一種粉末冶金氣門(mén)座及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種粉末冶金氣門(mén)座及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣門(mén)座是與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)導(dǎo)管對(duì)應(yīng)的汽車(chē)零部件。氣門(mén)座是發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋進(jìn)氣口和 排氣口與氣門(mén)密封錐面接觸的部位，其主要功能是與氣門(mén)配合，使氣缸封閉。在使用過(guò)程 中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的工作，氣門(mén)座熱負(fù)荷較大，溫差變化也大，還會(huì)受到氣門(mén)落座時(shí)的沖 擊，因此，氣門(mén)座工作面極易受到磨損和燒蝕，導(dǎo)致氣門(mén)座的使用壽命較短。
[0003] 鑒于氣門(mén)座嚴(yán)苛的使用環(huán)境，具有優(yōu)良的耐高溫性能、良好的耐磨性能和耐蝕性 能的材質(zhì)成為延長(zhǎng)氣門(mén)座使用壽命的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)有的氣門(mén)座有鑄鐵材質(zhì)、合金材質(zhì)、鍛鋼 材質(zhì)及粉末冶金材質(zhì)。其中，粉末冶金因其優(yōu)良的性能，成為氣門(mén)座材質(zhì)的發(fā)展趨勢(shì)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，較好的粉末冶金氣門(mén)座，從材料設(shè)計(jì)選擇上，有鈷基合金氣門(mén)座和 鈷-鉻合金氣門(mén)座等，均具有較好的性能。但是由于氣門(mén)座需要與氣門(mén)進(jìn)行配合，因此，對(duì) 粉末合金的機(jī)械能要求也較為嚴(yán)格，而且，氣門(mén)座多采用鐵基粉末合金，與鈷基粉末合金材 料的差異較大，也會(huì)導(dǎo)致在使用過(guò)程中，不利于配套生產(chǎn)，提高了使用成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)上述不足，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一 種粉末冶金氣門(mén)座及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案：一種粉末冶金氣門(mén)座，由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而 成： 鐵粉85-105份、金粉1-2份、石墨粉5-10份、金屬銅粉5-12份、氧化錫鋪3-8份、二氧 化硅4-9份、納米鈰1-3份、二氧化錳5-10份、鈷粉3-10份、環(huán)烷酸鉛4-7份和合成磺酸鈉 5-12 份。
[0007] 作為優(yōu)選，所述氣門(mén)座由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而成：鐵粉90-100份、金 粉1-2份、石墨粉6-9份、金屬銅粉6-10份、氧化錫銻4-7份、二氧化硅5-7份、納米鈰1-3 份、二氧化錳6-9份、鈷粉5-9份、環(huán)烷酸鉛5-7份和合成磺酸鈉6-10份。
[0008] 更優(yōu)地，所述氣門(mén)座由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而成：鐵粉99份、金粉1份、 石墨粉8份、金屬銅粉7份、氧化錫銻6份、二氧化硅7份、納米鈰2份、二氧化錳8份、鈷粉 8份、環(huán)烷酸鉛6份和合成磺酸鈉9份。
[0009] -種粉末冶金氣門(mén)座的制備方法，制備步驟如下： (1) 將所有組分放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合，混合均勻后取出； (2) 將步驟（1)中混合均勻的粉料放入模具進(jìn)行模壓成型，模壓壓力為200-300MPa，模 壓成型后取出的，得到毛坯件； (3) 將步驟（2)得到的毛坯件在真空環(huán)境下進(jìn)行高溫煅燒，溫度800-1250°C，壓力 400-600MPa，時(shí)間4-9h，煅燒結(jié)束后取出，冷卻，得到預(yù)制件； (4) 將步驟（3)得到的預(yù)制件在高溫蒸汽中處理3-5h，溫度220-450°C ; (5) 將步驟（4)經(jīng)高溫蒸汽處理的預(yù)制件放入潤(rùn)滑油中，進(jìn)行浸油處理，時(shí)間6-12h ; (6) 將步驟（5)經(jīng)浸油處理的預(yù)制件放入整形模具中，進(jìn)行定型加工，即得到所述粉末 冶金氣門(mén)座。
