[0001]
技术领域
[0002] 本
发明涉一种发动机气门
阀座,属于发动机技术领域。
背景技术
[0003] 由于环保需求,国内已逐步开始使用无铅
汽油,这样便对发动机的气门阀座的
耐磨性能提出了更高的要求,如果仍使用
铸铁合金气门阀座,则阀座容易磨损,使用寿命不长,气门阀与阀座之间由于严重磨损而产生缝隙,使气门阀与阀座之间的工作面不能保持良好的吻合,从而使
气缸的进气、排气不正常,直接降低了
内燃机的输出功率,当气门阀座磨损严重时,将导致发动机不能正常工作。
发明内容
[0004] 一种发动机气门阀座,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉60-70份,Ti粉3-4份,Si粉2-3份,
碳化钨1-2份,Al粉0.7-0.8份,Co粉0.5-0.6份,
氧化钴
0.3-0.4份,Zn粉0.3-0.4份,碳化钽0.2-0.3份,氧化铪0.1-0.2份,二
硅化钼0.1-0.2份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行
真空烧结,升温速率65℃/min升温至1250℃时进行保温1小时,后降温至1220℃,降温速率20℃/小时,保温4小时,后再次降温至1200℃,降温速率8℃/小时,保温6小时,后空冷至室温,
之后对坯料进行
退火,退火
温度810℃,保温4h,然后随炉冷却至 130℃后取出空气中自然冷却;进行机加工,
之后对坯料淬火,淬火处理的温度为870-880℃,之后进行回火处理::将
工件从室温加热至700℃,升温速率65℃/小时,保温3小时,后降温至640℃,降温速率35℃/小时,保温6小时,后再次降温至430℃,降温速率55℃/小时,保温3小时,后空冷至室温,
之后进行
渗碳工序:温度630℃碳势0.2%,保温5h,然后升高碳势至0.7%,保温2h,之后炉温升至900℃,碳势控制在0.9%;保温3h,之后空冷至室温;
之后进行渗
硼,将坯体放入
渗硼剂内进行渗硼处理,首先温度设定为850℃,保温3小时;之后降温至790℃,保温4小时,之后降温至750℃,保温3小时,自然冷却,渗硼剂(重量)由硼砂:50-60份,碳化硼:20-30份;氟硼酸
钾:1-5份:
氯化钠:5-10份;尿素:5份组成,得到最终气门阀座。
[0005] 所述的一种发动机气门阀座,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉60份,Ti粉3份,Si粉2份,碳化钨1份,Al粉0.7份,Co粉0.5份,氧化钴0.3份,Zn粉0.3份,碳化钽0.2份,氧化铪0.1份,二硅化钼0.1份组成。
[0006] 所述的一种发动机气门阀座,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉70份,Ti粉4份,Si粉3份,碳化钨2份,Al粉0.8份,Co粉0.6份,氧化钴0.4份,Zn粉0.4份,碳化钽0.3份,氧化铪0.2份,二硅化钼0.2份组成。
[0007] 所述的一种发动机气门阀座,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉65份,Ti粉3.5份,Si粉2.5份,碳化钨1.5份,Al粉0.75份,Co粉0.55份,氧化钴0.35份,Zn粉0.35份,碳化钽0.25份,氧化铪0.15份,二硅化钼0.15份组成。
[0008] 所述的一种发动机气门阀座,淬火处理的温度为870℃。
[0009] 所述的一种发动机气门阀座,淬火处理的温度为880℃。
[0010] 所述的一种发动机气门阀座,淬火处理的温度为875℃。
[0011] 所述的一种发动机气门阀座,渗硼剂(重量)由硼砂:50份,碳化硼:20份;氟硼酸钾:1份:氯化钠:5份;尿素:5份组成。
[0012] 所述的一种发动机气门阀座,渗硼剂(重量)由硼砂: 60份,碳化硼: 30份;氟硼酸钾: 5份:氯化钠: 10份;尿素:5份组成。
