一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈

摘要

一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈，属于气门座圈技术领域。其特征是，该气门座圈采用粉末冶金制成，其化学成分中含有钛镍铬稀土材料。本发明研制开发的气门座圈，采用粉末冶金工艺，选用钛镍铬稀土材料，抗压强度高，具有耐磨、耐腐蚀、抗高温以及抗冲击；能够完全满足高度性能汽车发动机的需要。

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈，属于气门座圈技术领域。

背景技术

气门座圈主要作用是密封气门和承受高速冲击。汽车的气门座圈是汽车发动机上面的一个重要的配件，气门座圈主要是用于密封发动机气门，而且基本无时无刻都在承受高速冲击的一个部件，因此汽车气门座圈在使用一段时间之后，容易出现不同程度的磨损失效，常常面临着维修。在材料选择时必须考虑材料的物理性质和机械性能。由于粉末冶金材料具有成形尺寸精度高，合金选用和烧结后处理工艺灵活以及明显节约原材料、工时和能源等优点；因此与其它材料相比具有明显的竞争力，在内燃机中得到了日益广泛的应用。

气门座圈一般会因为以下技术问题出现故障：

① 座圈材料不当，热膨胀系数太小或受热后产生变形而松动；

② 鑲配时过盈量不足，受冲击振动而松动，与座孔碰撞；

③ 材料选择不当而致使使用过程中发生断裂。

目前，能够很好解决上述三个问题的气门座圈含有大量昂贵的金属元素，材料成本居高不下。

发明内容

本发明在保证气门座圈的性能满足使用要求的同时，提供一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈。

本发明的技术方案如下：

一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈，其特征是，该气门座圈采用粉末冶金制成，其化学成分中含有钛镍铬稀土材料。

进一步的，该气门座圈化学成分中含有Mn、Al。

进一步的，该气门座圈化学成分中含有Ni、Cr。

进一步的，该气门座圈化学成分中含有V。

进一步的，该气门座圈的硬度为42-44HRC，压溃强度为820-830N/mm

进一步的，该气门座圈的硬度为47-48.5HRC，密度为7.85-8.10g/cm

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的密封磨擦付，发动机工作时，发动机气门和气门座处于恶劣的热力、化学和机械力的状况下进行工作，其承受着高应力（发动机最高燃烧压力可达20MPa）、高工作温度（气门头至平面中心达870℃）和腐蚀环境（高温燃气侵蚀、硫化）腐蚀和氧化的作用。因为气门座不仅受到冲击，高温燃烧气体的冲刷、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，这使它极易产生变形、烧损，甚至是断裂，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。

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燃用不同的燃料的情况下，本发明提供了一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈。与现有粉末冶金气门座技术相比，使用本配方材料使气门座热强度和耐磨性等物理性质和机械性能得到显著的改善，提高了气门座的耐摩擦性能和耐磨损性能。相关产品已通过发动机性能试验及可靠性试验认可，产品性能满足使用要求。

现在国际上性能优异的气门座圈均含有大量的昂贵金属，包括“Ni”、“Cr”和“V”等，这使得气门座圈的总体价格过于昂贵，制备过程中的残次品率也会大大影响到整体效益。本发明研制开发的气门座圈，采用粉末冶金工艺，选用钛镍铬稀土材料，抗压强度高，具有耐磨、耐腐蚀、抗高温以及抗冲击；能够完全满足高度性能汽车发动机的需要。由于气门座圈位于汽车中气缸盖与气门锥面相贴合的部位，其承受的温度很高，并且又承受频率极高的冲击载荷，因此非常容易磨损，所以其不但在每辆汽车上作为必备配套原件使用着，并且也是一个需要经常性替换的耗材，因此其市场容量极大。

本发明还利用“减Ni增Mn”、“减Cr增Al”的“元素置换法”思想实现气门座圈在原材料价格方面质的降低，增加了利润，贴合了“材料素化”的理念。本发明气门座圈产品不仅在价格方面低于市场平均价格，并且其使用寿命和各方面使用性能均不亚于市场目前能够购买到的最优产品，实现了气门座圈的“国产化”，打破了国外对于气门座圈这一技术的垄断，攻破了我国工业化生产过程中重要的难题。

附图说明

图1为市场上气门座圈的示意图。

具体实施方式

一种耐磨抗腐蚀汽车发动机用气门座圈，该气门座圈采用粉末冶金制成，其化学成分中含有钛镍铬稀土材料。

现在国际上性能优异的气门座圈均含有大量的昂贵金属，包括“Ni”、“Cr”和“V”等，本发明研制开发的气门座圈，选用钛镍铬稀土材料，抗压强度高，具有耐磨、耐腐蚀、抗高温以及抗冲击；能够完全满足高度性能汽车发动机的需要。

本发明还利用“减Ni增Mn”、“减Cr增Al”的“元素置换法”思想实现气门座圈在原材料价格方面质的降低，增加了利润，贴合了“材料素化”的理念。