專利名稱：低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車發(fā)動機配件，尤其是一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈。
背景技術：
氣門座圈是內燃機燃料燃燒時進入空氣和燃燒后排出廢氣的門戶，它是與發(fā)動機 氣門作相對運動。由于在高溫環(huán)境下承受沖擊、振動、摩擦，燃氣腐蝕等，因而對其除了幾何 形狀，尺寸公差方面的要求外，對其材料要求是耐熱耐磨，在高溫條件下能抗熱疲勞、抗腐 蝕。近年來隨著環(huán)境保護的呼聲越來越高，大力推廣使用清潔能源已成為世界各國政府的 共識和追求的目標，以天然氣為代表的新能源在發(fā)動機中的應用越來越廣泛。天然氣發(fā)動 機工作溫度高、氣門座圈與氣門間作上下沖擊運動時無油潤滑，這就要求燃氣發(fā)動機氣門 座圈有更高的耐熱性，更高的耐磨性和耐腐蝕性。因此，世界各國工程技術人員都在不斷的 調整氣門座圈的化學成份，以求達到熱穩(wěn)定性能好、耐磨性、耐腐蝕性和韌性好。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、抗拉強度高、耐磨耐腐蝕的低排放天然氣發(fā) 動機氣門座圈，本發(fā)明的目的通過下述技術方案來實現(xiàn)，本發(fā)明的氣門座圈，由下列化學成 份重量百分比配制而成Cl. 9-2. 3Sil. 8-2.1MnO. 2-1. 0P ≤ 0. 06S ≤ 0.04Cr33-36Μο2· 0-2. 5NiO. 1-0. 50TiO. 8-1. 3NbO. 04-0. 08Fe 余量。本發(fā)明的工藝過程為低溫蠟模料制模一配料一中頻感應電爐1580士 10°C熔煉 —1470-1500°C澆注一機加工。本發(fā)明通過適量提高碳和鉻的含量，以提高低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈的組織 結構中的碳化物含量，以提高氣門座的耐磨性，通過研制試驗，碳控制在1. 9-2. 3%，鉻控制 在34-36%時，該材料中碳與鉻能充分結合，使基體組織中碳化鉻含量在7-9%之間，能有 效提高氣門座圈耐耐磨性，低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈磨損下沉明顯減小。對比試驗數(shù) 據如下 鈦是一種親合力很高的化學元素，加入量為0.8-1.3%，可以改變鑄件的性能，使 同樣回火溫度下，具有更高的強度或同樣硬度要求下，回火到更高的溫度，鈦能促進對低排 放天然氣發(fā)動機氣門座圈組織細密，具有細晶強化、相變強化、沉淀強化作用，使機械性能提高，耐磨性能增強，同時由于鈦的熔點高，從而形成的鈦碳化合物使氣門座圈的耐高溫性 能增強。在碳含量一定的情況下加入上述量的鈦，可以達到最佳的耐磨性，耐高溫性等綜合 機械性能，其對比數(shù)據如下
鈮是最有效的細化晶粒微合金化元素，同時也是強化效果顯著的元素。它對延緩 奧氏體再結晶和細化晶粒的作用極其強烈。它在產品中能使形成的奧氏體晶粒形核的晶界 與亞晶界面積增加，就能相變成細小晶粒。鈮碳化合物較難溶入奧氏體，因此它可以提高材 料的淬透性和韌性。它與鈦組合使用，能得到更佳效果，還能提高產品的耐腐蝕性，同時，鈮 在鉻鎳等高溫合金中，可以提高其高溫穩(wěn)定性和高溫強度。為了防止材料碳化物增加而產 品韌性降低，本發(fā)明通過在氣門座中加入0. 04% -0.08%鈮，使其氣門座的晶粒更細，組織 更致密，提高了氣門座耐磨性和韌性。其對比試驗數(shù)據如下 硅在鑄鐵中以固深體形態(tài)附在于鐵素體中，可提高固溶體的強度，并在鑄鐵表面 形成鈍化膜，提高其抗氧化、抗腐蝕能力，P、S是殘存元素。從上述情況可知，本發(fā)明的目的是可以實現(xiàn)的，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有以下優(yōu)點。1、產品耐高溫、耐高溫度達950°C，且熱穩(wěn)定性能好，特別適合于天然氣燃氣發(fā)動 機上使用；2、機械性能好，硬度達48-53HRC，耐磨損。3、金相組織為索氏體內均勻分布碳化物，碳化物含量在7-9%。4、更耐腐蝕，使用壽命長。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步說明。
實施例l，一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈，由下列化學成份按重量百化比配制而成
C1．9Si l．8Mn0．2P≤0．06
S≤0．04Cr33M02．0Ni0．1
Ti0．8Nb0．04Fe余量。
其工藝過程為低溫蠟模料制模一配料一中頻感應電爐1580±10℃熔煉一1470—1500℃澆注一機加工。
實施例2，一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈，由下列化學成份按重量百化比配制而成
C2．3Si2．0Mn0．8P≤0．06
S≤0．04Cr35M02．3Ni0．3
Til．3Nb0．08Fe余量。
其工藝過程為低溫蠟模料制模一配料一中頻感應電爐1580±10℃熔煉一1470—1500℃澆注一機加工。
實施例3，一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈，由下列化學成份按重量百化比配制而成
C2．0Si2．1Mnl．0P≤0．06
S≤0．04Cr36M02．5Ni0．5
Til．8Nb0．06Fe余量。
其工藝過程為低溫蠟模料制模一配料一中頻感應電爐1580±10℃熔煉一1470—1500℃澆注一機加工。
權利要求
一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈，其特征在于由下列化學成份重量百分比配制而成C1.9 2.3 Si1.8 2.1Mn0.2 1.0 P≤0.06S≤0.04Cr33 36 M02.0 2.5 Ni0.1 0.50Ti0.8 1.3 Nb0.04 0.08 Fe余量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低排放天然氣發(fā)動機氣門座圈，其特征在于由下列化學成份重量百分比配制而成，C1.9-2.3，Si1.8-2.1，Mn0.2-1.0，P≤0.06，S≤0.04，Cr33-36，Mo2.0-2.5，Ni0.1-0.50，Ti0.8-1.3，Nb0.04-0.08，F(xiàn)e余量。本發(fā)明產品耐高溫、熱穩(wěn)定性能好，機械性能好，耐磨損，耐腐蝕，使用壽命長，特別適合于天然氣燃氣發(fā)動機上使用。
文檔編號C22C38/56GK101907003SQ20101021769
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權日2010年7月2日
發(fā)明者許小都 申請人:四川三鑫南蕾氣門座制造有限公司