KR102673048B1 - 경질 크롬층 및 개선된 러닝인 거동이 있는 피스톤 링 - Google Patents
경질 크롬층 및 개선된 러닝인 거동이 있는 피스톤 링 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따르면, 내주면, 제1 측면, 제2 측면 및 외주면이 있는 베이스 바디를 갖고, 상기 외주면에 크랙망이 있는 제1 경질 크롬층이 도포되며, 상기 제1 경질 크롬층의 크랙망은 mm당 10-250 크랙의 크랙 밀도를 갖고 평균 입자 크기가 0.01-10㎛인 고체 입자가 제1 경질 크롬층의 크랙에 매립되어 있으며, 상기 제1 경질 크롬층 상에 크랙망이 있는 제2 경질 크롬층이 도포되고, 상기 제2 경질 크롬층의 크랙망의 크랙 밀도는 mm당 10-250 크랙이며, 고체 입자가 제2 경질 크롬층의 크랙에 전혀 매립되지 않고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙은 평균 폭이 1-15㎛이며, 제2 경질 크롬층 표면의 크랙은 전해적으로 확장되고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙의 표면 비율은 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 3-25%인 피스톤 링이 제공된다.
Description
본 발명은 주행면 상에 경질 크롬층을 갖고 개선된 러닝인(running-in) 거동을 갖는 피스톤 링, 뿐만 아니라 이러한 피스톤 링을 제조하는 방법 및 내연 기관에서의 그의 용도에 관한 것이다.
내연 기관용 피스톤 링은 높은 마찰과 고온에 노출되며 따라서 마모 및 소착에 대한 저항성이 높고 내화성이 있으며 또한 슬라이딩 특성이 좋은 표면을 가져야 한다. 이를 위해, 피스톤 링의 외주면(주행면)에는 일반적으로 예를 들어 전해적으로 침착된 경질 크롬층의 형태로 마모 방지 코팅이 제공된다.
갈바닉 경질 크롬층에 고체 입자가 매립되어 내마모성 및 내소착성을 향상시킬 수 있다. DE 3531410 A1 및 EP 0217126 A1은 크랙망을 갖고 크랙에 고체 입자가 매립되어 있는 갈바닉 경질 크롬층을 기술하고 있다.
그러나, 이러한 경질 크롬 고체 입자층의 내마모성은 너무 높아 피스톤 링이 러닝인하는 데 일반적으로 2000 작동 시간 이상으로 매우 오래 걸린다. 이 시간 동안, 내연 기관은 고장이 나기 쉽고 오일 소비가 많아짐을 보인다. 이는 선박 엔진에 사용되는 것과 같은 대형 피스톤 링의 경우에 특히 중요하다. 대형 피스톤 링은 일반적으로 피스톤 링의 직경이 약 120-1000mm인 경우를 말한다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 종래 기술의 단점을 극복하고 러닝인 거동이 개선된 피스톤 링을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 이러한 피스톤 링의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이 목적은 베이스 내주면, 제1 측면, 제2 측면 및 외주면이 있는 베이스 바디를 갖고, 상기 외주면에 크랙망이 있는 제1 경질 크롬층이 도포되며, 상기 제1 경질 크롬층의 크랙망은 mm당 10-250 크랙의 크랙 밀도를 갖고 평균 입자 크기가 0.01-10㎛인 고체 입자가 제1 경질 크롬층의 크랙에 매립되어 있으며, 상기 제1 경질 크롬층 상에 크랙망이 있는 제2 경질 크롬층이 도포되고, 상기 제2 경질 크롬층의 크랙망의 크랙 밀도는 mm당 10-250 크랙인, 피스톤 링으로서, 제2 경질 크롬층의 크랙에 고체 입자가 전혀 매립되지 않고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙은 평균 폭이 1-15㎛이며, 제2 경질 크롬층 표면의 크랙은 전해적으로 확장되고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙의 표면 비율은 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 3-25%인 것을 특징으로 하는 피스톤 링에 의해 해결된다.
