مطالعه تجربی اثر استفاده از پوشش های رسوب دهی فیزیکی بخار و کربن الماس گون روی خواص سایشی رینگ پیستون موتور احتراقی داخلی

ترکیب پوشش مورد استفاده در رینگ پیستون، تاثیر زیادی بر روی اصطکاک و سایش در موتورهای احتراقی دارد. در پژوهش حاضر، رفتار سایشی سه نمونه رینگ پیستون موتور TU3 با پوشش های کروم سخت، نیترید کروم و کربن الماس گون مطالعه و مقایسه شد. خواص مختلف پوشش از جمله ترکیب شیمیایی، ریزساختار، ضخامت، زبری و سختی مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) و آنالیز تفکیک انرژی (EDX) ریزساختار و مکانیزم سایش مطالعه شد. برای بررسی رفتار سایشی رینگ پیستون از دستگاه آزمون سایشی رفت و برگشتی استفاده شد. در پایان تلاش شد تا رابطه بین خواص و رفتار تریبولوژیکی ایجاد شده در رینگ پیستون مورد بررسی قرار بگیرد. سختی بالا و حضور گرافیت به عنوان روانکار جامد از جمله مهم ترین عوامل رفتار سایشی مناسب رینگ پیستون با پوشش کربن شبیه الماس بود. رینگ پیستون با پوشش کروم سخت به علت نداشتن پیچیدگی و سختی بالا دچار مکانیزم سایش چسبنده شده و رفتار سایشی مناسبی از خود نشان نداد. بدترین رفتار سایشی در نمونه های رینگ پیستون با پوشش کروم مشاهده شد. چسبندگی کم به زیر لایه، سختی پایین، زبری و ضخامت بالا و تک لایه بودن را از جمله مهم ترین عوامل رفتار سایشی نامناسب این نمونه بودند. نتایج همچنین نشان داد که میزان مقاومت به سایش پوشش کربن الماس گون تقریبا چهار برابر پوشش نیترید کروم و شش برابر کروم سخت می باشد.