Новый метод оценки коррозионной стойкости

Компания Federal-Mogul Powertrain разработала новый метод оценки коррозионной стойкости материала, из которого изготавливаются гильзы цилиндров. Этот метод позволит компании поставлять более надежные компоненты, способные выдерживать самые высокие нагрузки. Новая методология испытаний, обеспечивающая непосредственное сравнение различных материалов и технологических покрытий, позволит создавать компоненты, специально предназначенные для эксплуатации с использованием топлива низкого качества и при высокой интенсивности рециркуляции отработавших газов (EGR).

«Высокая интенсивность рециркуляции отработавших газов (EGR) и использование дизельного топлива с высоким содержанием серы создают значительные сложности с точки зрения износа поверхности гильзы цилиндра, изготовленной из сплава железа, — прокомментировал Жан Мария Оливетти (Gian Maria Olivetti), директор по технологиям Federal-Mogul Powertrain. — Передовые гильзы с покрытиями, нанесенными методом термического напыления, например наши тонкостенные гильзы Sprayfit®, способны сочетать эффективный отвод тепла и преимущества износостойких поверхностей. Тем не менее, остается проблема достоверной оценки рабочих характеристик альтернативных материалов, и нам удалось разработать такой метод».

До разработки компании Federal-Mogul Powertrain в принципе не существовало признанной процедуры сравнения коррозионной стойкости различных материалов, использующихся в двигателе. Сложная взаимосвязь механического износа и коррозии означает, что для выявления самых износостойких материалов необходимо оценивать каждый из этих факторов по отдельности.

Механический износ удаляет продукты коррозии и обнажает незащищенную поверхность, способствуя дальнейшей коррозии. Корродированная поверхность обладает низкой износостойкостью, что еще больше усиливает износ, и так по замкнутому циклу.

Компания Federal-Mogul Powertrain тщательно воспроизвела коррозионные растворы продуктов сгорания, образующиеся внутри двигателя, включая серную, азотную и уксусную кислоту. Эти растворы использовались при проведении серии испытаний: испытание погружением в кипящий раствор соответствующего состава, электрохимическое исследование при температурах, близких к температуре вспышки раствора, и металлографическое исследование. Испытательный раствор позволял воспроизводить свойства типичного конденсата серы или конденсата отработавших газов из системы рециркуляции (EGR).

Результаты испытаний показали, что наиболее агрессивная коррозия возникала под воздействием конденсата серы. Влияние этой коррозии на различные материалы сравнивалось с обычным чугуном, использовавшимся в качестве эталона. Было установлено, что коррозионная стойкость увеличивается при высоком содержании хрома и ухудшается при увеличении концентрации кислорода в материале (оксиды железа, оксиды хрома).

«Наш метод испытаний позволил нам идентифицировать материалы подложки и материалы покрытий, обладающие необходимой коррозионной стойкостью и износостойкостью для гильз цилиндров, подвергающихся самым жестким воздействиям, — сказал директор направления «Втулки» компании Federal-Mogul Powertrain, д-р технических наук Волкер Шерер (Volker Scherer). — Тесное сотрудничество с заказчиками позволяет нам изначально проектировать характеристики материалов, отвечающие специфическим требованиям в каждом конкретном случае».

Компания Federal-Mogul Powertrain будет использовать результаты этой исследовательской программы при выборе материалов для поставок готовых компонентов и полуфабрикатов изготовителям дизельных двигателей.