本发明涉及汽车零部件技术领域，尤其涉及一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料。
背景技术：
随汽油价格的上涨、洁净能源天然气的广泛使用、国家排放要求及环保法规不断提高，以天然气和汽油作为双燃烧介质的发动机已成为一大趋势，市场上出现的两用燃料天然气和汽油发动机、油改气改装车等，若不对气门导管进行重新设计及验证，极容易出现异常磨损，造成发动机漏气、功率下降及报废。目前国产天然气-汽油发动机主要是在原汽油发动机基础上优化设计而来的，汽油燃料燃烧后产生微量碳颗粒，对导管有一定的润滑作用，而天然气和汽油双燃料发动机的燃料较“干燥”，不具有润滑气门的成分，热负荷大，排气温度高等，这就要求对发动机气门导管材料进行相应改进。目前市场上的气门导管，主要以铸造铜合金为主，长期存在早期磨损、偏磨等问题，对天然气-汽油两种燃料的适应性一直没有得到很好地解决。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，通过对材料组分的开发，制备的气门导管具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，可以满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
为实现上述目的，本发明涉及一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.6-0.9%，铜4.0-6.0％，二硫化钼0.5-1.5%，氟化钙0.5-1.5%，硫化锰0.2-1.0%，铝青铜2.0-5.0%，铬铁粉30-40%，余量为磷铁粉。
优选的，本发明涉及一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.6%，铜4.0％，二硫化钼1.2%，氟化钙0.8%，硫化锰0.4%，铝青铜2%，铬铁粉30%，余量为磷铁粉。
优选的，本发明涉及一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.9%，铜6.0％，二硫化钼1.3%，氟化钙1.0%，硫化锰0.6%，铝青铜5%，铬铁粉40%，余量为磷铁粉。
优选的，本发明涉及一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，由以下组分按照质量百分比组成:石墨0.85%，铜5％，二硫化钼1.5%，氟化钙1%，硫化锰0.5%，铝青铜3.5%，铬铁粉35%，余量为磷铁粉。
所述铝青铜粉为含镍2～6.5%、铝2～12%、铁3～8.5%，其它≤2%，余量为铜。
所述铬铁粉为含铬1.5-4.0%的合金粉。
所述磷铁粉为含磷0.3-0.6%的合金粉。
上述天然气和汽油双燃料发动机气门导管通过以下步骤制得：将按以上组分均匀混和的粉末装入全自动干粉压机进行压制，压制密度控制在6.95g/cm3以上，温度控制在1040℃在烧结炉中烧结6小时，然后进行真空浸油及后加工处理制得。
有益效果
本发明提供的组分配比是根据天然气和汽油双燃料发动机工况需求，通过将磷铁粉、铬铁粉、石墨粉、铜粉、二硫化钼、氟化钙、硫化锰、铝青铜按照比例配比，采用粉末冶金工艺制得的天然气和汽油双燃料发动机气门导管，具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
实施例1:
所述一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨0.6%，铜4.0％，二硫化钼1.2%，氟化钙0.8%，硫化锰0.4%，铝青铜2.0%，铬铁粉30%，余量为磷铁粉。
按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的天然气和汽油双燃料发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体、磷共晶为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.3，发动机台架试验内孔磨损量≤0.035mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
实施例2:
所述一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨0.9%，铜6.0％，二硫化钼1.3%，氟化钙1.0%，硫化锰0.6%，铝青铜5%，铬铁粉40%，余量为磷铁粉。
按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的天然气和汽油双燃料发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体、磷共晶为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.32，发动机台架试验内孔磨损量≤0.031mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
实施例3:
所述一种天然气和汽油双燃料发动机气门导管材料，按照质量百分比计，由以下组分组成:石墨0.85%，铜5.0％，二硫化钼1.5%，氟化钙1.0%，硫化锰0.5%，铝青铜3.5%，铬铁粉35%，余量为磷铁粉。
按以上配比，采用粉末冶金工艺生产的天然气和汽油双燃料发动机气门导管，以贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）相为润滑相，以细针状马氏体、磷共晶为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂；在100-500℃范围内的高温摩擦磨损试验摩擦系数≤0.31，发动机台架试验内孔磨损量≤0.03mm，解决了气门导管耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
下面从金相组织、高温摩擦磨损试验、发动机台架试验等方面与原装铸铜件进行对比分析：
1.气门导管金相组织
从表1可以看出，实施例1、2、3主要以综合性能较好的贝氏体为基体，以固体润滑相（二硫化钼、氟化钙）、铜合金相（铜、铝青铜）为润滑相，以细针状马氏体、磷共晶为硬质相，以添加的硫化锰作为助切削剂，满足材料的耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能。
和原装铸铜件相比：基体组织、润滑相、硬质均有较大的区别。特别是实施例1、2、3添加的磷铁粉、铬铁粉、铝青铜，在500℃下工作具有高强度、耐腐蚀、耐磨等优良特点；而添加的固体润滑剂（二硫化钼、氟化钙）又具有非常好的减磨、润滑、抗粘着等优良特性。
2.气门导管高温耐磨及润滑特性：
表2为实施例1、2、3与原装铸铜件材料在100-500℃范围内的高温摩擦磨损对比试验，用磨损减簿量评价材料的耐磨性能，用摩擦系数评价材料的润滑性能。从试验结果可以看出，实施例1、2、3的高温耐磨性能远优于原装铸铜件材料。
3.气门导管发动机台架实验：
表3为实施例1、2、3与原装件材料在某1.6l天然气和汽油双燃料发动机台架试验上的拆解数据，从试验结果可以看出，实施例1、2、3耐磨性远优于原装铸铜件材料，满足设计要求及考核指标。
通过实施例1、2、3数据分析，三种实施例均都能满足性能要求，其中：从效果和成本方面综合考虑，实施例3为最佳实施例。
综上所述，采用本发明所提供的组分制得的天然气和汽油双燃料发动机气门导管具有耐高温、耐磨、自润滑、易切削加工等性能，满足国ⅴ排放标准、工况温度在500℃以下的天然气和汽油双燃料发动机使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。