[发明专利]一种活塞环

权利要求书

1.一种活塞环，包括上环体和下环体，所述上环体和下环体均开有交叉开口；其特征在于所述活塞环上环体和下环体均为铁基合金，铁基合金的重量百分比份数为：C 3.0-3.2％，Si 2.0-2.2％，Mn 0.9-1.1％，Ti 0.06-0.20％，Cu 1.2-1.6％，Ni 0.6-1.2％，S 0.02-0.05％，P 0.03-0.05%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；

所述上环体两端底面设有凸台，所述下环体两端顶面设有凹槽，所述凸台和凹槽配合连接，同时所述上环体下表面均匀设有若干凸杆，所述下环体上表面均匀设有若干小孔，所述凸杆能够插入小孔中形成连接，所述上环体和下环体内侧边缘还设有相互对称的半圆形凹槽，所述半圆形凹槽组合起来形成大凹槽，所述大凹槽内设有密封垫圈；

上环体和下环体表面均设置有多层结构；

所述多层结构由基底层、周期性结构层和耐磨层组成；所述基底层为铬铁合金层；

所述周期性结构层的每一层均由元素M1和元素M2组成，其中M1选自铝、镁、锡，M2选自钛、钒、铌、钨；耐磨层的周期性结构层由M1和M2构成的合金层交替层叠构成，其中紧靠基底层的M1M2合金层中M2的质量百分含量在80%以上，其中靠近耐磨层的M1M2层中M1的质量百分含量在80%以上，在紧靠基底层的M1M2层和靠近耐磨层的M1M2层之间的其余周期性结构层，由里面向外面，形成的M1M2层中每一层中M2的质量百分含量逐渐减少，M1的质量百分含量逐渐增加，其中基底层所在位置定义为里面，耐磨层所在位置定义为外面。

2.根据权利要求1所述的活塞环，其中耐磨层由选自元素M3的氮化物或碳化物或碳氮化物组成，其中M3选自铬或钒或铬钒合金。

3.根据权利要求1或2所述的活塞环，其中在所述多层结构的外部还涂有导热硅胶层。

4.根据权利要求1或2所述的活塞环，其中所述密封垫圈为耐高温橡胶垫圈。

5.根据权利要求1或2所述的活塞环，所述上环体和下环体接触位置，设有防水垫圈。

6.一种活塞环，包括上环体和下环体，所述上环体和下环体均开有交叉开口；其特征在于所述活塞环上环体和下环体均为铁基合金，铁基合金的重量百分比份数为：C 3.0-3.2％，Si 2.0-2.2％，Mn 0.9-1.1％，Ti 0.06-0.20％，Cu 1.2-1.6％，Ni 0.6-1.2％，RE 0.4-0.8%，S 0.02-0.04％，P 0.03-0.04%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；

所述上环体两端底面设有凸台，所述下环体两端顶面设有凹槽，所述凸台和凹槽配合连接，同时所述上环体下表面均匀设有若干凸杆，所述下环体上表面均匀设有若干小孔，所述凸杆能够插入小孔中形成连接，所述上环体和下环体内侧边缘还设有相互对称的半圆形凹槽，所述半圆形凹槽组合起来形成大凹槽，所述大凹槽内设有密封垫圈；

上环体和下环体表面均设置有多层结构；

所述多层结构由基底层、周期性结构层和耐磨层组成；所述基底层为铬铁合金层；

所述周期性结构层的每一层均由元素M1和元素M2组成，其中M1选自铝、镁、锡，M2选自钛、钒、铌、钨；耐磨层的周期性结构层由M1和M2构成的合金层交替层叠构成，其中紧靠基底层的M1M2合金层中M2的质量百分含量在80%以上，其中靠近耐磨层的M1M2层中M1的质量百分含量在80%以上，在紧靠基底层的M1M2层和靠近耐磨层的M1M2层之间的其余周期性结构层，由里面向外面，形成的M1M2层中每一层中M2的质量百分含量逐渐减少，M1的质量百分含量逐渐增加，其中基底层所在位置定义为里面，耐磨层所在位置定义为外面。

7.根据权利要求6所述的活塞环，RE为La和Ce组成的混合稀土。

8.根据权利要求7所述的活塞环，其特征在于所述混合稀土中La和Ce的重量配比为1：1。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的活塞环，其中耐磨层由选自元素M3的氮化物或碳化物或碳氮化物组成，其中M3选自铬或钒或铬钒合金。

10.根据权利要求6-8任意一项所述的活塞环，其中在所述多层结构的外部还涂有导热硅胶层。

11.根据权利要求6-8任意一项所述的活塞环，其中所述密封垫圈为耐高温橡胶垫圈。

12.根据权利要求6-8任意一项所述的活塞环，所述上环体和下环体接触位置，设有防水垫圈。