[發明專利]發動機閥及其制備方法、發動機、車輛

在審

• 申請號: 202010191940.9
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN112921162A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 樸成煥
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C21D1/00;C23C8/26;C23C8/50;C22C38/58;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/44;C22C38/04;C22C38/02;F01L3/04
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 瞿藝

一種發動機閥及其制備方法、發動機、車輛，該方法包括在1,150℃至1,250℃的溫度下對耐熱鋼進行熱鍛以成型閥、對成型的閥進行時效、并對時效的閥進行中空處理。另外，該方法包括對中空的閥進行氮化加熱并研磨經氮化加熱的閥的頸部的表面以去除氮化物層。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2019年12月6日提交的韓國專利申請第10-2019-0161997號的優先權的權益，其全部內容通過引用合并于此。

技術領域

本公開涉及一種發動機閥的制備方法，該發動機閥具有改善的物理特性，例如高溫下的強度和疲勞壽命以及改善的蠕變壽命。

背景技術

參照現有技術的圖1，用于車輛的中空發動機閥“A”通常包括三個構件，即，閥頭“1”、中空軸“2”和軸端密封劑“3”。在中空發動機閥中，具體而言是暴露于高溫的排氣中空發動機閥中，將具有優異耐熱性的材料(例如錳基耐熱鋼或鎳基耐熱鋼)應用于暴露于最高溫度的閥頭，并且將普通鋼或耐熱鋼應用于中空軸和軸端密封劑。

同時，最近開發的大功率發動機具有比現有發動機更高的排氣溫度，并且因此排氣閥的頸部的耐久性不足。已經提出了改善排氣閥的頸部耐久性的方法，該方法包括改變為具有優異耐熱性的材料，以及通過加強排氣閥的頸部形狀來確保耐久性的方法。在更換材料時，材料成本增加。此外，頸部形狀的加強件增加了排氣閥的重量，從而增加了閥系統的摩擦和劣化特性。

另一項開發的技術包括一種制造發動機排氣閥的方法，其中使用特定成分的耐熱鋼作為材料，在執行固溶處理后通過冷鍛或溫鍛形成由閥頭和軸組成的排氣閥的形狀，并在600℃至800℃下進行時效處理(aging treatment)0.5至4小時。但是，在900℃至1100℃下進行該方法時，不能充分進行固溶處理，其限制了展現耐熱鋼的高溫特性。應用制造的閥門時，長時間暴露在700℃至800℃的高溫下，閥頭的頸部會出現孔或微裂紋。

因此，需要對發動機閥的制造方法進行研究和開發，該方法不會引起材料成本和閥重量的增加，具有改善的物理性能(例如高溫下的強度和疲勞壽命)，并且即使長時間暴露在高溫下耐久性劣化也較小，并且具有改善的蠕變壽命。

發明內容

本公開提供了一種發動機閥的制備方法和發動機閥，該發動機閥的物理性能得到改善，例如在高溫下的強度和疲勞壽命，即使當長時間暴露于高溫下時耐久性劣化也較小，并且改善了發動機閥的蠕變壽命。

本發明構思要解決的技術問題不限于上述問題，并且本公開所屬領域的技術人員從以下描述中將清楚地理解本文中未提及的任何其他技術問題。

根據本公開的方面，一種發動機閥的制備方法可包括在約1150℃至1250℃下熱鍛耐熱鋼以成型閥、對成型的閥進行時效(aging)、對經時效的閥進行中空處理、對中空的閥進行氮化加熱處理、以及對經氮化加熱的閥的頸部的表面進行研磨以去除氮化物層。根據本公開的另一方面，提供了一種發動機閥，由耐熱鋼制成并且具有中空。該閥可包括氮化物層，并且該氮化物層可形成在該閥的除了閥的頸部之外的表面上。根據本公開的方面，一種發動機可包括上述發動機閥。根據本公開的另一方面，一種車輛可包括上述發動機。

附圖說明

通過以下結合附圖的詳細描述，本公開的上述和其他目的、特征和優點將變得更加顯而易見：

圖1是根據現有技術的常規發動機閥的每個構件的分解截面圖；

圖2是根據本發明示例性實施方式的發動機閥的截面圖；以及

圖3A-圖3C是在實驗例1中測量的實例1以及比較例1和比較例2的閥頭的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。

具體實施方式