一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于排氣門座制備【技術(shù)領(lǐng)域】的一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料及其應(yīng)用，復(fù)合粉體材料各組分質(zhì)量比為：Mo：8～12%，Ni：4～8%，Cr：0.5～2.5%，V：1～3%，Cu:0～2.5%，C：0.5～2.0%，雜質(zhì)≤1%，余量為Fe。排氣門座制備方法包括制粉、壓制、燒結(jié)等步驟，采用預(yù)合金擴(kuò)散方法制取鐵基部分預(yù)合金粉體，所述預(yù)合金粉體的粒度為-100目，加入復(fù)合粉體材料質(zhì)量0.5～2.0%的石墨和0.5～1.0%的硬脂酸鋅，600～800Mpa壓力壓制，在1100-1150℃，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5～1小時(shí)，即可制得高性能耐磨蝕粉末冶金排氣門座。該方法流程簡(jiǎn)單、技術(shù)含量高，排氣門座不易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，耐磨蝕性能好。制備出的排氣門座特別適合應(yīng)用于汽車行業(yè)。
【專利說明】一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車用排氣門座制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]粉末冶金是一種集材料與零件制備成形技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，具有節(jié)能、節(jié)材、高效、近凈成形、無污染等優(yōu)點(diǎn)。粉末冶金零部件的用量是衡量一個(gè)國家汽車發(fā)展水平的標(biāo)志之一，同時(shí)也代表該國粉末冶金技術(shù)的發(fā)展水平。
[0003]近年來，我國粉末冶金制品生產(chǎn)企業(yè)加大研發(fā)投入，在產(chǎn)品穩(wěn)定性和新產(chǎn)品開發(fā)等方面取得很大的進(jìn)步，同國外發(fā)達(dá)國家的差距正在快速縮小。但是在產(chǎn)品穩(wěn)定性和高端產(chǎn)品方面(如高性能預(yù)合金粉末制品等)，還存在較大的差距，不能滿足我國粉末冶金的高速發(fā)展需求。
[0004]綜上所述，這種方法制備Fe-Mo-N1-Cr-V-Cu鐵基擴(kuò)散部分預(yù)合金粉體及其制品，是生產(chǎn)高性能耐磨蝕汽車用排氣門座的保障。
[0005]目前，尚沒有關(guān)于該類排氣門座的制備方法的研究和專利報(bào)道。本發(fā)明采用制粉、壓制、燒結(jié)等工藝，最終制備成Fe-Mo-N1-Cr-V-Cu-C鐵基高性能耐磨蝕排氣門座，該工藝流程簡(jiǎn)單、技術(shù)含量高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料。
[0007]本發(fā)明的目的還在于提供利用上述高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法。
[0008]一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料，其由質(zhì)量百分比為:8~12%的Mo，4~8%的Ni，0.5~2.5%的Cr，I~3%的V，O~2.5的Cu，( 1%的雜質(zhì)，余量Fe組成。
[0009]所述Mo、Cr、V分別以FeMo、FeCr> FeV預(yù)合金粉體形式加入復(fù)合粉體材料。
[0010]所述預(yù)合金粉體的粒度小于100目。
[0011]所述N1、Cu以高溫?cái)U(kuò)散形式加入復(fù)合粉體材料。
[0012]上述復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法，包含以下步驟:
[0013](I)在復(fù)合粉體材料中加入石墨和硬脂酸鋅，在混料機(jī)中充分混合0.5~I小時(shí)，在600~800Mpa壓力壓制成型；其中石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.5~2.0%，硬脂酸鋅為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.5~1.0% ；
[0014](2)在1100_1150°C下，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5~I小時(shí)，即得排氣門座。
[0015]所述石墨的粒度小于325目，純度為95~98%,形狀為鱗片狀,其加入方式為直接添加。
[0016]所述硬脂酸鋅的粒度小于325目，其加入方式為直接添加。[0017]燒結(jié)氣氛中氫氣的流量為3.0~5.0L/min，氮?dú)獗Ｗo(hù)的流量為4.0~6.0L/min。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的復(fù)合粉體材料制備的燒結(jié)體的密度為6.3~
6.6g/cm3，硬度為HRC20~28，無需精整即可制得高性能耐磨蝕粉末冶金氣門座。本發(fā)明的方法流程簡(jiǎn)單、技術(shù)含量高，制備的排氣門座不易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，耐磨蝕性能好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為閥座用高性能鐵基部分預(yù)合金粉體的掃描電鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0021]實(shí)施例1
[0022]一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料，其質(zhì)量百分比組成為:Mo:8%,Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，雜質(zhì)≤ 1%，余量 Fe。
[0023]復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法為:
[0024](1)在復(fù)合粉體材料中分別加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸鋅，石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.5%，硬脂酸鋅為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.8%，在三維混料機(jī)中充分混合I小時(shí)，在600Mpa壓力壓制成型。
