BRPI0905186A2 - anel de pistão - Google Patents

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Araujo Juliano Avelar
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Mahle Metal Leve Sa
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Abstract

<B>ANEL DE PISTãO<D>A presente invenção refere-se a um anel de pistão, particularmente idealizado para utilização em motores de combustão interna ou compressores, compreendendo pelo menos uma base (2) metálica à qual é aplicado, pelo processo de deposição física de vapor (PVD), um revestimento (3) multicamadas compreendendo uma periodicidade (P), formada por pelo menos uma primeira camada (5) e pelo menos uma segunda camada (5') adjacentes, exibindo uma primeira camada (5) formada preponderantemente por cromo metálico (5) e uma segunda camada formada preponderantemente por cromo cerâmico (5').

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ANEL DEPISTÃO".
A presente invenção refere-se a um anel de pistão, em especialpara utilização em motores de combustão interna ou compressores diversos,dotado de uma pluralidade de camadas de revestimento alternadas forma-das preponderantemente por um metal e um cerâmico. Como resultado, oanel apresenta excelentes propriedades de resistência à abrasão e erosão.Descrição do estado da técnica
Os motores de combustão interna são constituídos basicamen-te por duas partes principais: um bloco de motor (onde estão localizados umou mais cilindros e o conjunto da árvore de manivelas ou conjunto do vira-brequim), ao qual são associados um ou mais cabeçotes. O conjunto da ár-vore de manivelas é composto por pistões, bielas e pelo virabrequim, real-çando que o pistão é uma peça cilíndrica, usualmente de uma liga metálicade alumínio, que se move no interior do cilindro.
O espaço definido entre a face superior do pistão, a parede docilindro e a base do cabeçote corresponde à câmara de combustão, sendoque nos motores Diesel, em geral, a(s) câmara(s) de combustão é(são) defi-nida(s) primordialmente por cavidade(s) provida(s) na(s) cabeça(s) do(s)pistão(ões).
No interior da(s) câmara(s) de combustão, o motor converte aenergia química produzida pela combustão da mistura (combustível e ar) emenergia mecânica capaz de imprimir movimento às rodas.
Com a finalidade de impedir que a mistura de ar/combustível eque os gases de escapamento vazem da câmara de combustão para dentrodo cárter de óleo durante a compressão e a combustão e ainda impedir queo óleo do cárter passe para dentro da zona de combustão, faz-se necessáriautilização de anéis para providenciar uma vedação deslizante entre a bordaexterna do pistão e a parede interna do cilindro.
Durante o deslocamento do pistão no interior do cilindro, o pis-tão deveria aderir totalmente às paredes do cilindro de forma a impedir quea mistura de ar/combustível e que os gases de escapamento vazassem dacâmara de combustão para dentro do cárter de óleo durante a compressãoe a combustão e ainda impedir que o óleo do cárter passe para dentro dazona de combustão. Em função do elevado atrito que tal solução provocaria, a solução encontrada foi projetar uma pequena folga entre o pistão e as pa-redes internas do cilindro, colocando um ou mais anéis em volta do pistãode modo a assegurar o isolamento necessário. Esta folga permite ainda ga-rantir espaço para que o pistão se possa dilatar com o aquecimento do mo-tor sem aderir às paredes do cilindro envolvente, situação que impediria o movimento do pistão.
Usualmente, os motores de 4 tempos mais modernos utilizamtrês anéis em cada pistão, sendo dois anéis de compressão e um anel deóleo. Os dois anéis situados mais perto da cabeça do pistão são chamadossegmentos de compressão e têm por finalidade assegurar que não haja fuga da mistura gasosa para o interior do cárter no momento em que o pistão efe-tua o seu movimento de compressão. Na posição mais afastada da cabeçado pistão situa-se o chamado anel de óleo cujo objetivo é, quando da suamovimentação (notadamente a movimentação afastando-se do cabeçote),raspar o excesso de óleo da parede do cilindro e retirar o excesso, contro- Iando a espessura do 'filme' de óleo e impedindo sua queima indevida.