상기 문제는:
(a) 내주면, 제1 측면, 제2 측면 및 외주면이 있는 베이스 바디를 갖는 피스톤 링이 크롬 화합물 및 평균 입자 크기가 0.01-10㎛인 고체 입자를 함유하는 전해질에 배치되는 단계;
(b) 외주면에 크랙망이 있는 제1 경질 크롬층이 전해적으로 침착되는 단계;
(c) 전류의 방향이 역전되어 크랙이 팽창하고 고체 입자가 크랙에 침착되는 단계;
(d) 단계 (b) 및 (c)를 적어도 한 번 반복하여 크랙에 고체 입자를 함유하는 제1 경질 크롬층이 형성되는 단계;
(e) 고체 입자가 전혀 없는 크롬 화합물을 함유한 전해질에 피스톤 링이 배치되고 크랙망을 포함하는 제2 경질 크롬층이 제1 경질 크롬층 위에 전해적으로 침착되는 단계; 및
(f) 전류의 방향을 역전하는 단계를 포함하고,
제2 경질 크롬층의 표면에 형성된 크랙은 평균 1-15㎛의 폭으로 확장되고 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 크랙의 표면 비율이 3-25%인, 피스톤링 제조 방법에 의해 또한 해결된다.
상술한 피스톤 링은 표면에 크랙이 있고, 크랙이 넓혀져 따라서 큰 표면적을 구성하여 크랙이 윤활유 저장소로 작용할 수 있는 이점이 있다. 동시에, 본 발명에 따른 피스톤 링은 표면에 입자가 없는 경질 크롬층을 가지며, 이는 고체 입자를 갖는 제1 경질 크롬층(경질 크롬-고체 입자층)만큼의 내마모성이 아니라서, 그 결과 러닝인 거동이 전반적으로 단축되어 따라서 크게 개선된다. 특히, 이는 작동의 초기 약 2000시간 동안 오일 소비를 줄이다. 또한, 입자가 없는 상부층은 피스톤 링에 특히 적합한 것으로 입증된 경질 크롬층이다. 입자가 없는 상부 경질 크롬층은 러닝인 단계 동안 마모되어 피스톤 링의 러닝인 후 알려진 유리한 경질 크롬 고체 입자층, 즉 제1 경질 크롬층이 내연 기관의 마찰 파트너로서 역할을 대신할 수 있다. 필요한 경우, 단계 (e) 및 (f)를 한 번 이상 반복할 수 있다. 이러한 방식으로 입자가 없는 경질 크롬층의 두께를 요구 사항에 맞게 조정할 수 있다.
내주면 및 외주면과 측면을 갖는 피스톤 링의 베이스 구조가 예를 들어 DE 10 2011 084 052 A1에 설명되어 있다.
본 발명의 의도에서, 경질 크롬층은 전해적으로(갈바닉적으로) 도포된 크롬층인 것으로 이해된다. 경질 크롬층을 형성하기 위해, 피스톤 링이 전해질에 넣어지고 음극 방식으로 작동된다. 고체 입자를 포함하거나 포함하지 않는 경질 크롬층의 형성이 공지되어 있으며, 예를 들어 EP 2 825 682 A1 및 EP 2 260 127 A1에 기재되어 있다.
피스톤 링에 연속 전류 또는 맥동 연속 전류가 인가된다. 침착 단계(b)에서, 경질 크롬층은 크랙망(micro-crack network)으로 형성된다. 크랙망에 고체 입자가 침착되기 때문에, 전해질에 고체 입자가 포함되어 있으며 극성 반전 단계(c)에서 피스톤 링이 양극으로 작동되고 크랙이 넓어져 넓어진 미세한 크랙에 고체 입자가 침착된다. 고체 입자는 우선적으로 전해질에서 현탁 상태로 유지된다. 단계 (b)와 (c)가 반복되면, 후속 침착 단계 (b)에서 크랙이 메워지고 미세하게 크랙된 경질 크롬층의 추가층이 침착되며, 이는 다시 새로운 크랙을 갖고 이 층의 크랙이 연이어 넓어지고 입자로 채워진다.
각 크롬층(크롬 침착물)의 두께는 약 6-20㎛가 바람직하며, 전류의 방향을 역전(극성반전)시켜 여러 번 침착함으로써, 제1 경질 크롬층의 두께를 원하는 두께로 조절할 수 있다.