[0013] 所述的一种发动机气门阀座,渗硼剂(重量)由硼砂:55份,碳化硼:25份;氟硼酸钾:3份:氯化钠:7份;尿素:5份组成。
[0014] 一种发动机气门阀座的制造方法,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉60-70份,Ti粉3-4份,Si粉2-3份,碳化钨1-2份,Al粉0.7-0.8份,Co粉0.5-0.6份,氧化钴0.3-0.4份,Zn粉0.3-0.4份,碳化钽0.2-0.3份,氧化铪0.1-0.2份,二硅化钼0.1-0.2份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行真空烧结,升温速率65℃/min升温至1250℃时进行保温1小时,后降温至1220℃,降温速率20℃/小时,保温4小时,后再次降温至1200℃,降温速率8℃/小时,保温6小时,后空冷至室温,
之后对坯料进行退火,退火温度810℃,保温4h,然后随炉冷却至 130℃后取出空气中自然冷却;进行机加工,
之后对坯料淬火,淬火处理的温度为870-880℃,之后进行回火处理::将工件从室温加热至700℃,升温速率65℃/小时,保温3小时,后降温至640℃,降温速率35℃/小时,保温6小时,后再次降温至430℃,降温速率55℃/小时,保温3小时,后空冷至室温,
之后进行渗碳工序:温度630℃碳势0.2%,保温5h,然后升高碳势至0.7%,保温2h,之后炉温升至900℃,碳势控制在0.9%;保温3h,之后空冷至室温;
之后进行渗硼,将坯体放入渗硼剂内进行渗硼处理,首先温度设定为850℃,保温3小时;之后降温至790℃,保温4小时,之后降温至750℃,保温3小时,自然冷却,渗硼剂(重量)由硼砂:50-60份,碳化硼:20-30份;氟硼酸钾:1-5份:氯化钠:5-10份;尿素:5份组成,得到最终气门阀座。
[0015] 上述发明内容相对于
现有技术的有益效果在于:1)本发明发动机气门阀座使用了镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末,该原料成分通过压制烧结提高了产品的强度;2)通过粉末混合,压制烧结,退火,淬火,回火等工序使制造流程集约化,降低了生产成本;3)原料粉末分段烧结使得强度得到了进一步提高, 4)
碳氮共渗工序和渗硼提高工件的表面硬度和强度以及耐氧化性。
具体实施方式
[0016] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。
[0017]
实施例1一种发动机气门阀座,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉60份,Ti粉3份,Si粉2份,碳化钨1份,Al粉0.7份,Co粉0.5份,氧化钴0.3份,Zn粉0.3份,碳化钽
0.2份,氧化铪0.1份,二硅化钼0.1份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行真空烧结,升温速率65℃/min升温至1250℃时进行保温1小时,后降温至1220℃,降温速率20℃/小时,保温4小时,后再次降温至1200℃,降温速率8℃/小时,保温6小时,后空冷至室温,
之后对坯料进行退火,退火温度810℃,保温4h,然后随炉冷却至 130℃后取出空气中自然冷却;进行机加工,
之后对坯料淬火,淬火处理的温度为870℃,之后进行回火处理::将工件从室温加热至
700℃,升温速率65℃/小时,保温3小时,后降温至640℃,降温速率35℃/小时,保温6小时,后再次降温至430℃,降温速率55℃/小时,保温3小时,后空冷至室温,
之后进行渗碳工序:温度630℃碳势0.2%,保温5h,然后升高碳势至0.7%,保温2h,之后炉温升至900℃,碳势控制在0.9%;保温3h,之后空冷至室温;
之后进行渗硼,将坯体放入渗硼剂内进行渗硼处理,首先温度设定为850℃,保温3小时;之后降温至790℃,保温4小时,之后降温至750℃,保温3小时,自然冷却,渗硼剂(重量)由硼砂:50份,碳化硼:20份;氟硼酸钾:1份:氯化钠:5份;尿素:5份组成,得到最终气门阀座。
