[发明专利]气门座用合金铸铁

说明书

技术领域

本实发明涉及一种合金铸铁材料，属金属铸造技术领域。

技术背景

气门座是内燃机中的重要零部件，对加工用的材质的耐磨性、韧性和耐高温性都有很高的要求。

目前国内各大发动机厂或发动机配件厂，在气门座生产材质选用方面做了大量有益的探索，有最早使用的铜钼合金铸铁、铜铬合金铸铁、铬钼合金铸铁、合金钢等。合金铸铁因为耐磨、高温下变形小、廉价又有一定韧性，用于生产气门座适用性很强，目前仍被广泛采用。

本公司是生产凸轮轴、气门挺柱、气门座等内燃零部件的专业厂家，1999年提出的“凸轮轴用的合金铸铁”获得国家发明专利(ZL99117690.1)。一段时期内该专利技术发挥了其应有的作用，同时公司在2008年研制的气门挺柱用合金铸铁，申请了国家专利，经过多不断的摸索，结合多年的生产经验，在公司现有的专利技术的基础上进行了大量的试验和改进，经过改进可进一步改善合金铸铁的韧性和耐磨性，并使新开发的材质具有较好的耐高温性能。能满足气门座特别是排气门座在高温环境下工作的需要。

发明内容

本发明针对原有专利不足之处提供一种合金铸铁配方，使组成所述合金铸铁的各合金元素搭配更合理，用其生产的气门座耐磨性、韧性更高。并具有较好的耐高温性能。

本发明所涉及的合金铸铁配方重量百分比如下：

C  2.9～3.3 Si  2.6～3.2  Mn 0.7～1.2  P 0.3～0.6

Cr 32～35   Ni  0.5～1.0  Mo：1.2～1.5 W 0.1～0.5

其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明对前发明改进之处表现在以下几个方面：

本发明不再添加合金Cu，Cu的主要功能是增加合金一定的韧性，但对合金铸铁的耐高温性能具有较大破坏性。

1、本实发明大大提高了原发明中Cr的含量，添加量为32～35％。Cr不仅能增强机械性能和耐磨性，而且能增加耐高温性，同时能增加淬透性及淬火后的抗变形能力。

2、本实用发明新增合金元素Ni，添加量为0.5～1.0％。Ni能使铸铁有韧性，并能细化晶粒提高淬透性、增加硬度。

3、本实用发明新增合金元素W，添加量为0.1～0.5％。W的作用是增加回火稳定性、红硬性、热强性以及形成特殊碳化物而增加耐磨性。

以上改进使所述合金铸铁的机械性能得到进一步提高，而且大大提高该合金铸铁耐高温性能和可淬性能，用其生产的气门座淬火后可达硬度HRC55，耐高温及耐磨性也大大改善。

具体实施方式

本发明涉及一种合金铸铁配方，所述合金铸铁由配方中所含元素铁合金与生铁熔炼而成。所述配方的重量百分比如下：

C   2.9～3.3 Si 2.6～3.2 Mn 0.7～1.2  P 0.3～0.6

Cr  32～35   Ni 0.5～1.0 Mo：1.2～1.5 W 0.1～0.5

其余为Fe及不可避免的杂质。

用所述合金铸造气门座，机加工后再进行表面淬火处理。表面硬度可达HRC55，1000℃温度下的变形量小于0.05％。

实施例1：合金铸铁化学成分百分比为：

C   2.5～3.0 Si  2.5～2.8 Mn  0.7～1.2 P  0.3～0.6

Cr  28～33   Ni  0.3～0.7 Mo：1.0～1.3 W  0.1～0.3

其余为Fe及不可避免的杂质。

这种合金铸铁淬火后硬度可达HRC45～48，1000℃温度下的变形量可控制在0.1％。

实施例2：合金铸铁化学成分百分比为：

C  2.5～3.0 Si  2.5～3.0  Mn 0.6～1.0  P 0.3～0.6

Cr 28～35   Ni  0.5～0.8  Mo：1.0～1.5 W 0.1～0.4

其余为Fe及不可避免的杂质。

这种合金铸铁淬火后硬度可达HRC48～51，1000℃温度下的变形量可控制在0.07％。

实施例3：合金铸铁化学成分百分比为：

C  2.5～3.3 Si  2.5～3.2 Mn 0.6～1.2  P 0.3～0.6

Cr 30～33   Ni  0.5～0.9 Mo：1.0～1.5 W 0.1～0.5

其余为Fe及不可避免的杂质。

这种合金铸铁淬火后硬度可达HRC50～53，1000℃温度下的变形量可控制在0.06％。

实施例4：合金铸铁化学成分百分比为：