[发明专利]一种粉末冶金制备发动机气门座的方法

摘要

本发明公开了一种粉末冶金制备发动机气门座的方法，通过本制备方法制得的具有特定组分的粉末冶金气门座，除由合金元素带来的增益效果外，粉末冶金气门座的各项性能均得到明显提升，制得的气门座的抗拉强度达到1260MPa，径向压溃强度达到914MPa，洛式硬度达到69HRC，韧性达到8.5 MPa·m1/2，气门座的致密度达到98.7%，优于现有制备工艺制得的粉末冶金气门座，同时，本发明省略了昂贵的渗铜工艺，在生产成本上明显降低了制造成本，易于推广应用。

主权项

一种粉末冶金制备发动机气门座的方法，发动机气门座由石墨、铬粉、钴粉、铝粉、硅粉、锆粉、铌粉、铪粉、助剂和铁粉制成，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原料混合，分别按设定质量称取石墨、铬粉、钴粉、铝粉、硅粉、锆粉、铌粉、铪粉、助剂和铁粉原料，其中，石墨为粒径55‑75μm的鳞片状石墨，铬粉、钴粉、铝粉、铋粉、硅粉、锆粉、铌粉和铪粉的粒径均为75‑100μm，铁粉为100‑130μm粒径的雾化铁粉，助剂由润滑剂、纳米级二氧化钛和氧化锌制成，将上述各组分置于高速球磨机中进行混粉研磨2h，高速球磨机转速为450rad/min，然后置于高速混合机中混合均匀，得到初级混料；步骤二、设计压制模具，用硬脂酸锌酒精溶液润滑压制模具的内腔，然后将混合料倒入已设计好的模具内，安装上冲模，使冲模的上表面保持水平，安装完成后，将模具放入粉末压片机中进行压制成型，压制压力为230‑250MPa，压制速度为1mm/min，保压时间为8min，得到压坯件；步骤三、将得到的压坯件置于烘干炉中进行100℃保温烘干3‑4h；步骤四、将烘干后的压坯件放入真空烧结炉中进行真空烧结，真空烧结炉先升温至250℃，升温速率为90℃/h，烧结2h，然后升温至900℃，升温速率为1000℃/h，保温1h，再升温至1200℃，升温速率为1200℃/h，保温2‑3h，然后再降温至500℃，保温1‑2h，最后随炉冷却至室温，得到半成品；步骤五、将得到的半成品置于热处理炉中并加热至1100℃，保温0.5‑1h，然后油淬至600‑800℃，保温0.5h，再油淬至室温，得到淬火件；步骤六、将得到的淬火件再次放入热处理炉中并加热至660℃，保温1h，最后空冷至室温，得到回火件；步骤七、将得到的回火件进行打磨和精整，在去离子水中进行超声清洗，干燥；步骤八、步骤七完成后，将清洗后的回火件放入真空浸油机内进行浸润滑油处理，处理时间为8h，得到成品。