一种耐高温排气门的制作方法

文档序号:15578927发布日期:2018-09-29 06:19

本发明涉一种耐高温排气门,属于汽车发动机配件技术领域。



背景技术:

气门是发动机的精密零件,用于封锁气流通道,控制内燃机的气体交换,工作时需承受较高的机械负荷和热负荷,同时还承受落座冲击负荷及燃气压力所给予的静负荷,现有的汽车发动机气门多采用金属或合金材料制成,当温度较高时易膨胀,而且气门使用一段时间后磨损严重,使用寿命短,如何创设一种坚固耐用、热胀冷缩系数小,使用寿命长,耐高温,耐摩擦的新的新型发动机气门,使汽车轻量化,最终实现绿色新型能源汽车产业化,成为业界急需改进的目标。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种强度高、耐腐蚀的耐高温排气门,其采取熔炼铸造,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:C0.13-0.7%,Si3.4-4%,Mo2-3%,W1-2%,Mn0.8-0.95%,P≤0.035%,S≤0.035%,Ti-3%,Cr1-13%,Ni.8-3.4%,Co1-1.%,V0.4-0.5%,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.-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h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温h,最后升高碳势至1.-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温.5h;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温度降至900-90℃,保温3h,降温至80-850℃,保温4h,扩散过程碳势控制在1.~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150-00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:150-00℃预热,非转移弧电压0V,非转移弧电流50A;喷嘴与工件表面的距离10-1mm,焊接完成后缓慢冷却;堆焊层材料为:Co30-35%,Mo4-5%,Cr1-%,Ni0.68-0.95%,B0.-0.3%,Ta0.-0.6%,Sn0.5-0.6%,Gd0.1-0.6%,C0.05-0.13%,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9-1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。

上述发明内容相对于现有技术的有益效果在于:1)本发明铁基合金材料可以充分满足气门主体材料的强度要求;2)对气门进行碳氮共渗热处理提高排气门的硬度及强度,避免出现腐蚀点;3)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;4)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。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现详细说明本发明的具体实施方式。

实施例:

一种耐高温排气门,其采取熔炼铸造,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:C0.13%,Si3.4%,Mo%,W1%,Mn0.8%,P≤0.035%,S≤0.035%,Ti%,Cr1%,Ni.8%,Co1%,V0.4%,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℃保温10s后水淬,450℃回火;然后980℃保温10s后油淬,430℃回火;最后950℃保温10s后油淬,380℃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.-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h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温h,最后升高碳势至1.-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温.5h;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温度降至900-90℃,保温3h,降温至80-850℃,保温4h,扩散过程碳势控制在1.~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150-00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:150-00℃预热,非转移弧电压0V,非转移弧电流50A;喷嘴与工件表面的距离10-1mm,焊接完成后缓慢冷却;堆焊层材料为:Co30%,Mo4%,Cr1%,Ni0.68%,B0.%,Ta0.%,Sn0.5%,Gd0.1%,C0.05%,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,涂层厚度约9微米;之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层,涂层厚度约4微米,得到排气门。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1