Поршневое кольцо

(57) Использование; телей внутреннего сг бретения; на упругое 1 нанесено покрытие наружным приработ талла. Покрытие вып металлического адге следующих за ним че пористой керамики и В качестве пористой нитрид титана, а в ка талла - титан. 1 з,п. нституавод В,М.РомаСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тульский политехнический иТульский машиностроительныйВ.М.Рябикова(56) Авторское свидетельство СССМ 1546688, кл. Р 16 3 9/22, 1988,(54) ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО для уплотнения двигаорания. Сущность изометаллическое кольцо из нескольких слоев с очным слоем 6 из меолнено из внутреннего зионного подслоя 2 и редующихся слоев 3, 4 пластичного металла, керамики использован естве пластичного меф-.лы, 1 ил 1 табл.40 45 50 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения двигателей внутреннего сгорания,Целью изобретения является повышение надежности поршневого кольца,На чертеже изображено кольцо, разрез.Кольцо выполнено с покрытием, нанесенным на распорное металлическое кольцо 1, первый слой которого - адгезионный подслой 2, Толщиной 0,1-0,5 МКМ. Далее следуют слой 3 из пористой керамики толщиной 1 - 3 мкм с размерами пор 50-100 А, слой 4 из пластичного металла толщиной 1,0-1,5 мкм с плотной структурой, второй слой 5 из пористой керамики, аналогичный слою 3 и металлический приработочный слой б толщиной 3 мкм, Число керамических и металлических слоев может быть увеличено до количества, обеспечивающего необходимую толщину покоытия и может быть от 4 до 8, В качестве пористой керамики может быть использован нитрид титана (ТЧ), а пластичного металла - титан (Г).Кольцо работает следующим образом.В течение первых циклов работы двигателя интенсивно изнашивается слой 6, в результате чего происходит притирка кольца к поверхности цилиндра с минимальным износом цилиндра. При работе двигателя металл из слоев 4 и 6 затекает в поры слоев 3 и 5 под действием механических и тепловых напряжений. По мере износа слоев 3 и 5 металл из пор покрытия попадает на рабочую поверхность цилиндра и выполняет роль противозадирной смазки в периоды работы поршневой пары в условиях сухого трения. Подслой 2 рассредотачивает сдвиговые усилия на границе кольца 1 и слоя 3 керамики, возникающие в процессе работы пары трения, и предотвращает развитие межграничной трещины;П р и м е р. При изготовлении поршневых колец со слоями из ТМ и Т материалом распорных колец был специальный чугун ссоставом: Собщ 36 - 3 9 Ссв 0,55 0 8; Я 2,5 - 2,9; Мп 0,5 - 0,7; Р 0,3 - 0,7; Я0,07; Сг 0,12-0,25; И 0,6 - 0,15, Мо 0,15-0,35, Т до 0,1, Сц следы, остальное Ре,Покрытие состояло из четырех основных слоев и одного адгезионного подслоя. 5 10 15 20 25 30 35 Адгезионный подслой создавали путем ускорения ионов титана Т в направлении поверхности колец с плавным снижением отрицательного смещающего потенциала на них от 1700 до 100 В в течении 5 мин и переходом от внедрения атомов Т и к их осаждению на поверхности распорного кольца. Пористый керамический слой Тй толщиной 3 мкм осаждался при режимах осаждения приведенных в таблице.Режимы обеспечивают свободный рост отдельных столбчатых кристаллитов. При этом кристаллиты износостойкого слоя росли направлено от подложки к поверхности и между ними образовывались вытянутые по толщине слоя поры размером 100 А, в сечении, параллельном поверхности,Затем осаждался промежуточный металлический слой из титана Т с плотной структурой толщины 1 мкм, После чего наносился второй износостойкий слой по составу, структуре и толщине аналогичный первому. По окончании наносился приработочный слой из титана Т толщиной 3 мкм (см. таблицу). Суммарная толщина пористого износостойкого слоя составляла б мкм. Микротвердость износостойких слоев при нагрузке 100 г составляла 2400 кг/мм, промежуточных слоев 600 кг/мм 2, приработочного слоя 700 кг/мм .Изобретение позволяет снизить износ поверхностей и снижает вероятность заклинивания поршневой пары при работе цилиндров в условиях недостатка или отсутствия смазки. Формула изоретения 1. Поршневое кольцо, содержащее нанесенное на упругое металлическое кольцо покрытие из нескольких слоев, наружный приработочный слой которого выполнен из металла, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности поршневого кольца, покрытие выполнено из внутреннего металлического адгезионного подслоя и следующих за ним чередующихся слоев пористой керамики и пластичного металла.2. Кольцо по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в качестве пористой керамики использован нитрид титана, а пластичного металла - титан,1742559 Составитель А.БельцоваТехред М.Моргентал Корректор М.Демчик Редактор М.Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2273 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5