一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明公开了属于排气门座制备【技术领域】的一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料及其应用，复合粉体材料各组分质量比为：Mo：8～12%，Ni：4～8%，Cr：0.5～2.5%，V：1～3%，Cu:0～2.5%，C：0.5～2.0%，杂质≤1%，余量为Fe。排气门座制备方法包括制粉、压制、烧结等步骤，采用预合金扩散方法制取铁基部分预合金粉体，所述预合金粉体的粒度为-100目，加入复合粉体材料质量0.5～2.0%的石墨和0.5～1.0%的硬脂酸锌，600～800Mpa压力压制，在1100-1150℃，氨分解气氛中烧结0.5～1小时，即可制得高性能耐磨蚀粉末冶金排气门座。该方法流程简单、技术含量高，排气门座不易出现偏析现象，耐磨蚀性能好。制备出的排气门座特别适合应用于汽车行业。
【专利说明】一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车用排气门座制备【技术领域】，具体涉及一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料及其应用。
【背景技术】
[0002]粉末冶金是一种集材料与零件制备成形技术于一体的先进制造技术，具有节能、节材、高效、近净成形、无污染等优点。粉末冶金零部件的用量是衡量一个国家汽车发展水平的标志之一，同时也代表该国粉末冶金技术的发展水平。
[0003]近年来，我国粉末冶金制品生产企业加大研发投入，在产品稳定性和新产品开发等方面取得很大的进步，同国外发达国家的差距正在快速缩小。但是在产品稳定性和高端产品方面(如高性能预合金粉末制品等)，还存在较大的差距，不能满足我国粉末冶金的高速发展需求。
[0004]综上所述，这种方法制备Fe-Mo-N1-Cr-V-Cu铁基扩散部分预合金粉体及其制品，是生产高性能耐磨蚀汽车用排气门座的保障。
[0005]目前，尚没有关于该类排气门座的制备方法的研究和专利报道。本发明采用制粉、压制、烧结等工艺，最终制备成Fe-Mo-N1-Cr-V-Cu-C铁基高性能耐磨蚀排气门座，该工艺流程简单、技术含量高。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料。
[0007]本发明的目的还在于提供利用上述高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料制备排气门座的方法。
[0008]一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料，其由质量百分比为:8~12%的Mo，4~8%的Ni，0.5~2.5%的Cr，I~3%的V，O~2.5的Cu，( 1%的杂质，余量Fe组成。
[0009]所述Mo、Cr、V分别以FeMo、FeCr> FeV预合金粉体形式加入复合粉体材料。
[0010]所述预合金粉体的粒度小于100目。
[0011]所述N1、Cu以高温扩散形式加入复合粉体材料。
[0012]上述复合粉体材料制备排气门座的方法，包含以下步骤:
[0013](I)在复合粉体材料中加入石墨和硬脂酸锌，在混料机中充分混合0.5~I小时，在600~800Mpa压力压制成型；其中石墨为复合粉体材料质量的0.5~2.0%，硬脂酸锌为复合粉体材料质量的0.5~1.0% ；
[0014](2)在1100_1150°C下，氨分解气氛中烧结0.5~I小时，即得排气门座。
[0015]所述石墨的粒度小于325目，纯度为95~98%,形状为鳞片状,其加入方式为直接添加。
[0016]所述硬脂酸锌的粒度小于325目，其加入方式为直接添加。[0017]烧结气氛中氢气的流量为3.0~5.0L/min，氮气保护的流量为4.0~6.0L/min。
[0018]本发明的有益效果为:本发明的复合粉体材料制备的烧结体的密度为6.3~
6.6g/cm3，硬度为HRC20~28，无需精整即可制得高性能耐磨蚀粉末冶金气门座。本发明的方法流程简单、技术含量高，制备的排气门座不易出现偏析现象，耐磨蚀性能好。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为阀座用高性能铁基部分预合金粉体的扫描电镜照片。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实例对本发明作进一步说明:
[0021]实施例1
[0022]一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料，其质量百分比组成为:Mo:8%,Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，杂质≤ 1%，余量 Fe。
[0023]复合粉体材料制备排气门座的方法为:
