Brevet FR2782748A1 — publié le 20000303

La présente invention concerne un segment de piston qui est utilisé dans un moteur à combustion interne et, plus précisément, un segment de piston qui peut être utilisé dans un moteur diesel. Dans les moteurs diesels, le carburant est injecté dans de l'air comprimé à pression et température élevées, si bien que le carburant est brûlé et crée de l'énergie. Les moteurs diesels sont classés en moteurs à injection directe et en moteurs à chambre auxiliaire, correspondant aux procédés de mélange du carburant injecté avec l'air. On a indiqué que le moteur diesel du type à chambre auxiliaire est un moteur diesel muni d'une chambre auxiliaire dans un cylindre autre qu'une chambre principale de combustion et injecte le carbu- rant dans la chambre auxiliaire, et que le rapport d'excès d'air peut être réglé à une petite valeur puisque le mélange du carburant avec l'air est bon. D'autre part, on a aussi considéré que le moteur diesel du type à injection directe est un moteur diesel d'injection de carburant, à haute pres- sion, dans une chambre de combustion formée par une culasse et la partie supérieure d'un piston et a une plus petite consommation de carburant et une plus petite quantité de gaz d'échappement contenant CO par rapport au moteur diesel à chambre auxiliaire, et il permet une régulation des gaz d'échappement. En outre, il est indiqué que la création de produits brûlés, donnant des dépôts de carbone et analogues, est réduite. Un grand nombre de moteurs diesels du type à chambre auxiliaire ont été utilisés car un moteur de grande dimen- sion peut facilement donner une puissance élevée. Dans le moteur diesel du type à chambre auxiliaire, un grand nombre de produits brûlés, tels que des dépôts de carbone et analogues, se forment et les dépôts de carbone et analogues adhèrent au segment si bien qu'une abrasion appa- raît dans le segment. En outre, le moteur diesel du type à chambre auxiliaire peut être soumis à l'abrasion par corro- sion due au carburant. En conséquence, il a fallu que les segments utilisés dans un moteur diesel du type à chambre auxiliaire possèdent d'excellentes propriétés de résistance à l'abrasion, de résistance au grippage et de résistance à la chaleur. Du fait de ces considérations, on a utilisé un segment formé d'acier inoxydable martensitique contenant 11 à 18 % de Cr, qui est relativement coûteux, comme premier segment de pression dans un moteur diesel a chambre auxiliaire. En outre, un traitement de nitruration par un gaz est exécuté à la surface du segment pour augmenter la résistance à l'abrasion. En outre, on utilise, comme premier segment de pression, un segment rectangulaire, ou un segment en demi- clef de voûte ou en clef de voûte complète est souvent utilisé pour le raclage des dépôts crééees. En outre, un second segment de pression utilisé dans le moteur diesel a chambre auxiliaire n'est pas utilisé dans un environnement plus sévère que celui du premier segment de pression. En outre, comme le second segment de pression a une forme compliquée, par exemple d'un segment tronconique, d'un segment tronconique a dépouille ou d'un segment tronco- nique d'accrochage, on utilise un segment de fonte pour des raisons d'usinabilité. En outre, pour que la résistance à l'abrasion soit meilleure, un segment chromé ayant une partie périphérique ainsi que des parties supérieure et inférieure de surface est souvent utilisé. Cependant, lorsque le second segment de pression est réalisé avec une forme mince afin que le coût de consomma- tion de carburant soit réduit, la résistance mécanique du segment de fonte est insuffisante. Par exemple, les demandes examinées de brevet japonais n Sho 58-25 863 et 61-54 103 forment le second segment de pression du même acier que le premier segment de pression. En outre, on utilise un segment solidaire dont les surfaces sont soumises à un traitement de chromage ou de nitruration par un gaz comme segment racleur d'huile dans le moteur diesel du type à chambre auxiliaire. Cependant, récemment, pour des raisons relatives à la réduction du coût de carburant, à la régulation des gaz d'échappement et à l'endurance, on a utilisé un moteur diesel du type à injection directe aussi bien pour des moteurs petits et grands à la place du moteur diesel du type à chambre auxiliaire. Lorsqu'un segment de pression utilisé dans un moteur diesel du type à chambre auxiliaire est utilisé comme segment de pression dans un moteur diesel du type à injec- tion