[发明专利]一种燃气用发动机气门座圈材料

说明书

本发明公开了一种燃气用发动机气门座圈材料。它是由以下重量百分比的原料制成：C 0.9‑1.4％、Ni 4.5‑8.0％、Cr 3.5‑5.5％、Mo 6.0‑9.0％、Co 15‑23％、Fe余量。本发明通过调整Ni、Co、Mo、Cr的含量成分，增加材料中的硬质粒子与其他组分间的相互作用，同时将加工工艺由传统的“一次成型一次烧结”改为“二次成型二次烧结”，使其耐磨损性能大大提高，适合于燃气发动机使用。

技术领域

本发明涉及一种燃气用发动机气门座圈材料。

背景技术

天燃气与汽油相比具有燃点高、爆炸极限高但热能转化效率低等特点，所以天然气在气缸体内燃烧后会有过多的热能产生，就会使发动机过热，致使燃烧室温度升高。同时因温度升高造成润滑油氧化，会降低润滑性，加剧磨损。现在市场上主流为汽油发动机，因汽油较天燃气具有上述相反的特点，所以对气门座圈材料要求相对较低，致使行业通用成分无法满足燃气发动机燃烧室高温后耐磨损性能高的要求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种燃气用发动机气门座圈材料。通过添加合适配比的Ni、Co、Mo、Cr、C成分，使材料满足燃气发动机燃烧室温度增加后耐磨损性能高的要求。

本发明采用以下技术方案：

一种燃气用发动机气门座圈材料，它是由以下重量百分比的原料制成：C 0.9-1.4％、Ni 4.5-8.0％、Cr 3.5-5.5％、Mo 6.0-9.0％、Co 15-23％、Fe余量。

优选的，所述的燃气用发动机气门座圈材料，它是由以下重量百分比的原料制成：C 1.0-1.2％、Ni 5.5-7.0％、Cr 4.0-5.0％、Mo 7.0-8.5％、Co 17.0-20.0％、Fe余量。

本发明燃气用发动机气门座圈材料是采用下述方法制备得到的：

(1)准确称取各原料粉末混合；

(2)将混合原料进行低温预烧结，烧结温度为800-900℃，初始压力为500-600MPa；

(3)恢复压力至700-750MPa，然后于1200-1250℃下进行二次烧结；

(4)热处理后获得成品。

传统制作工艺为一次成型一次烧结，即粉末混合→压制成型→烧结→热处理→成品；本发明采用二次成型二次烧结工艺制备产品，即粉末混合→预烧结(初压+低温预烧)→复压→高温复烧结→热处理→成品，使各组分形成更均一、稳定的金相组织，材料硬度提高，提高了产品的耐磨性和耐热性。

本发明的有益效果是：本发明通过调整Ni、Co、Mo、Cr的含量成分，增加材料中的硬质粒子与其他组分间的相互作用，同时将加工工艺由传统的“一次成型一次烧结”改为“二次成型二次烧结”，使其耐磨损性能大大提高。通过试验对比来看，耐磨损量大幅提高。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

实施例

本发明设计了多种配方的燃气用气门座圈材料，并对不同材料进行磨损率试验，其具体配方如下表1：

表1原料配方

将上述实施例配方的原料经过传统工艺制作，即一次成型一次烧结，即粉末混合→压制成型→烧结→热处理→成品，烧结温度为1200-1250℃，对所得的材料进行磨损率试验，具体试验条件为：

试验机：高温气门座圈磨损试验机，旋转转速：2500rpm；试验温度：进气200℃、排气300℃；试验时间：9hr。具体结果如下表2所示：

表2传统工艺产品磨损量试验结果