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本发明涉及石油机械设备制造领域,尤其涉及一种长寿命柱塞及其制备方法。具体地,包括柱塞本体和两层以上的涂层,且所述涂层的硬度沿柱塞本体向涂层侧逐渐增加,在所述柱塞本体与接触设置的涂层之间以及两层接触设置的涂层之间的硬度差均为HRC15~20。其中,所述涂层包括中间层和强化层,所述中间层设置在所述柱塞本体与所述强化层之间,所述强化层的厚度≥中间层。本发明提供的一种长寿命柱塞及其制备方法,通过将具有硬度梯度的多层涂层运用于柱塞,既能保持表面非凡的耐磨性,又能预制表面硬度梯度,对柱塞机体起到良好的保护,从而大幅提高柱塞的寿命和连续作业能力。