제1 경질 크롬층의 침착에 이어, 고체 입자를 함유하지 않는 제2 경질 크롬층이 단계 (e)에서 침착된다. 침착이 끝나면, (f) 단계에서, 극성이 다시 역전되고(전류 방향이 역전되고) 표면 상의 크랙들이 넓어져 크랙들은 지정된 평균 폭을 갖고 이에 따라 높은 표면 비율을 갖게 된다.
제2 경질 크롬층의 표면에서 크랙의 평균 폭(크랙 폭)은 크랙 경로에 대략 수직으로 측정하여 표면에서 무작위로 선택된 적어도 10개의 크랙 폭을 측정하고 이들 적어도 10개의 측정된 크랙 폭의 산술 평균값을 결정함으로써 결정된다. 표면의 현미경 이미지, 특히 아래의 예에서 설명된 바와 같이 생성될 수 있는 주행면 광택제의 현미경 이미지가 측정을 위해 사용된다.
제2 경질 크롬층 표면의 크랙의 평균 폭은 1-15㎛, 바람직하게는 1.5-12㎛, 보다 바람직하게는 2-10㎛, 가장 바람직하게는 3-9㎛이다.
제2 경질 크롬층의 표면 내 또는 표면 상의 크랙의 표면 비율은 또한 표면의 현미경 이미지, 특히 표면의 트레드 섹션의 현미경 이미지로부터 결정된다. 크랙은 착색이 나머지 경질 크롬층과 다르며, 도 1에 도시된 바와 같이, 크랙이 더 어두운 색을 띠고 있다. 크랙의 표면적을 결정하기 위해, 적어도 40㎛ × 40㎛의 면적을 취하고, 어두운 착색의 비율, 즉 전체 면적에 대한 표면의 크랙 비율이 측정에 의해 결정된다. 이는 적어도 40㎛ × 40㎛의 무작위로 선택된 적어도 3개의 정사각형에서 결정되며, 이 세 가지 측정값으로부터 산술 평균이 결정된다. 따라서, 이렇게 결정된 값이 제2 경질 크롬층의 표면에 있는 크랙의 표면 비율이다.
제2 경질 크롬층 표면의 크랙의 표면 비율은 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 각각의 경우에 3-25%, 바람직하게는 5-20%, 보다 바람직하게는 6-18%이다.
바람직한 실시예에서, 경질 크롬층을 침착시키기 위한 전해질 내의 크롬 화합물은 Cr(III) 화합물 또는 Cr(VI) 화합물, 특히 Cr(VI) 화합물이다. 바람직하게는, 전해질은 100-400g/l, 특히 150-300g/l 크롬산 무수물에 상응하는 양의 크롬 화합물, 특히 Cr(VI) 화합물을 포함한다. 전해질이 1-26g/l, 특히 2-25g/l의 하나 이상의 산(들), 예를 들어 황산 및/또는 지방족 술폰산을 포함하는 것이 더 바람직하다. 바람직하게는, 1 내지 6개의 탄소 원자를 갖는 지방족 술폰산이 전해질에, 특히 1 내지 18g/l 양으로 있다. 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 지방족 술폰산이 특히 바람직하고, 메탄술폰산, 에탄술폰산, 메탄디술폰산 및/또는 에탄디술폰산이 특히 바람직하다. 가장 바람직한 것은 메탄술폰산이다. 전해질은 크롬 침착을 보조하는 통상적인 전해질 보조제 및 촉매를 더 포함할 수 있다. 이들은 전해질에 일반적인 양으로 있을 수 있다. 상기 개시된 전해질의 개별 성분의 양을 전체적으로 전해질이라 한다. 주철을 크롬 도금하기 위해, 전해질은 불화물, 예를 들어 불화칼륨 또는 육불화규산칼륨을 더 함유할 수 있다.
침착 단계 (b) 및 (e)에서의 전류 밀도는 각각의 경우에 바람직하게는 10-200A/dm2, 특히 바람직하게는 20-100A/dm2, 가장 바람직하게는 40-80A/dm2이다. 전해 침착(갈바니 침착) 동안의 온도는 20-95℃, 바람직하게는 40-80℃일 수 있다. 극성 반전 단계 (c) 및 (f)에서 전류 밀도는 각각의 경우에 바람직하게는 또한 10-200A/dm2, 특히 바람직하게는 20-100A/dm2, 가장 바람직하게는 40-80A/dm2이다.
