[发明专利]高性能气门座圈的粉末冶金生产方法及气门座圈

说明书

本发明公开一种高性能气门座圈的粉末冶金生产方法，包括预混合、粘接混合、压制、烧结等步骤。采用本发明的有益效果是，通过粘接混合处理，有利于减少粉尘和偏析，同时改善流速，有利于压制成型，以及生产过程中工件重量控制及尺寸一致性。产品尺寸、性能均一，耐磨性好，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及一种金属件加工成型方法，具体涉及一种高性能气门座圈的粉末冶金生产方法及其气门座圈。

背景技术

气门座圈是燃气式发动机的重要零件，其主要作用是承受高速冲击以及密封气门。由于工作时受到高速、高频率冲击，且工作温度高，这一苛刻的工作条件导致其易发生磨损。为提高气门座圈的使用寿命和可靠性，需要在材料和成型工艺两方面着手，制备高性能产品。粉末冶金是一种先进制造技术，由于其成型性能好，且制得的产品具有一定孔隙率，润滑剂能够进入孔隙内而被储存，并在使用时流出，起到润滑作用。其一般制备过程为，将各种原料粉末经普通混合后，进行压制和烧结。然而，这一制备过程存在如下问题：从搅拌车间到压制设备之间进行传送过程中，由于各种材料比重不同、颗粒大小各异，混匀后的粉末在运输过程中存在偏析现象，导致制得的产品各部分化学成分不均匀，进一步导致不同产品之间尺寸变化较大，以及工作状态下气门座圈形变不均匀，影响产品质量和工作性能；此外，传送过程存在扬尘，污染车间环境，并造成原料浪费。

发明内容

为解决粉末的偏析引起产品尺寸偏差大、耐磨性差的技术问题，本发明提供一种高性能气门座圈的粉末冶金生产方法及其气门座圈。

技术方案如下：

一种高性能气门座圈的粉末冶金生产方法，其关键在于包括以下步骤：

步骤一，预混合：将原料合金粉末和润滑剂初步混合，得到预混合金粉；

步骤二，粘接混合：向预混合金粉中加入粘结剂，进行粘接混合，然后脱胶造粒，得到二混合金粉；

步骤三，压制：将二混合金粉压制成型，得到型坯；

步骤四，烧结：将型坯烧结成型，得到产品。

作为优选技术方案，上述步骤二中，向预混合金粉中喷射1/n粘接剂，n≥2且为整数，然后混合一段时间，并重复该过程n次，直至加入所有粘接剂，再继续混合。粘接处理混合粉有利于减少粉尘和偏析，同时改善流速。

作为优选技术方案，上述步骤二中，通过烘烤进行所述脱胶造粒。

作为优选技术方案，上述粘接剂包括溶剂、石蜡和有机粘合剂。

作为优选技术方案，以重量计，所述粘接剂占预混合金粉的1～5％。

作为优选技术方案，上述步骤二中，在脱胶造粒后再进行过筛工序，得到所述二混合金粉。

作为优选技术方案，上述原料合金粉末包括原料基体粉末、原料预合金粉末和碳粉，其中所述原料基体粉末为铁粉，所述原料预合金粉末为扩散合金粉。

作为优选技术方案，上述扩散合金粉包括元素Cr、Mo、Ni和Co。

作为优选技术方案，上述扩散合金粉中各元素的重量组分含量为，24-26％Cr，23-26％Mo，9.5-10.5％Ni，38-42％Co。

一种气门座圈，其关键在于，根据上述任意一项方法制备。

附图说明

图1为典型烧结曲线示意图；

图2为普通混合和粘接混合后粉料碳偏析数据对比；

图3为普通混合的粉料和粘接混合的粉料(二混合金粉)的形貌图；

图4为粘接混合和普通混合后进行压制烧结产品进行图；