不銹鋼在汽車壓縮環(huán)上的應(yīng)用

鋼不僅日益頻繁地用于制造諸如活塞這類部件，也可以用來(lái)制造活塞環(huán)。將鋼作為活塞環(huán)材料使用的明顯趨勢(shì)最早發(fā)端于重型應(yīng)用中。它不僅應(yīng)用于第一道壓縮環(huán)上，而且還被應(yīng)用于第二以及第三環(huán)上。

第一道壓縮環(huán)是由滲氮不銹鋼制成的。與汽缸壁接觸的活塞環(huán)運(yùn)行表面有高耐磨涂層，同時(shí)它也具有極高的防拉缸性能。該涂層，即所謂的PVD（物理氣相沉積）層，在高度真空中沉積而成，由CrN（氮化鉻）構(gòu)成，其硬度最高可達(dá)1，600HV。

PVD涂層與當(dāng)今常用的陶瓷鍍鉻層相比，耐磨性能高于后者可達(dá)4倍之多。就防拉缸性能而言，取得了顯著的改善，在磨合過(guò)程中尤其如此。

伴隨著對(duì)零部件壽命要求的日益提高，如今耐磨性能的重要性也與日俱增。在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行第一次大修之前，要求達(dá)到1，000，000公里的運(yùn)行里程。迄今為止，還沒(méi)有哪一種涂層能夠達(dá)到如此之高的耐用性，尤其是在對(duì)排放廢氣有高再循環(huán)率要求的情況下。

通過(guò)對(duì)活塞環(huán)作滲氮加PVD的雙重處理，當(dāng)PVD層在活塞環(huán)隙處開(kāi)始磨損時(shí)，滲氮層就可以保證緊急狀態(tài)下的運(yùn)行性能。另外，滲氮也改善了活塞環(huán)側(cè)面的耐磨性能。

在二環(huán)的材料應(yīng)用中，滲氮鋼制活塞環(huán)正在逐漸替代鍍鉻鑄鐵環(huán)。但是與第一道壓縮環(huán)不同，它們沒(méi)有使用PVD涂層。

油環(huán)也是使用鋼帶卷曲而成，并且經(jīng)過(guò)滲氮處理，或滲氮加PVD涂層。

因而，如今的活塞環(huán)組可以全部由鋼制成。它們滿足了定位于未來(lái)的商用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的苛刻要求。