CN108004433A - 一种发动机喷油嘴节油滤网及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机喷油嘴节油滤网及其制备方法，该发动机喷油嘴节油滤网包括以下按重量百分比的化学元素成分：Mo：25～30%；Cr：12～15%；Al：5～8%；Si：2.5～3.5%；Y：0.3～0.6%；Ni：余量；通过球磨混粉、压制成型、真空烧结工艺制备而成。本发明采用镍基高温合金作为喷油嘴节油滤网，具有优良的高温抗氧化能力，除了应用在传统柴油机、汽油机上，还可以应用到喷气发动机上，或其它需要燃油雾化的设备中；可以进一步提高燃油的雾化质量，从而提高燃烧效率，节能减排效果更好，能使大量传统汽车的节能减排指标得到大幅度提高，且制备方法简单，利于规模化生产。

Description

一种发动机喷油嘴节油滤网及其制备方法
技术领域
本发明涉及发动机及耐高温金属材料技术领域，特别涉及一种发动机喷油嘴节油滤网及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展进步，传统发动机的能耗排放指标，已经不能满足现代化工业对发动机更高的要求，特别是目前中国对环境污染治理更加苛刻的要求。为了节能减排，改善燃烧条件，使燃油充分雾化，以达到更好的燃烧效果。
传统的喷油嘴针阀体采用GCr15等各种合金钢，耐热温度不高，且燃油的雾化质量和燃烧效率还需要有待提高。随着国家对汽车发动机节能减排要求的不断提高，如何进一步提高燃油雾化效果，始终是发动机领域最重要的研究课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种发动机喷油嘴节油滤网，进一步提高燃油的雾化质量，从而提高燃烧效率，节能减排效果更好。
本发明的技术方案为：一种发动机喷油嘴节油滤网，包括以下按重量百分比的化学元素成分：
Mo：25～30%；
Cr：12～15%；
Al：5～8%；
Si：2.5～3.5%；
Y：0.3～0.6%；
Ni：余量。
一种发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，包括以下步骤：
（1）球磨混粉；
按上述比例将Ni、Mo、Cr、Al、Si及Y粉末放入球磨机的不锈钢球磨罐中，设定球料比为9.8:1，对球磨罐抽真空并充入纯度为99.99%的氩气，重复以上步骤2～3次，保证球磨罐内充满氩气；球磨机转速为100～200r/min,球磨时间为8～12h；球磨结束后得到混合粉末；
（2）压制成型；
将粘结剂加入到步骤（1）制得的混合粉末，搅拌均匀后再放到压力中的模具中进行压制成型；压制压强为500～700MPa，保压时间为0.5～1.5min，压制成350～400目的滤网毛坯；
（3）真空烧结；
将步骤（2）制得的滤网毛坯放入真空烧结炉内，在30min将真空烧结炉温升至350℃，保温2～4小时；然后在120min内将真空烧结炉温升至1300℃，保温2～4小时，最后滤网毛坯随真空烧结炉缓慢冷却至室温，制得所述发动机喷油嘴节油滤网。
进一步地，所述步骤（2）中的粘结剂为聚乙二醇，按每1000g混合粉末中添加5mL聚乙二醇。
本发明的有益效果是：
1、本发明采用镍基高温合金作为喷油嘴滤网材料，相比传统的喷油嘴针阀体采用GCr15等各种合金钢，可以承受更高的耐热温度，除了应用在传统柴油机、汽油机上，还可以应用到喷气发动机上，或其它需要燃油雾化的设备中。
2、本发明的发动机喷油嘴节油滤网可以进一步提高燃油的雾化质量，从而提高燃烧效率，节能减排效果更好，能使大量传统汽车的节能减排指标得到大幅度提高，且制备方法简单，利于规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1发动机喷油嘴节油滤网在1150℃氧化100h 氧化增重曲线。
图2为本发明实施例2发动机喷油嘴节油滤网在1150℃氧化100h 氧化增重曲线。
图3为本发明实施例3发动机喷油嘴节油滤网在1150℃氧化100h 氧化增重曲线。
具体实施方式
实施例1
一种发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，包括以下步骤：
1.球磨混粉；按重量百分比，Mo：25%，Cr：12%，Al：5%，Si：2.5%，Y：0.3%，Ni：余量，按该比例的合金体系称量对应的Ni、Mo、Cr、Al、Si及Y粉末放入球磨机的不锈钢球磨罐中，设定球料比为9.8:1，对球磨罐抽真空并充入纯度为99.99%的氩气，重复以上步骤2～3次，保证球磨罐内充满氩气；球磨机转速为150r/min,球磨时间为10h；球磨结束后得到混合粉末；
2.压制成型；将步骤1所得的1000g混合粉末加入5mL聚乙二醇粘结剂，搅拌均匀后再放到压力中的模具中进行压制成型；压制压强为600MPa，保压时间为1min，压制成400目的滤网毛坯；