Em geral, os anéis de pistão, notadamente os anéis de com-pressão, são formados por uma base metálica à qual é aplicada pelo menosuma camada de revestimento, que entra em contato com a parede do cilin-dro (à superfície de trabalho do anel). O papel da camada de revestimento é dos mais importantes,porque busca conferir ao anel propriedades de baixo atrito de deslizamento,grande resistência à escamação, dureza e tenacidade. Porém, muitas des-sas propriedades são antagônicas e um acréscimo em uma delas significauma perda de desempenho em outra, pelo que o tipo de revestimento a ser utilizado vai ser escolhido em função do perfil de funcionamento do motor eaos esforços aos quais os anéis serão submetidos durante sua vida útil.
Uma série de revestimentos sofisticados foram propostos poraqueles entendidos no assunto, cada qual buscando incrementar as propri-edades desejadas. Porém, nenhum dos revestimentos propostos até o pre-sente momento foi eficiente em aumentar, concomitantemente, as proprie-dades de absorção de estresse interno, elevada dureza e baixa espessura,o que reduz sobremaneira a ocorrência de escamação ^spallirig').
Uma primeira técnica anterior está representada pela patenteUS 5.316.321, que refere-se a um anel de pistão para motor de combustãointerna fabricado a partir de uma liga de titânio, cuja superfície externa dedeslizamento é revestida por um filme duro, empregando processo de depo-sição física de vapor, do inglês "PVD" (Physical Vapour Depositiorí) para es-sa deposição.
O documento US 5.316.321 descreve ainda o uso de um oumais tipos de filmes para o revestimento do anel de pistão, especialmente oTiN (Nitreto de Titânio) e o CrN (Nitreto de Cromo).
Uma segunda técnica anterior desenvolvida está representadapelo caso de patente US 5.820.131, que revela um anel de pistão dotado deum revestimento formado por um filme de uma única camada de C^N ouuma mistura de C^N e CrN, com espessura de 3μιη a 30μηι e um percentu-al de nitrogênio, em peso, entre 11% e 17%. A camada de revestimento éaplicada pelo processo de PVD e sua dureza oscila entre 1300 HV e 2000HV.
A patente US 5.618.590 refere-se a um anel de pistão revestidopor um filme de uma ou mais camadas aplicadas por um processo de depo-sição por arco catódico.
O documento US 5.618.590 descreve ainda que o processo a-plicado é capaz de formar uma primeira camada que faz uso de um metal(tal como o cobalto, níquel ou molibdênio) incapaz de formar um carbonetoou nitreto e uma segunda camada que faz uso de um metal (tal como titânio,vanádio, cromo, ferro, zircônio, nióbio, tungstênio ou silício) capaz de formarum carboneto ou nitreto.
A patente européia EP 0.707.092 refere-se a um anel de pistãodotado de uma camada de revestimento formada por uma mistura de cromometálico e nitreto de cromo, aplicado por PVD. O documento descreve aindaque a concentração de nitrogênio tem um aumento gradativo desde a basemetálica até ao exterior do anel.
Outra técnica anterior está representada pela patente US5.601.293, que revela um anel de pistão dotado de um revestimento forma-do por uma única camada ternária compreendida por nitreto de molibdênio,nitreto de cromo e um percentual de nitrogênio, em peso, entre 4% e 22%. Acamada de revestimento é aplicada pelo processo de PVD e sua dureza os-cila entre 1400 HV e 2600 HV.
O patente japonesa JP 6.293.954 faz referência a um anel depistão revestido por uma única camada formada por pelo menos nitreto decromo pelo processo PVD. O cristal da camada formada apresenta aindauma forma colunar que se estende desde a superfície do substrato até àsuperfície da camada nitretada.