directe, le coût du segment de pression devient élevé étant donné la sévérité du milieu d'utilisation, si bien que des problèmes de défaut de rentabilité se posent. La présente invention a pour objet la solution avan- tageuse des problèmes précités et elle concerne donc un segment de piston, notamment convenant comme second segment de pression, qui est peu coûteux et possède une résistance à l'abrasion qui convient à un moteur diesel du type à injection directe, pour des considérations de rentabilité et de conditions d'utilisation du segment de piston dans un moteur diesel du type à injection directe, ainsi qu'une combinaison de segments de piston convenant à un moteur diesel du type à injection directe. A cet effet, les inventeurs ont étudié de manière poussée la résistance à l'abrasion d'un segment de piston utilisé dans un moteur diesel du type à injection directe. En conséquence, les inventeurs ont considéré qu'une résis- tance suffisante à l'abrasion pouvait être assurée même lorsqu'un segment formé d'acier à faible teneur en chrome était utilisé comme second segment racleur auquel une charge thermique légère est appliquée. En outre, les inventeurs ont aussi constaté que le segment d'acier à faible teneur en chrome pouvait être utilisé suffisamment comme segment racleur d'huile. De plus, les inventeurs ont constaté qu'une couche durcie plus dure que le revêtement de chrome pouvait être produite par application d'un traitement de nitruration à de l'acier contenant du chrome, et permettait une augmen- tation de la résistance à l'abrasion. On décrit d'abord les résultats d'expériences qui ont été utilisés comme base de la présente invention. Les inventeurs ont produit un second segment de pres- sion et un segment racleur d'huile pour moteur diesel du type à injection directe et moteur diesel du type à chambre auxiliaire et ont comparé les amplitudes d'abrasion des dif- férents segments de piston. Les résultats sont indiqués sur la figure 2. Dans ce cas, une couche de nitruration de 70 pm a été formée a la surface périphérique externe de chaque segment de piston. Seul un revêtement de chrome de 100 pm d'épaisseur a été exposé à une partie de la surface périphé- rique externe du segment de piston. Un moteur diesel du type à injection directe et un moteur diesel du type a chambre auxiliaire ayant quatre cylindres en ligne, un alésage de 92 mm et un déplacement total du piston de 2 000 cm3 ont été utilisés respectivement. Les conditions d'essais étaient une vitesse de rotation de 4 000 tr/min pour toutes les charges, pendant 300 h. Comme l'indique la figure 2, l'amplitude d'abrasion d'un segment de piston est grande dans le cas d'un second segment de pression uniquement revêtu de chrome ou d'acier à faible teneur en chrome (teneur inférieure ou égale a 10 % en Cr) d'un moteur diesel du type à chambre auxiliaire. D'autre part, dans le cas d'un second segment de pression d'acier à teneur élevée en chrome (13 % ou plus), l'ampli- tude d'abrasion d'un segment de piston est inférieure ou égale à 7 pm, si bien que la résistance à l'abrasion est satisfaisante. D'autre part, l'amplitude d'abrasion d'un segment de piston est petite même lorsqu'on utilise un segment de pression à acier contenant 8 % ou 10 % de Cr dans un moteur diesel du type à injection directe. On peut constater ainsi que le segment d'acier à 8 % ou 10 % de Cr a la même résistance suffisante à l'abrasion que le segment d'acier à teneur élevée en chrome (13 % ou plus) dans un moteur du type à chambre auxiliaire. On a en outre constaté que, dans un segment racleur d'huile d'un moteur diesel du type à injection directe, un segment d'acier contenant 8 ou % de Cr pouvait être utilisé de manière suffisante. La présente invention a été réalisée d'après les connaissances précitées. Plus précisément, l'invention concerne un segment de piston pour moteur diesel à injection directe dans lequel le segment de piston est composé d'un acier contenant 0,4 à 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr, et possède une couche nitrurée à la surface de glissement du segment de piston au moins. Selon l'invention, la couche nitrurée a de préférence une dureté comprise entre 800 et 1 100 Hv. En outre, l'invention concerne une combinaison de segments de piston destinée à un moteur diesel du type à injection directe dans laquelle un premier segment de pres- sion est composé d'acier inoxydable martensitique contenant 0,4 à 1,2 % en poids de C et 11 à 18 % en poids de Cr, et possède une