CN103014544A - 一种高耐磨粉末冶金气门座 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种高耐磨粉末冶金气门座，以质量百分比计，其化学组分包括：0.8～1.2%的C；1.5～3.0%的Cr；0.4～1.0%的Ni；1.5～3.0%的Mo；1.5～3.0%的Co；12～30%的Cu；余量为Fe。采用本发明可以增加产品的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性及径向压溃强度。

Description

一种高耐磨粉末冶金气门座
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种高耐磨粉末冶金气门座。
背景技术
气门座是汽车发动机的重要部件，它与气门组成一对重要密封摩擦付，发动机工作时，气门圈收到气门冲击，高温（530～810℃）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，甚至断裂，因此不但要求气门座材料耐磨、耐腐蚀性、耐高温性，还要求一定的径向压溃强度。
现有技术中，基础铁粉采用水雾化制成的低合金粉末，气门座坯经烧结形成的组织相对较软，其气门座的耐磨性能较差，高温稳定性能也较差，工作一定时间后，气门容易下沉。不能广泛应用于无铅汽油高功率、高强度的发动机和大功率、高负荷柴油发动机。
有鉴于此，如何设计一种高耐磨粉末冶金气门座，以增加产品的耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性及径向压溃强度，是业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中，气门座的耐磨性能较差，高温稳定性能也较差等缺陷，本发明提供了一种高耐磨粉末冶金气门座。
根据本发明，提供了一种高耐磨粉末冶金气门座，其中，以质量百分比计，其化学组分包括：
0.8～1.2%的C；
1.5～3.0%的Cr；
0.4～1.0%的Ni；
1.5～3.0%的Mo；
1.5～3.0%的Co；
12～30%的Cu；
余量为Fe。
优选地，以质量百分比计，其化学组分包括：
0.9～1.1%的C；
1.8～2.7%的Cr；
0.6～0.8%的Ni；
1.8～2.7%的Mo；
1.8～2.7%的Co；
16～26%的Cu；
余量为Fe。
优选地，以质量百分比计，其化学组分包括：
1.0%的C；
2.1～2.4%的Cr；
0.7%的Ni；
2.1～2.4%的Mo；
2.1～2.4的Co；
20～22%的Cu；
余量为Fe。
本发明的优点是：1.通过改进高压水雾化制粉技术，以及增加了Cr、Ni、Mo、Co合金粉末的重量比例，提高了气门座的耐磨性，并通过机械混合、压制、烧结制成气门座。又由于采用铜溶浸工艺，使气门座的导热性、热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到了显著的改善。2.气门座坯经烧结形成了在相对较软的基础上镶嵌硬质的结构，明显的提高了气门座的耐磨性、高温稳定性。经过整机厂配套使用和台架试验，使用无铅汽油为燃料，其密度达到7.8g/cm3。烧结后再获得强劲的合金基础上，均匀分布的硬质相，极大地提高了产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性及径向压溃强度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
下面是六个具体实施例的元素组成成分及质量百分比，如表1所示。
Figure BDA00002515661900031
表1
上述6个实施例的冶炼工艺是，首先将采用高压水雾化制备的基础Fe粉配入一定量的高合金粉末（Cr、Ni、Mo、Co）混合30分钟后进行压制，压制后将烧结坯置于推杆式烧结炉进行烧结，在氨分解气氛中，烧结温度为1100℃。气门座的含相组织为珠光体+铁素体+合金沉淀相+铜相。
按照超速耐久试验规范，将上述实施例中的气门座产品在试验台架上全速全负荷（额定转速（r/min）为：6000，额定功率(KW)为：69，最大扭转（N.m）为：128），累计运行333小时（其中磨合22小时20分钟，外特性试验1小时40分钟，强化试验309小时）。经折机检测，各实施例中气门座的性能参数见表2。
Figure BDA00002515661900041
表2
本发明的优点是：1.通过改进高压水雾化制粉技术，以及增加了Cr、Ni、Mo、Co合金粉末的重量比例，提高了气门座的耐磨性，并通过机械混合、压制、烧结制成气门座。又由于采用铜溶浸工艺，使气门座的导热性、热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到了显著的改善。2.气门座坯经烧结形成了在相对较软的基础上镶嵌硬质的结构，明显的提高了气门座的耐磨性、高温稳定性。经过整机厂配套使用和台架试验，使用无铅汽油为燃料，其密度达到7.8g/cm3。烧结后再获得强劲的合金基础上，均匀分布的硬质相，极大地提高了产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性及径向压溃强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.一种高耐磨粉末冶金气门座，其特征在于，以质量百分比计，其化学组分包括：
0.8～1.2%的C；
1.5～3.0%的Cr；
0.4～1.0%的Ni；
1.5～3.0%的Mo；
1.5～3.0%的Co；
12～30%的Cu；
余量为Fe。
2.如权利要求1所述的高耐磨粉末冶金气门座，其特征在于，以质量百分比计，其化学组分包括：
0.9～1.1%的C；
1.8～2.7%的Cr；
0.6～0.8%的Ni；
1.8～2.7%的Mo；
1.5～3.0%的Co；
16～26%的Cu；
余量为Fe。
3.如权利要求2所述的高耐磨粉末冶金气门座，其特征在于，以质量百分比计，其化学组分包括：
1.0%的C；
2.1～2.4%的Cr；
0.7%的Ni；
2.1～2.4%的Mo；
2.1～2.4%的Co；
20～22%的Cu；
余量为Fe。
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