一种汽车发动机进气门的制作方法_2

文档序号:8919158阅读:来源:国知局
9]实施例1
一种汽车发动机进气门,其特征在于: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:
按照进气门主体材料元素组分进行熔炼,后进行铸造,得到坯料,进气门主体材料为:C0.13 %,Si3.4 %,Mn0.8 %,P 彡 0.035%,S 彡 0.035%,Til.2 %,Cr 5 %,W 3 %,Ν?2.8 %,Co I %,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 °C,锻造变形量控制在65%-85%,镦粗速度为1Omm/s ;
锻造后进行多级调质热处理工艺:在1050 °C保温1s后水淬,450 °C回火;然后980°C保温1s后油淬,430 °C回火;最后950 °C保温1s后油淬,380 °C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°C范围,碳势和氮势采取四级步骤,碳势0.4-0.6%,氮势1.2-1.4%,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2h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温2h,最后升高碳势至1.2-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温2.5h ;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温度降至900-920°C,保温3h,降温至820-850°C,保温4h,扩散过程碳势控制在1.2?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°C进行油淬,油温控制在70°C ;清洗过程:去除零部件表面油渍,清洗液温度控制在50°C ;回火:进行低温回火,控制炉温度180°C,时间150-200分钟。
[0020]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:150-200°C预热,非转移弧电压20V,非转移弧电流50A;喷嘴与工件表面的距离10-12mm,焊接完成后缓慢冷却;堆焊层材料为:Co 38.5%,Ni 0.68%,B 0.1%,Ta 0.2%,Sn 1%,Gd 0.12%,C 0.05%,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钨涂层,涂层厚度约4微米;之后在碳化钨涂层外涂覆氧化铝涂层,涂层厚度约8微米,得到进气门。
[0021]实施例2
一种汽车发动机进气门,其特征在于: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:
按照进气门主体材料元素组分进行熔炼,后进行铸造,得到坯料,进气门主体材料为:C 0.27%,Si 4%,Mn 0.95%,P^0.035%,S^0.035%,Ti 1.9%,Cr 7%,W 4%,Ni 3.24%,Co1.2%,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 °C,锻造变形量控制在65%-85%,镦粗速度为1Omm/s ;
锻造后进行多级调质热处理工艺:在1080°C保温1s后水淬,500 °C回火;然后1010°C保温1s后油淬,440°C回火;最后970°C保温1s后油淬,410°C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°C范围,碳势和氮势采取四级步骤,碳势0.4-0.6%,氮势1.2-1.4%,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2h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温2h,最后升高碳势至1.2-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温2.5h ;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温度降至900-920°C,保温3h,降温至820-850°C,保温4h,扩散过程碳势控制在1.2?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°C进行油淬,油温控制在70°C ;清洗过程:去除零部件表面油渍,清洗液温度控制在50°C ;回火:进行低温回火,控制炉温度180°C,时间150-200分钟。
[0022]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:150-200°C预热,非转移弧电压20V,非转移弧电流50A;喷嘴与工件表面的距离10-12mm,焊接完成后缓慢冷却;堆焊层材料为:Co 40%,Ni 0.95%,B 0.25%,Ta 0.6%,Sn 3%,Gd 0.26%,C 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钨涂层,涂层厚度约10微米;之后在碳化钨涂层外涂覆氧化铝涂层,涂层厚度约15微米,得到进气门。
[0023]实施例3
一种汽车发动机进气门,其特征在于: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:
按照进气门主体材料元素组分进行熔炼,后进行铸造,得到坯料,进气门主体材料为:C 0.2%,Si 3.7%,Mn 0.9%,P 彡 0.035%,S 彡 0.035%,Ti 1.5%,Cr 6%,W 3.5%,Ni 3%,Co1.1%,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 °C,锻造变形量控制在65%-85%,镦粗速度为1Omm/s ;
锻造后进行多级调质热处理工艺:在1070°C保温1s后水淬,470°C回火;然后990°C保温1s后油淬,435°C回火;最后960°C保温1s后油淬,390°C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°C范围,碳势和氮势采取四级步骤,碳势0.4-0.6%,氮势1.2-1.4%,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2h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温2h,最后升高碳势至1.2-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温2.5h ;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温度降至900-920°C,保温3h,降温至820-850°C,保温4h,扩散过程碳势控制在1.2?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°C进行油淬,油温控制在70°C ;清洗过程:去除零部件表面油渍,清洗液温度控制在50°C ;回火:进行低温回火,控制炉温度180°C,时间150-200分钟。
[0024]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:150-200°C预热,非转移弧电压20V,非转移弧电流50A;喷嘴与工件表面的距离10-12mm,焊接完成后缓慢冷却;堆焊层材料为:Co 39%,Ni 0.8%,B 0.2%,Ta 0.4%,Sn 2%,Gd 0.2%,C 0.1%,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钨涂层,涂层厚度约7微米;之后在碳化钨涂层外涂覆氧化铝涂层,涂层厚度约12微米,得到进气门。
[0025]实施例4
一种汽车发动机进气门,其特征在于: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:
按照进气门主体材料元素组分进行熔炼,后进行铸造,得到坯料,进气门主体材料为:C0.15%,Si3.5%,Mn0.82%,P 彡 0.035%,S 彡 0.035%,Til.3%,Cr 5.3%,W 3.2%,Ν?2.9%,Co1.03%,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 °C,锻造变形量控制在65%-85%,镦粗速度为1Omm/s ;
锻造后进行多级调质热处理工艺:在1055°C保温1s后水淬,455°C回火;然后985°C保温1s后油淬,433°C回火;最后952°C保温1s后油淬,383°C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°C范围,碳势和氮势采取四级步骤,碳势0.4-0.6%,氮势1.2-1.4%,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2h,再升高碳势至1.0-1.1%,降低氮势至0.7-0.9%,保温2h,最后升高碳势至1.2-1.6%,降低氮势至0.4-0.5%,保温2.5h ;强渗后进行扩散,扩散过程:控制炉温
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