couche durcie en surface contenant une couche nitrurée à la surface de glissement du premier segment de pression au moins et une couche éventuelle ayant subi un traitement de dépôt physique en phase vapeur (PVD) dans la couche supérieure de la couche nitrurée, et dans laquelle un second segment de pression est composé d'un acier qui contient 0,4 a 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr et possède une couche nitrurée sur la surface de glis- sement du second segment de pression au moins. Selon l'invention, la dureté d'une couche durcie en surface formée sur la surface de glissement du premier segment de pression est de préférence supérieure ou égale à 900 Hv, et la dureté de la couche durcie formée sur la surface de glissement du second segment de pression est de préférence comprise entre 800 et 1 100 Hv. En outre, une combinaison de segments de piston pour moteur diesel du type à injection directe est telle qu'un premier segment de pression est composé d'acier inoxydable martensitique contenant 0,4 à 1,2 % en poids de C et 11 à 18 % en poids de Cr et possède une couche durcie de surface contenant une couche nitrurée à la surface de glissement du premier segment de pression au moins et une couche éven- tuelle traitée par dépôt PVD dans la couche supérieure de la couche nitrurée, et un second segment de pression est composé d'un acier contenant 0,4 à 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr et possède une couche nitrurée a la surface de glissement du second segment de pression au moins, et un segment racleur d'huile est composé d'acier contenant 0,4 à 0,8 % en poids de C et 6 à 11% en poids de Cr et possède une couche nitrurée sur la surface de glis- sement du segment racleur d'huile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris a la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'un exemple de combinaison de segments de piston; la figure 2(a) est un graphique représentant l'influ- ence de la quantité de chrome dans l'acier sur l'amplitude d'abrasion d'un segment de piston utilisé comme premier segment de pression; et la figure 2(b) est un graphique représentant l'influ- ence de la quantité de chrome dans de l'acier sur l'ampli- tude d'abrasion dans un segment de piston utilisé comme segment racleur d'huile. Un segment de piston selon l'invention est d'un type qui possède une résistance avantageuse a l'abrasion pour un second segment de pression ou un segment racleur d'huile ou des segments combinés racleurs d'huile comprenant le type en trois pièces ou le type en deux pièces d'un moteur diesel à injection directe. Le segment de piston est de préférence formé d'une tige métallique et une couche nitrurée est formée au moins à la surface de glissement du segment. Un matériau de base d'un segment de piston destiné à un second segment de pression ou un segment racleur d'huile est un matériau d'acier contenant 0,4 à 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr et de préférence 0,1 à 0,4 % en poids de Si et 0,2 à 0,4 % en poids de Mn, le reste étant formé de Fe et d'impuretés. Le carbone est un élément important pour l'augmentation de la dureté et de la résistance mécanique du matériau de base et il accroît la résistance à l'abrasion par combi- naison avec le chrome pour la formation de carbure de chrome dur et fin. De tels effets du carbone peuvent être obtenus lorsque la quantité de carbone contenue est supérieure ou égale à 0,4 % dans le matériau de base. D'autre part, si la quantité de carbone dépasse 0,8 %, un carbure primaire gros- sier risque de se former, le segment est fragilisé et réduit la résistance mécanique, et il a aussi une plus grande agressivité vis-à- vis de la surface opposée, si bien que l'abrasion de la surface circonférentielle interne d'un cylindre est accrue. En conséquence, la quantité de carbone est limitée à une valeur comprise entre 0,4 et 0,8 % et de préférence entre 0,5 et 0,7 % en poids. Le chrome est un élément qui est soluble à l'état solide dans une matrice qui augmente la résistance à la cha- leur et la résistance à la corrosion, et il se combine avec le carbone en formant un carbure dur et fin qui augmente la résistance au grippage, la résistance à l'abrasion et la résistance aux dépôts. De tels effets du chrome peuvent être observés lorsque la quantité de chrome contenue est supe- rieure ou égale à 0,6 %. D'autre part, si la quantité de chrome dépasse 11 %, la résistance à l'abrasion est encore accrue, mais la quantité d'alliage ajoutée n'est