无钴合金材料粉末冶金气门座及其制备方法和应用技术

技术编号:13276469 阅读:56 留言:0更新日期:2016-05-19 01:47
本发明专利技术公开了一种无钴粉末冶金气门座材料,化学成份及其含量为:C:0.8-1.2%,Cr:4.0-6.0%,Mo:5.0-7.0%,Ni:0.8-1.8%, Cu:12-20%,Si:0-1%,润滑剂:0-1%,余量为Fe。本发明专利技术还公开了一种无钴粉末冶金气门座材料的制备方法,用含Cr合金的水雾化粉作为基础粉,选择配方量的含Cr的水雾化合金粉末作为基础粉,之后配入配方量的Mo-Fe合金粉、Ni、C粉、Si及润滑剂,通过混合、压制、烧结和冷处理而成,HRC为40-50。本发明专利技术气门座具有耐磨、耐腐蚀、抗高温性能,特别适合柴油发动机,材料价格仅为有钴材料的1/2。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金
,特别是一种无钻材料粉末冶金气口座及其制备方法W 及其在柴油机上应用。
技术介绍
目前国内汽车大量使用柴油机作为动力,柴油机更是拖拉机的传统动力。气口座 作为柴油机的关键元件,现仍大量使用铸铁材料,由于铸造污染大,气口座的耐磨性也不够 理想,国外大部分气口座被粉末冶金材料所替代。针对国内运个大市场,2015年初我们就对 此领域开展研发。由于柴油机的工作溫度比汽油机高l〇〇°C左右,受气口冲击力比汽油机 大,国内柴油机粉末冶金气口座都含有钻元素,钻含量在5~15 %不等,钻是一种稀有元素, 价格昂贵,国外上世纪九十年代开展无钻材料方面研究,而国内鲜有报导,由于含钻材料价 格高,也限制粉末冶金气口座在柴油机中推广。2010年,我们研发了 "一种高耐磨低钻粉末 冶金气口座"与主机厂配套近百万台汽油发动机,至今未发现早期磨损的质量问题,但把它 应用到柴油机上很牵强,也很难适应柴油机高溫,大冲击的工况,选用什么材料能满足柴油 机粉末冶金气口座耐磨、耐腐蚀、抗高溫的要求是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种无钻粉末冶金材料气口座及其制备方法 与在柴油机上应用,本专利技术制得的气口座具有更高的耐磨性、耐腐蚀、抗高溫及结合强度, 特别适合柴油发动机,材料价格仅为有钻材料的1/2。 本专利技术的第一个目的是通过W下技术方案实现的,一种无钻合金材料粉末冶金气 口座,气口座的化学成分及其质量百分比为:C:0.8-1.2%,Cr:4.0-6.0%,Mo:5.0-7.0%, Ni : 0.8-1.8 %,Cu: 12-20 %,Si : 0-1 %,润滑剂:0-1 %,余量为化。 优选的,所述气口座的化学成分及其含量为:C:0.8%,Cr:4.0%,Mo:7.0%,Ni: 1.2%,Cu: 15%,Si :0-1 %,润滑剂:0-1 %,余量为化。 优选的,所述气口座的化学成分及其含量为:C: 1.1 %,Cr: 5.1 %,Mo: 5.2%,Ni : 1.3%,〇1:14%,51:〇-1%,润滑剂:〇-1%,余量为化。 优选的,所述气口座的化学成分及其含量为:C: 1.0%,Cr :6.0%,Mo:5.0%,Ni: 1.7%,Cu: 12%,Si :0-1 %,润滑剂:0-1 %,余量为化。[000引优选的,所述气口座的化学成分及其含量为:C:0.9%,Cr:4.5%,Mo:6.0%,Ni: 1.1%,01:18%,51:0-1%,润滑剂:0-1%,余量为化。 