一种柴油机粉末冶金气门座制造技术

本发明专利技术公开了一种柴油机粉末冶金气门座，属于冶金技术领域，其化学成分及其含量（wt%）为：C:0.7‑1.5%、Mo:4.5‑9.5%、Cr:5.3‑9.0%、Ti:0.2‑1.0%、Ni:1.0‑4.0%、Cu:10‑20%、硬脂酸锌:0‑1%，余量为Fe。本发明专利技术的气门座，在制备时是首先将基础铁粉采用水雾化制成的基础粉末，之后配入一定量的铬、钼、镍、钛合金粉，通过机械混合、压制、烧结。使气门座热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到显著的改善。

A Powder Metallurgy Valve Seat for Diesel Engine

The invention discloses a diesel engine powder metallurgical valve seat, which belongs to the metallurgical technology field. Its chemical composition and content (wt%) are: C:0.7_1.5%, Mo:4.5_9.5%, Cr:5.3_9.0%, Ti:0.2_1.0%, Ni:1.0_4.0%, Cu:10_20%, zinc stearate:0_1%, and the remainder is Fe. The valve seat of the invention is prepared by atomizing the basic iron powder with water at first, and then adding a certain amount of chromium, molybdenum, nickel and titanium alloy powder, through mechanical mixing, pressing and sintering. The physical and mechanical properties of the valve seat, such as thermal strength and wear resistance, have been significantly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种柴油机粉末冶金气门座
本专利技术属于冶金
，将予合金化粉末进行压制、烧结和机加工，制得汽车零部件的冶金领域。
技术介绍
气门座是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，甚至是断裂，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(气门头至平面中心达870℃)和腐蚀环境(高温燃气侵蚀、硫化)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的燃料的情况下，必须尽快开发研究新材料和新工艺。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于提供一种柴油机粉末冶金气门座。本专利技术产品抗压强度高，具有耐磨、耐腐蚀、抗高温以及抗冲击。特别适合高度性能柴油发动机的需要。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种柴油机粉末冶金气门座，化学成分及其含量(wt％)为：C:0.7～1.5％、Mo:4.5～9.5％、Cr:5.3～9.0％、Ti:0.2～1.0％、Ni:1.0～4.0％、Cu:10-20％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。优选地，所述柴油机粉末冶金气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:0.7～1.2％、Mo:4.2～5.6％、Cr:4.5～8.6％、Ti:0.3～0.9％、Ni:1.5～3.7％、Cu:15-19.6％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:0.8％、Mo:5.3％、Cr:6.5％、Ni:1.5％、Ti:0.5％、Cu:15％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:1.1％、Mo:8.1％、Cr:7.1％、Ni:2.6％、Ti:0.7％、Cu:17％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:1.2％、Mo:9.3％、Cr:8.5％、Ni:3.8％、Ti:0.9％、Cu:19％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。与现有粉末冶金气门座技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一、本专利技术通过改进高压水雾化制粉技术以及合理添加一定含量的铬、钼、镍、钛等高合金粉末，通过机械混合、压制、烧结，使气门座热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到显著的改善。气门座烧结坯硬度为HRC40～50，金相组织为：马氏体+贝氏体+A残+硬质相，密度≥7.6g/cm3。烧结后可获得强劲的合金基体上均匀分布的硬质相，极大的提高了产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性及径向压溃强度。第二、气门座经烧结形成了在相对软的基本上镶嵌着硬质点的组织结构，明显提高了气门座的耐磨性。本专利产品6110/125柴油机已经通过台架可靠性试验表明：产品性能满足使用要求，能够应用于柴油机。第三、本专利技术的气门座用的是铬、钼、镍、钛合金材料，对不同含钛量的试样进行了高温硬度、高温腐蚀、热胀系数等高温性能的测试，还探讨了钛在铁铬钼合金中强化机理，大量的试验结果表明：本专利技术的各种性能已达到高性能柴油发动机的需要。具体实施方式一种柴油机粉末冶金气门座，化学成分及其含量(wt％)为：C:0.7～1.5％、Mo:4.5～9.5％、Cr:5.3～9.0％、Ti:0.2～1.0％、Ni:1.0～4.0％、Cu:10-20％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe；本专利技术的气门座，在制备时首先将基础铁粉采用水雾化制成的基础粉末，之后配入一定量的铬、钼、镍、钛合金粉、0.8～1.2％的C粉及0.8硬脂酸锌。经过30分钟机械混合、压制后将生胚置入推杆式烧结炉烧结，在氨分解气氛中，温度1100～1150℃进行烧结，气门座烧结坯硬度HRC≥35，再通过-150℃冷冻处理，经过200℃回火后烧结硬度为HRC40～50，密度≥7.6g/cm3，金相组织为马氏体+贝氏体+A残+硬质相，烧结后获得强劲的合金基本上均匀分布的硬质相，极大的提高了气门座的耐磨性能。润滑剂优选硬脂酸锌。下面将对本专利技术实施中的技术方案进行描述，所描述的实例仅仅是本专利技术一部分实施，而不是全部的实施例。下面是三个具体实施例气门座化学成分及其含量(wt％)如表1所：表1三个具体实施例气门座化学成分及其含量表2三个具体实施例气门座的性能参数按照可靠性试验规范，将上述实例1.2.3研究开发的气门座产品在试验台架上进行全速全负荷试验，累计运行200小时，经拆机检验，气门座尺寸全部在公差范围内，未见磨损，气门没有下沉，使用情况良好。本专利产品经扬州市产品质量监督检验检测：硬度：HRC46.5,密度：7.72g/cm3,径向压溃强度921Mpa。符合Q/321081JQH001《内燃机粉末冶金气门座》规定要求。本专利产品6110/125型柴油机(汽车用)经台架可靠性试验表明，采用“一种柴油机粉末冶金气门座(即专利产品)”，具有优良的耐磨性和可靠性，如表3所示。表36110型柴油机采用本专利产品200小时可靠性对比试验结果注：1-3缸采用本专利产品，4-6缸为原采用传统材料气门座。经200小时耐久试验后，本专利产品平均磨损量为0.018mm,传统材料气门座平均磨损量为0.143mm,本专利产品平均磨损量仅为普通材料气门座的1/8。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油机粉末冶金气门座，其特征在于，所述气门座化学成分及其含量（wt%）为：C:0.7~1.5%、Mo:4.5~9.5%、Cr:5.3~9.0%、Ti:0.2~1.0%、Ni:1.0~4.0%、Cu:10‑20%、硬脂酸锌:0~1%，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种柴油机粉末冶金气门座，其特征在于，所述气门座化学成分及其含量（wt%）为：C:0.7~1.5%、Mo:4.5~9.5%、Cr:5.3~9.0%、Ti:0.2~1.0%、Ni:1.0~4.0%、Cu:10-20%、硬脂酸锌:0~1%，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的柴油机粉末冶金气门座，其特征在于，所述气门座化学成分及其含量（wt%）为：C:0.7~1.2%、Mo:4.2~5.6%、Cr:4.5~8.6%、Ti:0.3~0.9%、Ni:1.5~3.7%、Cu:15-19.6%、硬脂酸锌:0~1%，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的柴油机粉末冶金气门座，其特征在于，所述气门座的化学...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚杰，
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