一种轿车发动机用耐高温排气门制造技术

一种轿车发动机用耐高温排气门，按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C 0.13-0.27%，Si 3.4-4%，Mo 2-3%，W 1-2%，Mn 0.8-0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti 2-3%，Cr 12-13%， Ni 2.8-3.24%，Co 1-1.2%，V 0.4-0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；通过堆焊处理使得气门锥面达到更高的耐磨性和耐冲击，相应的疲劳性能也得到提高；通过对发动机气门涂覆涂层，提高材料的防腐、耐高温、耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种轿车发动机用耐高温排气门
本专利技术涉一种轿车发动机用耐高温排气门，属于汽车发动机配件

技术介绍
气门是发动机的精密零件，用于封锁气流通道，控制内燃机的气体交换，工作时需承受较高的机械负荷和热负荷，同时还承受落座冲击负荷及燃气压力所给予的静负荷，现有的汽车发动机气门多采用金属或合金材料制成,当温度较高时易膨胀，而且气门使用一段时间后磨损严重，使用寿命短，如何创设一种坚固耐用、热胀冷缩系数小，使用寿命长，耐高温，耐摩擦的新的新型发动机气门，使汽车轻量化，最终实现绿色新型能源汽车产业化，成为业界急需改进的目标。
技术实现思路
一种轿车发动机用耐高温排气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：具体步骤为：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C0.13-0.27%，Si3.4-4%，Mo2-3%，W1-2%，Mn0.8-0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti2-3%，Cr12-13%，Ni2.8-3.24%，Co1-1.2%，V0.4-0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%-85%，镦粗速度为10mm/s；锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050-1080℃保温10s后水淬，450-500℃回火；然后980-1010℃保温10s后油淬，430-440℃回火；最后950-970℃保温10s后油淬，380-410℃回火；热处理后进行对工件切削加工，切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950-980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4-0.6%，氮势1.2-1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7-0.9%，降低氮势至1.0-1.1%，保温2h，再升高碳势至1.0-1.1%，降低氮势至0.7-0.9%，保温2h，最后升高碳势至1.2-1.6%，降低氮势至0.4-0.5%，保温2.5h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至900-920℃，保温3h，降温至820-850℃，保温4h，扩散过程碳势控制在1.2～1.3%之间，氮势控制在1.0～1.1%之间；空冷至室温；扩散后进行淬火，淬火过程：在850℃进行油淬，油温控制在75℃；清洗过程：去除零部件表面油渍，清洗液温度控制在55℃；回火：进行低温回火，控制炉温度190℃，时间150-200分钟。对工件锥面磨削加工，锥面磨削加工后对工件进行锥面堆焊，锥面堆焊工艺为：150-200℃预热，非转移弧电压20V，非转移弧电流50A；喷嘴与工件表面的距离10-12mm，焊接完成后缓慢冷却；堆焊层材料为：Co30-35%，Mo4-5%，Cr1-2%，Ni0.68-0.95%，B0.2-0.3%，Ta0.2-0.6%，Sn0.5-0.6%，Gd0.12-0.26%，C0.05-0.13%，余量为W；对工件表面打磨工件表面打磨后对工件表面涂覆碳化钛涂层，涂层厚度约9-12微米；之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层，涂层厚度约4-6微米，得到排气门。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，排气门主体材料为：C0.13%，Si3.4%，Mo2%，W1%，Mn0.8%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti2%，Cr12%，Ni2.8%，Co1%，V0.4%，余量为Fe及不可避免的杂质。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，排气门主体材料为：C0.27%，Si4%，Mo3%，W2%，Mn0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti3%，Cr13%，Ni3.24%，Co1.2%，V0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，排气门主体材料为：C0.2%，Si3.7%，Mo2.5%，W1.5%，Mn0.9%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti2.5%，Cr12.5%，Ni3%，Co1.1%，V0.45%，余量为Fe及不可避免的杂质。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，堆焊层材料为：Co30%，Mo4%，Cr1%，Ni0.68%，B0.2%，Ta0.2%，Sn0.5%，Gd0.12%，C0.05%，余量为W。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，堆焊层材料为：Co35%，Mo5%，Cr2%，Ni0.95%，B0.3%，Ta0.6%，Sn0.6%，Gd0.26%，C0.13%，余量为W。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，堆焊层材料为：Co33%，Mo4.5%，Cr1.5%，Ni0.8%，B0.25%，Ta0.4%，Sn0.55%，Gd0.2%，C0.1%，余量为W。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050℃保温10s后水淬，450℃回火；然后980℃保温10s后油淬，430℃回火；最后950℃保温10s后油淬，380℃回火。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，锻造后进行多级调质热处理工艺：在1080℃保温10s后水淬，500℃回火；然后1010℃保温10s后油淬，440℃回火；最后970℃保温10s后油淬，410℃回火。