[发明专利]一种节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环及制备方法

权利要求书

1.一种节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环，其特征在于：在活塞环基体表面从内到外为由结合层、过渡层、耐磨层依次构成的复合涂层，且：

1）结合层为Cr层；

2）过渡层为CrN层；

3）耐磨层为Cr-O-N纳米晶层。

2.    如权利要求1所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环，其特征在于：所述复合层的厚度为0.62-31.3微米，其中：

1）结合层厚度为20-600纳米；

2）过渡层厚度为100-700纳米；

3）耐磨层厚度为0.5-30微米。

3.如权利要求1或2所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环，其特征在于：所述活塞环基体为合金钢、不锈钢、渗氮合金钢。

4.如权利要求1或2所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环，其特征在于：所述耐磨层Cr-O-N纳米晶的晶粒尺寸为20-500纳米。

5.如权利要求1所述的一种节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环的制备方法，其特征在于：由下述步骤依次形成：

1）对经过化学清洗的活塞环基体进行辉光清洗后,在基体表面沉积结合层，该结合层为Cr层；

2）在上步得到的结合层上沉积过渡层，该过渡层为CrN层；

3）在上步得到的过渡层上沉积耐磨层，该耐磨层为Cr-O-N纳米晶层；自然冷却，即得。

6.如权利要求5所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环的制备方法，其特征在于：

1）所述的辉光清洗的条件为：温度为200－400℃，氩气环境下；

2）所述结合层的沉积条件为：气压0.01-0.1Pa，偏压－800V到－1000V；

3）所述过渡层的沉积条件为：氮气环境下，气压0.1-2Pa，偏压－100V到－250V；

4）所述耐磨层的沉积条件为：氮气和氧气环境下，气压0. 1-2Pa，偏压－100V到－250V。

7.如权利要求5或6所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环的制备方法，其特征在于：所述耐磨层的沉积条件中氮气和氧气的流量比值为X，X的范围为0<X<10，其中X为固定值或变值。

8.如权利要求5或6所述的节油型Cr-O-N纳米晶复合陶瓷涂层柴油发动机活塞环的制备方法，其特征在于：所述耐磨层Cr-O-N纳米晶的晶粒尺寸为20-500纳米。