pas la plus souhaitable au point de vue de l'environnement de l'utili- sation dans un moteur diesel du type à injection directe, et des propriétés excessives sont obtenues et provoquent une réduction de la rentabilité et simultanément un grand nombre de carbures de chrome précipitent et détériorent l'usinabi- lité. Ainsi, le chrome est limité à la plage de 6 à 11 % en poids. Le silicium est un élément qui joue le rôle d'un désoxydant et qui augmente la résistance au dépôt. De tels effets du silicium peuvent être observés lorsque la quantité de silicium est supérieure ou égale à 0,1 %. D'autre part, si la quantité dépasse 0,4 %, l'usinabilité est réduite et la ténacité est détériorée. En conséquence, le silicium est limité à la plage de 0,1 à 0,4 % en poids. Le manganèse est un élément qui joue le rôle d'un désoxydant et qui augmente la résistance mécanique et l'usi- nabilité à chaud. On peut observer de tels effets du manga- nèse lorsque manganèse est présent en quantité au moins égale à 0,2 %. D'autre part, si la quantité de manganèse dépasse 0,4 %, l'usinabilité à froid lors de la formation des segments est réduite. En conséquence, le manganèse est limité à la plage de 0,2 à 0,4 % en poids. Le reste est en outre composé de fer et d'impuretes. Comme impuretés, le phosphore peut être présent en quantité inférieure ou égale à 0,04 % et le soufre en quantité inférieure ou égale à 0,03 %. Dans un segment de piston formé d'un matériau d'acier ayant la composition précitée, une couche nitrurée est formée sur une périphérie au moins qui constitue une surface de glissement. Le procédé de formation de la couche nitrurée n'est pas particulièrement limité, mais la couche nitrurée est de préférence formée par des traitements de nitruration, par exemple en phase gazeuse, par des ions, dans un bain de sel, avec infiltration de soufre ou analogue. Le traitement de nitruration est de préférence exécuté par nitruration dans un gaz en atmosphère d'ammoniac avec un mélange d'ammoniac et d'azote. En outre, il est évidemment possible de former une couche nitrurée sur toutes les surfaces autres que la surface de glissement d'un segment de piston. Une couche de surface ayant une résistance à l'abrasion supérieure à un chromage est formée sur une surface d'un matériau de base contenant du chrome par un traitement de nitruration. Il est souhaitable de former la couche de nitruration avec une dureté comprise entre 800 et 1 100 Hv. La dureté de la couche nitrurée est modifiée par la teneur en chrome du matériau de base. Par exemple, lorsque la teneur en chrome du matériau de base est de 6 %, la dureté de la couche de surface d'un segment racleur devient com- prise entre 800 et 900 Hv après traitement de nitruration par un gaz. D'autre part, lorsque la teneur en chrome du matériau de base est égale à 11 %, la dureté de la couche de surface d'un segment de piston devient comprise entre 1 000 et 1 100 Hv. Au contraire, si seul un chromage est réalisé à la place de la nitruration dans un gaz, la dureté de la couche de surface est au plus égale à 820 Hv. En outre, dans le cas d'une nitruration dans un gaz, la dureté de la couche nitrurée peut être modifiée par les conditions de nitrura- tion, par exemple les ingrédients d'atmosphère, la dureté du traitement, et le réglage du temps de traitement. Si la dureté d'une couche nitrurée est inférieure a 800 Hv, l'amplitude d'abrasion du segment de piston luimême devient importante. D'autre part, si la dureté d'une couche nitrurée dépasse 1 100 Hv, l'agressivité vis-à-vis de la paroi interne d'un cylindre est excessive. Bien qu'une couche composite, appelée copeaux blancs, soit formée à la surface de la couche nitrurée, cette couche composite est dure et a une excellente résistance à l'abra- sion. Ainsi, dans un segment de piston utilisé comme second segment de pression ou segment racleur d'huile dans un moteur diesel à injection directe selon l'invention, la couche nitrurée peut être utilisée pour augmenter la résis- tance à l'abrasion du segment sans enlèvement de la couche composite. Dans une variante, après enlèvement de la couche composite, la couche nitrurée peut aussi être utilisée avec exposition d'une couche diffusée à la surface. Il est souhaitable d'utiliser la combinaison d'un pre- mier segment de piston et d'un second segment de piston dans un moteur diesel à injection directe. Le premier segment de piston a la composition suivante et une couche superficielle durcie sur la couche de glissement au