一种耐高温气缸排气门组的制作方法_2

文档序号:8919159阅读:来源:国知局
> 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:c
0.13%,Si 3.4%,Mo 2%, W 1%, Mn 0.8%,P 彡 0.035%,S 彡 0.035%,Ti 2%, Cr 12%,Ni 2.8%,Co 1%, V 0.4%,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 °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75°C ;清洗过程:去除零部件表面油渍,清洗液温度控制在55°C ;回火:进行低温回火,控制炉温度190°C,时间150-200分钟。
[0019]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 30%,Mo 4%,Cr 1%,Ni 0.68%,B 0.2%,Ta 0.2%,Sn 0.5%,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钛涂层,涂层厚度约6微米;之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层,涂层厚度约8微米,得到排气门。
[0020]上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈化学组成为(重量百分比):A1:8 %,T1:5 %,Mn:2 % ,Ni:0.8 %,Zn:0.6 % ,Fe:0.3 % ,W:0.2 %,Cr:0.1 %,Co:0.08 % ,Mg:0.05 %,Zr:0.02 %,Ce:0.01 %,余量为Cu及不可避免的杂质;
上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈的制备方法:包括以下步骤:按照上述元素比例准备原料,原料熔炼、分别对上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈进行浇注,脱模后,得到的上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈的铸坯进行热处理:首先将铸坯进行加热,升温至700°C,升温速率50°C /小时,保温4小时,后降温至550°C,降温速率150°C /小时,后再次降温至3000C,降温速率50°C /小时,保温3小时,后再次降温至150°C,降温速率60°C /小时,保温4小时,后空冷至室温,
之后对上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈铸坯表面涂覆氧化铝涂层,涂层厚度5微米,得到最终的上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈。
[0021]实施例2
一种耐高温气缸排气门组,包括排气门和安装于排气门上的上气门弹簧座圈和下气门弹費座圈,
制造所述排气门具体步骤为:
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:C
0.27%,Si 4%,Mo 3%,W 2%,Mn 0.95%,P 彡 0.035%,S 彡 0.035%,Ti 3%, Cr 13%,Ni 3.24%,Co 1.2%,V 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 °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75°C ;清洗过程:去除零部件表面油渍,清洗液温度控制在55°C ;回火:进行低温回火,控制炉温度190°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 35%,Mo 5%,Cr 2%,Ni 0.95%,B 0.3%,Ta 0.6%,Sn 0.6%,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钛涂层,涂层厚度约10微米;之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层,涂层厚度约12微米,得到排气门。
[0023]上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈化学组成为(重量百分比):A1: 9 %,T1: 6%,Mn: 3 %,N1: 0.9 %,Zn: 0.7 %,Fe: 0.4 % , W: 0.3 % , Cr: 0.2 %,Co: 0.09% , Mg: 0.06 % , Zr: 0.03%,Ce: 0.02 %,余量为Cu及不可避免的杂质;
上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈的制备方法:包括以下步骤:按照上述元素比例准备原料,原料熔炼、分别对上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈进行浇注,脱模后,得到的上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈的铸坯进行热处理:首先将铸坯进行加热,升温至700°C,升温速率50°C /小时,保温4小时,后降温至550°C,降温速率150°C /小时,后再次降温至3000C,降温速率50°C /小时,保温3小时,后再次降温至150°C,降温速率60°C /小时,保温4小时,后空冷至室温,
之后对上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈铸坯表面涂覆氧化铝涂层,涂层厚度10微米,得到最终的上气门弹簧座圈和下气门弹簧座圈。
[0024]实施例3
一种耐高温气缸排气门组,包括排气门和安装于排气门上的上气门弹簧座圈和下气门弹費座圈,
制造所述排气门具体步骤为:
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:C
0.2%,Si 3.6%,Mo 2.5%,W 1.5%,Mn 0.9%,P^0.035%,S^0.035%,Ti 2.5%,Cr 12.5%,Ni 3%,Co 1.1%,V 0.45%,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
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