甲醇喷油器、甲醇喷油器阀座的合金材料及其制备方法技术

本申请提供一种甲醇喷油器、甲醇喷油器阀座的合金材料及其制备方法，涉及车辆技术领域。该合金材料的制备方法包括选用Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo原子比为(0.1～0.2)：(0.4～0.6)：(0.8～2)：(1.5～2)：(0.5～0.8)：(0.2～1)的金属元素；将称好的各金属元素按照熔点从大到小的顺序自上而下依次逐层放置于非自耗电弧熔炼炉内；对非自耗电弧熔炼炉抽真空后充入氩气，然后进行多次电弧熔炼，经过保温、冷却后制备得到该合金材料。本申请提供的制备方法可以制备出耐腐蚀、耐磨损的合金材料，用该合金材料制作甲醇喷油器的阀座，可以降低甲醇喷油器的甲醇泄露量，提高甲醇喷油器流量的稳定性。提高甲醇喷油器流量的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
甲醇喷油器、甲醇喷油器阀座的合金材料及其制备方法


[0001]本申请涉及车辆
，具体而言，涉及一种甲醇喷油器、甲醇喷油器阀座的合金材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国家清洁能源的逐步发展，甲醇汽油逐渐成为发展清洁能源的主要方向。近年来，甲醇燃料的应用在车辆领域逐步被推广，产生了较好的经济和环境效益。
[0003]然而，由于甲醇燃料的粘度较低，润滑性较差，甲醇喷油器作为与甲醇燃料直接接触的执行件，在运行一段时间后，容易出现阀座的腐蚀和磨损问题。由此，不仅会降低甲醇喷油器的使用寿命，还会导致甲醇喷油器流量有不同程度的衰减，进而造成发动机抖动、失火等现象发生。现有的甲醇喷油器阀座材料一般由普通金属或不锈钢材料制成，其耐磨损和耐腐蚀的性能较差。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种甲醇喷油器、甲醇喷油器阀座的合金材料及其制备方法，采用该制备方法可以制备出耐腐蚀、耐磨损的甲醇喷油器阀座的合金材料。
[0005]具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]本申请一方面提供了一种甲醇喷油器阀座的合金材料的制备方法，包括：
[0007]选用金属元素Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo，其中Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo的原子比为(0.1～0.2)：(0.4～0.6)：(0.8～2)：(1.5～2)：(0.5～0.8)：(0.2～1)；将称好的各金属元素颗粒按照熔点从大到小的顺序自上而下依次逐层放置于非自耗电弧熔炼炉内；
[0008]对所述非自耗电弧熔炼炉抽真空后充入氩气，然后进行多次电弧熔炼，再经过保温、冷却后制备得到用于制作甲醇喷油器阀座的合金材料。
[0009]上述方案中提供的制备方法，金属颗粒的摆放顺序从上到下依次为Mo、Cr、Ti、Fe、Co、Ni，由此，可以使熔点较高金属颗粒的先进行熔炼，熔化后的高熔点金属液体会依次冲入并覆盖位于下方的低熔点金属的表面，使其熔化为液体。避免低熔点的金属元素先行熔化后容易挥发，而出现与高熔点的金属元素混合困难的问题，影响合金材料成分的均匀性。
[0010]通过选用Mo、Cr、Ti、Fe、Co和Ni六种金属颗粒，其中，Fe元素、Ni元素和Co元素的位置相邻，原子半径和特性均相似性等特点，能够使各自之间尽可能地实现无限互溶，能够制备得到更稳定的合金材料。而Ti元素可以促进组织结构的晶格畸变效应，以增强合金材料微观组织的无序性，使体系的混乱度增加，提高了合金材料的机械强度、硬度以及耐摩擦性能。随着Mo元素含量增加时，会促使BCC结构相的形成及引发剧烈的晶格畸变效应，改变材料的力学性能。Ni元素可以增强材料的热稳定性和耐腐蚀性能。Fe元素生产成本低，有助于增加材料的混合熵，降低了合金在冷却凝固过程中的有序和偏析出倾向，形成更加稳定的固溶体。Cr元素可以与Fe元素、Ni元素和Co元素形成连续的固溶体，提高合金材料的硬度、强度、强耐磨等力学性能；此外，Cr元素可以使合金材料的表面形成钝化膜，能够显著提高
合金的耐腐蚀性能。
[0011]可选地，在将金属元素Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo放置于非自耗电弧熔炼炉内时，还包括金属元素预处理，例如清洗和烘干处理，以去除各金属元素表面的杂质。