O documento de patente japonês JP 6.248.425 descreve umanel de pistão revestido por uma camada formada por CrN e/ou Cr2N, comuma espessura que varia de 1 a 60 μηι. Tal como no documento anterior,este documento também descreve que a camada formada consiste em umcristal cuja forma colunar se estende desde a superfície do substrato até àsuperfície da camada nitretada.
O pedido de patente japonês JP 2006 316912 revela um anel depistão cuja base metálica pode ser de uma liga de aço, alumínio ou titânio eque faz uso de um processo PVD para criar um filme superficial com baixarugosidade.O documento descreve ainda que o filme na superfície do subs-trato pode ser constituído por combinações de Ti e/ou Cr, C, N e O.
Por fim, uma última técnica anterior representativa pode ser en-contrada na patente US 6.631.907, que se refere a um anel de pistão dota-do de uma camada de revestimento composta por CrN ou Cr2N, ou aindaum mistura de nitretos, aplicada por PVD. O documento contempla ainda aaplicação de uma mistura de CrN com Cr2N e Cr metálico, e discorre farta-mente acerca de percentuais em peso dos componentes.
Chama-se, portanto, a atenção para o fato de nenhuma das tec-nicas anteriores fazer referência à formação de um revestimento multicama-das (ou, para os técnicos no assunto, ιπυΜΙθγΘή, formado alternadamentepor camadas cerâmicas/metálicas à base de cromo.
Por outras palavras, o anel de pistão objeto da presente inven-ção, ao apresentar uma constituição inovadora, leva adiante as proprieda-des apresentadas pela camada de revestimento. Pela primeira vez, é pro-posto um revestimento multicamadas, composto por uma pluralidade decamadas consecutivas Cerâmica/Metálica, alternando em composição majo-ritária nitreto de cromo (CrN) e cromo metálico (Cr).
Como resultado obtém-se um filme com o melhor dos dois com-ponentes, pelo fato de apresentar as propriedades desejáveis de cada ca-mada cerâmica e metálica, sem potencializar os pontos fracos de cada qual.
As melhores propriedades de cada composto são potencializa-das visto que as camadas metálicas dúcteis (Cr) facilitam a acomodaçãodas duras camadas cerâmicas (CrN), sendo que estas últimas conferem aorevestimento uma maior dureza e resistência ao desgaste, enquanto que amaior plasticidade da camada formada pelo cromo metálico colabora comuma redução considerável nos valores de estresse interno, possibilitandomaiores espessuras dos revestimentos.
O revestimento ora desenvolvido confere ao anel de pistão umamaior resistência ao desgaste, menor modulo de elasticidade e, concomitan-temente, uma redução considerável nos valores de estresse interno, redu-zindo a ocorrência de trincas no revestimento e a conseqüente escamaçãoquando comparado com as técnicas anteriores, notadamente aquelas quefazem uso de revestimentos de nitreto de cromo.
Objetivos da invenção
A presente invenção tem por objetivo um anel de pistão, particu-larmente para utilização de motor de combustão interna ou compressor, do-tado de um revestimento baseado no conceito de multicamadas Cerâmi-ca/Metálica.
A presente invenção tem por objetivo também um anel de pis-tão, particularmente idealizado para utilização em motores de combustãointerna ou compressores, compreendendo pelo menos uma base metálica àqual é aplicado, pelo processo de deposição física de vapor, um revestimen-to de cromo metálico e de nitreto de cromo, de modo a apresentar concomi-tantemente as antagônicas propriedades de dureza, resistência ao desgas-te, ductilidade e redução do modulo de elasticidade e do estresse interno.
Ainda, a presente invenção tem por objetivo um anel de pistão,particularmente para utilização de motor de combustão interna ou compres-sor, dotado de uma multiplicidade de camadas de revestimento cerâmi-co/metálica CrN/Cr, que apresentem menor espessura se comparadas coma espessura do revestimento dos anéis da técnica anterior com revestimentode nitreto de cromo.
