Brevet FR2011353A1 — publié le 19700227

*9 0492$ 1 2011353 L'invention, a pour objet un segment de piston pour moteurs à combustion, qui présente un revêtement de sa surface de glissement composé de plusieurs bandes disposées axialement les unes au-dessus des autres, en un métal résistant à l,usure, tel que, 5 par exemple, le chrome, et en un métal résistant au frottement tel que, par exemple, le molybdène. les couches de molybdène qui sont fréquemment appliquées sur les segments de piston, ont une moindre tendance au grippage que d'autres couches de revêtement, par contre, elles, sont moins résia-10 tantes à l'usure que, par exemple, les couches de chrome dur* L'invention a pour but d'indiquer une solution permettant d'allier les bonnes propriétés de résistance à l'usure des couches de chrome ou autres, aux bonnes propriétés des couches de molybdène. On connaît déjà un segment de piston dans lequel est inclus 15 un anneau, à surface de glissement chromée. En outre, on connaît des segments de pistons à couches de glissement en chrome dur, qui, elles-mêmes, sont revêtues de chrome doux, cuivre ou zinc. L'adhérence du matériau tendre sur la couche lisse de chrome dur n'est toutefois pas satisfaisante, de sorte que la seconde couche, consi-20 dérée comme couche de rodage, se détache souvent, dès les premières courses du piston. De ce fait, on a déjà souvent logé la couche de rôdage dans une ou plusieurs rainures de la surface de glissement chromée du segment de piston, ces rainures allant jusqu'au mité-riau de base du segment de piston, établissant ainsi une solide 25 adhérence de la couche de rodage avec le matériau de base. On connaît également des couches de rodage en molybdène ou en titane, et également des couches de glissement en chrome, revêtues le cas échéant de-cette façon, par du molybdène ou du titane. Dans ce cas toutefois, les différentes couches de métal de revêtement des 30 surfaces de glissement ne sont pas en contact en même temps, mais les unes après les autres. On connaît également, pour de très dures conditions de fonctionnement, de préférence pour des moteurs Diesel à rotation rapide, des segments de pistons chromés, et garnis de molybdène, 35 dans lesquels, dans la surface de glissement chromée une rainure 69 04925 2 2011353 médiane faisant le tour du segment est garnie de molybdène. les propriétés bien connues de résistance à l'usure du segment chromé sont associées, dans ce cas, à la grande sûreté de gLissage du molybdène, le segment répondant ainsi, dans une large mesure, aux 3 exigences de sûreté contre les marques de brûlure et de longue durée de service. Finalement, on connaît également des segments de pistons ayant des surfaces de glissement à bandes de bordure en chrome ou en molybdène, dans lesquelles une'bande médiane de la surface de glissement concave, convexe ou plane, est constituée 10. par le matériau de base, sans revêtement. • - Afin de rendre la construction encore plus efficace, et de la rendre avant tout plus résistante, selon l'invention, la surface de glissement profilée en relief d'un segment de piston du genre ci-dessus caractérisé, a été revêtue du métal résistant à 15 l'usure, et les inégalités produites sur la surface de glissement ont été garnies de métal résistant au frottement. lie profil en relief sera avantageusement situé au milieu de la surface de glissement verticale, mais il peut être placé également avantageusement, pour des segments à piston à utilisation spéciale, à l'arête 20 inférieure de la surface de glissement oblique. Il est recommandé de rendre rugueuse la surface de glissement du métal résistant à l'usure, d'une part pour assurer pednant le fonctionnement une «•rtaine prise d'huile de graissage, mais d'autre part, pour rendre possible la fabrication du segment, de manière que l'ensemble 25 de la surface latérale du segment puisse d'abord être révêtu de chrome dur ou d'autres couches résistantes à l'usure, tel que le nickel dur, à la suite de quoi, après avoir rendu soigneusement rugueuse cette couche, au moyen d'une corrosion chimique, ou par un traitement de pulvérisation au corindon, au carbure de silicium 30 ou à la poussière de diamant, la-surface latérale peut être pulvérisé® de molybdène. Si ensuite, conformément à l'invention, on rectifie la couche de métal résistant au frottement, pulvérisée . sur la surface de glissement, jusqu'à l'apparition sur le profil de la couche résistante à l'usure, on obtient un segment de pis toi}. 35 sur la surface de glissement duquel alterneront des bandes 69 04925 3 2011353 particulièrement résistantes de métaux de revêtement, résistant à l'usure et à la friction» Des exemples d'exécution de l'invention seront ci-après expliqués plus en détail à l'aide des dessins annexés. 5 - les figures 1 à 5 représentent chacune un s egment de piston à surface de glissement revêtue de chrome dur, et partiellement de molybdène. 3îe corps de base 1, en fonte, du segment, de piston selon la figure 1, présente, au milieu de sa surface de glissement, un 10 profil 2. La surface de glissement est revêtue d'une couche de chrome dur rugueuse 3. Des deux côtés du profil 2, des bandes de molybdène 4 et 5 garnissent le pourtour du segment, bandes qui résultent du fait que l'on a pulvérisé du molybdène sur la couche de chrome 3, et qu'ensuite, on a rectifié la couche de molybdène 15 jusqu'à faire apparaître la couche de chrome 3 sur le profil 2. En partie à cause des propriétés du molybdène, en partie à cause de la rugosité de la couche de chrome 3> mais en partie également à cause de l'obstacle mécanique du profil 2, le segment de piston n'est pas exposé au danger-inhérent à l'application d'une couche 20 tendre sur une couche dure, à savoir que la couche tendre est enlevée de la surface de glissement dès les premiers instants de mise en service. Le segment de piston 6 représenté sur la figure 2, présente, près de l'arête inférieure de la surface de glissement, un profil 25 7. Le corps de base est revêtu complètement dans la zône de la surface de glissement, d'une couche de chrome 8. A côté du profil 7» la couche de chrome présente un revêtement supplémentaire de molybdène 9. Sur le segment de piston de la figure 3» la surface de glisse-30 ment du corps de base 10 a été profilée de façon ondulée et revêtue d'une couche de chrome 11, les- creux de la couche de chrome 11 étant ensuite garnis de molybdène 12. Bien entendu, 1'invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais elle en comprend, au contraire, tou-35 tes les variantes à la portée d'un homme de métier. " 69 04925 4 2011353 HEVTOICAIIONS i°) Segment de piston pour moteurs à combustion ayant un revêtement composé de plusieurs bandes, disposées axialement les unes au-dessus des autres, en un métal résistant à l'usure, tel 5 que, par exemple, le chrome, et en un métal résistant au frottement, tel que, par exemple, le molybdène, caractérisé par le fait que le métal résistant à l'usure a été appliqué sur la surface de glissement du corps de base pourvu d'un profil en relief, et que les inégalités en résultant, sur la surface de glissement, ont 10 été garnies du métal résistant au flottement. 2°) Segment de piston selon la revendication 1 caractérisé en ce que le profil se trouve au milieu de la surface de glissement verticale. 3°) Segment de piston selon la revendication 1, caractérisé 15 par le fait que le profil est l'arête inférieure de la surface de glissement oblique. 4°) Segment de piston selon les revendications 1 à 3» caractérisé par le fait que, la couche de la surface de glissement du métal résistant à l'usure a été rendue rugueuse. 20 5°) Segment de piston selon les revendications 1 à 4* carac térisé par le fait que la couche du métal résistant au frottement pulvérisée sur là surface de glissement, a été rectifiée jusqu'à l'apparition de la couche résistant à l'usure.