moins, et il est utilisé comme premier segment de pression. Le second segment de piston a la composition précitée et une couche nitrurée sur la couche de glissement au moins, et il est utilisé comme second segment de pression ou segment racleur d'huile. La combinaison des segments de piston destinés à un moteur diesel du type à injection directe, qui est un exemple de la présente invention, est représentée sur la figure 1. La figure 1 est une coupe longitudinale représen- tant un état dans lequel un piston est fixé dans l'alésage d'un cylindre. Un piston 2 est introduit dans l'alésage du cylindre 1. Un premier segment de pression 6, un second segment de pression 7 et un segment racleur d'huile combiné 8 sont fixés respectivement aux gorges 3, 4 et 5 de logement de segments formées à la périphérie du piston 2. Bien que, sur la figure 1, le premier segment de pression 6 soit représenté comme un segment en clef de voûte d'un côté, il n'est pas limité à un segment ayant une telle configuration. Il peut être par exemple sous forme d'une clef de voûte a deux côtés inclinés ou sous forme rectangu- laire. Une couche superficielle durcie 10 est formée sur la surface de glissement et les autres surfaces externes du premier segment 6 de pression. Le second segment 7 de pres- sion de la figure 2 est représenté sous forme d'un segment ayant une face tronconique. Cependant, comme le segment de pression 7 doit avoir des propriétés d'herméticité et de raclage du lubrifiant, il peut évidemment avoir une forme tronconique a dépouille, une forme tronconique a taille interne ou analogue. Une couche nitrurée 9 est formée sur la surface de glissement et les autres surfaces du second segment 7 de pression. En outre, le segment racleur d'huile combiné 8 de la figure 1 est un segment racleur d'huile ayant un organe expanseur hélicoidal. Une couche nitrurée 9 est formée a la périphérie d'un segment racleur d'huile 12 ayant une forme en I. Le premier segment de pression (segment supérieur) pour moteur diesel à injection directe est exposé a une tempé- rature élevée comme dans un moteur diesel du type à chambre auxiliaire et doit posséder une bonne résistance a la chaleur et au grippage en plus d'une bonne résistance à 1 'abrasion. En conséquence, on utilise avantageusement, pour le premier segment de pression d'un moteur diesel du type à injection directe, un matériau d'acier inoxydable martensi- tique tel que SUS 410J1, SUS 440B ou analogue, contenant 0,4 à 1,2 % en poids de C et 11 à 18 % en poids de Cr (teneur élevée en chrome) et contenant de préférence 0,2 à 0,5 % en poids de Si et 0,2 à 0,5 % en poids de Mn, le reste étant formé de Fe et d'impuretés, comme matériau de base, comme dans le cas du moteur diesel du type à chambre auxiliaire. Lorsque la quantité de carbone est inférieure à 0,4 %, la teneur en carbures qui augmente la résistance à l'abra- sion est insuffisante et cette résistance à l'abrasion ne peut pas être obtenue. D'autre part, lorsque la quantité de carbone dépasse 1,2 %, les carbures deviennent gros et la résistance mécanique du segment de piston est réduite. Ainsi, le carbone est avantageusement limité à la plage de 0,4 à 1,2 %. Le chrome est soluble à l'état solide et il augmente la résistance à la corrosion et la résistance à la chaleur, et il forme des carbures qui augmentent la résis- tance à l'abrasion. Lorsque la quantité de chrome est infé- rieure à 11 %, ces effets sont insuffisants. D'autre part, si la quantité de chrome dépasse 18 %, la quantité de chrome soluble à l'état solide dans la matrice augmente et la résistance à l'abrasion augmente. Cependant, la résistance mécanique du segment augmente aussi et sa ténacité est dété- riorée. En conséquence, la quantité de chrome est avantageu- sement limitée à la plage de 11 à 18 % en poids. Le silicium est un élément qui joue le rôle d'un désoxydant et qui augmente la résistance au dépôt. De tels effets du silicium peuvent être observés lorsque la quantité de silicium contenue est supérieure ou égale à 0,2 %. D'autre part, si la quantité de silicium dépasse 0,5 %, l'usinabilité est réduite et la ténacité est détériorée. La quantité de silicium est donc limitée de préférence à la plage comprise entre 0,2 et 0,5 % en poids. Le manganèse est un élément qui joue le rôle d'un désoxydant et qui augmente la résistance mécanique et l'usinabilité à chaud. Ces effets du manganèse peuvent être observés lorsque la quantité de manganèse est supérieure ou égale à 0,2 % en poids. D'autre