[发明专利]一种高热传导耐磨气门导管材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高热传导耐磨气门导管材料，包括下述质量百分比的化学成分：Mn：0.15‑0.5％、C：0.4‑0.85％、Mo：0.4‑0.8％、Sn：0.05‑0.25％、Cu：11‑16％、S：0.4‑0.7％、其余为Fe和不可避免的杂质，金相组织为：珠光体+马氏体+贝氏体，材料的基体中具有弥散分布的富铜相。本发明还公开了其制备方法，将含Cu的预合金粉与青铜粉混合获得高成型性的粉料，再成型得到高密度毛坯，然后进行高温烧结。本发明的气门导管材料具备较高的硬度、强度力学性能，能够满足发动机对气门导管材料的热传导与耐磨性的要求。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，尤其涉及一种高热传导耐磨气门导管材料及其制备方法。

背景技术

气门导管作为内燃机配气机构重要组成部分，主要引导气门往复垂直运动，将气门带来的热量传导到缸体进行冷却。随着国家环保要求需要，内燃机开始落实国六排放标准。为达到国六要求，内燃机的燃烧温度大幅提升，这样对配气机构的散热功能提出了更高的要求，尤其是作为热传导的重要零件-气门导管，其导热性能提升的重要性不言而喻。传统的粉末冶金导管其热传导已不能满足导热需求，目前高性能的三代内燃机基本都采用铜合金材质导管，但其成本较高。为了满足市场的迫切需求，开发高耐磨，同时兼备铜导管良好热传导性能的粉末冶金导管材料十分必要。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高热传导耐磨气门导管材料及其制备方法。

本发明提出的一种高热传导耐磨气门导管材料，包括下述质量百分比的化学成分：Mn：0.15-0.5％、C：0.4-0.85％、Mo：0.4-0.8％、Sn：0.05-0.25％、Cu：11-16％、S：0.4-0.7％、其余为Fe和不可避免的杂质。

优选地，所述材料的金相组织为：珠光体+马氏体+贝氏体，材料的基体中具有弥散分布的富铜相。

优选地，所述富铜相的质量占基体总质量的6-10％。

优选地，所述材料的径向压溃强度为550-800MPa，硬度为HRB70-100。

一种所述的高热传导耐磨气门导管材料的制备方法，包括下述步骤：

S1、混料：称取原料单质Mn、C、Mo、Sn、Cu、S、Fe在惰性气氛下熔炼、制粉，得到预合金粉，将预合金粉、青铜粉、润滑剂混合均匀，得到混合料；

S2、成型：将S1得到的混合料压制成型，得到毛坯；

S3、高温烧结：将S2得到的毛坯高温烧结，即得。

优选地，所述毛坯的密度为6.85-6.95g/cm³。

优选地，所述步骤S3中，高温烧结温度为1120-1130℃，高温烧结时间为45-60min。

优选地，所述预合金粉中Cu的质量与青铜粉中Cu的质量之比为8:(3-6)。

优选地，所述润滑剂为二硫化钼。

本发明的有益效果如下：

本发明的气门导管材料具有高Cu含量，其金相组织为珠光体+马氏体+贝氏体，基体中具有弥散分布的富铜相，其制备方法为：将含Cu的预合金粉与青铜粉混合获得高成型性的粉料，再成型得到高密度毛坯，然后进行高温烧结，得到具有弥散分布的富铜相的烧结合金钢组织。本发明的气门导管材料具备较高的硬度、强度力学性能，能够满足发动机对气门导管材料的热传导与耐磨性的要求。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的气门导管材料的烧结组织图。

图2为本发明对比例1制得的气门导管材料的烧结组织图。