CN1034401C - 两种铁基粉末冶金构成的汽门座 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发动机的配件，它可以解决汽门座分体开裂的问题。汽门座是由铁基金属粉末层A的组分(重量)，碳0.7～1.6%，镍0.8～2.7%，2～4.5%，钨0.5～1%，钴4～9%，钼1～5%，硫磺0.1～0.6%，硬脂酸锌0.1～0.9%，机油0.2～0.4%，其余为铁，和铁基金属粉末层B的组分(重量)，碳0.3～1.2%，铬13～22%，镍10～14%，钼1.3～2.7%，钨0.5～1%，硫磺0.1～0.6%，硬脂酸锌0.1～0.9，机油0.2～0.4%，其余为铁的二层烧结合金。

Description

两种铁基粉末冶金构成的汽门座
本发明涉及一种发动机的配件，确切地说是由铁基粉末冶金材料制造的汽、柴油发动机缸盖内的进、排汽门座。
目前汽油发动机或柴油发动机缸盖内的进汽门座或者排汽门座，其材料一般采用合金铸铁、青铜、奥氏体钢等，经车、磨等金工加而成，如1988年12月天津大学出版的《内燃机设计》第281～282页。由于进、排汽门座在发动机缸盖内，其工作温在400℃以上，且承受高频率的冲击与磨损。为了提高汽门座的耐热性、耐磨性能，国际上也曾用合金粉喷涂在汽门座上，却产生了开裂的新问题，使用寿命仍然没有提高，且工艺复杂，制造成本高。为了提高汽门座的使用寿命，日本专利1985年1月23日公告的昭和60-13051提出“烧结合金阀座材料的制造方法”，拓宽了汽门座采用粉末冶金材料应用的新领域。钴、铬、钼作为硬质合金添加，一部份熔入铁基材料中，希望能改善耐热性，促进铁基材和硬质相的结合，这是正确的。该技术方案所述的阀座，是由阀的接触层和阀的非接触层二组配方元素和百分比含量(重量)不同的粉末层组成，即阀的接触层由碳、镍、铬、钼、钴、钙，其余为铁及杂质，阀的非接触层由碳、铬、钼，其余为铁及杂质，这样的二层烧结合金组成的阀座。达到了比先期采用的合金铸铁、奥氏体钢等材料制造的汽门座在耐热性、耐磨性能上有所提高。然而汽门的材料在耐热性、耐磨性通常比汽门座的材料要好得多，因此汽门座热损坏率要比汽门高得多，同时该技术方案由于二组配方的金属元素和百分比含量悬殊大，高温熔烧后，各组金属粉末层的收缩率不一致，相互之间的渗粘性差，从而汽门座的分体开裂情况多。
本发明的目的是提供一个汽门座，它能促进两种铁基金属粉末层相互渗粘，可以有效地解决汽门座的分体开裂。
本发明的目的是这样来实现的，汽门座是由铁基金属粉末层A和铁基金属粉末层B的不同组份及其百分比含量(重量)组成，其中
铁基金属粉末层A的组份(重量)是碳0.7～1.6％，镍0.8～2.7％，铬2～4.5％，钨0.5～1％，钴4～9％，钼1～5％，硫磺0.1～0.6％，硬脂酸锌0.1～0.9％，机油0.2～0.4％，其余为铁。
铁基金属粉末层B的组份(重量)是碳0.3～1.2％，铬13～22％，镍10～14％，钼1.3～2.7％，钨0.5～1％，硫磺0.1～0.6％，硬脂酸锌0.1～0.9％，机油0.2～0.4％，其余为铁。
有益效果：
本发明的二组配方中都含有铬、钼、钨，在铁基金属粉末层A组份中还有钴，这些元素是作为硬质相添加，熔入铁基材中，促进铁基和硬质相的结合，由于调整了二组金属元素配方及百分比含量，高温熔烧时相互之间的渗粘性好，具有更好的耐热性、耐磨性和导热性，可以有效地解决汽门座的分体开裂问题，从而延长了汽门座的使用寿命。
附图是本发明的纵向1/4剖视图。
下面结合附图和常规工艺对本发明的实施方案作详细的阐述：
按上面发明的目的所说的汽门座1，是由铁基金属粉末层A2和铁基金属粉末层B3两种不同组份(重量)的材料压制成型。铁基金属粉末层A2的组份(重量)是碳0.7～1.6％，镍0.8～2.7％，铬2～4.5％，钨0.5～1％，钴4～9％，钼1～5％，硫磺0.1～0.6％，硬脂酸锌0.1～0.9％，机油0.2～0.4％，其余为铁配制而成，经V型混合机混合，定量置入模具。铁基金属粉末层B3的组份(重量)是碳0.3～1.2％，铬13～22％，镍10～14％，钼1.3～2.7％，钨0.5～1％，硫磺0.1～0.6％，硬脂酸锌0.1～0.9％，机油0.2～0.4％，其余为铁配制而成，经另一V型混和机混合，定量置入模具内已经置入的铁基金属粉末层A2之上，尔后压制成型，脱模后的汽门座1置入粉末冶金烧结炉烧结，其温度为1000～1360℃。
本发明的工艺是：→车加工(或不加工)→热处理→磨加工→浸油→检验→入库。
本发明提供的铁基金属粉末层A2和铁基金属粉末层B3两种不同组分(重量)的材料，还适用于易磨损、易开裂的其它零部件上。当然本发明所提供的两组新材料，也可分别用单金属铁基粉末冶金制造零部件。

Claims (1)

1、一个由两种铁基金属粉末层构成的零件，每一种铁基金属粉末层部都含有碳、铬、钼元素，其特征在于，汽门座(1)是由铁基金属粉末层A(2)和铁基金属粉末层B(3)的不同的组份及其百分比含量(重量)组成，其中
铁基金属粉末层A(2)的组份(重量)是，碳0.7～1.6％，镍0.8～2.7％，铬2～4.5％，钨0.5～1％，钴4～9％，钼1～5％，硫磺0.1～0.6％，硬脂酸锌0.1～0.9％，机油0.2～0.4％，其余为铁；
铁基金属粉末层B(3)的组份(重量)是，碳0.3～1.2％，铬13～22％，镍10～14％，钼1.3～2.7％，钨0.5～1％，硬脂酸锌0.1～0.9％，硫磺0.1～0.6％机油0.2～0.4％，其余为铁。
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