一种柴油机针阀偶件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于船用柴油机喷油器技术领域，设及一种柴油机针阀偶件。
【背景技术】
[0002] 喷油器是柴油机的重要组成部件，其主要功能是将来自喷油累的高压柴油按一定 的要求进行雾化，并分布到燃烧室中与进入到燃烧室的空气形成良好的可燃混合气。作为 喷油器总成核屯、的针阀偶件是一副精密偶件，针阀上部的导向圆柱面与针阀体内圆柱表面 作高精度的滑动配合，其配合间隙和表面粗趟度要求很高。针阀体、针阀锥面配合，起密封 作用，在弹黃的作用下使其始终处于关闭状态，只有当油压达到开启压力时，针阀起跳，此 时油路开启。
[0003] 在柴油机正常工作时，喷油器的针阀偶件始终处于高温、高压和高速状态下，容易 导致针阀偶件喷孔处出现积碳的情况，致使滴油及雾化不良，轻则使柴油因不能充分燃烧 而冒黑烟，造成发动机的动力不足W及能源的浪费和环境的污染，重则会使喷孔完全堵塞， 造成无法形成雾化的效果而导致该产品无法使用而报废。现有技术的针阀偶件在喷孔处易 形成积碳而堵塞喷孔，导致针阀偶件的雾化效果差，减少了使用寿命。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种雾化效果好、使用寿 命长的柴油机针阀偶件。
[0005] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现；一种柴油机针阀偶件，包括阀体，在阀 体内设置有一端与外部相通的轴向通道W及与轴向通道相通的进油通道，在轴向通道内设 置有针阀，在阀体的另一端设置有喷头，在喷头上开设有若干与轴向通道相通的喷孔，所述 针阀在轴向通道内移动并能使进油通道与喷孔相通或隔断。
[0006] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述针阀的前端具有直径小于针阀直径的顶 杆，且在针阀和顶杆之间的连接处设置有第一锥面。
[0007] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，在顶杆的远离针阀一侧还设置有第二锥面，在 轴向通道内设有与第二锥面相对应的锥形槽，且所述第二锥面的前端与锥形槽相抵靠，第 二锥面后端与锥形槽之间相隔开。
[000引在上述的一种柴油机针阀偶件中，在针阀的后端设置有环形限位部，在阀体的一 端开设有与环形限位部相对应的盲孔，所述盲孔与轴向通道相联通且两者的轴屯、线处于同 一直线上。
[0009] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述针阀和阀体均采用高速钢制成。由于针阀 和阀体长期在高温、高腐蚀的工作环境中使用，易腐蚀和磨损，因此，针阀和阀体要需要具 备耐磨、耐冲击、耐高温、耐腐蚀等性能。在现有技术中，针阀偶件大都采用G化15轴承钢制 备，虽然G化15轴承钢经过泽火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性 和高的接触疲劳性能等。但是，G化15轴承钢有回火脆性，抗回火性能差，采用G化15轴承 钢制成的针阀和阀体长期处于高温、高腐蚀环境下工作，硬度会逐步下降，耐磨性降低，喷 雾质量下降，且容易产生卡死现象。因此，本发明针阀和阀体改用高速钢制备，高速钢具有 高硬度、高强度、高耐磨性和高耐热性等特性，W提高针阀和阀体的可靠性。
[0010] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述高速钢主要由W下成分（W质量百分比 计）组成；C ;1. 2-1. 8%，W ;2. 0-4. 0%，Mo ;5. 0-8. 0%，V ;1. 2-1. 5%，Cr ;4. 0-4. 5%，Si ; 0. 3-0. 5%，Mn ;0. 1-0. 3%，稀±元素；0. 1-0. 3%，S < 0. 02%，P < 0. 02%，余量为化 W及 不可避免的杂质元素。
[0011] 高速钢的碳含量一般在0. 7-1. 65%之间，起到保证马氏体的高硬度的作用。而且， 碳还可W与其它合金元素形成大量的碳化物W提高钢的耐磨性。但是，随着碳含量的增加， 钢的硬度反而会降低。因此，本发明将碳元素的含量进一步限定在1.2-1. 8%之间，既保证 了钢的硬度，也能与其它合金元素形成大量碳化物W提高钢的耐磨性。
