[发明专利]高性能粉末冶进气门座圈及其制备方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种气门座圈及其制备方法，具体涉及一种高性能粉末冶进气门座圈及其制备方法。

背景技术

粉末冶进气门座圈作为发动机上面的一个重要的配件，它主要是用于密封发动机气门的，而且基本无时无刻都在承受高速冲击的一个部件。因此，粉末冶进气门座圈，既要求耐磨性很高以满足发动机的要求，又要有一定的加工性以便与安装在缸盖后进行机加工。目前，市场上的粉末冶进气门座圈的制备材料大多使用纯铁粉制作或者在其中加入合金耐磨相，由这种传统材料制成的粉末冶进气门座圈要么加工性很好，但耐磨性不足；要么耐磨性很好，但加工性很差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能提高耐磨性又提高其加工性的高性能粉末冶进气门座圈。

为了达到上述目的，本发明的高性能粉末冶进气门座圈，按重量份计，由下列原料制成：

C：0.5-1.5份、W：2-7份、Cr：2-8从、Mo：3-10份、V：6-15份、Co：0.8-5份、Cu：10-20份、Mn：0.2-3份、Fe：余量。

本发明的另一个目的在于提供上述高性能粉末冶进气门座圈的制备方法，如下步骤：

a取上述比例的原材料，并进行混合均匀，得混合粉末；

b将a步的混合粉末放入压机里，进行压制成型，得成型毛坯；

c将b步的成型毛坯放进烧结炉中进行高温烧结，同时进行渗铜处理；

d将c步的渗铜处理毛坯，用液氮进行冷处理；

e将d步的冷处理毛坯放入热处理炉中，进行热处理；

f将e步的热处理毛坯进行机加工，即得成品。

本发明的有益效果是：通过使用工具钢粉即含C、Mo、W、Cr、V、Co等的合金钢粉来替代纯铁粉，提高整个基体的耐磨性；同时，添加合金粒子进行弥散强化，而合金粒子作为耐磨相提高耐磨性；Mn和S可以全部或部分以MnS的形式添加到本发明的新材料制备中，MnS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。

本发明的气门座圈材料有效的提高了粉末冶金座圈的耐磨耗性能，可以应对恶劣的发动机工况，同时很好的改善了加工性能，节省了刀具成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的高性能粉末冶进气门座圈及其制备方法作进一步详细说明：

实施例1

a取下列组分原料，并进行混合均匀，得混合粉末；

b将a步的混合粉末放入压机里，进行压制成型，得成型毛坯；

c将b步的成型毛坯放进烧结炉中进行高温烧结，同时进行渗铜处理；

d将c步的渗铜处理毛坯，用液氮进行冷处理；

e将d步的冷处理毛坯放入热处理炉中，进行热处理；

f将e步的热处理毛坯进行机加工，即得成品。

实施例2

a取下列组分原料，并进行混合均匀，得混合粉末；

b将a步的混合粉末放入压机里，进行压制成型，得成型毛坯；

c将b步的成型毛坯放进烧结炉中进行高温烧结，同时进行渗铜处理；

d将c步的渗铜处理毛坯，用液氮进行冷处理；

e将d步的冷处理毛坯放入热处理炉中，进行热处理；

f将e步的热处理毛坯进行机加工，即得成品。

实施例3

a取下列组分原料，并进行混合均匀，得混合粉末；

b将a步的混合粉末放入压机里，进行压制成型，得成型毛坯；

c将b步的成型毛坯放进烧结炉中进行高温烧结，同时进行渗铜处理；

d将c步的渗铜处理毛坯，用液氮进行冷处理；

e将d步的冷处理毛坯放入热处理炉中，进行热处理；

f将e步的热处理毛坯进行机加工，即得成品。

上述各实施例的具体制备工艺：粉末混合→压制成型→烧结(渗铜) →冷处理→热处理

根据现有的气门座圈（V571），进行试验，试验条件:温度300℃、转数2500rpm、试验时间10小时，气门座圈磨耗如下表1：

表1：耐磨性试验

根据现有的气门座圈（V571），进行试验，试验条件:CBN刀具、转数2000rpm、进给量0.1mm/r ，气门座圈加工性能如表2：

表2：加工性试验

结论：由试验数据可知，本发明制备的高性能粉末冶进气门座圈，具有耐磨耗性能，可以应对恶劣的发动机工况；同时，很好的改善了加工性能，节省了刀具成本。