[0024](1)在复合粉体材料中分别加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸锌，石墨为复合粉体材料质量的0.5%，硬脂酸锌为复合粉体材料质量的0.8%，在三维混料机中充分混合I小时，在600Mpa压力压制成型。
[0025](2)在1120°C，氨分解气氛中烧结0.5小时，烧结气氛中氢气的流量为3.0L/min,氮气保护的流量为4.0L/min，无需精整即可制得高性能耐磨蚀粉末冶金排气门座。
[0026]图1是本实施例制备的高性能耐磨蚀排气门座金相照片，由图1可以看出烧结体的相分布比较均匀，主要有铁素体、珠光体、马氏体和一些多晶组织。
[0027]采用国际检测方法:烧结体的密度为6.35g/cm3，硬度为HRC20.2
[0028]实施例2
[0029]一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料，其质量百分比组成为:Mo:10%, Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，杂质≤ 1%，余量 Fe。
[0030]复合粉体材料制备排气门座的方法为:
[0031](I)在复合粉体材料中分别加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸锌，其中石墨石墨为复合粉体材料质量的1%，硬脂酸锌石墨为复合粉体材料质量的0.8%，在三维混料机中充分混合I小时，在600Mpa压力压制成型。
[0032](2)在1120°C，氨分解气氛中烧结0.5小时，排气门座可以根据烧结需求多层摆放烧结，烧结气氛中氢气的流量为3.0L/min，氮气保护的流量为4.0L/min。无需精整即可制得高性能耐磨蚀粉末冶金排气门座。
[0033]采用国际检测方法:烧结体的密度为6.31g/cm3，硬度为HRC22.5。
[0034]实施例3
[0035]一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料，其质量百分比组成为:Mo:10%, Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，杂质≤ 1%，余量 Fe。
[0036]复合粉体材料制备排气门座的方法为:
[0037](1)在复合粉体材料中分别加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸锌，其中石墨石墨为复合粉体材料质量的1.5%，硬脂酸锌石墨为复合粉体材料质量的0.8%，在三维混料机中充分混合I小时，在700Mpa压力压制成型。
[0038](2)在1120°C，氨分解气氛中烧结0.5小时，排气门座可以根据烧结需求多层摆放烧结，烧结气氛中氢气的流量为3.0L/min，氮气保护的流量为4.0L/min。无需精整即可制得高性能耐磨蚀粉末冶金气门座。
[0039]采用国际检 测方法:烧结体的密度为6.56g/cm3，硬度为HRC24.6。
【权利要求】
1.一种制备高性能耐磨蚀排气门座的复合粉体材料，其特征在于，其由质量百分比为:8 ~12% 的 Mo，4 ~8% 的 Ni，0.5 ~2.5% 的 Cr，I ~3% 的 V，O ~2.5 的 Cu，( 1% 的杂质，余量Fe组成。
2.根据权利要求1所述的复合粉体材料，其特征在于，所述Mo、Cr、V分别以FeMo、FeCr, FeV预合金粉体形式加入复合粉体材料。
3.根据权利要求2所述的复合粉体材料，其特征在于，所述预合金粉体的粒度小于100目。
4.根据权利要求1所述的复合粉体材料，其特征在于，N1、Cu以高温扩散形式加入复合粉体材料。
5.利用权利要求1所述复合粉体材料制备排气门座的方法，其特征在于，包含以下步骤: (O在复合粉体材料中加入石墨和硬脂酸锌，在混料机中充分混合0.5~I小时，在600~800Mpa压力压制成型；其中石墨为复合粉体材料质量的0.5~2.0%，硬脂酸锌为复合粉体材料质量的0.5~1.0% ； (2)在1100-1150°C下，氨分解气氛中烧结0.5~I小时，即得排气门座。
6.根据权利要求5所述的制备排气门座的方法，其特征在于，所述石墨的粒度小于325目，纯度为95~98%,形状为鳞片状,其加入方式为直接添加。
7.根据权利要求5所述的制备排气门座的方法，其特征在于，所述硬脂酸锌的粒度小于325目，其加入方式为直接添加。
8.根据权利要求5所述的制备排气门座的方法，其特征在于，烧结气氛中氢气的流量为3.0~5.0L/min，氮气保护的流量为4.0~6.0L/min。
【文档编号】B22F5/00GK103882325SQ201210558623
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】戴赫, 汪礼敏, 王磊, 张景怀, 王立根, 付东兴, 张敬国, 刘祥庆, 张斌 申请人:北京有色金属研究总院, 有研粉末新材料（北京）有限公司