3.真空烧结；将步骤2制得的滤网毛坯放入真空烧结炉内，在30min将真空烧结炉温升至350℃，保温2小时，其目的是为了去除合金中添加的聚乙二醇，以免影响烧结效果；然后在120min内将真空烧结炉温升至1300℃，保温2小时，最后滤网毛坯随真空烧结炉缓慢冷却至室温，制得所述发动机喷油嘴节油滤网。
实施例2
一种发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，包括以下步骤：
1.球磨混粉；按重量百分比，Mo：30%，Cr：15%，Al：8%，Si：3.5%，Y：0.6%，Ni：余量，按该比例的合金体系称量对应的Ni、Mo、Cr、Al、Si及Y粉末放入球磨机的不锈钢球磨罐中，设定球料比为9.8:1，对球磨罐抽真空并充入纯度为99.99%的氩气，重复以上步骤2～3次，保证球磨罐内充满氩气；球磨机转速为150r/min,球磨时间为10h；球磨结束后得到混合粉末；
2.压制成型；将步骤1所得的1000g混合粉末加入5mL聚乙二醇粘结剂，搅拌均匀后再放到压力中的模具中进行压制成型；压制压强为600MPa，保压时间为1min，压制成400目的滤网毛坯；
3.真空烧结；将步骤2制得的滤网毛坯放入真空烧结炉内，在30min将真空烧结炉温升至350℃，保温2小时，其目的是为了去除合金中添加的聚乙二醇，以免影响烧结效果；然后在120min内将真空烧结炉温升至1300℃，保温2小时，最后滤网毛坯随真空烧结炉缓慢冷却至室温，制得所述发动机喷油嘴节油滤网。
实施例3
一种发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，包括以下步骤：
1.球磨混粉；按重量百分比，Mo：28.5%，Cr：13.5%，Al：6.5%，Si：3%，Y：0.45%，Ni：余量，按该比例的合金体系称量对应的Ni、Mo、Cr、Al、Si及Y粉末放入球磨机的不锈钢球磨罐中，设定球料比为9.8:1，对球磨罐抽真空并充入纯度为99.99%的氩气，重复以上步骤2～3次，保证球磨罐内充满氩气；球磨机转速为150r/min,球磨时间为10h；球磨结束后得到混合粉末；
2.压制成型；将步骤1所得的1000g混合粉末加入5mL聚乙二醇粘结剂，搅拌均匀后再放到压力中的模具中进行压制成型；压制压强为600MPa，保压时间为1min，压制成400目的滤网毛坯；
3.真空烧结；将步骤2制得的滤网毛坯放入真空烧结炉内，在30min将真空烧结炉温升至350℃，保温2小时，其目的是为了去除合金中添加的聚乙二醇，以免影响烧结效果；然后在120min内将真空烧结炉温升至1300℃，保温2小时，最后滤网毛坯随真空烧结炉缓慢冷却至室温，制得所述发动机喷油嘴节油滤网。
将实施例1、实施例2和实施例3制备的发动机喷油嘴节油滤网分别在1150℃的高温下进行抗高温氧化性能测试，抗氧化动力学曲线分别如图1、图2和图3所示。
从图1、图2和图3可以看出，实施例1、实施例2和实施例3制备的发动机喷油嘴节油滤网在20小时之前随着氧化时间的增加而增重较快；20小时后增重开始逐渐减缓，经过100小时的高温氧化之后，氧化增重分别仅为0.4161mg/cm2, 0.3966mg/cm2和0.3566mg/cm2，说明了本发明的发动机喷油嘴节油滤网具有优良的高温抗氧化能力。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或简单替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发动机喷油嘴节油滤网，其特征在于，包括以下按重量百分比的化学元素成分：
Mo：25～30%；
Cr：12～15%；
Al：5～8%；
Si：2.5～3.5%；
Y：0.3～0.6%；
Ni：余量。
2.一种根据权利要求1所述发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）球磨混粉；
按上述比例将Ni、Mo、Cr、Al、Si及Y粉末放入球磨机的不锈钢球磨罐中，设定球料比为9.8:1，对球磨罐抽真空并充入纯度为99.99%的氩气，重复以上步骤2～3次，保证球磨罐内充满氩气；球磨机转速为100～200r/min,球磨时间为8～12h；球磨结束后得到混合粉末；
（2）压制成型；
将粘结剂加入到步骤（1）制得的混合粉末，搅拌均匀后再放到压力中的模具中进行压制成型；压制压强为500～700MPa，保压时间为0.5～1.5min，压制成350～400目的滤网毛坯；
（3）真空烧结；
将步骤（2）制得的滤网毛坯放入真空烧结炉内，在30min将真空烧结炉温升至350℃，保温2～4小时；然后在120min内将真空烧结炉温升至1300℃，保温2～4小时，最后滤网毛坯随真空烧结炉缓慢冷却至室温，制得所述发动机喷油嘴节油滤网。
3.根据权利要求2所述发动机喷油嘴节油滤网的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的粘结剂为聚乙二醇，按每1000g混合粉末中添加5mL聚乙二醇。
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