[发明专利]一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料

说明书

本发明公开了一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料，包括以下重量百分比的各组分：Mo 10‑20%，Mn 1‑5%，P 0.1‑0.5%，C 1.0‑1.5%，W 1‑5%，Re 1‑3%，Cr 1‑6%，Al1‑2%，余量为Fe。本发明气门座，在制造的时候首先将基础铁粉采用水雾化制成的低合金粉末，之后配入一定量的钼、锰、磷、碳、钨、铼、铬、铝，烧结坯置于推捍式烧结炉，在氨分解气氛中，温度在1300‑1400℃烧结坯硬度大于HB120金相组织（马氏体+贝氏体+索氏体+合金碳化物），密度≥8.5m³。烧结后可获得强劲的合金基体上，均匀分布的硬质相，极大地提高产品的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性及径向压溃强度。

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件，具体涉及一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料，属于汽车零部件冶金制造技术领域。

背景技术

气门座是汽车发动机配气机构中的重要部件，它与气门组成一对重要密封磨擦付，发动机工作时，气门座受到气门冲击，高温（530～870℃）燃烧气体的冲刷、腐蚀、以及燃烧产物、空气中灰尘的磨损，另外还受到热冷应力交替作用，它极易产生变形、烧损，甚至断裂，因此不但要求气门座材料耐磨、耐腐蚀、抗高温，还要求一定径向压溃强度。

发动机气门和气门座处于严酷的热力，化学和机械力状况下工作，其承受着高应力（发动机最高燃烧压力可达20MPa）、高工作温度（气门头低平面中心达870℃）和腐蚀环境（高温燃气侵蚀、硫化、V2O5）腐蚀和氧化作用）。

根据上述气门座的工作环境，为保证其工作可靠性和使用寿命，在不同的工作环境和不同燃料的情况下，必须尽快开发研究新材料和新工艺。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料，使本产品抗压强度高，具有很好的耐磨、耐热、耐腐蚀以及抗冲击性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料，包括以下重量百分比的各组分：Mo 10-20%，Mn 1-5%，P 0.1-0.5%，C 1.0-1.5%，W 1-5%，Re 1-3%，Cr 1-6%，Al1-2%，余量为Fe。

优选的，所述天然气发动机粉末冶金气门座圈材料包括以下重量百分比的各组分：Mo 11.3-18.9%，Mn 1.4-4.7%，P 0.14-0.47%，C 1.1-1.5%，W 1.3-4.6%，Re 1.2-2.8%，Cr 1.6-5.4%，Al1.1-1.9%，余量为Fe。

优选的，所述天然气发动机粉末冶金气门座圈材料包括以下重量百分比的各组分：Mo 13.1-17.2%，Mn 1.8-4.2%，P 0.25-0.40%，C 1.2-1.5%，W 1.8-4.0%，Re 1.6-2.4%，Cr 1.8-4.4%，Al1.2-1.7%，余量为Fe。

优选的，所述天然气发动机粉末冶金气门座圈材料包括以下重量百分比的各组分：Mo 14.8-16.7%，Mn 2.3-3.7%，P 0.31-0.38%，C 1.3-1.5%，W 2.3-3.7%，Re 1.9-2.2%，Cr 2.3-4.0%，Al1.3-1.6%，余量为Fe。

优选的，所述天然气发动机粉末冶金气门座圈材料包括以下重量百分比的各组分：Mo 15.3-16.0%，Mn 3.1-3.5%，P 0.33-0.35%，C 1.4-1.5%，W 2.8-3.2%，Re 2.1-2.2%，Cr 2.8-3.7%，Al1.4-1.5%，余量为Fe。

上述发动机气门座圈的制造方法，基础粉采用水雾化制备的低合金粉末，机械混合40分钟后，压制，将烧结胚局推焊式烧结炉，在氨分解气氛中，温度在1300-1400℃进行烧结60-70分钟。