[0025](2)在1120°C，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5小時(shí)，燒結(jié)氣氛中氫氣的流量為3.0L/min,氮?dú)獗Ｗo(hù)的流量為4.0L/min，無需精整即可制得高性能耐磨蝕粉末冶金排氣門座。
[0026]圖1是本實(shí)施例制備的高性能耐磨蝕排氣門座金相照片，由圖1可以看出燒結(jié)體的相分布比較均勻，主要有鐵素體、珠光體、馬氏體和一些多晶組織。
[0027]采用國際檢測(cè)方法:燒結(jié)體的密度為6.35g/cm3，硬度為HRC20.2
[0028]實(shí)施例2
[0029]一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料，其質(zhì)量百分比組成為:Mo:10%, Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，雜質(zhì)≤ 1%，余量 Fe。
[0030]復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法為:
[0031](I)在復(fù)合粉體材料中分別加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸鋅，其中石墨石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的1%，硬脂酸鋅石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.8%，在三維混料機(jī)中充分混合I小時(shí)，在600Mpa壓力壓制成型。
[0032](2)在1120°C，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5小時(shí)，排氣門座可以根據(jù)燒結(jié)需求多層擺放燒結(jié)，燒結(jié)氣氛中氫氣的流量為3.0L/min，氮?dú)獗Ｗo(hù)的流量為4.0L/min。無需精整即可制得高性能耐磨蝕粉末冶金排氣門座。
[0033]采用國際檢測(cè)方法:燒結(jié)體的密度為6.31g/cm3，硬度為HRC22.5。
[0034]實(shí)施例3
[0035]一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料，其質(zhì)量百分比組成為:Mo:10%, Ni:6%, Cr: 1%, V:1.5%, Cu: 1%，雜質(zhì)≤ 1%，余量 Fe。
[0036]復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法為:
[0037](1)在復(fù)合粉體材料中分別加入粒度小于325目的石墨和硬脂酸鋅，其中石墨石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的1.5%，硬脂酸鋅石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.8%，在三維混料機(jī)中充分混合I小時(shí)，在700Mpa壓力壓制成型。
[0038](2)在1120°C，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5小時(shí)，排氣門座可以根據(jù)燒結(jié)需求多層擺放燒結(jié)，燒結(jié)氣氛中氫氣的流量為3.0L/min，氮?dú)獗Ｗo(hù)的流量為4.0L/min。無需精整即可制得高性能耐磨蝕粉末冶金氣門座。
[0039]采用國際檢 測(cè)方法:燒結(jié)體的密度為6.56g/cm3，硬度為HRC24.6。
【權(quán)利要求】
1.一種制備高性能耐磨蝕排氣門座的復(fù)合粉體材料，其特征在于，其由質(zhì)量百分比為:8 ~12% 的 Mo，4 ~8% 的 Ni，0.5 ~2.5% 的 Cr，I ~3% 的 V，O ~2.5 的 Cu，( 1% 的雜質(zhì)，余量Fe組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合粉體材料，其特征在于，所述Mo、Cr、V分別以FeMo、FeCr, FeV預(yù)合金粉體形式加入復(fù)合粉體材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合粉體材料，其特征在于，所述預(yù)合金粉體的粒度小于100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合粉體材料，其特征在于，N1、Cu以高溫?cái)U(kuò)散形式加入復(fù)合粉體材料。
5.利用權(quán)利要求1所述復(fù)合粉體材料制備排氣門座的方法，其特征在于，包含以下步驟: (O在復(fù)合粉體材料中加入石墨和硬脂酸鋅，在混料機(jī)中充分混合0.5~I小時(shí)，在600~800Mpa壓力壓制成型；其中石墨為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.5~2.0%，硬脂酸鋅為復(fù)合粉體材料質(zhì)量的0.5~1.0% ； (2)在1100-1150°C下，氨分解氣氛中燒結(jié)0.5~I小時(shí)，即得排氣門座。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備排氣門座的方法，其特征在于，所述石墨的粒度小于325目，純度為95~98%,形狀為鱗片狀,其加入方式為直接添加。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備排氣門座的方法，其特征在于，所述硬脂酸鋅的粒度小于325目，其加入方式為直接添加。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備排氣門座的方法，其特征在于，燒結(jié)氣氛中氫氣的流量為3.0~5.0L/min，氮?dú)獗Ｗo(hù)的流量為4.0~6.0L/min。
【文檔編號(hào)】B22F5/00GK103882325SQ201210558623
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】戴赫, 汪禮敏, 王磊, 張景懷, 王立根, 付東興, 張敬國, 劉祥慶, 張斌 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院, 有研粉末新材料（北京）有限公司