[发明专利]一种汽车发动机进气门

说明书

技术领域

本发明涉一种汽车发动机进气门，属于汽车发动机配件技术领域。

背景技术

气门是发动机的精密零件，用于封锁气流通道，控制内燃机的气体交换，工作时需承受较高的机械负荷和热负荷，同时还承受落座冲击负荷及燃气压力所给予的静负荷，现有的汽车发动机气门多采用金属或合金材料制成,当温度较高时易膨胀，而且气门使用一段时间后磨损严重，使用寿命短，如何创设一种坚固耐用、热胀冷缩系数小，使用寿命长，耐高温，耐摩擦的新的新型发动机气门，使汽车轻量化，最终实现绿色新型能源汽车产业化，成为业界急需改进的目标。

发明内容

一种汽车发动机进气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：

具体步骤为：

按照进气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，进气门主体材料为：C0.13-0.27%，Si3.4-4%，Mn0.8-0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti1.2-1.9%，Cr 5-7%，W 3-4%，Ni2.8-3.24%，Co 1-1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质；

将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%-85%，镦粗速度为10mm/s；

锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050-1080℃保温10s后水淬，450-500℃回火；然后980-1010℃保温10s后油淬，430-440℃回火；最后950-970℃保温10s后油淬，380-410℃回火；

热处理后进行对工件切削加工，

切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950-980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4-0.6%，氮势1.2-1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7-0.9%，降低氮势至1.0-1.1%，保温2h，再升高碳势至1.0-1.1%，降低氮势至0.7-0.9%，保温2h，最后升高碳势至1.2-1.6%，降低氮势至0.4-0.5%，保温2.5h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至900-920℃，保温3h，降温至820-850℃，保温4h，扩散过程碳势控制在1.2～1.3%之间，氮势控制在1.0～1.1%之间；空冷至室温；扩散后进行淬火，淬火过程：在850℃进行油淬，油温控制在70℃；清洗过程：去除零部件表面油渍，清洗液温度控制在50℃；回火：进行低温回火，控制炉温度180℃，时间150-200分钟。

对工件锥面磨削加工，

锥面磨削加工后对工件进行锥面堆焊，锥面堆焊工艺为：150-200℃预热，非转移弧电压20V，非转移弧电流50A；喷嘴与工件表面的距离10-12mm，焊接完成后缓慢冷却；堆焊层材料为：Co 38.5-40%，Ni 0.68-0.95%，B 0.1-0.25%，Ta 0.2-0.6%，Sn 1-3%，Gd 0.12-0.26%，C 0.05-0.13%，余量为W；

对工件表面打磨

工件表面打磨后对工件表面涂覆碳化钨涂层，涂层厚度约4-10微米；之后在碳化钨涂层外涂覆氧化铝涂层，涂层厚度约8-15微米，得到进气门。

所述的一种汽车发动机进气门，进气门主体材料为：C 0.13%，Si 3.4%，Mn0.8%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti1.2%，Cr 5%，W 3%，Ni2.8%，Co 1%，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述的一种汽车发动机进气门，进气门主体材料为：C0.27%，Si4%，Mn0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti1.9%，Cr 7%，W 4%，Ni3.24%，Co 1.2%，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述的一种汽车发动机进气门，进气门主体材料为：C0.2%，Si3.7%，Mn0.9%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti1.5%，Cr 6%，W 3.5%，Ni 3%，Co 1.1%，余量为Fe及不可避免的杂质。

所述的一种汽车发动机进气门，堆焊层材料为：Co 39%，Ni 0.8%，B 0.2%，Ta 0.4%，Sn 2%，Gd 0.2%，C 0.1%，余量为W。

所述的一种汽车发动机进气门，堆焊层材料为：Co 38.5%，Ni 0.68%，B 0.1%，Ta 0.2%，Sn 1%，Gd 0.12%，C 0.05%，余量为W。