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耐高温磨损气门座圈及其制备方法
申请号	CN201710383285.5	申请日	2017-05-26	公开(公告)号	CN107385361A	公开(公告)日	2017-11-24
申请人	安徽白兔湖粉末冶金有限公司;			发明人	王杰; 孙进兵; 程伟; 刘晓春;
摘要	本发明提供了一种耐高温磨损气门座圈，能够应对发动机恶劣工况，具备良好的耐高温磨损信息。所述耐高温磨损气门座圈按照重量百分比，由以下元素制备而成：C：0.5-1.5%、W：2-7%、Cr：2.5-6.5%、Mo：5.0-15.0%、V：1.0-3.0%、Co：15.0-25.0%、Cu：10-25%、Mn：0.2-3%、S：0.3-1.8%、O：0.3-2.0%、Si：0.3-2.0 %、P：0.2-2.0%、余量为Fe。其制备方法包括：按比例将原材料粉末混合均匀；压制成型；高温烧结；渗铜处理；用液氮对烧结毛坯进行-130℃冷处理；高温回火热处理；机加工成成品。
权利要求	1.一种耐高温磨损气门座圈，其特征在于：按照重量百分比，所述的耐高温磨损气门座圈由以下元素制备而成： C：0.5-1.5%、 W：2-7%、 Cr：2.5-6.5%、 Mo：5.0-15.0%、 V：1.0-3.0%、 Co：15.0-25.0%、 Cu：10-25%、 Mn：0.2-3%、 S：0.3-1.8%、 O：0.3-2.0%、 Si：0.3-2.0 %、 P：0.2-2.0%、余量为Fe。 2.权利要求1所述耐高温磨损气门座圈的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例将原材料粉末混合均匀；（2）在压机上将混合好的粉末按照6.45 6.65g/cm3密度压制成型； ~ （3）将成型毛坯在烧结炉中进行1100℃高温烧结；然后进行渗铜处理；（4）用液氮对烧结毛坯进行-130℃冷处理；（5）在热处理炉中对冷处理毛坯进行500℃高温回火热处理；（6）机加工成成品。
说明书全文	耐高温磨损气门座圈及其制备方法技术领域 [0001] 本发明涉及汽车零部件，具体涉及一种气门座圈。背景技术 [0002] 随着中国汽车行业的迅猛发展，发动机技术的不断更新，发动机的工作环境也越来越恶劣，现有的气门座圈材料已经无法满足高端柴油发动机机、汽油发动机和特殊燃料发动机的技术要求，本发明材料的气门座圈具备优良的耐高温磨损性能，应对恶劣工况。发明内容 [0003] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种耐高温磨损气门座圈，能够应对发动机恶劣工况，具备良好的耐高温磨损信息。 [0004] 为解决上述技术问题，本发明的耐高温磨损气门座圈，其特征在于：按照重量百分比，所述的耐高温磨损气门座圈由以下元素制备而成：C：0.5-1.5%、 W：2-7%、 Cr：2.5-6.5%、 Mo：5.0-15.0%、 V：1.0-3.0%、 Co：15.0-25.0%、 Cu：10-25%、 Mn：0.2-3%、 S：0.3-1.8%、 O：0.3-2.0%、 Si：0.3-2.0 %、 P：0.2-2.0%、余量为Fe。 [0005] 所述耐高温磨损气门座圈的制备方法，包括以下步骤：（1）按比例将原材料粉末混合均匀；（2）在压机上将混合好的粉末按照6.45 6.65g/cm3密度压制成型； ~ （3）将成型毛坯在烧结炉中进行1100℃高温烧结；然后进行渗铜处理；（4）用液氮对烧结毛坯进行-130℃冷处理；（5）在热处理炉中对冷处理毛坯进行500℃高温回火热处理；（6）机加工成成品。 [0006] 上述技术方案的优点：提高耐磨性原理：本发明中使用工具钢粉即含C、Mo、W、Cr、V等的合金钢粉来替代纯铁粉，提高整个基体的耐磨性，同时添加高Co合金粒子进行弥散强化，合金粒子作为耐磨相提高耐磨性；改善加工性原理: 锰系和硫系化合物添加到本发明的新材料制备中，可作为固体润滑剂改善加工性能，同时可以提高材料的自润滑性能，改善磨损环境，提高耐磨性。具体实施方式 [0007] 实施例1本实施例的气门座圈材料成分如下：元素 C W Cr Mo Co Cu Mn V S Si P O 余量含量wt% 1.1 4.8 5.0 11 22 19 0.8 1.8 1.1 1.2 1.4 0.4 Fe 以上成分中，部分以单元素物质直接加入，部分以化合物形式加入，部分以合金粉末形式加入。本实施例中， O、P、Si、W等元素随铁粉加入，C、Cu以粉末形式加入；Mo、Mn、S以化合物形态加入并起到润滑作用，Co、Cr等其他元素以合金粉形态加入。 [0008] 制作工艺：（1）按比例将原材料粉末进行混合均匀；2）在压机上将混合好的粉末按照6.55g/cm3密度压制成型；（3）将成型毛坯在烧结炉中进行1100℃高温烧结；然后进行渗铜处理；（4）用液氮对烧结毛坯进行-130℃冷处理；（5）在热处理炉中对冷处理毛坯进行500℃高温回火热处理；（6）机加工成成品。 [0009] 实施例2本实施例的气门座圈材料成分如下：元素 C W Cr Mo Co Cu Mn V S Si P O 余量含量wt% 1.2 4.6 4.8 12 21 18 0.7 1.6 1.2 1.0 1.2 0.5 Fe 制作工艺同实施例一。 [0010]实施例3 本实施例的气门座圈材料成分如下：元素 C W Cr Mo Co Cu Mn V S Si P O 余量含量wt% 1.1 4.7 4.6 12 19 19 0.8 1.6 1.1 1.1 1.3 0.5 Fe 制作工艺同实施例一。 [0011]实施例4 本实施例的气门座圈材料成分如下：元素 C W Cr Mo Co Cu Mn V S Si P O 余量含量wt% 1.1 4.5 4.5 12 21 19 0.9 1.5 1.1 1.2 1.3 0.5 Fe 制作工艺：同实施例一。 [0012]实施例1-4所制备的气门座圈通过以下方法进行试验： 1、耐磨性试验(试验条件:温度400℃,转数2500rpm,试验时间10小时,气门座圈磨耗试验机) 气门座圈材料气门座圈磨损量mm 气门磨损量mm 总磨损量mm 基准材料V571 0.99 0.034 0.133 实施例1材料 0.018 0.006 0.024 实施例2材料 0.012 0.005 0.017 实施例3材料 0.019 0.005 0.024 实施例4材料 0.014 0.005 0.019 由试验数据可知，本发明的实施例1-4所得气门座圈材料有效的提高了粉末冶金座圈的耐高温磨损性能，可以应对恶劣的发动机工况。 [0013]2、发动机耐久试验(试验条件:额定功率,试验时间500小时,玉柴联合动力13L 天然气发动机耐久试验) 气门座圈材料气门座圈磨损量mm 气门磨损量mm 总磨损量mm 实施例1材料 0.031 0.011 0.042 实施例2材料 0.034 0.012 0.046 实施例3材料 0.032 0.008 0.040 实施例4材料 0.029 0.008 0.037 由试验数据可知，本发明的实施例1-4所得气门座圈材料有效的提高了粉末冶金座圈的耐高温磨损性能，可以应对恶劣的发动机工况。

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