역전 단계(c)의 지속 시간은 바람직하게는 30-240초, 보다 바람직하게는 45-120초이다. 단계 (f)에서 크랙의 팽창 지속 시간은 바람직하게는 60-300초, 특히 바람직하게는 120-240초이다.
침착 단계 (b) 및 (e)의 지속 시간은 각각의 경질 크롬층의 원하는 두께의 함수로 선택되며, 상기 크롬층은 침착 시간 뿐만 아니라 전류 밀도 및 전류 수율이 높을수록 더 두꺼워진다. 본 발명의 의도에서, 경질 크롬층은 전착된 크롬층으로 이해된다.
제1 경질 크롬층에서 고체 입자의 균일한 분포를 달성하기 위해, 단계 (b) 및 (c)가 반복되며, 여기서 1-50회, 특히 10-30회 반복이 유리한 것으로 입증되었다. 바람직하게는, 제1 경질 크롬층은 층 두께가 약 50-300㎛이다. 60-200㎛, 특히 80-180㎛의 층 두께가 바람직하다.
제1 경질 크롬층은 고체 입자를 함유하기 때문에, 이 층을 또한 본 발명의 맥락에서 경질 크롬 고체 입자층이라 한다. 피스톤 링의 베이스 바디는 바람직하게는 금속 또는 금속 합금으로 제조되며, 그 위에 제1 경질 크롬층이 직접 침착된다. 제1 경질 크롬층을 침착하기 전에 프라이머로 베이스 바디에 추가 금속층을 먼저 도포하는 것도 가능한다. 바람직한 실시예에서, 피스톤 링의 베이스 바디는 10 중량%(wt.-%) 이상의 크롬을 함유하는 크롬 강을 포함한다.
입자가 없는 경질 크롬층, 즉 제2 경질 크롬층의 층 두께는 바람직하게는 5-150㎛, 특히 바람직하게는 10-50㎛이다. 바람직하게는, 제2 경질 크롬층은 제1 경질 크롬층에 직접 도포된다. 이는, 이 바람직한 실시예에서, 제1 경질 크롬층과 제2 경질 크롬층 사이에 더 이상의 층이 없다는 것을 의미한다. 필요한 경우, 런인(run-in) 층이 제2 경질 크롬층의 외부, 예를 들어 PVD 층 또는 CVD 층에 도포될 수 있다.
제1 경질 크롬층의 높은 내마모성을 얻기 위해, 고체 입자로서 경질 재료 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 의도에서, 경질 재료 입자는 9 이상의 모스 경도를 갖는 재료의 입자들로 이해된다. 이들 중, 모스 경도가 9.2-10인 경질 재료 입자가 바람직하고, 모스 경도가 9.4-10인 경질 재료 입자가 특히 바람직하다. 모스 경도는 선행 기술에 알려진 모스 경도 테스트에 따라 결정된다. 특히 바람직한 경질 입자는 다이아몬드, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 알루미늄 산화물, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 카바이드 및/또는 큐빅 보론 니트라이드로 만들어진 경질 입자들이다.
본 발명에 따른 방법에서 전해질에 함유된 고체 입자의 양은 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 전해질이 0.1-200g/l, 특히 1-100g/l의 고체 입자를 함유하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 의도에서, 크랙망은 크롬의 전해 침착 동안 형성되는 공지된 크랙망이다. 이 과정에서, 크롬층에 크랙이 일정 간격으로 무작위로 형성되고, 이후 침착 과정에서 크롬이 채워진다. 크랙은 모든 방향으로 전해적으로 침착된 경질 크롬층 전체를 관통한다.
제1 경질 크롬층 및 제2 경질 크롬층의 크랙 밀도는 각각의 경우 mm당 10-250, 특히 바람직하게는 mm당 20-220, 더욱 바람직하게는 mm당 30-200, 가장 바람직하게는 mm당 40-180이다. 이를 결정하기 위해, 길이가 적어도 1mm인 두 개 이상의 절단선이 트레드 단면의 현미경 이미지 위에 서로 다른 방향으로 배치되고, 크랙 밀도는 계수(counting)에 의해 결정되며, 이 적어도 두 개의 계수로부터 산술 평균이 이루어진다. 적절한 트레드 섹션의 이미지의 예가 도 1에 도시되어 있다.