Finalmente, a presente invenção tem por objetivo o processo deaplicação de uma multiplicidade de camadas de revestimento cerâmi-co/metálico em um corpo de anel de pistão metálico, em uma única etapade aplicação, por meio da variação da pressão do gás nitrogênio no proces-so de deposição física de vapor.
Breve descrição da invenção
Os objetos da presente invenção são alcançados por um anel depistão, particularmente idealizado para utilização em motores de combustãointerna ou compressores, compreendendo pelo menos uma base metálica àqual é aplicado, pelo processo de deposição física de vapor (PVD), um re-vestimento que compreende uma periodicidade, formada por pelo menosuma primeira camada e pelo menos uma segunda camada adjacentes, sen-do que a primeira camada é formada preponderantemente por cromo metá-lico e a segunda camada é formada preponderantemente por cromo cerâmi-co.
Descrição resumida dos desenhos
A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente des-crita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos.As figuras mostram:
Figura 1 - é uma vista esquemática em corte transversal do anelde pistão objeto da presente invenção montado no canalete de um pistão eem atrito com a parede de um cilindro.
Figura 2 - é uma fotografia metalográfica ampliada da secçãotransversal do anel de pistão objeto da presente invenção, permitindo a vi-sualização da base metálica e do revestimento multicamadas respectivo.
Descrição detalhada das figuras
O anel de pistão 1 objeto da presente invenção difere dos atu-almente existentes, fundamentalmente, pelas vantajosas e inovadoras ca-racterísticas de seu revestimento 3.
De realçar que o anel 1 é preferivelmente um anel de compres-são para uso em motores de combustão interna a 4 tempos, sendo que oanel 1 pode muito bem ter outras concretizações, tais como, um anel raspa-dor de óleo, um anel aplicado em um compressor a pistão, um anel de ummotor a 2 tempos ou mesmo qualquer outra possível concretização em que
0 anel 1 apresente um revestimento 3 com as inovadoras características oradefinidas.
Qualquer que seja a configuração preferencial, o anel de pistão
1 da presente invenção compreende pelo menos uma base metálica 2, àqual é aplicado, pelo processo de deposição física de vapor (PVD), um re-vestimento 3 dotado de uma pluralidade de camadas (5,5') alternadas entre
uma camada metálica 5 e uma camada cerâmica 5'.
O revestimento 3 é composto por multicamadas metáli-cas/cerâmicas 5,5' arranjadas de modo a formar pelo menos duas periodici-dades P onde cada periodicidade é formada por pelo menos uma camadade cromo metálico 5 e pelo menos uma camada de cromo cerâmico 5' adja-centes.
Adicionalmente, a base 2 é composta por qualquer material me-tálico adequado à sua formação e pode apresentar secção transversal dediversos formatos, em função das características do anel 1 e das condiçõesde trabalho segundo as quais operará. Para tal, é utilizada, de modo prefe-rencial, qualquer liga ferrosa adequada à composição da base 2, sendo cla-ramente possível fazer uso de outros materiais caso haja interesse e viabili-dade técnica. Mais preferivelmente, a base 2 é composta por aço com 10 a17 % de Cromo1 habitualmente conhecido como aço inoxidável.
À base 2 é aplicado o revestimento 3 Metálico/Cerâmico à basede cromo que confere ao anel 1 propriedades de maior resistência ao des-gaste, menor modulo de elasticidade e, concomitantemente, uma reduçãoconsiderável nos valores de estresse interno, reduzindo a ocorrência de trin-cas no revestimento e a conseqüente escamação quando comparado comas técnicas anteriores, nomeadamente aquelas que fazem uso de revesti-mentos monocamada de nitreto de cromo.
Tal como é mencionado acima, o revestimento 3 compreendeuma pluralidade de camadas Metálicas/Cerâmicas 5,5' à base cromo arran-jadas de modo a formar uma periodicidade P. Logo, a periodicidade P com-preende pelo menos duas camadas 5,5' adjacentes, obrigatoriamente deconstituição diversa, isto é, uma camada 5 possui uma fase preponderantemetálica e uma outra camada 5' possui uma fase preponderante cerâmica.Assim, o revestimento 3 terá pelo menos quatro camadas 5,5'.