所述的一种轿车发动机用耐高温排气门，锻造后进行多级调质热处理工艺：在1070℃保温10s后水淬，470℃回火；然后990℃保温10s后油淬，435℃回火；最后960℃保温10s后油淬，400℃回火。一种轿车发动机用耐高温排气门的制造方法，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：具体步骤为：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C0.13-0.27%，Si3.4-4%，Mo2-3%，W1-2%，Mn0.8-0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti2-3%，Cr12-13%，Ni2.8-3.24%，Co1-1.2%，V0.4-0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%-85%，镦粗速度为10mm/s；锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050-1080℃保温10s后水淬，450-500℃回火；然后980-1010℃保温10s后油淬，430-440℃回火；最后950-970℃保温10s后油淬，380-410℃回火；热处理后进行对工件切削加工，切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950-980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4-0.6%，氮势1.2-1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7-0.9%，降低氮势至1.0-1.1%，保温2h，再升高碳势至1.0-1.1%，降低氮势至0.7-0.9%，保温2h，最后升高碳势至1.2-1.6%，降低氮势至0.4-0.5%，保温2.5h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至900-920℃，保温3h，降温至820-850℃，保温4h，扩散过程碳势控制在1.2～1.3%之间，氮势控制在1.0～1.1%之间；空冷至室温；扩散后进行淬火，淬火过程：在850℃进行油淬，油温控制在75℃；清洗过程：去除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轿车发动机用耐高温排气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：具体步骤为：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C 0.13‑0.27%，Si 3.4‑4%，Mo 2‑3%，W 1‑2%，Mn 0.8‑0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti 2‑3%，Cr 12‑13%， Ni 2.8‑3.24%，Co 1‑1.2%，V 0.4‑0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%‑85%，镦粗速度为10mm/s；锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050‑1080℃保温10s后水淬，450‑500℃回火；然后980‑1010℃保温10s后油淬，430‑440℃回火；最后950‑970℃保温10s后油淬，380‑410℃回火；热处理后进行对工件切削加工，切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950‑980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4‑0.6%，氮势1.2‑1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7‑0.9%，降低氮势至1.0‑1.1%，保温2h，再升高碳势至1.0‑1.1%，降低氮势至0.7‑0.9%，保温2h，最后升高碳势至1.2‑1.6%，降低氮势至0.4‑0.5%，保温2.5h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至900‑920℃，保温3h，降温至820‑850℃，保温4h，扩散过程碳势控制在1.2～1.3%之间，氮势控制在1.0～1.1%之间；空冷至室温；扩散后进行淬火，淬火过程：在850℃进行油淬，油温控制在75℃；清洗过程：去除零部件表面油渍，清洗液温度控制在55℃；回火：进行低温回火，控制炉温度190℃，时间150‑200分钟，对工件锥面磨削加工，锥面磨削加工后对工件进行锥面堆焊，锥面堆焊工艺为：150‑200℃预热，非转移弧电压20V，非转移弧电流50A；喷嘴与工件表面的距离10‑12mm，焊接完成后缓慢冷却；堆焊层材料为：Co 30‑35%，Mo 4‑5%，Cr 1‑2%，Ni 0.68‑0.95%， B 0.2‑0.3%，Ta 0.2‑0.6%，Sn 0.5‑0.6%，Gd 0.12‑0.26%，C 0.05‑0.13%，余量为W；对工件表面打磨，工件表面打磨后对工件表面涂覆碳化钛涂层，涂层厚度约9‑12微米；之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层，涂层厚度约4‑6微米，得到排气门。...

【技术特征摘要】
1.一种轿车发动机用耐高温排气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：具体步骤为：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C0.13-0.27%，Si3.4-4%，Mo2-3%，W1-2%，Mn0.8-0.95%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti2-3%，Cr12-13%，Ni2.8-3.24%，Co1-1.2%，V0.4-0.5%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%-85%，镦粗速度为10mm/s；锻造后进行多级调质热处理工艺：在1050-1080℃保温10s后水淬，450-500℃回火；然后980-1010℃保温10s后油淬，430-440℃回火；最后950-970℃保温10s后油淬，380-410℃回火；热处理后进行对工件切削加工，切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950-980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4-0.6%，氮势1.2-1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7-0.9%，降低氮势至1.0-1.1%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华美，
申请(专利权)人：王华美，
类型：发明
国别省市：河南;41