[0018] 实施例2一种发动机气门阀座,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉70份,Ti粉4份,Si粉3份,碳化钨2份,Al粉0.8份,Co粉0.6份,氧化钴0.4份,Zn粉0.4份,碳化钽
0.3份,氧化铪0.2份,二硅化钼0.2份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行真空烧结,升温速率65℃/min升温至1250℃时进行保温1小时,后降温至1220℃,降温速率20℃/小时,保温4小时,后再次降温至1200℃,降温速率8℃/小时,保温6小时,后空冷至室温,
之后对坯料进行退火,退火温度810℃,保温4h,然后随炉冷却至 130℃后取出空气中自然冷却;进行机加工,
之后对坯料淬火,淬火处理的温度为880℃,之后进行回火处理::将工件从室温加热至
700℃,升温速率65℃/小时,保温3小时,后降温至640℃,降温速率35℃/小时,保温6小时,后再次降温至430℃,降温速率55℃/小时,保温3小时,后空冷至室温,
之后进行渗碳工序:温度630℃碳势0.2%,保温5h,然后升高碳势至0.7%,保温2h,之后炉温升至900℃,碳势控制在0.9%;保温3h,之后空冷至室温;
之后进行渗硼,将坯体放入渗硼剂内进行渗硼处理,首先温度设定为850℃,保温3小时;之后降温至790℃,保温4小时,之后降温至750℃,保温3小时,自然冷却,渗硼剂(重量)由硼砂: 60份,碳化硼: 30份;氟硼酸钾: 5份:氯化钠: 10份;尿素:5份组成,得到最终气门阀座。
[0019] 实施例3一种发动机气门阀座,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉65份,Ti粉3.5份,Si粉2.5份,碳化钨1.5份,Al粉0.75份,Co粉0.55份,氧化钴0.35份,Zn粉
0.35份,碳化钽0.25份,氧化铪0.15份,二硅化钼0.15份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行真空烧结,升温速率65℃/min升温至1250℃时进行保温1小时,后降温至1220℃,降温速率20℃/小时,保温4小时,后再次降温至1200℃,降温速率8℃/小时,保温6小时,后空冷至室温,
之后对坯料进行退火,退火温度810℃,保温4h,然后随炉冷却至 130℃后取出空气中自然冷却;进行机加工,
之后对坯料淬火,淬火处理的温度为870-880℃,之后进行回火处理::将工件从室温加热至700℃,升温速率65℃/小时,保温3小时,后降温至640℃,降温速率35℃/小时,保温6小时,后再次降温至430℃,降温速率55℃/小时,保温3小时,后空冷至室温,
之后进行渗碳工序:温度630℃碳势0.2%,保温5h,然后升高碳势至0.7%,保温2h,之后炉温升至900℃,碳势控制在0.9%;保温3h,之后空冷至室温;
之后进行渗硼,将坯体放入渗硼剂内进行渗硼处理,首先温度设定为850℃,保温3小时;之后降温至790℃,保温4小时,之后降温至750℃,保温3小时,自然冷却,渗硼剂(重量)由硼砂:55份,碳化硼:25份;氟硼酸钾:3份:氯化钠:7份;尿素:5份组成,得到最终气门阀座。
[0020] 实施例4一种发动机气门阀座,其特征在于,制造气门阀座原料粉末由(摩尔份数比);镍粉62份,Ti粉3.3份,Si粉2.3份,碳化钨1.1份,Al粉0.72份,Co粉0.53份,氧化钴0.33份,Zn粉
0.34份,碳化钽0.24份,氧化铪0.12份,二硅化钼0.11份组成,
首先按照上述比例称取镍粉,Ti粉,Si粉,碳化钨,Al粉,Co粉,氧化钴,Zn粉,碳化钽,氧化铪,二硅化钼原料粉末并混合,按照球料比13:1进行球磨处理,球磨时间24h,施加99.9%以上的高纯氩气,得到球磨后混合料;
将上述获得的混合粉末干燥,筛分,压制成形;然后进行真空烧结,升温速率65℃/min