part, si la quantité de man- ganèse dépasse 0,5 % en poids, l'usinabilité a froid pendant la formation des segments est réduite. En conséquence, la quantité de manganèse est de préférence limitée à la plage de 0,2 à 0,5 % en poids. En outre, pour que la résistance à l'abrasion et la résistance à la chaleur soient accrues, on peut ajouter une quantité de nickel inférieure ou égale à 0,6 % en poids, de molybdène inférieure ou égale à 1,25 % en poids et de vana- dium en quantité inférieure ou égale à 0,15 % en poids. Le reste est composé de fer et d'impuretés. Les impu- retés permises sont le phosphore jusqu'à 0,04 % et le soufre jusqu'à 0,09 % en poids au maximum. Dans un premier segment de pression, une couche super- ficielle durcie est formée au moins sur la surface de glis- sement du segment. La couche superficielle durcie est de préférence composée d'une couche nitrurée et d'une couche éventuelle ayant subi un traitement de dépôt PVD formée comme couche supérieure de la couche nitrurée. Le procédé de formation de la couche nitrurée n'est pas limité dans le cadre de la présente invention. Cependant, on peut utiliser avantageusement, comme procédé, la nitruration dans un gaz, la nitruration ionique, la nitruration dans un bain de sel ou la nitruration par infiltration de soufre ou analogue. En particulier, la nitruration en atmosphère gazeuse avec une atmosphère d'ammoniac ou une atmosphère d'un mélange d'ammo- niac et d'azote ou analogue est préférable. La couche nitrurée peut aussi être formée sur toutes les surfaces autres que la surface de glissement du segment de piston. La dureté de la couche superficielle durcie formée sur la sur- face du segment de piston est de préférence comprise entre 900 et 1 400 Hv. Comme des copeaux blancs formés par le traitement de nitruration sur la couche de surface sont durs et fragiles, ils sont retirés de préférence par usinage, par exemple par polissage ou analogue. L'épaisseur de la couche superficielle durcie est de préférence sous forme d'une couche nitrurée de 70 à 110 pm. Lorsqu'une couche est formée par un traitement de dépôt PVD, l'épaisseur de la couche superficielle durcie comprend de préférence une épaisseur de à 70 pm d'une couche nitrurée et de 5 a 100 pm d'une couche traitée par le traitement de dépôt PVD. Si l'épais- seur d'une couche nitrurée est inférieure a 10 pm, les effets de la couche sont insuffisants. Dans une variante, si l'on considère l'abrasion du segment de piston, une couche nitrurée d'épaisseur supérieure à 110 pm n'est pas néces- saire. Si l'épaisseur de la couche formée par traitement de dépôt PVD est inférieure à 5 pmn, les effets sont insuffi- sants alors que si l'épaisseur de la couche formée par traitement de dépôt PVD dépasse 100 pin, la couche risque de se séparer. Exemple Un premier segment 6 de pression, un second segment 7 de pression et un segment racleur d'huile 12 ayant un expanseur 11 en forme d'hélice ont été réalisés a l'aide des matériaux d'acier indiqués dans le tableau 1. Ces segments ont été fixés dans un moteur diesel du type à injection directe et un moteur diesel du type à chambre auxiliaire respectivement, avec les combinaisons indiquées dans le tableau 3, et des essais ont été effectués sur des machines réelles. Après les essais, on a examiné les amplitudes d'abrasion des surfaces de glissement des segments de piston. Les moteurs utilisés pour les essais étaient un moteur diesel du type à injection directe et un moteur diesel à chambre auxiliaire ayant chacun quatre cylindres placés en série avec un alésage de 92 mm et un déplace- ment total de 2 000 cm3. Les conditions d'essais étaient une vitesse de rotation de 4 000 tr/min pour la charge totale pendant 300 h, et une température d'eau de refroidissement de 95 C et une température d'huile de 130 C (huile moteur utilisée: 10W-30). Les dimensions des segments de piston, à la fois pour le moteur diesel à injection directe et le moteur diesel à chambre auxiliaire, étaient les suivantes: premier segment de pression: largeur 2 mm, épaisseur 3,35 mm second segment de pression: largeur 1,5 mm, épaisseur 3,3 mmn segment racleur d'huile: largeur 3 mm, épaisseur 2, 35 mm (possédant un organe expanseur en hélice) Les conditions de traitement de nitruration et la dureté des périphéries des segments respectifs de piston sont indiquées dans le tableau 2. Les résultats des essais réalisés avec des machines réelles sont indiqués dans le tableau 3. L'amplitude d'abra- sion du segment de piston a été