本专利技术的第二个目的是通过W下技术方案实现的,上述无钻合金材料粉末冶金气 口座的制备方法,包括W下步骤: (1)首先选择含Cr的水雾化合金粉末作为基础粉,之后配入Mo-Fe合金粉、 化2〇NisM〇5Si2合金粉、C粉及润滑剂,经过30-50分钟混制,混合均匀后进行压制;所述含化的 水雾化合金粉末包括W下质量比的各组分:C: 0.8-1.2%,吐:4.0-6.0 %,Mo: 5.0-7.0 %, Ni:0.8-1.8% ; (2)压制后将生巧置入推杆式烧结炉内烧结,在氨分解气氛中,溫度在1100-1150 °(:进行烧结40-60分钟,并采用化的烙渗工艺使密度含7.5g/cm3,烧结巧硬度HRC > 35; (3)再通过-150°c冷冻处理,经过200-220°C回火后烧结巧硬度为皿C40-50,金相 组织为马氏体+贝氏体+A残+硬质相+Cu相;测其显微硬度化Vo.i) :M〇-Fe硬质相为1100- 1700; CnoNisMo 日 Si2 硬质相为 700-1000;基体组织400-600。 优选的,所述润滑剂为硬脂酸锋。 本专利技术的第Ξ个目的是通过W下技术方案实现的,上述钻合金材料粉末冶金气口 座在柴油机上的应用。 与现有粉末冶金气口座技术相比,本专利技术具有W下有益效果: 第一,本专利技术最大的特点不含钻材料,价格仅为钻合金材料的1/2;与现有的铸造 相比,它不是把合金元素烙化在铁水中形成均质组织,而是有效利用粉末冶金材料特点,把 不同性能铁合金通过混合、压制、烧结、冷处理,形成具有不同硬度的金相组织,具有更高的 耐磨性、耐腐蚀、抗高溫及结合强度。 第二,由于气口座工作环境十分恶劣,它必须有一个很强劲的基体支撑着气口,通 过试验,我们选择含Cr合金的水雾化粉作为基础粉末,其Cr的百分比含量不能太低,非则耐 腐蚀、抗高溫性能不好,太高烧结性能不好。有了基础材料必须筛选形成硬质相合金材料, 该材料应对基础粉有较好的亲和性,并和基础材料牢固地结合在一起,首当其冲对抗气口 的冲击、磨削及高溫腐蚀。由于采用Cu的烙渗工艺,使材料Cu含量达到12-20%,有效地增加 它的导热性。 第Ξ,把基础粉末和形成硬质相合金材料混合、压制、烧结、冷处理后,其性能应达 到含钻材料性能。即HRC > 40;压溃强度> 500N/mm2;密度> 7.5g/cm3;其金相组织符合后,必 须通过台架试验,再装机试用。 第四,本专利技术用含Cr合金的水雾化粉作为基础粉加入一定量的Mo-Fe、 CnoNi 8MosSi2合金粉,通过混合、压审ij、烧结和冷处理而成,皿C为40-50。本专利技术特点是:一种 无钻,国内所供座圈都含Co,二是价格低廉,Ξ是很实用的耐磨材料。【具体实施方式】 一种无钻粉末冶金气口座,化学成分及其含量为:C: 0.8-1.2 %,灯:4.0-6.0 %, Mo:5.0-7.0%,Ni :0.8-1.8%,Cu: 12-20%,Si :0-1%,润滑剂:0-1%,余量为Fe。形成耐磨、 耐腐蚀、抗高溫的硬质相材料为化2〇Ni8M〇5Si2的合金粉末。运是一种无钻材料气口座,首先选择一种含Cr的水雾化合金粉末作为基础粉,之 后配入5-15 %M〇-Fe合金粉、15-25 %Cr2〇Ni8M〇5Si2合金粉、0.9-1.3%C粉及0.8%润滑剂,经 过30分钟混制,压制后将生巧置入推杆式烧结炉内烧结,在氨分解气氛中,溫度在112(TC进 行烧结50分钟,并当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无钴合金材料粉末冶金气门座,其特征在于,所述气门座的化学成分及其质量百分比为:C:0.8‑1.2%,Cr:4.0‑6.0%,Mo:5.0‑7.0%,Ni:0.8‑1.8%,Cu:12‑20%,Si:0‑1%,润滑剂:0‑1%,余量为Fe。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周学斌杨爱云
申请(专利权)人:仪征市昌达粉末冶金制品有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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