Uma das qualidades da camada metálica 5 que compõe o re-vestimento 3, compreende o cromo (Cr) na sua forma metálica (ilustradacomo as camadas mais claras na figura 2), cuja principal característica me-cânica é uma maior ductilidade, característica essa que facilita a acomoda-ção das duras camadas cerâmicas 5'.
Por sua vez, a camada cerâmica 5' compreende nitreto de cro-mo (ilustrada como as camadas mais escuras na figura 2), preferencialmen-te na forma de CrN (embora, evidentemente, possa haver um percentualreduzido de C^N e/ou de outros compostos/elementos em sua composição),tendo como principal característica mecânica a elevada dureza. É de espe-cial importância notar que nitreto de cromo da camada cerâmica 5' tambémse pode apresentar predominantemente com a fase C^N ao invés da faseCrN.
Por tudo o acima exposto, resta claro que a periodicidade Ppossui pelo menos uma camada metálica 5 composta preponderantementepor Cr e uma camada cerâmica 5' composta preponderantemente por CrNou Cr2N.De modo preferível, tal como ilustrado na figura 2, a camadametálica 5 deve estar posicionada adjacentemente à camada cerâmica 5' ouvice-versa. Com isso, consegue-se garantir que as camadas de revestimen-to 5,5' estão intercaladas sem repetição.
De realçar ainda que qualquer das camadas 5,5' pode ser depo-sitada na superfície da base 2, sendo portanto possível depositar como pri-meira camada na base 2 tanto a camada metálica 5 quanto a camada ce-râmica 5'. Naturalmente, após cada camada depositada se alternará umacamada distinta, ou seja, se a primeira camada a ser depositada na superfí-cie da base 2 for a camada cerâmica 5' seguir-se-á a camada metálica 5, ouvice-versa, e assim sucessivamente.
Alternativamente, pode-se conceber um anel 1 de acordo comos ensinamentos da presente invenção no qual pode haver, em regime deexceção, duas camadas de igual qualidade adjacentes, dependendo dasqualidades de resistência e ductilidade que se deseja conferir ao revesti-mento 3.
Conforme pode ser claramente visto na figura 2, o revestimento3 da concretização preferível do anel 1 compreende nove camadas metáli-cas/cerâmicas 5,5', onde as qualidades das camadas 5,5' do revestimento 3estão intercaladas sem repetição.
Caso necessário ou desejável, as camadas 5,5' podem compre-ender um ou mais elementos químicos adicionais, em proporções variadas ecalculadas em função da propriedade mecânica que se deseja alcançar.Mesmo ocorrendo alguma mistura nas camadas individuais 5,5', é esperadoalcançar o mesmo grau de vantagens, isto é, são também esperadas as járeferidas vantagens da presente invenção com um revestimento 3 multica-madas 5,5' onde uma camada tenha predominância cerâmica e a camadasubsequente predominância metálica.
De igual modo, se esperam alcançar a mesmas vantagens casose usem elementos similares para proporcionar um revestimento multica-madas metálicas/cerâmicas. Tais possíveis elementos químicos podem es-tar presentes em pelo menos uma das camadas 5,5', em algumas delas ouem todas, em função das propriedades mecânicas do revestimento que sedeseja obter desde que mantidas as características de um revestimento mul-ticamadas metálicas/cerâmicas.
Apresenta-se abaixo uma tabela comparativa referente às diver-sas propriedades alcançadas pela presente invenção e pelo estado da téc-nica.
<table>table see original document page 11</column></row><table>
Como pode ser observado na tabela acima, o revestimento 3 dapresente invenção obteve resultados realmente superiores em todas as ca-racterísticas medidas. Confirma-se, portanto, um aumento dos valores parapropriedades antagônicas, fato que realmente comprova o sucesso do re-vestimento 3 da presente invenção.