[0012]可选地，所述电弧熔炼的次数为至少10次；每次电弧熔炼的时间为5～8min，每次电弧熔炼的电流为60～80A，所述熔炼炉内的温度为2700～2800℃。由此，经过至少10次的电弧熔炼可以使合金材料中各成分分布更加均匀；同时通过控制熔炼时间和熔炼电流，可以避免时间过短导致熔炼程度不到位而时间过长而降低熔炼效率；又可以避免电流过大导致炉内的温度过高而出现过烧情况，从而引起后续合金材料在冷却过程中容易出现开裂，也避免电流过小，导致炉内升温慢，影响合金材料的混合速率，导致合金材料各金属元素混合不均匀，严重影响合金材料的质量。
[0013]可选地，所述保温的时间为10～15min；所述冷却的速率为5
‑
6A/min。由此，可以避免保温时间过长导致部分金属元素出现严重烧损，使合金材料的连续性造成损坏，影响合金材料的力学性能；也避免保温时间过短而导致合金材料中各成分扩散不均匀，产生偏析现象，影响合金材料的力学性能。同时，避免冷却速率过高使合金材料的内部容易产生细微孔洞，影响合金材料的强度，也避免冷却速率过低会影响合金材料的微观结构，降低合金材料的硬度和抗疲劳性能。
[0014]可选地，所述各金属元素的纯度大于99.8wt％，所述各金属元素颗粒的粒度为300～400目。由此，可以避免金属颗粒粒度过大导致生成的合金材料表面粗糙，影响材料的力学性能。也避免金属颗粒粒度过小，影响层状共晶结构的形成，导致合金材料的磨损性能降低。
[0015]需要说明的是，各金属元素颗粒的粒度可以为300目、320目、350目或400目，但也并不限于此。其中，各金属元素颗粒目数越大，粒径越小。
[0016]可选地，当抽真空至所述非自耗电弧熔炼炉内的真空度为6
×
10
‑3Pa～8
×
10
‑3Pa时，充入氩气至所述非自耗电弧熔炼炉内压力为0.03～0.04MPa。由此，可以确保电弧熔炼过程中的电弧稳定性。
[0017]需要说明的是，冲入氩气的纯度应大于99.9％。由此，可以保证熔炼炉内氩气具有较高的纯度，提高系统的稳定性。
[0018]可选地，在进行所述电弧熔炼的过程中，开启磁力搅拌。由此，可以确保各元素成分均匀地分布于合金材料中。
[0019]优选地，在电弧熔炼的过程中出现液体后，进行磁力搅拌。具体地，磁力搅拌的电流为3～5A，时间为4～6min。由此，可以使各个金属元素分布更加均匀，避免因各个金属元素出现分布不均时而导致偏析的现象发生，而影响合金材料的力学性能。
[0020]可选地，在进行多次电弧熔炼之前，还包括采用纯金属对所述非自耗电弧熔炼炉进行余氧消耗。由此，可以通过纯金属消耗非自耗电弧熔炼炉内中残留的氧气，从而避免金属颗粒发生氧化。
[0021]可选地，所述纯金属与所述各金属元素分别放置于所述非自耗电弧熔炼炉内的不同熔炼腔中，所述纯金属包括钛或锆。由此，可以避免在钛或锆等纯金属熔炼耗氧的过程中，意外熔炼其它金属元素。
[0022]本申请另一方面还提供了一种甲醇喷油器阀座的合金材料，采用如上述任一所述
的制备方法制备得到。
[0023]由上述制备方法制备得到的合金材料，硬度可高达52～68HRC，屈服强度可高达1090～1500MPa。
[0024]本申请再一方面还提供了一种甲醇喷油器，包括阀座，所述阀座采用上述甲醇喷油器阀座的合金材料制成。
[0025]由本申请上述制备方法制备得到的合金材料，在铸态下呈现为非规则共晶微观结构，拥有良好的铸造流动性，均匀的相组织结构和少的铸造缺陷，采用该合金材料制备得到的甲醇喷油器的阀座，能够具有优异的力学性能和抗腐蚀性能，从而提高了甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲醇喷油器阀座的合金材料的制备方法，其特征在于，包括：选用金属元素Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo，其中Fe、Co、Cr、Ni、Ti和Mo的原子比为(0.1～0.2)：(0.4～0.6)：(0.8～2)：(1.5～2)：(0.5～0.8)：(0.2～1)；将称好的各金属元素颗粒按照熔点从大到小的顺序自上而下依次逐层放置于非自耗电弧熔炼炉内；对所述非自耗电弧熔炼炉抽真空后充入氩气，然后进行多次电弧熔炼，再经过保温、冷却后制备得到用于制作甲醇喷油器阀座的合金材料。2.根据权利要求1所述甲醇喷油器阀座的合金材料的制备方法，其特征在于，所述电弧熔炼的次数为至少10次；每次电弧熔炼的时间为5～8min，每次电弧熔炼的电流为60～80A，所述熔炼炉内的温度为2700～2800℃。3.根据权利要求2所述甲醇喷油器阀座的合金材料的制备方法，其特征在于，所述保温的时间为10～15min；所述冷却的速率为5
‑
6A/min。4.根据权利要求1所述甲醇喷油器阀座的合金材料的制备方法，其特征在于，所述各金属元素的纯度大于99.8wt％，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛国颂，葛峰，杨扬，张利焘，马剑雄，宋志辉，刘岩，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：