专利名称：超硬膜气门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于内燃发动机的气门。
背景技术：
气门是发动机的易损零件，其性能直接对发动机的性能有影响，国内曾采用镀铬或氮化工艺对气门进行表面处理，但仍有不尽善之处，尤其国内的气门寿命较低，表面光洁度、致密性较差，耐磨性较低，急待改进。CN1250840A公开了一种铝或铝合金的菌状气门，并未解决材质为合金结构钢、马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢的气门的结构问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种超硬膜气门，所要解决的技术问题是使该气门表面硬度高，耐磨性好，从而提高气门的使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下超硬膜气门具有气门本体，气门本体表面具有将气门本体部分覆盖或全部覆盖的基体层，其特征是未被上述基体层覆盖的气门本体表面和基体层，二者至少其中之一上面具有至少一段镀层；所述的镀层与其所在位置的未被上述基体层覆盖的气门本体表面或基体层之间具有一层钛的过渡层。
上述技术方案中，气门本体表面具有将气门本体部分覆盖的基体层，未被上述基体层覆盖的气门本体表面和基体层上面均可以具有将其全部覆盖的镀层。该镀层是氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、碳氮化钛[Ti(CN)]或含有铝、锆、铪等金属添加剂的做为表面的单层或多层复合层。镀层的厚度可以为0.5-8μm。过渡层的厚度可以为0.2-0.8μm。
为解决上述技术问题，本实用新型还可以采用的技术方案如下超硬膜气门具有气门本体，其特征是气门本体表面上至少具有一段镀层；所述的镀层与其所在位置的气门本体表面之间具有一层钛的过渡层。
制做上述镀层采用PVD工艺方法，也就是采用真空等离子体物理气相沉积法，其特点有两个一个特点是温度越高(该温度应低于基体材料的相变温度，否则工件会变形)，镀层与气门的本体、基体层的结合力越好，晶粒也愈细，组织更加致密，因此耐磨性好。另一个特点是在镀层与气门的本体、基体层之间可形成一层钛的过渡层，提高了其结合强度，形成的气门外表面硬度在HV1000以上，也消除了内应力的影响。
与现有技术相比，本实用新型具有下列优点1、所述的镀层结合力较强，表面硬度达HV1000以上，耐磨性高，所以气门的使用寿命显著提高，其制做精度也显著提高。
2、本结构适用于各种类气门，它增加了气门表面的致密性，减少了发动机的漏气，增加了发动机的输出功率。
3、由于钛化合物具有润滑性，减小了气门与导管之间的摩擦，因此减小了气门的磨损。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中A的局部视图(基体层上具有镀层)。
图3为图1中B的局部视图(气门本体表面上具有镀层)。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本实用新型的一个实施例是它具有气门本体1，该气门本体1是用合金结构钢、或马氏体不锈钢或奥氏体不锈钢制成。气门本体1表面具有将气门本体部分覆盖的基体层2，未被上述基体层2覆盖的气门本体表面和基体层2上面均具有将其全部覆盖的镀层3。所述的镀层3与其所在位置的未被上述基体层2覆盖的气门本体表面或基体层2之间具有一层钛的过渡层4。上述镀层3是氮化钛(TiN)、碳化钛(TiC)、碳氮化钛[Ti(CN)]或含有铝、锆、铪等金属添加剂的做为表面的单层或多层复合层。镀层3的厚度为0.5-8μm。过渡层4的厚度为0.2-0.8μm。制做上述镀层采用PVD工艺方法，也就是真空等离子体物理气相沉积法。同样，制做上述镀层也可以采用PCVD工艺法，也就是等离子体化学气相沉积法。
如图1、图3所示，本实用新型的另一个实施例是它具有气门本体1，气门本体1表面上无基体层2，气门本体1表面上具有将其全部覆盖的镀层3。所述的镀层3与其所在位置的气门本体1表面之间具有一层钛的过渡层4。镀层3的构成及厚度、过渡层4的厚度同上。
权利要求1.一种超硬膜气门，具有气门本体(1)，气门本体(1)表面具有将气门本体部分覆盖或全部覆盖的基体层(2)，其特征在于未被上述基体层(2)覆盖的气门本体表面和基体层(2)，二者至少其中之一上面具有至少一段镀层(3)；所述的镀层(3)与其所在位置的未被上述基体层(2)覆盖的气门本体表面或基体层(2)之间具有一层钛的过渡层(4)。
2.根据权利要求1所述的气门，其特征在于气门本体(1)表面具有将气门本体部分覆盖的基体层(2)，未被上述基体层(2)覆盖的气门本体表面和基体层(2)上面均可以具有将其全部覆盖的镀层(3)。
3.根据权利要求1或2所述的气门，其特征在于上述镀层(3)是氮化钛、碳化钛、碳氮化钛或含有铝、锆、铪等金属添加剂的做为表面的单层或多层复合层。
4.根据权利要求1或2所述的气门，其特征在于镀层(3)的厚度可以为0.5-8μm。
5.根据权利要求1或2所述的气门，其特征在于过渡层(4)的厚度可以为0.2-0.8μm。
6.一种超硬膜气门，具有气门本体(1)，其特征在于气门本体(1)表面上至少具有一段镀层(3)；所述的镀层(3)与其所在位置的气门本体(1)表面之间具有一层钛的过渡层(4)。
7.根据权利要求6所述的气门，其特征在于气门本体(1)表面上可以具有将其全部覆盖的镀层(3)。
8.根据权利要求6或7所述的气门，其特征在于上述镀层(3)是氮化钛、碳化钛、碳氮化钛或含有铝、锆、铪等金属添加剂的做为表面的单层或多层复合层。
9.根据权利要求6或7所述的气门，其特征在于镀层(3)的厚度为0.5-8μm。
10.根据权利要求6或7所述的气门，其特征在于过渡层(4)的厚度为0.2-0.8μm。
专利摘要一种超硬膜气门,具有气门本体,气门本体表面具有将气门本体部分覆盖或全部覆盖的基体层,其特点是未被上述基体层覆盖的气门本体表面和基体层,二者至少其中之一上面具有至少一段镀层;所述的镀层与其所在位置的未被上述基体层覆盖的气门本体表面或基体层之间具有一层钛的过渡层。本实用新型的气门本体表面也可以无基体层,此时,气门本体表面上至少具有一段镀层;所述的镀层与其所在位置的气门本体表面之间具有一层钛的过渡层。本实用新型的气门表面硬度高,耐磨性好,使用寿命长。
文档编号F01L3/02GK2498337SQ0126733
公开日2002年7月3日 申请日期2001年10月9日 优先权日2001年10月9日
发明者张花锐, 王季明 申请人:石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司