단계 (f)에서 크랙을 확장함으로써, 크랙이 확장되지 않은 경우보다 훨씬 더 높은 표면 비율을 차지하게 되며 크랙은 윤활제, 특히 오일로 채워질 수 있으며, 따라서 본 발명에 따른 피스톤 링의 더 나은 슬라이딩 특성 및 또한 윤활 부족이 발생하는 경우에도 개선된 비상 주행 특성을 보장한다. 제2 경질 크롬층 표면의 크랙은 전해적(갈바닉적) 팽창으로 인해 더 이상 크롬으로 채워지지 않는다. 즉, 크랙이 개방되어 있다. 5-20%, 특히 6-18%의 표면 비율이 특히 유리한 것으로 판명되었다.
고체 입자의 평균 입자 크기(입경)은 0.01-10㎛, 바람직하게는 0.1-3㎛, 특히 바람직하게는 0.2-2㎛, 특히 0.2-1㎛이다. 평균 입자 크기(d50)는 드라이 디스펜서(장치: Scirocco 디스펜션 장치가 있는 Malvern Mastersizer)에서 레이저 회절에 의해 결정된다. 평균 입자 크기(d50)는 규정된 값보다 50 부피%가 더 작은 입자 크기를 갖고 50 부피%가 더 큰 입자 크기를 갖는 값이다.
제1 경질 크롬층의 총 부피에 대한 고체 입자의 비율은 바람직하게는 0.1-20 부피%, 특히 바람직하게는 0.2-10 부피%, 특히 0.3-5 부피%이다. 고체 입자는 바람직하게는 다이아몬드, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 알루미나, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 카바이드 및 큐빅 보론 니트라이드로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명은 또한 내연 기관에서의 본 발명에 따른 피스톤 링의 용도에 관한 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 피스톤 링은 당업자에게 알려진 방식으로 내연 기관의 피스톤에 삽입된다. 선호되는 용도는 선박용 디젤 엔진에 사용하는 것이다. 거기에는, 직경이 120-1000mm(밀리미터)인 대형 피스톤 링이 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명의 내용에 포함됨.
전술한 특징, 및 이하에서 설명되는 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 표시된 조합으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 다른 조합으로 또는 단독으로 사용될 수 있음이 이해될 것이다.
도 1은 표면에 팽창된 크랙이 있는 본 발명에 따른 경질 크롬층의 트레드 섹션의 현미경 이미지를 도시한 것이다.
도 1은 표면에 팽창된 크랙이 있는 본 발명에 따른 경질 크롬층의 트레드 섹션의 현미경 이미지를 도시한 것이다.
본 발명은 하기 실시예에서 더욱 상세하게 설명될 것이지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
예시
다음 조성물을 갖는 크롬 전해질이 제조된다:
250g/l CrO3(크롬산)
3.0g/l H2SO4 (황산)
4,2 ml/l 메탄술폰산
60℃의 크롬 전해질에서, 평균 입자 크기가 0.2-0.4㎛인 단결정 다이아몬드 입자 50g/l를 교반에 의해 분산시키고, 크롬 도금 중에 현탁 상태를 유지하고, 크롬강 피스톤 링을 전해질에 넣는다. 크롬 도금될 피스톤 링은 제1 단계에서 먼저 음극 방식으로 작동되고 60A/dm3의 전류 밀도로 10분 동안 크롬 도금된다. 제2 단계에서, 극성을 반전시키고 60A/dm3의 전류 밀도로 1분 동안 피스톤 링을 양극 방식으로 작동시켜 이전에 침착된 크롬층의 크랙망을 확장시키고 다이아몬드 입자로 채운다. 이 사이클, 즉 10분간 음극 크롬 도금 및 1분간 양극 에칭을 총 15회 반복하여 약 120㎛ 두께의 경질 크롬 다이아몬드 입자층을 생성한다. 크랙 밀도는 mm당 약 125 크랙이다.
그런 다음 피스톤 링을 다이아몬드 입자 없이 위와 동일한 조성물의 전해질에 넣고 피스톤 링을 먼저 음극으로 작동시키고 60A/dm2의 전류 밀도로 30분 동안 크롬 도금한다. 그런 다음, 극성을 반전시키고 60A/dm2의 전류 밀도로 피스톤 링을 양극 작동시켜 표면의 크랙망을 확장시킨다. 표면의 크랙 밀도는 mm당 121 크랙이고 크랙의 평균 폭은 4㎛이다.
