[发明专利]一种镍铬稀土粉末冶金气门座

说明书

本发明公开了一种镍铬稀土粉末冶金气门座，属于汽车零部件的冶金技术领域，其化学成分及其含量（wt%）为：C:0.7~1.4%、Ni:9~16%、Cr:5.2~9.5%、Si:0.8~1.7%、Ti:0.1‑1.0%、稀土元素:0.05~0.1%、硬脂酸锌:0~1%，余量为Fe。本发明的气门座，在制备时是首先将基础铁粉采用水雾化制成的基础粉末，之后配入一定量的镍、铬、硅、钛、稀土元素合金粉，通过机械混合、压制、烧结。使气门座热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到显著的改善。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，将予合金化粉末进行压制、烧结和机加工，制得汽车零部件的冶金领域。

背景技术

气门座是汽车发动机配气机构中的重要部件，它与气门组成一对重要密封磨擦付，发动机工作时，气门座受到气门冲击，高温(530～870℃)燃烧气体的冲刷、腐蚀、以及燃烧产物、空气中灰尘的磨损，另外还受到热冷应力交替作用，它极易产生变形、烧损，甚至是断裂，因此不但要求气门座材料耐磨、耐腐蚀、抗高温，还要求一定径向压溃强度。

发动机气门和气门座处于严酷的热力，化学和机械力状况下工作，其承受着高应力(发动机最高燃烧压力可达20MPa)、高工作温度(气门头至平面中心达870℃)和腐蚀环境(高温燃气侵蚀、硫化)腐蚀和氧化作用。

根据上述气门座的工作环境，为保证其工作可靠性和使用寿命，在不同的工作环境和燃用不同的燃料的情况下，必须尽快开发研究新材料和新工艺。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种镍铬稀土粉末冶金气门座。本发明产品抗压强度高，具有耐磨、耐腐蚀、抗高温以及抗冲击。特别适合高度性能汽车发动机的需要。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种镍铬稀土粉末冶金气门座，化学成分及其含量(wt％)为：C:0.7～1.4％、Ni:9～16％、Cr:5.2～9.5％、Si:0.8～1.7％、Ti:0.1-1.0％、稀土元素:0.05～0.1％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。

优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:1.1％、Ni:11.5％、Cr:6.2％、Si:1.1％、Ti:0.6％、稀土元素:0.2％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。

优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:1.2％、Ni:13.7％、Cr:8.5％、Si:1.4％、Ti:0.7％、稀土元素:0.6％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。

优选地，所述气门座的化学成分及其含量(wt％)为：C:1.2％、Ni:15.6％、Cr:9.3％、Si:1.6％、Ti:0.9％、稀土元素:0.9％、硬脂酸锌:0～1％，余量为Fe。

与现有粉末冶金气门座技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一、本发明通过改进高压水雾化制粉技术以及合理添加一定含量的镍、铬、硅、钛、稀土元素合金等合金粉末，通过机械混合、压制、烧结，使气门座热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到显著的改善。进行烧结，气门座烧结坯硬度为HRC40～50，金相组织为：马氏体+贝氏体+A残+硬质相，密度≥7.6g/cm³。烧结后可获得强劲的合金基体上均匀分布的硬质相，极大的提高了产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性及径向压溃强度。

第二、气门座经烧结形成了在相对软的基本上镶嵌着硬质点的组织结构，明显提高了气门座的耐磨性。本专利产品(上汽别克GL18)已通过上海汽车股份有限公司技术中心一部发动机性能试验及可靠性试验认可，产品性能满足使用要求，不仅能大量应用于轻型汽车，而且能日益广泛用于汽车(轿车)高性能汽车。

第三、本发明的气门座用的是镍、铬、硅、钛、稀土元素合金材料，不仅具有较高的温度强度和高温稳定性，良好的耐磨檫性能和耐磨损性能，适合高性能发动机的需要。

具体实施方式