机车发动机活塞钢顶环槽与活塞环之间的磨损是机车发动机燃烧室内的几处主要磨损之一。但由于活塞钢项环槽位置与结构的特殊性,对这对摩擦副进行耐磨强化处理的研究相对较少,导致活塞钢顶环槽表面超限磨损严重,已经成为活塞失效的主要原因。本文针对这一状况,选用了表面淬火、盐浴软氮化、阴极弧表面生成TiN薄膜手段,对活塞环槽表面进行强化耐磨处理,并利用等离子硫化的手段对活塞环进行处理,从中选择最优的方式来改善活塞环槽表面磨损状况。主要工作内容如下:1.在发动机内几对关键的摩擦副之间加入“摩圣"颗粒添加剂润滑油,对摩擦副进行润滑。实验证明:“摩圣”颗粒添加剂未能对这几对摩擦副起到很明显的减磨润滑作用。2.对各活塞环槽试样进行不同的表面强化处理,并利用未处理的活塞环试样与各种处理后的活塞环槽试样进行摩擦磨损试验。通过对摩擦系数、磨损量等有效数据的分析,确定了阴极弧表面生成TiN薄膜强化手段是最为理想的处理方式。3.对活塞环进行离子硫化处理,并利用处理后的试样与不同的钢顶环槽试样进行摩擦磨损试验。通过摩擦系数、磨损量的对比及试样磨损表面的能谱分析,得到了离子硫化处理对于降低活塞环槽表面磨损起到了良好的效用。经过实验测定与分析,利用阴极弧等离子手段在活塞环槽表面生成强化薄膜是一种增强活塞环槽表面耐磨性能的有效方式,加之对活塞环进行离子硫化处理,会使得活塞环槽与活塞环之间的摩擦系数、磨损量明显降低,能有效地延长活塞的使用寿命。