Sendo assim, a presente invenção, quando comparada com orevestimento típico de monocamada CrN1 alcança um valor para o modulode elasticidade sensivelmente menor e uma expressiva redução do estresseinterno (sensivelmente 3,5 vezes menor).
Estes valores evidenciam que há um aumento da energia deadesão devido à redução do estresse interno e um aumento da energia e-lástica possibilitado pela redução do modulo de elasticidade.
A figura 2 evidencia um revestimento 3 com duas camadas dis-tintas 5,5' onde a diferença se apresenta basicamente no conteúdo de cro-mo, sendo portanto esperadas fronteiras coesas entre as camadas Metáli-cas /Cerâmicas 5,5' de forma que a garantir a adesão entre as camadas 5,5'evitando-se assim a propagação de trincas na sua interface.
Desse modo, com uso do revestimento 3 da presente invenção,a redução nos valores de estresse interno traduz-se em uma resistênciamuito maior ao fenômeno de escamação, no qual pequenas porções do re-vestimento são desplacadas devido à ocorrência de microtrincas provocadaspelo acúmulo de tensões e pela baixa ductilidade. O grande inconvenientetécnico estrutural é que a escamação tende a ocorrer em determinadas par-tes do anel, enquanto em outras partes o revestimento permanece intactoou pouco danificado mesmo ao final da vida útil da peça.
Essa redução nos valores de estresse interno traz a reboque asvantagens de possibilitar um aumento na energia de adesão das camadasentre si com conseqüente redução da espessura do revestimento, possíveluma vez que se consegue uma grande redução da escamação garantindo-se que, mesmo com uma espessura reduzida, haverá revestimento 3 duran-te toda a vida operacional do anel.
Por sua vez, os resultados alcançados no teste de riscamento("Scratch Test') são também, no caso da presente invenção, substancial-mente superiores, revelando que o revestimento 3 multicamadas CrN/Cr a-presenta maior tenacidade que o revestimento do estado da técnica (reves-timento monocamada Cr), contribuindo de modo efetivo para uma maior re-sistência à delaminação do recobrimento.
É, portanto, evidente que o revestimento 3 multicamadas Metáli-ca/Cerâmica 5,5' da presente invenção, de estrutura preferencial de cromometálico e nitreto de cromo (na fase CrN ou Cr2N), proporciona uma eviden-te melhora no compromisso entre uma maior capacidade de absorver o es-tresse concomitantemente com uma maior resistência à propagação super-ficial de trincas devido às melhores características de resistência ao estres-se no cisalhamento externo, fato que resulta em uma performance superiordo revestimento 3 da presente invenção para anéis de pistão 1 no que dizrespeito à aderência coesiva (resistência à delaminação).
O processo de deposição aplicado na presente invenção é umprocesso de deposição física de vapor (PVD), preferivelmente por arco ca-tódico, ou Arco-PVD que é uma técnica de PVD onde um arco elétrico é u-sado para vaporizar material de um catodo-alvo. O material vaporizado en-tão condensa sobre um substrato e forma um filme fino.
Em essência, o controle da pressão do gás (por exemplo, nitro-gênio) utilizado possibilita a produção das camadas 5,5' seqüencialmente,sendo que as camadas compostas por nitreto de cromo têm um percentualde átomos de Nitrogênio entre 22% e 25% em peso, ao passo que nas ca-madas compostas por cromo metálico possuem substancialmente 0% deátomos de Nitrogênio. Para evitar a interferência dos diferentes níveis denitrogênio em cada camada 5,5', são aplicadas elevadas velocidades debombardeamento através de turbo bombas.
Os valores de espessura e periodicidade são considerados bas-tante estáveis por todo o revestimento (vide figura 2), no entanto, as cama-das 5,5' acompanham as deformidades da base 2, resultando nas formasvisíveis da figura 2.
