活塞环作为内燃机的心脏部件,在发动机内部工作环境恶劣的条件下,承受着高温、高压、腐蚀,起着密封、支撑、润滑、导热等功效。活塞环行业是一个技术密集和劳动密集相结合并需要大投资的产业,与现代内燃机和汽车工业的发展息息相关。
由于车用发动机向高强化、高输出功率、轻量化方向发展,活塞环变薄,重量变轻,这就要求塞环具有很高的强度,过去多用于汽油机上的钢质塞环被逐渐引入到柴油机领域,一些柴油机开始采用钢质油环。相比铸铁环,钢质塞环无需铸造过程、重量轻、加工方法简单。国内主流厂家都投入到新型钢环的研发和生产。车用柴油机行业使用钢环的比例也很高。
当今活塞环应用各种品质的铸铁材料和钢。首先考察铸铁材料,按照用材料强度、延伸率、疲劳强度和耐磨性等指标表征的承载能力,对于第一道压缩环应特别优先选用一种具有高抗弯强度和弹性模数的球墨铸铁,其基体为马氏体,以获得高的硬度,可使侧面具有较好的耐磨性。塞环能应用无镀层环,开发了一种在调质热处理状态下呈现细化片状组织铸造品质的材料,通过生成铬、钒、锰和钨元素的特殊碳化物,以及马氏体基体组织,以获得良好的耐磨性。