표면의 현미경 이미지를 생성하기 위해 ,피스톤 링의 작동 표면을 연마한다. 이를 위해, 피스톤 링은 다음 입자 크기로 연속적으로 SiC 습식 연마지로 표면에 연마된다.
입자 크기 220
입자 크기 320
입자 크기 600
입자 크기 1200
입자 크기 4000
연마는 시편에 흠집이 없고 윤곽이 선명해질 때까지 1㎛ 다이아몬드 현탁액으로 수행된다.
그 후, 트레드 표면의 현미경 이미지를 촬영한다.
Claims (11)
- 내주면, 제1 측면, 제2 측면 및 외주면이 있는 베이스 바디를 갖고, 상기 외주면에 크랙망이 있는 제1 경질 크롬층이 도포되며, 상기 제1 경질 크롬층의 크랙망은 mm당 10-250 크랙의 크랙 밀도를 갖고 평균 입자 크기가 0.01-10㎛인 고체 입자가 제1 경질 크롬층의 크랙에 매립되어 있으며, 상기 제1 경질 크롬층 상에 크랙망이 있는 제2 경질 크롬층이 도포되고, 상기 제2 경질 크롬층의 크랙망의 크랙 밀도는 mm당 10-250 크랙인, 피스톤 링으로서,
제2 경질 크롬층의 크랙에 고체 입자가 전혀 매립되지 않고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙은 평균 폭이 1-15㎛이며, 제2 경질 크롬층 표면의 크랙은 전해적으로 확장되고, 제2 경질 크롬층 표면 상의 크랙의 표면 비율은 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 3-25%인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항에 있어서,
제2 경질 크롬층 표면의 크랙의 평균 폭은 2-10㎛이고, 제2경질 크롬층의 크랙 밀도는 mm당 30-200 크랙인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1 항에 있어서,
제2 경질 크롬층의 표면 상의 크랙의 표면 비율이 5-20%인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항에 있어서,
제1 경질 크롬층의 두께가 60-200㎛인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항에 있어서,
제2 경질 크롬층의 두께가 5-150㎛인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항에 있어서,
피스톤 링의 직경이 120-1000 mm인 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항에 있어서,
고체 입자가 다이아몬드, 텅스텐 카바이드, 크롬 카바이드, 알루미나, 실리콘 카바이드, 실리콘 니트라이드, 보론 카바이드 및/또는 큐빅 보론 니트라이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 링. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 피스톤 링을 제조하는 방법으로서,
(a) 내주면, 제1 측면, 제2 측면 및 외주면이 있는 베이스 바디를 갖는 피스톤 링이 크롬 화합물 및 평균 입자 크기가 0.01-10㎛인 고체 입자를 함유하는 전해질에 배치되는 단계;
(b) 외주면에 크랙망이 있는 제1 경질 크롬층이 전해적으로 침착되는 단계;
(c) 전류의 방향이 역전되어 크랙이 팽창하고 고체 입자가 크랙에 침착되는 단계;
(d) 단계 (b) 및 (c)를 적어도 한 번 반복하여 크랙에 고체 입자를 함유하는 제1 경질 크롬층이 형성되는 단계;
(e) 고체 입자가 전혀 없는 크롬 화합물을 함유한 전해질에 피스톤 링이 배치되고, 제2 경질 크롬층이 제1 경질 크롬층 위에 전해적으로 침착되는 단계; 및
(f) 전류의 방향을 역전하는 단계를 포함하고,
제2 경질 크롬층은 크랙 밀도가 mm당 10-250 크랙이고,
제2 경질 크롬층의 표면에 형성된 크랙은 평균 폭 1-15㎛로 확장되고, 제2 경질 크롬층의 전체 표면을 기준으로 크랙의 표면 비율이 3-25%인, 방법. - 제8항에 따른 방법에 의해 얻을 수 있는 피스톤 링.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
내연 기관에서 사용되는 피스톤 링. - 제10항에 있어서,
선박용 디젤 엔진에서 사용되는 피스톤 링.
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