Multicomponent multilayer nanometer film powder metallurgy valve seat, application of multi arc ion plating (AIP) equipment, the furnace temperature control in 100 300 DEG C, plating multilayer nano film preparation process by multi arc ion in the valve seat surface to form monolayer (TiN, CrN), (TiCr) N composite film and multilayer the film (TiNCrN). Preparation method: high alloy powder base powder by weight formula powder + low alloy high pressure water atomization preparation, after mixing machine mixing, pressing in automatic powder molding machine, after the implantation of pusher type sintering furnace, sintering atmosphere in ammonia decomposition. The copper leaching process is adopted, and then the metal valve seat (workpiece) is processed into the multi arc ion plating (AIP) equipment for coating treatment. The product film is multilayer and other elements are added. The products prepared by the invention have excellent bonding strength, surface microhardness, wear resistance and oxidation resistance at high temperature, and can greatly prolong service life.
【技术实现步骤摘要】
多元多层纳米膜粉末冶金气门座及其制备方法
本专利技术属于冶金
,将予合金化粉末进行压制、烧结、机械加工和多弧离子镀膜,制得汽车零部件的冶金领域。
技术介绍
气门座是汽车发动机配气机构中的重要部件,它与气门组成一对重要密封磨擦付,发动机工作时,气门座受到气门冲击,高温(530~870℃)燃烧气体的冲刷、腐蚀、以及燃烧产物、空气中灰尘的磨损,另外还受到热冷应力交替作用,它极易产生变形、烧损,甚至断裂,因此不但要求气门座材料耐磨、耐腐蚀、抗高温,还要求一定径向压溃强度。发动机气门和气门座处于严酷的热力,化学和机械力状况下工作,其承受着高应力(发动机最高燃烧压力可达20MPa)、高工作温度(气门头低平面中心达870℃)和腐蚀环境(高温燃气侵蚀、硫化、V2O5)腐蚀和氧化作用。根据上述气门座的工作环境,为保证其工作可靠性和使用寿命,在不同的工作环境和燃用不同燃料的情况下,必须尽快开发研究新材料和新工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多元多层纳米膜粉末冶金气门座及其制备方法,本专利技术大大提高了基材的表面显微硬度,膜的致密度高,强度和耐磨性能好,且可大幅度延长使用寿命。本专利技术的第一个目的是是通过以下技术方案实现的,实现本专利技术的技术解决方案:应用多弧离子镀(AIP)设备,将炉内温度限于小于300℃的工作条件下,采用《多弧离子镀多层纳米膜制备技术》,在气门座表面生成由氮化铬和氮化钛相间层叠而成的多元多层纳米膜(11-12层)形成的耐磨层。本专利技术所应用的多弧离子镀(AIP)设备,为中科院力学所研制。该设备可制备单层膜(TiN、CrN)、复合膜(Ti ...
【技术保护点】
多元多层纳米膜粉末冶金气门座,其特征在于:应用多弧离子金属AIP设备,将炉内温度控制在100‑300℃,采用多弧离子镀多层纳米膜制备工艺,在气门座工作表面生成单层膜TiN或CrN、复合膜(TiCr)N或多层膜TiN-CrN,具有12个靶位。
【技术特征摘要】
1.多元多层纳米膜粉末冶金气门座,其特征在于:应用多弧离子金属AIP设备,将炉内温度控制在100-300℃,采用多弧离子镀多层纳米膜制备工艺,在气门座工作表面生成单层膜TiN或CrN、复合膜(TiCr)N或多层膜TiN-CrN,具有12个靶位。2.权利要求1所述的多元多层纳米膜粉末冶金气门座的制备方法,其特征是,所述制备方法包括以下步骤:①首先选择经过高压水雾化低合金粉末为基础粉末,再添加合金粉,经过混料机40-50分钟混合均匀,在自动粉末成型机上进行压制成型;②将压制成型的气门座生坯置入推杆式烧结炉,在氨分解气氛中进行烧结,烧结温度1100-1500℃,烧结时间50-60分钟;采用铜溶浸工艺,使烧结坯密度≥7.6g/㎝3,烧结坯硬度HRC≥35;所述烧结坯包括以下组分:C0.8-1.2wt%,Cr4.0-6.0wt%,Mo5.0-7.0wt%...
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