représentée par l'amplitude de réduction d'épaisseur à la position de glissement. Tableau 1 Acier Composition chimique (% en poids) n C Si Mn P S Cr Fe A 0,86 0,34 0,31 0, 020 0,006 18,0 reste B 0,58 0,22 0,33 0,018 0,004 7,0 reste C 0,50 0,18 0,33 0,018 0,004 10,4 reste D 0,55 0,23 0,32 0,018 0,004 5,0 reste E 0,71 0,28 0,30 0,016 0,003 8,0 reste Tableau 2 Premier segment Second segment Segment racleur de pression de pression d'huile Conditionsdetraite- Nitrurationparun Nitrurationpar Nitrurationpar mentdenitruration gaz 550 Cx10h ungaz550 Cx5hungaz 550 Cx5h Couche Epaisseur 90 pm 65 pm 70 pm nitruree Dureté 1 220 Hv 980 Hv 930 Hv Traitement PVD oui non non Tableau 3 Combinaison de segments n Type de moteur diesel Remar- Amplitude Propriétés Eva- ques Acier n d'abra- de ren- luation sion, pm tabilite Premier segment A 6,2 de pression Second segment Type à Selon de pression B injection 3,6 O O l'in- directe vention Segment racleur 1 d'huile B 14, 1 Premier segment A 12,0 de pression Type à Exemple Second segment chambre de pression auxiliair 10,8 campa- ratif Segment racleur e 34,9 _d'huileB 34,9 d ' huile Premier segment de pression A 11,8 Type a Exempl Second segment C chambre 9,9 X X clas- 9,9X X clas- de pression auxiliair sique siqye Segment racleur e d'huile C 31, 0 2 Premier segment de pression A 5,8 Second segment Type à Selon de pression C injection 2,8 O O l'in- directe ventio Segment racleur d'huile C 13,0 Premier segment A 6,8 de pression Type à Exemple Second segmentTYeaefP Second segment D injection 6,8 O X compa- 3 de pression directe ratif egment racleur D 20,1 d'huile Premier segment A 6, 8 de pression Type à Selon Typ e a Selon Second segment Tp Second segentE injection 3,0 O O l'in- 4 de pression directe ventio Segment racleur E d'huile Avec la combinaison des segments de piston de l'exemple de l'invention, on peut obtenir un segment de piston pour moteur diesel a injection directe ayant une résistance suf- fisante a l'abrasion. Les segments de piston selon l'inven- tion ont des effets suffisants lors d'une utilisation comme seconds segments de pression ou segments racleurs d'huile dans un moteur diesel a injection directe. Dans les exemples comparatifs dans lesquels les segments de piston selon l'invention sont utilisés comme seconds segments de pression ou segments racleurs d'huile dans un moteur diesel a chambre auxiliaire, la résistance à l'abrasion est insuffisante. Selon l'invention, un segment de piston peut être réalisé avec la résistance nécessaire à l'abrasion, par uti- lisation d'une petite quantité d'acier inoxydable à teneur élevée en chrome contenant une grande quantité de chrome, et est peu coûteux. En conséquence, l'invention présente des avantages considérables pour l'industrie. En outre, comme le chromage n'est pas nécessaire, les précautions contre la pollution de l'environnement ne sont pas nécessaires. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux segments et combinaisons qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Segment de piston pour moteur diesel à injection directe, caractérisé en ce que le segment (7) de piston est composé d'un acier contenant 0,4 a 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr, et a une couche nitrurée sur une surface de glissement du segment de piston au moins. 2. Segment selon la revendication 1, caractérise en ce que la couche nitrurée a une dureté comprise entre 800 et 1 100 Hv. 3. Combinaison de segments de piston pour moteur diesel du type à injection directe, caractérisé en ce qu'un premier segment (6) de pression est composé d'acier inoxydable mar- tensitique contenant 0,4 à 1,2 % en poids de C et 11 à 18 % en poids de Cr et possède une couche superficielle durcie comprenant une couche nitrurée sur la surface de glissement du premier segment de pression au moins et une couche éven- tuelle formée par traitement de dépôt PVD de la couche supérieure de la couche nitrurée, et un second segment (7) de pression est composé d'un acier contenant 0,4 à 0,8 % en poids de C et 6 à 11 % en poids de Cr et possède une couche nitrurée sur la surface de glissement du second segment de pression au moins. 4. Combinaison selon la revendication 3, caractérisée en ce que la dureté de la couche superficielle durcie formée à la surface de glissement du premier segment de pression est supérieure ou égale à 900 Hv, et la dureté de la couche durcie formée sur une surface de glissement du second segment de pression est comprise entre 800 et 1 100 Hv.