一种柴油发动机气门导管材料制造技术

本发明专利技术公开了一种柴油发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.5‑1.2%，铜1.0‑4.0％，二硫化钼0.2‑3.0%，氟化钙0.2‑3.0%，硫化锰0.2‑1.0%，铝青铜1‑10%，余量为钼铁粉。本发明专利技术提供的柴油发动机气门导管材料，采用粉末冶金工艺制得的气门导管，符合国Ⅴ排放标准的柴油发动机工况需求，具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。

A valve guide material for diesel engine

The invention discloses a diesel engine valve guide material, which comprises the following components according to the weight percentage: 0.5 graphite copper 1 4%, 1.2%, 0.2 and 3% MoS2, CaF2 0.2 manganese sulfide 0.2 3%, 1%, 1 aluminum bronze 10%, margin for molybdenum powder. The invention provides a diesel engine valve guide valve guide material, using powder metallurgy technology prepared, demand conditions of diesel engine to meet emission standards in V, high temperature resistance, wear resistance, self lubrication and cutting performance, can satisfy the working temperature of 500 DEG C below the diesel engine use.

【技术实现步骤摘要】
一种柴油发动机气门导管材料
本专利技术涉及汽车零部件
，尤其涉及一种柴油发动机气门导管材料。
技术介绍
目前国产发动机使用的气门导管主要采用铸造合金气门导管，随国家排放要求的不断提高以及环保法规约束力度的加大，燃烧介质多元化的趋势，气门导管的使用工况日趋严苛，这就要求对发动机气门导管材料进行相应改进。目前市场上的气门导管，主要以铸造合金为主，由于国家排放标准提高后，原有的铸造合金导管因其铸造工艺本身的局限性（晶粒结构相对较粗大、成分易偏析、合金化限制等），磷等耐磨元素受合金化限值，添加到极限值仍然无法满足耐磨性要求，长期出现磨损超限值5倍以上，一直没有得到很好地解决。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种柴油发动机气门导管材料，通过对材料组分的开发，制备的柴油发动机气门导管具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。为实现上述目的，本专利技术涉及一种柴油发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.5-1.2%，铜1.0-4.0％，二硫化钼0.2-3.0%，氟化钙0.2-3.0%，硫化锰0.2-1.0%，铝青铜1-10%，余量为钼铁粉。优选的，本专利技术涉及一种柴油发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.5%，铜2.0％，二硫化钼0.8%，氟化钙0.6%，硫化锰0.3%，铝青铜3.0%，余量为钼铁粉。优选的，本专利技术涉及一种柴油发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨1.2%，铜4.0％，二硫化钼2.0%，氟化钙1.5%，硫化锰0.8%，铝青铜10%，余量为钼铁粉。优选的，本专利技术涉及一种柴油发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.85%，铜3.0％，二硫化钼1.5%，氟化钙1.0%，硫化锰0.5%，铝青铜5%，余量为钼铁粉。所述钼铁粉为含钼0.2-2%的合金粉。所述铝青铜为含镍2～6.5%、铝2～12%、铁3～8.5%，其它≤2%，余量为铜。上述柴油发动机气门导管通过以下步骤制得：将按以上组分均匀混和的粉末装入全自动干粉压机进行压制，压制密度控制在6.95g/cm3以上，温度控制在1080℃在烧结炉中烧结6小时，然后进行真空浸油及后加工处理制得。有益效果本专利技术提供的组分配比是根据柴油发动机工况需求，通过将钼铁粉、石墨粉、铜粉、二硫化钼、氟化钙、硫化锰、铝青铜按照比例配比，采用粉末冶金工艺制得的柴油发动机气门导管，具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1:所述一种柴油发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨0.5%，铜2.0％，二硫化钼0.8%，氟化钙0.6%，硫化锰0.3%，铝青铜3.0%，余量为含钼0.5%的钼铁粉。按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的柴油发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.23，发动机台架试验内孔磨损量≤0.042mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。实施例2:所述一种柴油发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨1.2%，铜4.0％，二硫化钼2.0%，氟化钙1.5%，硫化锰0.8%，铝青铜10%，余量为含钼1.5%的钼铁粉。按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的柴油发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.31，发动机台架试验内孔磨损量≤0.037mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。实施例3:所述一种柴油发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨0.85%，铜3.0％，二硫化钼1.5%，氟化钙1.0%，硫化锰0.5%，铝青铜5%，余量为含钼0.85%的钼铁粉。按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的柴油发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.27，发动机台架试验内孔磨损量≤0.039mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。下面从金相组织、高温摩擦磨损试验、发动机台架试验等方面与原装铸铁件进行对比分析：1.气门导管金相组织从表1可以看出，实施例1、2、3主要以综合性能较好的贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂，满足材料的耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能。和原装铸铁件相比，实施例1、2、3的基体组织、润滑相、硬质相均优越于原装铸铁件，特别是润滑项中添加了铝青铜，在500℃下工作具有高强度、耐腐蚀、耐磨等优良特点。2.气门导管高温耐磨及润滑特性：表2为实施例1、2、3与原装铸铁件在100-500℃范围内的高温摩擦磨损对比试验，用磨损减簿量评价材料的耐磨性能，用摩擦系数评价材料的润滑性能。从试验结果可以看出，实施例1、2、3的耐磨性能、润滑性能远远优于原装铸铁件。3.气门导管发动机台架实验：表3为实施例1、2、3与原装铸铁件在某11L柴油发动机台架试验上的拆解数据，从试验结果可以看出，实施例1、2、3耐磨性比原装铸铁件提高8倍，满足设计要求及考核指标。通过实施例1、2、3数据分析，三种实施例均都能达到满足性能要求，其中：从效果和成本方面综合考虑，实施例3为最佳实施例。综上所述，采用本专利技术所提供的组分制得的柴油发动机气门导管具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国Ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的柴油发动机使用。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油发动机气门导管材料，其特征在于，由以下组分按质量百分比组成: 石墨0.5‑1.2%，铜1.0‑4.0％，二硫化钼0.2‑3.0%，氟化钙0.2‑3.0%，硫化锰0.2‑1.0%，铝青铜1‑10%，余量为钼铁粉；通过以下步骤制得：将按以上组分均匀混和的粉末装入全自动干粉压机进行压制，压制密度控制在6.95g/cm

【技术特征摘要】
1.一种柴油发动机气门导管材料，其特征在于，由以下组分按质量百分比组成:石墨0.5-1.2%，铜1.0-4.0％，二硫化钼0.2-3.0%，氟化钙0.2-3.0%，硫化锰0.2-1.0%，铝青铜1-10%，余量为钼铁粉；通过以下步骤制得：将按以上组分均匀混和的粉末装入全自动干粉压机进行压制，压制密度控制在6.95g/cm3以上，温度控制在1140℃在烧结炉中烧结4小时，然后进行真空浸油及后加工处理制得。2.根据权利要求1所述的柴油发动机气门导管材料，其特征在于，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.5%，铜2.0％，二硫化钼0.8%，氟化钙0.6%，硫化锰0.3%，铝青铜3.0%，余量为钼铁粉。3.根据权利要求1所述的柴油发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李贤斌，华建杰，张明辉，岳万祥，
申请(专利权)人：东风汽车零部件集团有限公司东风粉末冶金公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42