[0010] 作為優(yōu)選，步驟（3)中高溫煅燒的溫度為1100°C，壓力525MPa。
[0011] 有益效果：本發(fā)明提供的粉末冶金氣門(mén)座，是鐵基粉末合金氣門(mén)座，利用粉末合金 制備工藝得到。在現(xiàn)有的汽車(chē)零配件領(lǐng)域，粉末合金占據(jù)的比重越來(lái)越大。現(xiàn)有的鈷基粉 末合金雖然也具有良好的性能，但是其與氣門(mén)的材質(zhì)并不相同，氣門(mén)材質(zhì)多采用鐵基粉末 合金，以使其具備優(yōu)良的潤(rùn)滑性能和防銹性能，氣門(mén)座材質(zhì)與氣門(mén)材質(zhì)配合，可實(shí)現(xiàn)一體化 生產(chǎn)，而且相同材質(zhì)在使用過(guò)程中，也會(huì)增加其使用壽命，因此，為更好的延長(zhǎng)其使用壽命， 粉末合金氣門(mén)座應(yīng)優(yōu)先考慮鐵基粉末合金，相對(duì)于鈷基粉末合金，鐵基粉末合金的機(jī)械性 能和耐磨性能較差。本發(fā)明為改善鐵基粉末合金的機(jī)械性能和耐磨性能，從選料和制備工 藝上進(jìn)行改進(jìn)，以制備高質(zhì)量的鐵基粉末合金氣門(mén)座。
[0012] 因此，本發(fā)明提供的粉末合金氣門(mén)座，具有優(yōu)良的耐磨性能、耐高溫性能，同時(shí)機(jī) 械性能優(yōu)良，有效的延長(zhǎng)了其使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0014] 實(shí)施例1 : 一種粉末冶金氣門(mén)座，由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而成： 鐵粉85份、金粉1份、石墨粉5份、金屬銅粉5份、氧化錫銻3份、二氧化硅4份、納米 鈰1份、二氧化錳5份、鈷粉3份、環(huán)烷酸鉛4份和合成磺酸鈉5份。
[0015] -種粉末冶金氣門(mén)座的制備方法，制備步驟如下： (1)將所有組分放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合，混合均勻后取出； (2 )將步驟（1)中混合均勻的粉料放入模具進(jìn)行模壓成型，模壓壓力為255MPa，模壓成 型后取出的，得到毛坯件； (3) 將步驟（2)得到的毛坯件在真空環(huán)境下進(jìn)行高溫煅燒，溫度1KKTC，壓力525MPa， 時(shí)間4-9h，煅燒結(jié)束后取出，冷卻，得到預(yù)制件； (4) 將步驟（3)得到的預(yù)制件在高溫蒸汽中處理5h，溫度390°C ; (5) 將步驟（4)經(jīng)高溫蒸汽處理的預(yù)制件放入潤(rùn)滑油中，進(jìn)行浸油處理，時(shí)間12h ; (6) 將步驟（5)經(jīng)浸油處理的預(yù)制件放入整形模具中，進(jìn)行定型加工，即得到所述粉末 冶金氣門(mén)座。
[0016] 實(shí)施例2: 一種粉末冶金氣門(mén)座，由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而成： 鐵粉105份、金粉2份、石墨粉10份、金屬銅粉12份、氧化錫銻8份、二氧化硅9份、納 米鈰3份、二氧化錳10份、鈷粉10份、環(huán)烷酸鉛7份和合成磺酸鈉12份。
[0017] -種粉末冶金氣門(mén)座的制備方法，制備步驟如下： (1)將所有組分放入球磨機(jī)中進(jìn)行研磨混合，混合均勻后取出； (2 )將步驟（1)中混合均勻的粉料放入模具進(jìn)行模壓成型，模壓壓力為255MPa，模壓成 型后取出的，得到毛坯件； (3) 將步驟（2)得到的毛坯件在真空環(huán)境下進(jìn)行高溫煅燒，溫度1KKTC，壓力525MPa， 時(shí)間4-9h，煅燒結(jié)束后取出，冷卻，得到預(yù)制件； (4) 將步驟（3)得到的預(yù)制件在高溫蒸汽中處理5h，溫度390°C ; (5) 將步驟（4)經(jīng)高溫蒸汽處理的預(yù)制件放入潤(rùn)滑油中，進(jìn)行浸油處理，時(shí)間12h ; (6) 將步驟（5)經(jīng)浸油處理的預(yù)制件放入整形模具中，進(jìn)行定型加工，即得到所述粉末 冶金氣門(mén)座。
[0018] 實(shí)施例3 : 一種粉末冶金氣門(mén)座，由以下質(zhì)量份數(shù)的各個(gè)組分制備而成： 鐵粉100份、金粉2份、石墨粉9份、金屬銅粉10份、氧化錫銻7份、二氧化硅7份、納 米鈰3份、二氧化錳9份、鈷粉9