[实用新型]一种强化发动机气门

说明书

技术领域

本实用新型涉及发动机气门技术领域，尤其涉及一种强化发动机气门。

背景技术

由于发动机进排气门工作温度较高，排气门盘部常采用奥氏体型耐热钢或奥氏体型高温合金气阀材料，某些场合进气门盘部也采用奥氏体型气阀材料。

奥氏体型钢材在常温下为奥氏体组织，无磁性具有优良的耐蚀性能、高韧性和塑性，但是由于奥氏体钢硬度低，耐磨性差，其表面耐磨性能难以满足耐磨性要求高的使用环境，大大地降低了其使用寿命。

为了提高气门锥面和杆端面的耐磨性能，马氏体型气门可对气门锥面和杆端面进行高频淬火使其表面强化，而奥氏体型气门不能通过相变使锥面强化，仅能通过滚压等冷作硬化进行强化，但奥氏体钢经滚压后硬化层硬度较低，而且表面硬化层深较浅，难以满足耐磨性要求高的使用环境。对于气门锥面和杆端面耐磨性要求较高的工况，常采用堆焊工艺，由于气门锥面或杆端堆焊对焊接技术要求较高，且生产成本较高及堆焊气门焊层失效风险大，极大的限制了堆焊工艺的应用。奥氏体型气门另一种提高杆端面耐磨性方法是采用盘部奥氏体材料+杆部马氏体材料摩擦焊气门结构，然后对马氏体杆端面进行高频淬火使其表面强化。对于奥氏体型气门也可以像普通钢材一样，利用氮化等外部表面处理方法对其进行强化处理，但其表面强化层深较浅，对气门表面强化有限。

参见图1，目前常用的奥氏体型气门结构为：整体奥氏体材料+固溶时效+整体氮化处理(氮化层深≥15um)，该奥氏体型气门所有表面硬度相同，硬度范围集中在30HRC-40HRC。该气门经整体氮化后，可提高气门杆部、锥面、杆端面及锁夹槽部位的耐磨性，由于气门杆部、锁夹槽、某些发动机气门杆端面工作应力较低，该氮化层能满足气门使用要求，对于气门杆端面工作应力较大的将不能满足要求。但气门锥面工作温度较高及工作应力较大，该氮化层只能提高气门锥面初期耐磨性，后期氮化层将会完全被磨损掉，从而难以满足气门使用要求。

为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：针对现有技术的不足而提供一种提高气门锥面和杆端面的硬化性能的强化发动机气门。

本实用新型所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

一种强化发动机气门，包括气门盘部以及与所述气门盘部一体成型的气门杆部，所述气门盘部和气门杆部均采用奥氏体材料制成，其特征在于，所述气门盘部的锥面上通过锻打工艺处理后形成有一硬度为40HRC-52HRC的第一硬化层，所述气门杆部的杆端面上通过锻打工艺处理后形成有一硬度为40HRC-52HRC的第二硬化层。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：

1、该实用新型在气门毛坯阶段对需硬化的锥面和杆端面进行硬化处理，经过表面硬化处理的表面硬度比传统滚压处理要高。

2、该实用新型在气门毛坯阶段进行表面硬化处理，锻打压力较大，形成的硬化层深比滚压处理要深。

3、该实用新型使得奥氏体气门锥面和杆端面的强化，是在奥氏体气阀材料本身表面得到的强化，相比堆焊工艺和摩擦焊结构方案拥有更加良好的产品可靠性；

4、该实用新型可根据气门成品要求，在毛坯的表面硬化处理过程根据需要调整参数，因此该实用新型适用范围较广。

5、该实用新型在气门毛坯阶段进行表面硬化处理，对零件加工工艺拥有很好的加工工艺性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的奥氏体型气门的结构示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3为本实用新型的强化发动机气门的毛坯阶段表面硬化的一种实施例的示意图。

图4为本实用新型的强化发动机气门的毛坯阶段表面硬化的另一种实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。