CN110527928A - 一种耐高温气门座及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐高温气门座，其特征在于，金相组织为回火索氏体，晶粒度≥8级，其化学成分按重量百分比为：C 0.60‑1.0，Si≤1.0，Mn 1.0‑1.4，Ni≤0.6，Cr 14‑18，W 0.8‑1.2，V≤0.8，其余为Fe。可用于柴油、重油、天然气为原料的内燃机，具有使用寿命长的特点。

Description

一种耐高温气门座及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种气门座，具体来说是一种耐高温气门座，既可以作为排气门座，又可作为进气门座使用，能够适用于铁路机车、船舶及石油开采。
背景技术
内燃机配气机构的气门座是发动机的重要运动部件，要承受着高温、冲击和摩擦，因此其服役条件苛刻、工作环境恶劣。气门座要有优良的高温耐磨损、抗氧化和耐腐蚀性能，以保证气密性和使用寿命。
船舶、发电机组用内燃机，使用的燃料除柴油外，还有重油，与柴油比，这类燃料内燃机的特点是使用成本低、腐蚀性更高，而且所含杂质的研磨性更强。
现在气门座材料主要有三大类，合金铸铁、粉末冶金或奥氏体钢。
CN101892435A内燃机高合金气门座圈，是通过高Cr、Ni、Co、W提高其力学性能、耐磨性和抗腐蚀性，但由于其高温合金含量成本较高，并且长期高温下使用，其硬度较明显下降，造成耐磨性能下降。CN1487175A燃气发动机气门座，为合金铸铁气门座，解决了耐腐蚀问题，但作为摩托车发动机用气门座，是以汽油为燃料，其工作温度、耐冲击性要求较低，无法应用于柴油机等。而粉末烧结方式，需要的合金元素多，工艺复杂，成品率低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种耐高温气门座及其生产方法，使用高温寿命可以达到8000h以上，更重要的是合金元素少，成本较低。
本发明的耐高温气门座，公司的牌号命名为T128，为金相组织为回火索氏体，晶粒度≥8级，其化学成分按重量百分比为：C 0.60-1.0，Si≤1.0，Mn 1.0-1.4， Ni≤0.6，Cr14-18，W 0.8-1.2，V≤0.8，其余为Fe。
较优选的是其化学成分按重量百分比为：C 0.80-1.0，Si 0.2-0.6，Mn 1.0-1.2，Ni 0.2-0.6，Cr 16-18，W 0.8-1.2，V 0.3-0.8，其余为Fe。
最优选的是其化学成分按重量百分比为：C 0.9，Si 0.5，Mn 1.2，Ni 0.4，Cr 17，W1.0，V 0.5，其余为Fe。
为了获得所需的金相组织和晶粒度，其生产工艺特别是热处理工艺尤其关键，其生产依次由下述工艺过程构成：冶炼，电渣重熔，锻造，轧钢，冲压成型，粗车端面和内、外径，热处理，机械加工，所述热处理由淬火和回火构成，淬火温度为1000-1100℃，保温时间为30-40min，然后油冷至室温；回火采用两次回火，每次回火温度为450-550℃，保温时间每次4-6h，每次回火后均空冷到室温。
本发明的这种气门座，所含合金元素少，用量低，但室温(28℃)硬度可达到47HRC以上，高温硬度(600℃)达到330HBS以上，在内燃机车上高温使用寿命达8000h以上。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，以助于理解本发明的内容。
实施例T128气门座
为金相组织为回火索氏体，其化学成分按重量百分比为：C 0.60-1.0，Si≤ 1.0，Mn 1.0-1.4，Ni≤0.6，Cr 14-18，W 0.8-1.2，V≤0.8，其余为Fe。
生产方法为：冶炼、电渣重熔、锻造、轧制成棒材、冲压成型、粗车端面和内径，粗车外径和端面，热处理，粗仿内径，精车外径、端面、定尺，磨两端面，磨外径，精仿内径、端面，倒外角，倒内角，精磨端面，精磨外径。
其中，所述热处理由淬火和两次回火构成，淬火：在高温箱式炉中加热到 1000～1100℃，保温30-40分钟，然后进行油冷至室温。两次回火：采用中温井式电炉，加热到450-550℃，保温4-6h，然后空冷。重复一次。
不同实施例和对比例组份按重量百分比计如下
将实施例1-4和对比例1、2的气门座用电镜进行金相组织检测，分别检测常温 (28℃)和高温(600℃)硬度，以及在以重油作燃料的发动机上连续工作8000h、 10000h磨损情况，结果见下表。
如上表所示，本发明的气门座具有优良的耐高温性能，使用寿命可以达到8000h以上。

Claims (4)

1.一种耐高温气门座，其特征在于，金相组织为回火索氏体，晶粒度≥8级，其化学成分按重量百分比为：C 0.60-1.0，Si≤1.0，Mn 1.0-1.4，Ni≤0.6，Cr 14-18，W 0.8-1.2，V≤0.8，其余为Fe。
2.如权利要求1所述的耐高温气门座，其特征在于：其化学成分按重量百分比为：C0.80-1.0，Si 0.2-0.6，Mn 1.0-1.2，Ni 0.2-0.6，Cr 16-18，W 0.8-1.2，V 0.3-0.8，其余为Fe。
3.如权利要求1所述的耐高温气门座，其特征在于：其化学成分按重量百分比为：C0.9，Si 0.5，Mn 1.2，Ni 0.4，Cr 17，W 1.0，V 0.5，其余为Fe。
4.一种如权利要求1至3中之一所述耐高温气门的生产方法，生产依次由下述工艺过程构成：冶炼，电渣重熔，锻造，轧钢，冲压成型，粗车端面和内、外径，热处理，机械加工，所述热处理由淬火和回火构成，淬火温度为1000-1100℃，保温时间为30-40min，然后油冷至室温；回火采用两次回火，每次回火温度为450-550℃，保温时间每次4-6h，每次回火后均空冷到室温。
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