[发明专利]一种高性能发动机进气门及其制备方法

摘要

本发明公开了一种发动机进气门及其制备方法。该进气门采用的合金的重量百分比成分范围为C:0.32～0.40%；Si:0.17～0.37%；Mo:2.5～3.5%；Mn:0.50～0.80%；Cr:0.80～1.10%；W:0.50～1.0%；Ni:≤0.013%；P:≤0.015；S:≤0.015；Cu:≤0.010%；余量为Fe。该进气门经表面纳米化、低温渗氮、堆焊钨锆合金等工艺加工而成。本发明的进气门的表面强度大、硬度高、耐磨性好、寿命高。

主权项

一种进气门及其制备方法，所述进气门的基体材料成分为：C:0.30～0.40%；Si:0.05～0.1%；Mo:0.1～0.2%；Mn:0.50～0.80%；Cr:0.80～1.10%；W:0.50～1.0%；Ce: 0.1～0.2%; Nb: 0.05～0.1%；Cu: 0.05～0.1%；余量为纯度大于99.8%的Fe，所述纯度为99.8%的Fe中的杂质重量百分比含量为：Ni:≤0.013%；P:≤0.015；S:≤0.015；Cu:≤0.010%；气门的锥面有钼锆合金层，厚度30‑100微米，气门的表面有石墨烯层；其制备方法包括如下工艺步骤：（1）按照合金成分范围准备配料，将合金材料混合均匀；（2）采用真空感应炉熔炼，温度控制在1600～1650℃，熔炼２～２.5小时；（3）分别在1100℃、1050℃、950℃进行三次锻造，控制变形比大于70％，得到进气门毛坯；（4）在800‑850℃下保温1‑1.5 h，淬火，然后加热到450‑500℃，保温2‑2.5小时，最后空气冷却；（5）去除表面氧化皮，进行光洁处理，再进行表面超声处理，接着在330～360℃进行渗氮处理；（6）采用铣床加工对锥面进行表面光洁度处理；（7）在锥面堆焊钼锆合金，其中Mo的含量为30～40%，锆为余量；（8）进行表面光洁度处理，再采用化学气相沉积（CVD）法在气门表面沉积一层石墨烯，沉积过程利用CH4为碳源、H2为载气， 温度为900~1000℃；降温的速度为15℃/s。