[發明專利]用于內燃機中的排氣閥的排氣閥芯桿

有效

• 申請號: 201310280961.8
• 申請日: 2013-07-05
• 公開（公告）號: CN103527281A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 尤菲·比赫萊特
• 申請（專利權）人: 曼恩柴油機渦輪股份公司曼恩柴油機渦輪德國分公司
• 主分類號: F01L3/02
• 分類號: F01L3/02;C22C19/05;C22C30/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 楊娟奕

1.一種用于內燃機中的排氣閥的排氣閥芯桿，所述排氣閥芯桿具有軸和在所述軸的下端處的閥盤，所述閥盤的上表面處具有閥座區，其中閥盤由基體材料形成，閥座區由不同于基體材料的閥座材料形成，其特征在于，

所述閥座材料是鎳基合金，所述合金以重量百分比且除去常見的雜質以及不可避免的殘留量的去氧成分的方式被描述，所述合金至少包括：從34.0％至44.0％的Cr、總計量在至少2.8％至6.1％的范圍內的Nb和Ta、從0.3％至2.0％的Ti、至多0.2％的Al、至多0.04％的B、至多0.8％的Fe、至多0.04％的C、至多0.4％的Si、以及平衡量的Ni，其中Ti+Nb+0.5×Ta的量在從3.4％至6.6％的范圍內，并且其中在Ti的量大于1.5％的情況下，Nb+0.5×Ta的量小于3.0％。

2.根據權利要求1所述的排氣閥芯桿，其特征在于，在所述閥座材料的合金中的Nb和Ta的總計量在3.2％至6.1％的范圍內。

3.根據權利要求1所述的排氣閥芯桿，其特征在于，在所述閥座材料的合金中的Nb、Ta和Ti的總計量在4.1％至6.6％的范圍內。

4.根據權利要求1所述的排氣閥芯桿，其特征在于，所述閥座材料的合金至少包括：從39％至41％的Cr、從3.2％至3.8％的Nb、從0.3％至0.7％的Ti、至多0.02％的Al、至多0.005％的B、至多0.5％的Co、至多0.2％的Cu、至多0.5％的Fe、至多0.5％的Mn、至多0.5％的Mo、至多0.01％的P、至多0.02％Zr、至多0.02％的C、至多0.2％的Si、至多0.02％的O、至多0.05％的N、以及平衡量的Ni。

5.根據權利要求1所述的排氣閥芯桿，其特征在于，所述閥座材料的合金包括至多0.05％的Al。

6.根據權利要求1所述的排氣閥芯桿，其特征在于，所述閥座材料的合金包括至多0.02％的Al、至多0.005％的B、至多0.5％的Co、至多0.2％的Cu、至多0.5％的Fe、至多0.5％的Mn、至多0.5％的Mo、至多0.01％的P、至多0.02％的Zr、至多0.02％的C、至多0.2％的Si、至多0.02％的O、至多0.05％的N、以及平衡量的Ni。

7.根據權利要求1-6中任一項所述的排氣閥芯桿，其特征在于，所述閥盤的基體材料是不銹鋼。

8.根據權利要求1-6中任一項所述的排氣閥芯桿，其特征在于，在時效處理狀態下的閥座材料具有下述主要機械性質：至少980MPa的屈服強度、至少1200MPa的極限拉伸強度以及至少19％的伸長率。

9.根據權利要求1-6中任一項所述的排氣閥芯桿，其特征在于，所述排氣閥是在十字頭型單流掃氣兩沖程內燃機中的閥。

10.一種用于制造用于內燃機中的排氣閥的排氣閥芯桿的方法，所述排氣閥芯桿具有軸和在所述軸的下端處的閥盤，所述閥盤的上表面處具有閥座區，所述方法包括下述步驟：

a)提供由基體材料形成的閥盤，所述閥盤在其上表面上形成有環形凹部，所述凹部在閥盤的上表面的下方向下延伸一距離，其特征在于，

b)在所述凹部中提供如權利要求1所述的鎳基合金的閥座材料，所述閥座材料不同于基體材料，

c)對所述閥座材料執行冷變形，

d)對所述閥盤進行熱處理，從而使得通過在體心正方結構中沉淀γ″(Ni₃Nb)顆粒而硬化。

11.根據權利要求10所述的方法，其中與閥座材料相關的步驟b)涉及粉末冶金工藝。

12.根據權利要求10所述的方法，其中與閥座材料相關的步驟b)涉及熱等靜壓工藝。

13.根據權利要求10所述的方法，其中與閥座材料相關的步驟b)涉及激光焊接工藝。

14.根據權利要求10至13中任一項所述的方法，其中在步驟b)和c)之間執行溶液熱處理的中間步驟。

15.根據權利要求10至13中任一項所述的方法，其中步驟d)的熱處理具有至多9小時的持續時間。

16.根據權利要求10至13中任一項所述的方法，其中在步驟c)中，所述閥座材料被通過軋制閥座材料的外表面而被冷變形。