CN107385361A - 耐高温磨损气门座圈及其制备方法 - Google Patents

耐高温磨损气门座圈及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107385361A
CN107385361A CN201710383285.5A CN201710383285A CN107385361A CN 107385361 A CN107385361 A CN 107385361A CN 201710383285 A CN201710383285 A CN 201710383285A CN 107385361 A CN107385361 A CN 107385361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
high temperature
wear resistant
valve retainer
temperature wear
resistant valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710383285.5A
Other languages
English (en)
Inventor
王杰
孙进兵
程伟
刘晓春
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui White Rabbit Lake Powder Metallurgy Co Ltd
Original Assignee
Anhui White Rabbit Lake Powder Metallurgy Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui White Rabbit Lake Powder Metallurgy Co Ltd filed Critical Anhui White Rabbit Lake Powder Metallurgy Co Ltd
Priority to CN201710383285.5A priority Critical patent/CN107385361A/zh
Publication of CN107385361A publication Critical patent/CN107385361A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • B22F5/106—Tube or ring forms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/30—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/34—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/38—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with more than 1.5% by weight of manganese

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

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。

Description

耐高温磨损气门座圈及其制备方法
技术领域
本发明涉及汽车零部件，具体涉及一种气门座圈。
背景技术
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
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (2)

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。
CN201710383285.5A 2017-05-26 2017-05-26 耐高温磨损气门座圈及其制备方法 Pending CN107385361A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710383285.5A CN107385361A (zh) 2017-05-26 2017-05-26 耐高温磨损气门座圈及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710383285.5A CN107385361A (zh) 2017-05-26 2017-05-26 耐高温磨损气门座圈及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107385361A true CN107385361A (zh) 2017-11-24

Family

ID=60338969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710383285.5A Pending CN107385361A (zh) 2017-05-26 2017-05-26 耐高温磨损气门座圈及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107385361A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111575605A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 湘潭大学 一种cng发动机用不锈钢基气门座圈材料及其制备方法
CN112538562A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 扬州祥帆重工科技有限公司 一种管廊钢结构板材防变形加工方法
CN112575262A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 九江天时粉末制品有限公司 一种基于增加耐磨粒子的粉末冶金座圈材料
CN112593163A (zh) * 2020-12-29 2021-04-02 九江天时粉末制品有限公司 一种具有硬质粒子的粉末冶金座圈材料
CN113396233A (zh) * 2019-01-04 2021-09-14 天纳克股份有限公司 具有改进的可压缩性和生坯强度的硬质粉末颗粒
CN113549845A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 安徽森拓新材料有限公司 一种高性能粉末冶金气门座圈材料

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101892435A (zh) * 2010-07-02 2010-11-24 四川三鑫南蕾气门座制造有限公司 内燃机高合金气门座圈
CN102994917A (zh) * 2012-12-11 2013-03-27 奇瑞汽车股份有限公司 合金材料、气门座圈及其制备方法、气门座圈的安装方法
CN103480849A (zh) * 2013-10-18 2014-01-01 安庆帝伯粉末冶金有限公司 一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料
CN103526134A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 安庆帝伯粉末冶金有限公司 一种高性能粉末冶金气门座圈材料
CN103924162A (zh) * 2014-04-09 2014-07-16 马鞍山市兴隆铸造有限公司 一种耐高温耐磨气门座圈
CN104630659A (zh) * 2015-02-05 2015-05-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种替代燃料发动机的气门座圈
CN105414553A (zh) * 2015-11-23 2016-03-23 安徽顺驰电缆有限公司 一种气门座圈及其制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101892435A (zh) * 2010-07-02 2010-11-24 四川三鑫南蕾气门座制造有限公司 内燃机高合金气门座圈
CN102994917A (zh) * 2012-12-11 2013-03-27 奇瑞汽车股份有限公司 合金材料、气门座圈及其制备方法、气门座圈的安装方法
CN103480849A (zh) * 2013-10-18 2014-01-01 安庆帝伯粉末冶金有限公司 一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料
CN103526134A (zh) * 2013-10-18 2014-01-22 安庆帝伯粉末冶金有限公司 一种高性能粉末冶金气门座圈材料
CN103924162A (zh) * 2014-04-09 2014-07-16 马鞍山市兴隆铸造有限公司 一种耐高温耐磨气门座圈
CN104630659A (zh) * 2015-02-05 2015-05-20 奇瑞汽车股份有限公司 一种替代燃料发动机的气门座圈
CN105414553A (zh) * 2015-11-23 2016-03-23 安徽顺驰电缆有限公司 一种气门座圈及其制造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113396233A (zh) * 2019-01-04 2021-09-14 天纳克股份有限公司 具有改进的可压缩性和生坯强度的硬质粉末颗粒
CN112538562A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 扬州祥帆重工科技有限公司 一种管廊钢结构板材防变形加工方法
CN111575605A (zh) * 2020-05-19 2020-08-25 湘潭大学 一种cng发动机用不锈钢基气门座圈材料及其制备方法
CN112593163A (zh) * 2020-12-29 2021-04-02 九江天时粉末制品有限公司 一种具有硬质粒子的粉末冶金座圈材料
CN112575262A (zh) * 2020-12-30 2021-03-30 九江天时粉末制品有限公司 一种基于增加耐磨粒子的粉末冶金座圈材料
CN113549845A (zh) * 2021-06-29 2021-10-26 安徽森拓新材料有限公司 一种高性能粉末冶金气门座圈材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107385361A (zh) 耐高温磨损气门座圈及其制备方法
JP3926320B2 (ja) 鉄基焼結合金製バルブシートおよびその製造方法
US8733313B2 (en) Iron-based sintered alloy for valve seat, and valve seat for internal combustion engine
CN103526134B (zh) 一种高性能粉末冶金气门座圈材料
KR101399003B1 (ko) 개선된 분말 야금 조성물
CN103480849B (zh) 一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料
US8876936B2 (en) Engine valve seat and manufacturing method thereof
EP0604773B2 (en) Fe-based alloy powder adapted for sintering, Fe-based sintered alloy having wear resistance, and process for producing the same
JP2000160307A (ja) 粉末冶金バルブシ―トインサ―ト
KR920007937B1 (ko) 밸브시트용 철(Fe)계 소결합금
CN108698130A (zh) 烧结阀座
CN107338398A (zh) 耐高温磨损气门导管及其制备方法
CN107815616A (zh) 一种用于国六排放柴油机的粉末冶金气门座圈材料
EP2666981A1 (en) Iron-based sintered alloy valve seat
CN1142307C (zh) 一种铁基粉末冶金气门阀座及其制造工艺
CN109825757B (zh) 铸铁材料
JPS60251258A (ja) バルブシ−ト用鉄系焼結合金
JPS6025499B2 (ja) 内燃機関用ロッカア−ム
JP3454322B2 (ja) 内燃機関用バルブシート
JPS60159154A (ja) 耐摩耗焼結摺動材
JP2725430B2 (ja) バルブシート用焼結合金
DE10016830A1 (de) Pulvermetallurgisch hergestelltes Sinter-Formteil
JP2000239809A (ja) バルブシート等用Ｆｅ基焼結合金
JP2001214245A (ja) 鉄基焼結合金およびその製造方法
CN113549845A (zh) 一种高性能粉末冶金气门座圈材料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171124