CN110527928B - 一种耐高温气门座及其生产方法 - Google Patents

一种耐高温气门座及其生产方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110527928B
CN110527928B CN201910823918.9A CN201910823918A CN110527928B CN 110527928 B CN110527928 B CN 110527928B CN 201910823918 A CN201910823918 A CN 201910823918A CN 110527928 B CN110527928 B CN 110527928B
Authority
CN
China
Prior art keywords
percent
valve seat
temperature
equal
resistant valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910823918.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110527928A (zh
Inventor
张志勇
张绵胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hebei Science and Technology Development Co., Ltd
Original Assignee
Hebei Science And Technology Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hebei Science And Technology Development Co Ltd filed Critical Hebei Science And Technology Development Co Ltd
Priority to CN201910823918.9A priority Critical patent/CN110527928B/zh
Publication of CN110527928A publication Critical patent/CN110527928A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110527928B publication Critical patent/CN110527928B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/009—Pearlite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

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
Figure BDA0002188450820000021
Figure BDA0002188450820000031
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。
Figure BDA0002188450820000032
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座的生产方法，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。
CN201910823918.9A 2019-09-02 2019-09-02 一种耐高温气门座及其生产方法 Active CN110527928B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910823918.9A CN110527928B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种耐高温气门座及其生产方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910823918.9A CN110527928B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种耐高温气门座及其生产方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110527928A CN110527928A (zh) 2019-12-03
CN110527928B true CN110527928B (zh) 2020-11-10

Family

ID=68666255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910823918.9A Active CN110527928B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种耐高温气门座及其生产方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110527928B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373417A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Ricoh Watch Method of making wrist watch band
US5908710A (en) * 1992-04-16 1999-06-01 Creusot Loire Industrie Process for manufacturing a clad sheet which includes an abrasion-resistant layer made of tool steel, and clad sheet obtained
JP2001279393A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Nippon Koshuha Steel Co Ltd 被研磨性に優れた軸受鋼
CN1453458A (zh) * 2003-06-02 2003-11-05 北京特冶工贸有限责任公司 内燃机车柴油双金属排气门及其制造方法
CN101429626A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 江苏兴海特钢有限公司 马氏体气门合金及其生产工艺
CN102414401A (zh) * 2010-04-27 2012-04-11 富士乌兹克斯株式会社 内燃机用的气门弹簧座及其制造方法
CN103898411A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 中国科学院金属研究所 高温用耐液态金属腐蚀马氏体结构材料及制备方法
JP2018009214A (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 山陽特殊製鋼株式会社 Ｎｉ含有高Ｃマルテンサイト系耐熱鋼

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5373417A (en) * 1976-12-13 1978-06-29 Ricoh Watch Method of making wrist watch band
US5908710A (en) * 1992-04-16 1999-06-01 Creusot Loire Industrie Process for manufacturing a clad sheet which includes an abrasion-resistant layer made of tool steel, and clad sheet obtained
JP2001279393A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Nippon Koshuha Steel Co Ltd 被研磨性に優れた軸受鋼
CN1453458A (zh) * 2003-06-02 2003-11-05 北京特冶工贸有限责任公司 内燃机车柴油双金属排气门及其制造方法
CN101429626A (zh) * 2007-11-06 2009-05-13 江苏兴海特钢有限公司 马氏体气门合金及其生产工艺
CN102414401A (zh) * 2010-04-27 2012-04-11 富士乌兹克斯株式会社 内燃机用的气门弹簧座及其制造方法
CN103898411A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 中国科学院金属研究所 高温用耐液态金属腐蚀马氏体结构材料及制备方法
JP2018009214A (ja) * 2016-07-13 2018-01-18 山陽特殊製鋼株式会社 Ｎｉ含有高Ｃマルテンサイト系耐熱鋼

Also Published As

Publication number Publication date
CN110527928A (zh) 2019-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109402518B (zh) 用于发动机气阀机构应用的高性能基于铁的合金、其制备方法及其用途
CN103397276B (zh) 一种高强度节镍型气阀钢及其制备方法
US8876936B2 (en) Engine valve seat and manufacturing method thereof
JP5551413B2 (ja) 粉末金属弁座インサート
CN108193142B (zh) 一种高硬度合金气阀及其制备方法
KR20080003763A (ko) 내연기관용 철계 소결 합금제 밸브 시트재
CN104593692A (zh) 一种具有优异高温综合性能的耐热铸造奥氏体不锈钢
CN101358548A (zh) 汽车发动机气门座圈
JP2015178650A (ja) 鉄基焼結合金製バルブシート
CN105296858A (zh) 一种高性能发动机进气门及其制备方法
CN110747406A (zh) 一种含稀土粉末冶金天然气发动机气门导管及其制备方法
KR20030021916A (ko) 내마모성이 강화된 밸브 시이트용 소결합금재 조성물 및그의 제조방법
CN110527928B (zh) 一种耐高温气门座及其生产方法
CN110872671A (zh) 高温耐磨铁基烧结合金和使用其的阀座的制造方法
CN111575605A (zh) 一种cng发动机用不锈钢基气门座圈材料及其制备方法
CN102605214A (zh) 一种新型内燃机排气阀用镍基合金
JP6392530B2 (ja) 鉄基焼結合金製バルブシート
CN111676421B (zh) 一种马氏体气阀钢轧制坯的轧制方法
CN109576602A (zh) 一种汽车发动机粉末冶金气门座
Larson et al. Engine valves—Design and material evolution
KR950014353B1 (ko) 밸브시트용 철계소결합금 및 그 제조방법
CN113913688A (zh) 3311 n20渗碳轴承钢锻件的生产方法
CN1306053C (zh) 高性能节镍气阀合金材料
CN110578088B (zh) 一种耐高温气门及其生产方法
KR20120125817A (ko) 기체연료 자동차용 밸브시트의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20201020

Address after: 053512 Balizhuang Development Zone, liuzhimiao Town, Jingxian County, Hengshui City, Hebei Province

Applicant after: Hebei Science and Technology Development Co., Ltd

Address before: 100043 row 2, Pingfang East, No. 7, Jingyuan Road, Shijingshan District, Beijing

Applicant before: Special metallurgical (Beijing) Technology Development Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant