[发明专利]一种表面为(Ti;Al)N多层隔热耐磨超厚涂层的活塞及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种表面为(Ti,Al)N多层隔热耐磨超厚涂层的活塞及其制备技术和应用。所述活塞的结构包括两种方案，方案一：所述活塞包括基底、TiAl过渡层、TiAlN镀层，所述TiAl过渡层均匀包覆于基底上；所述TiAlN镀层均匀包覆于TiAl过渡层上。方案二：所述活塞包括基底、第一TiAl过渡层、第一TiAlN镀层，第二TiAl过渡层、第二TiAlN镀层，其结构为基底/第一TiAl过渡层/第一TiAlN镀层/第二TiAl过渡层/第二TiAlN镀层。其应用包括将其用于内燃机。本发明所设计的活塞表面的隔热性、耐磨性、抗氧化性和抗热冲击性，且有效延长了活塞使用寿命。

主权项

1.一种表面为(Ti,Al)N多层隔热耐磨超厚涂层的活塞， 其特征在于：所述表面为(Ti,Al)N多层隔热耐磨超厚涂层的活塞包括下述两种方案：/n方案一/n所述活塞包括活塞基底、TiAl过渡层、TiAlN镀层，所述TiAl过渡层均匀包覆于活塞基底上；所述TiAlN镀层均匀包覆于TiAl过渡层上；方案一中，所述TiAlN镀层中N的含量呈梯度或线性变化；沿TiAlN镀层厚度方向，定义TiAlN镀层与TiAl过渡层直接接触层为第1-TiAlN层、与第1-TiAlN层直接的TiAlN层为第2-TiAlN层，如此类推，定义TiAlN镀层中离TiAl过渡层最大距离处的TiAlN层为第i-TiAlN层，所述i大于等于2；所述第1-TiAlN层N的原子百分含量小于第2-TiAlN层中N的原子百分含量；当i大于2时，第i-TiAlN层中N的原子百分含量大于第(i-1)TiAlN层中N的原子百分含量；/n方案一中，TiAl过渡层的厚度为0.001～10μm；TiAlN镀层的总厚度为1.0～20μm；涂层总厚度为3～30μm；/n方案一中，TiAl过渡层中，Ti的原子百分含量为10-50％；/n方案一所述的第1-TiAlN层中，N的原子百分含量为0.0001-20％；第1-TiAlN层中，Ti的原子百分含量为20-40％；/n方案一所述的第i-TiAlN层中，N的原子百分含量最大为50％；第i-TiAlN层中，Ti的原子百分含量最大为40％；/n方案二/n所述活塞包括活塞基底、第一TiAl过渡层、第一TiAlN镀层，第二TiAl过渡层、第二TiAlN镀层；所述第一TiAl过渡层均匀包覆在活塞基底上，所述第一TiAlN镀层均匀包覆于第一TiAl过渡层上，所述第二TiAl过渡层均匀包覆于第一TiAlN镀层上，所述第二TiAlN镀层均匀包覆于第二TiAl过渡层上；/n方案二中所述的第一TiAl过渡层中，Ti的原子百分含量为10-50％，所述第一TiAl过渡层的厚度为0.001～5μm；/n方案二中所述的第一TiAlN镀层中，N的原子百分含量为10-40％；Ti的原子百分含量为10-50％；第一TiAlN镀层的厚度为1-5μm；/n方案二中所述的第二TiAl过渡层中，Ti的原子百分含量为10-50％；所述第二TiAl过渡层的厚度为0.001～5μm；/n方案二中所述的第二TiAlN镀层中，N的原子百分含量为10-40％；Ti的原子百分含量为10-50％；第二TiAlN镀层的厚度为1-5μm；/n所述活塞基底为铝合金活塞基底。/n