[发明专利]一种轿车发动机用耐高温排气门

摘要

一种轿车发动机用耐高温排气门，按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为C 0.13‑0.27%，Si 3.4‑4%，Mo 2‑3%，W 1‑2%，Mn 0.8‑0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti 2‑3%，Cr 12‑13%，Ni 2.8‑3.24%，Co 1‑1.2%，V 0.4‑0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；通过堆焊处理使得气门锥面达到更高的耐磨性和耐冲击，相应的疲劳性能也得到提高；通过对发动机气门涂覆涂层，提高材料的防腐、耐高温、耐磨性能。

主权项

一种轿车发动机用耐高温排气门，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：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C 0.13‑0.27%，Si 3.4‑4%，Mo 2‑3%，W 1‑2%，Mn 0.8‑0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti 2‑3%，Cr 12‑13%， Ni 2.8‑3.24%，Co 1‑1.2%，V 0.4‑0.5%，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75℃；清洗过程：去除零部件表面油渍，清洗液温度控制在55℃；回火：进行低温回火，控制炉温度190℃，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 30‑35%，Mo 4‑5%，Cr 1‑2%，Ni 0.68‑0.95%， B 0.2‑0.3%，Ta 0.2‑0.6%，Sn 0.5‑0.6%，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钛涂层，涂层厚度9‑12微米；之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层，涂层厚度4‑6微米，得到排气门。