[0012] 高速钢中的合金元素W、Mo、V都能与C元素形成碳化物，W提高钢的耐磨性。其 中，W与Mo的作用大致相同，都可W提高钢的红硬性。而在高速钢中，Mo元素的使用效果 明显优于W元素的使用效果，少量Mo元素就能达到数倍W上W元素的使用效果。因此，本 发明高速钢中提高了 Mo元素的含量，降低了 W元素的含量，W减少钢中合金元素的含量，从 而降低钢中碳化物的数量，提高碳化物的均匀度，从而提高本发明高速钢的塑性、机械性能 等。而V与C形成的碳化物颗粒细小、分散均匀，在热处理过程中析出起到二次硬化作用， 提高钢的硬度和耐磨性等性能。
[001引高速钢中少量的Si、Mn等元素对高速钢具有很大的强化作用，能提高钢的强度、 硬度、耐磨性、耐热性等性能。
[0014] 高速钢中的&元素的含量需要严格控制。因为，&虽然可W提高钢的泽透性，改 善钢的机械性能；但是，Cr元素会降低马氏体形成的温度，使泽火后残余奥氏体量增加。
[0015] 而在高速钢中加入少量稀±元素，稀±元素优选La、Ce、Sm、Y、Gd中的一种或多 种，可W明显细化高速钢的晶粒和组织，使热处理后高速钢中的碳化物大部分变成团球状 且均匀分布，显著提高本发明高速钢的硬度等性能。此外，稀±元素还可W中和S、P等干扰 元素的不良作用。
[0016] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述针阀和阀体经过热处理，所述热处理包括 退火、泽火和回火；
[0017] 所述退火加热速度为20-30°C /h，退火温度为800-850°C，保温时间为4-化；
[0018] 所述泽火温度为1200-1250°C，保温时间为30-50min ;
[0019] 所述回火温度为550-600°C，保温时间为60-80min，所述回火至少进行2次及2次 社。
[0020] 本发明高速钢制品退火不仅可W消除应力，而且也可W为泽火作准备。因为，在退 火状态下，W、Mo W碳化物形式存在，该些碳化物在泽火加热时极难溶解。不溶的残余碳化 物能起到阻止奥氏体晶粒长大，保证制品的初性及提高耐磨性的作用。泽火后为了保证制 品的硬度及热硬性，本发明进行2次及2次W上的回火，在回火时，碳化物部分析出，使碳和 合金元素的含量降低，马氏体转变点上升。在回火冷却过程中转变为马氏体使钢的硬度进 一步提高。而每回火一次，残余奥氏体量减少一次，经过2次及2次W上回火后残余奥氏体 含量极少甚至达到基本消除的状态，避免了制品在使用过程中变形及卡死等现象的发生。
[0021] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述泽火时进行预热，所述预热分为低温预热、 中温预热和高温预热=个阶段；
[0022] 所述低温预热温度为500-600°C，时间为50-60s/mm ;
[0023] 所述中温预热温度为800-850°C，时间为40-50s/mm ;
[0024] 所述高温预热温度为1000-1100°C，时间为30-40s/mm。
[0025] 由于本发明高速钢中含有较多的合金元素，塑性和导热性能一般，泽火加热是为 了避免引起大应力而导致制品变形或开裂，本发明对高速钢进行了预热。此外，预热处理不 仅可W缩短高温加热时间，还有利于防止制品的氧化和脱碳。
[0026] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述针阀和阀体表面包覆有涂层，所述涂层为 TiN、Ti (C，N)、TiAlN中的一种。本发明在针阀和阀体表面包覆的涂层对零件的基体组织及 性能影响不大。但是，包覆所使用的涂层却具有极高的硬度和耐磨性，良好的抗黏焊性，较 小的摩擦系数，较好的热稳定性等性能。因此，其能显著提高柴油机针阀偶件耐磨性，防止 卡死等现象发生；而且还能提高针阀偶件的耐腐蚀性，保持针阀偶件的光亮表面。
[0027] 在上述的一种柴油机针阀偶件中，所述涂层的厚度为0. 1-0. 3mm，所述涂层工艺为 物理气相沉积或等离子化学沉积法中的一种。
[002引与现有技术相比，本发明具有W下几个优点：
[0029] 1、本发明包括阀体和针阀，在阀体上还设置有喷头，在喷头上环绕开设有多个与 轴向通道相通的喷孔，针阀在轴向通道内移动并能使进油通道与喷孔相通或隔断，环绕设 置的喷孔提高了油液雾化效果，减少阀体内剩余的油液，从而在高温、高腐蚀的工作环境 中，能有效防止喷孔处的积碳问题的发生，提高了油液的利用率，增加了针阀偶件的使用寿 命。
[0030] 2.本发明柴油机针阀偶件的针阀和阀体采用高速钢制备而成，而且本发明进一步 调整高速钢的主要组成成分及其质量百分比，并对高速钢制成的针阀和阀体进行热处理和 表面涂层处理，显著提高针阀和阀体的硬度、强度、耐磨性和耐热性等特性，提高了针阀和 阀体的可靠性。
【附图说明】
[0031] 图1是本发明的结构示意图。
[0032] 图中，100、阀体；110、轴向通道；120、进油通道；130、环形限位部；140、盲孔；150、 顶杆；15