[發明專利]一種鑲嵌式粉末冶金氣門座圈材料

在審

• 申請號: 202011286111.5
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112522606A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李勇;李誠;孫玲;薛飛;王宏慶
• 申請（專利權）人: 安慶帝伯粉末冶金有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/20;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/34;C22C38/38;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/52;B22F5/10
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張名列

本發明公開了一種鑲嵌式粉末冶金氣門座圈材料，包括支撐本體和與氣門相接觸的致密層，其中：所述支撐本體包含下述質量配比的元素原料：C：0.4?1.4％、Cu：15.0?38.0％、S：0.1?1.5％、Mn：0.2?2.0％、Cr：0.2?2.0％、Mo：0.2?2.0％、W：0.2?2.0％、V：0.1?1.5％、Fe：余量；所述致密層包含下述質量配比的元素原料：C：0.2?1.4％、Cr：2.0?10.0％、Mo：10.0?22.0％、W：1.0?6.0％、V：0.3?2.0％、Ni：0.5?2.0％、Mn：≤1.2％、Si：0.5?3.0％、Co：15.0?35.0％、Fe：余量。本發明中在支撐本體上與氣門相接觸的部位形成致密層，以此對支撐本體的耐磨性要求較低，滿足耐高溫與導熱性能即可；通過對致密層的配方限定，其添加的Cr、Mo、Ni、及Co使致密層滿足耐磨性的要求，且致密層無需使用元素Cu，減少了Cu的使用。

技術領域

本發明涉及發動機氣門座圈技術領域，具體涉及一種鑲嵌式粉末冶金氣門座圈材料。

背景技術

氣門座圈是發動機配氣機構的核心零部件之一，與氣門配合密封燃燒室，要在高溫高應力下承受氣門對其的頻繁撞擊，需要具備良好的耐磨性、耐熱性，防止過量磨損導致的密封不嚴；隨著渦輪增壓、稀薄燃燒、缸內直噴等技術的應用以及天然氣、甲醇、乙醇等清潔燃料的應用，氣門座圈的環境溫度和所受的載荷越來越高、潤滑條件越來越差。

現有粉末冶金氣門座圈技術為了提高耐磨性、耐高溫性，采取方法是添加各種耐高溫耐磨損合金元素如Co、Cr、Mo、Ni、W、V等，高比例的合金添加雖然可以明顯提高耐高溫、耐磨損性能，但是合金比例達到一定程度后也帶來了燒結擴散不足、強度低、難以成型壓制的問題，因此為滿足為氣門座圈的高性能要求，急需一種新式的氣門座圈材料。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種鑲嵌式粉末冶金氣門座圈材料，包括支撐本體和與氣門相接觸的致密層，其中：

所述支撐本體包含下述質量配比的元素原料：

C：0.4-1.4％、Cu：15.0-38.0％、S：0.1-1.5％、Mn：0.2-2.0％、Cr：0.2-2.0％、Mo：0.2-2.0％、W：0.2-2.0％、V：0.1-1.5％、Fe：余量；

所述致密層包含下述質量配比的元素原料：

C：0.2-1.4％、Cr：2.0-10.0％、Mo：10.0-22.0％、W：1.0-6.0％、V：0.3-2.0％、Ni：0.5-2.0％、Mn：≤1.2％、Si：0.5-3.0％、Co：15.0-35.0％、Fe：余量。

進一步地，所述支撐本體包含下述質量配比的元素原料：C：1.2-1.4％、Cu：25.0-38.0％、S：1.0-1.5％、Mn：1.0-2.0％、Cr：0.8-1.5％、Mo：1.4-2.0％、W：1.2-2.0％、V：0.5-1.7％、Fe：余量。

進一步地，所述致密層包含下述質量配比的元素原料：C：0.4-0.9％、Cr：5-9％、Mo：12-17％、W：2-4％、V：0.9-1.5％、Ni：1.2-1.5％、Mn：≤0.8％、Si：1.5-2％、Co：20-30％、Fe：余量。

進一步地，所述致密層中元素Co、Cr、Mo及Ni的總質量分數不低于45％。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果是：

本發明中在支撐本體上與氣門相接觸的部位形成致密層，以此對支撐本體的耐磨性要求較低，滿足耐高溫與導熱性能即可；通過對致密層的配方限定，其添加的Cr、Mo、Ni、及Co使致密層滿足耐磨性的要求，且致密層無需使用元素Cu，減少了Cu的使用；致密層的合金元素(Co、Cr、Mo及Ni)降低對支撐本體的耐磨性要求，相比于常規技術，減少了支撐本體中元素Cr、Mo、Mn、V、W的使用量。