一种内燃机气门结构
阅读：654发布：2020-05-12
专利汇可以提供一种内燃机气门结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 内燃机 气 门 结构，解决内燃气气门的耐高温和防 腐蚀 的技术难题，包括气门头部和气门杆部，关键是：在气门头部的表面设置有一层陶瓷保护膜层。本实用新型在气门头部表面，进行微等离子气相沉积处理，使其表面附有一层陶瓷膜层。由于这种经微等离子气相沉积处理而获得的陶瓷膜保护层，是原位生长的，因而抗高温燃气冲蚀 氧 化、抗腐蚀效果显著。，下面是一种内燃机气门结构专利的具体信息内容。
一种内燃机气门结构
技术领域
[0001] 本实用新型属于机械技术领域，涉及到一种内燃机用的气门结构，特别是一种带有保护层可防腐耐温的气门结构。
背景技术
[0002] 气门是内燃机的一种重要部件，其作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。气门是内燃机中工作条件最恶劣的零件之一。气门头部直接与高温燃气接触，尤其是排气门，顶部的温度很高，而随发动机载荷的提高，气门的工况条件日益恶化。特别是重油燃料的应用，重油除了粘度高外，其硫含量、金属含量、酸含量和氮含量也较高，这些造成了气门工作环境的热负荷更加严重、腐蚀性环境急剧恶化，那么气门的耐高温性、耐腐蚀性提升，以提高气门的寿命的客观需求就摆在了发动机和气门行业的面前。为了提高气门的使用寿命，各种耐热钢材在气门上的应用、氮化等表面处理方式的应用，改善了气门的可靠性、寿命，但都没有达到用户的期望。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是为了解决内燃气气门的耐高温和防腐蚀的技术难题，设计了一种新式的内燃机气门结构，提供一种具有较高的耐高温抗烧结能力强、耐腐蚀性气门，同时提高了气门的抗粘着磨损和磨粒磨损能力，以满足恶劣工作条件，特别是重油燃料发动机的需要。
[0004] 本实用新型为实现发明目的采用的技术方案是，一种内燃机气门结构，包括气门头部和气门杆部，关键是：在气门头部的表面设置有一层陶瓷保护膜层。
[0005] 在气门头部与陶瓷保护膜层之间还设置有一层过渡层。
[0006] 在气门杆部也设置有一层保护层。
[0007] 所述的陶瓷保护膜层与过渡层的厚度和为0.01~0.07mm。
[0009] 本实用新型的有益效果是：具有这种经微等离子气相沉积处理的气门，能更好的提高气门头部的抗热裂性能，同时提高其耐高温、耐腐蚀性能，大大提高了产品寿命，从而大幅度降低发动机更换气门的频率。特别适用于高功率、大马力发动机，尤其重油燃料发动机。附图说明
[0010] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0011] 附图中，1代表气门头部，2代表气门杆部，3代表陶瓷保护膜层，4代表过渡层。
具体实施方式
[0012] 一种内燃机气门结构，包括气门头部1和气门杆部2，关键是：在气门头部1的表面设置有一层陶瓷保护膜层3。
[0013] 在气门头部1与陶瓷保护膜层3之间还设置有一层过渡层4。
[0014] 在气门杆部2也设置有一层保护层。
[0015] 所述的陶瓷保护膜层3与过渡层4的厚度和为0.01~0.07mm。
[0016] 参照图1所示，本实用新型在具体实施时，气门头部1和气门杆部2可用以下材料的一种或两种组合作为基体材料：
[0017] 1.马氏体钢：4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo、5Cr9Si3等；
[0018] 2.奥氏体钢：21-4N、23-8N、21-4NWNb、21-12N等；
[0019] 3.高温合金：Ni80、751等。
[0021] 本实用新型的气门可以用化学气相沉积CVD或物理气相沉积方法PVD获得，在金属表面生长一层金属-陶瓷复合薄膜。该层薄膜由陶瓷材料与金属之间发生相互扩散，金属表面增厚5-20微米，可称为微等离子气相沉积层，即陶瓷保护膜层3；扩散到金属表面内部5-50微米，可称为微等离子气相沉积过渡层4。微等离子气相沉积层和微等离子气相沉积过渡层形成的陶瓷膜层厚度：σ＝0.040±0.030mm。这样在气门头部表面形成了一种新型的倾斜梯度功能材料，兼具金属与陶瓷的特性。
[0022] 以物理气相沉积方法PVD为例，对气门头部成膜过程进行简要说明如下：在真空条件下，应用专用靶枪，利用气体放电使气体或蒸发物质离子化，在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时，把蒸发物或其反应物蒸镀在气门头部上。
[0023] 可根据形成的陶瓷保护膜层3的性能选择以下材料的一种或两种以上组合作为靶材，实施微等离子气相沉积。包括Au、Pt、Ti、Ni、V、AlN、PZT、Al、Cr、SiO2、Ag、ITO 、Fe、Pd、Ge、Cu、W、TiN等。
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