No caso do revestimento 3 da presente invenção, a maior dure-za é obtida com a composição de nitreto de cromo e a maior ductilidade, porsua vez, é conseguida com o uso de cromo metálico. A combinação dessasduas composições na forma das camadas 5,5', tal como mencionado acima,traz vantagens surpreendentes, notadamente no benefício apresentado aorevestimento 3 como um todo pela sua maior capacidade de absorção deestresse interno. As camadas 5 de cromo metálico, mais dúcteis, absorvemos esforços e deformam, diminuindo assim as forças de deformação às quais as camadas 5' mais rígidas de nitreto de cromo são submetidas, pro-porcionando uma menor tendência ao aparecimento de microtrincas nestas.O resultado é um incremento considerável no desempenho do anel 1.
Ainda, pelo fato de que as camadas metálicas 5 dúcteis de cro-mo permitem uma melhor acomodação das camadas cerâmicas 5 mais du-ras de nitreto de cromo, ocorre uma redução da espessura do revestimento3 sem prejuízo na resistência ao desgaste.
A concretização preferível do anel 1, ilustrada na figura 2, apre-senta uma dureza superficial da ordem de 1000 a 2.000 HV, sendo preferi-velmente em torno de 1350 HV, com um estresse interno de cerca de -310N/mm2. De modo preferível, a espessura do revestimento (3) apresenta va-lores na faixa de cerca de substancialmente 10 a 60 mícrons, ou seja, apre-senta espessura muito reduzida (nanolayer).Opcionalmente, pode ser provida uma camada de adesão com-posta por cromo, níquel ou cobalto posicionada entre a base 2 e o revesti-mento 3.
Preferivelmente, o revestimento 3 é aplicado por toda a superfí-cie externa do anel 1, mas nada impede que seja aplicado em partes deter-minadas, removido parcialmente ou ainda que, por sobre ele, aplique-se ou-tra qualidade de revestimento qualquer. Um anel de pistão assim configura-do continua incluído no escopo de proteção das reivindicações.
Tendo sido descrito exemplos de concretização preferidos, deveser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveisvariações, sendo limitado tão-somente pelo teor das reivindicações apensas,aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (11)

1. Anel de pistão, particularmente idealizado para utilização emmotores de combustão interna ou compressores, compreendendo pelo me-nos uma base (2) metálica à qual é aplicado, pelo processo de deposiçãofísica de vapor (PVD), um revestimento (3) que compreende uma periodici-dade (P)1 formada por pelo menos uma primeira camada (5) e pelo menosuma segunda camada (5') adjacentes, caracterizado pelo fato de que a pri-meira camada (5) é formada preponderantemente por cromo metálico (5) ea segunda camada é formada preponderantemente por cromo cerâmico (5').
2. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a periodicidade é composta por somente duas camadas adjacentes(5,5'), onde a primeira camada (5) é formada preponderantemente por cro-mo metálico (5) e a segunda camada é formada preponderantemente porcromo cerâmico (5').
3. Anel de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelofato de que as primeira e segunda camadas (5,5') contêm um elemento quí-mico adicional selecionado dentre o grupo constituído por Oxigênio ou Car-bono em um percentual não superior a 10% em massa.
4. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a dureza Vickers do revestimento apresenta valores entre 1.000 e-2.000 HV.
5. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a espessura do revestimento (3) apresenta valores na faixa de 10 a-60 mícrons.
6. Anel de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fatode que o revestimento (3) é nanolayer.
7. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a base (2) é composta por aço com 10% a 17% de Cromo.
8. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que a base (2) é composta por ferro fundido.
9. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fatode que o cromo cerâmico que constitui a segunda camada (5') é preferível-mente nitreto de cromo (CrN) e essa segundas camada possui um percen-tual de Nitrogênio, em peso, entre 11% e 17%.
10. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a camada de nitreto de cromo (5') pode apresentar fase CrN ouCr2N.
11. Anel de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que é provida uma camada de adesão composta por cromo, níquelou cobalto posicionada entre a base (2) e o revestimento (3).
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