專利名稱：一種發(fā)動機氣門挺柱的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及發(fā)動機氣門挺柱的配方，屬金屬鑄造類。
背景技術(shù)：
氣門挺柱是燃油發(fā)動機內(nèi)的重要零件，它分菌狀和筒狀兩種，它的耐磨性和可抗沖擊性直接影響其使用壽命?，F(xiàn)在國內(nèi)各大發(fā)動機廠均采用有一定韌性，耐磨，價廉等適用性強的激冷鑄鐵合金挺柱，配置在發(fā)動機上，在長期的生產(chǎn)實踐中，我們深深地感受到目前的激冷鑄鐵合金配方，根本滿足不了目前的發(fā)動機高質(zhì)量的需求，激冷鑄鐵菌狀挺柱目前主要運用在小型四缸發(fā)動機內(nèi)，其致命弱點是韌性不足，在底盤與桿部結(jié)合部發(fā)生脆斷，有的發(fā)動機廠家就因為菌狀激冷鑄鐵挺柱易脆斷而放棄使用激冷鑄鐵材料，而選用合金鋼材料。
筒狀激冷鑄鐵挺柱目前主要運用在大功率，高轉(zhuǎn)速的燃油發(fā)動機內(nèi)，其致命的弱點是抗沖擊能力不足，不耐磨，極易發(fā)生早期磨損。山東省一家大型發(fā)動機廠就因為激冷鑄鐵筒狀氣門挺柱質(zhì)量達不到設計要求，而選用優(yōu)質(zhì)合金鋼Crl2W代替，價格十分昂貴。
針對激冷鑄鐵氣門挺柱的薄弱環(huán)節(jié)(易脆斷、不耐磨)我們參閱了大量資料。發(fā)現(xiàn)金屬鈦的作用十分理想，還有硼元素。鈦在合金鑄鐵里可以作為一種穩(wěn)定劑，使碳化合成穩(wěn)定的碳化物，抑制碳化鉻的生成。合金鑄鐵里加入鈦后晶體組織更細化，韌性明顯提高，材料表面更加耐磨。在生產(chǎn)筒狀激冷鑄鐵挺柱時，加入適量的硼能有效的提高白口層的質(zhì)量，增大白口層的深度，提高激冷面的硬度，對白口層的組織有顯著的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服目前激冷鑄鐵氣門挺柱韌性差，不耐磨的不足，為大家提供一種生產(chǎn)鑄鐵氣門挺柱的配方。
本發(fā)明公開了生產(chǎn)激冷鈦合金鑄鐵氣門挺柱各成分重量百分比為C2.2-3.7％； Si2.2-2.8％； Mn0.6-0.85％； Cr0.4-0.8％； Mo0.4-0.8％；Ni0.5-0.9％； Cu0.4-0.6％； Ti0.1-0.5％； B0.001-0.05％；其余為Fe和國標中不可避免的雜質(zhì)。
在生產(chǎn)激冷合金鑄鐵筒狀挺柱時加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達到HRC48-56度。通過熱處理淬火，硬度可達到HRC58-65度。基本能滿足目前各類車船發(fā)動機使用的需要。
用該配方制成的氣門挺柱可在激冷的基礎上再進行整體或局部淬火處理。白口硬度可達到HRC60-65度。使挺柱抗沖擊性能增強，韌性好，更加耐磨。目前鈦合金激冷鑄鐵氣門挺柱已在我國幾家柴油機廠試用，效果十分理想，前景非常誘人。
舉例山東省一家大型柴油機廠生產(chǎn)6170型，6180型和615(斯太爾)柴油機發(fā)動機。月生產(chǎn)量約4500臺，每臺12只氣門挺柱，共需要54000只，目前采用合金鋼材料每只約70元人民幣每月需要資金370萬元人民幣。如改用激冷鈦合金鑄鐵氣門挺柱每只35元人民幣，每月可以節(jié)約189萬人民幣。如果國內(nèi)各大廠家均采用此項技術(shù)，發(fā)動機價格將向下浮動，利潤大幅上升，將為國家節(jié)約大批原材料。
具體實施例方式
在生產(chǎn)激冷合金鑄鐵筒狀挺柱時加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達到HRC48-56度。通過熱處理淬火，硬度可達到HRC58-65度。基本能滿足各類車船用發(fā)協(xié)機使用的需要。
實施例1激冷鈦合金菌狀氣門挺柱重量百分比為C2.2-2.4％； Si2.2-2.5％； Mn0.6-0.7％； Cr0.25-0.5％；Mo0.4-0.6％；Ni0.5-0.6％； Cu0.4-0.5％； Ti0.1-0.4；B0.001；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應力回火溫度550度，保溫2小時出爐空冷。菌狀挺柱球坑淬火用高頻機床實施，溫度840-880度，勻速轉(zhuǎn)動工件溫度，均勻后在硝酸鉀，硝酸鹽和硝酸鋅加水的溶液中冷卻，回火溫度380-420度，時間1小時，HRC46度。
實施例2激冷鈦合金鑄鐵筒狀小型氣門挺柱重量百分比為C2.4-3.2％； Si2.3-2.5％； Mn0.65-0.75％； Cr0.35-0.55％；Mo0.5-0.7％；Ni0.65-0.75％；Cu0.45-0.55％； Ti0.1-0.2％；B0.001-0.002％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應力回火溫度580度，保溫2小時出爐空冷。不經(jīng)過熱處理，淬火硬度HRC53度-58度。
實施例3激冷鈦合金鑄鐵筒狀氣門挺柱重量百分比為C3-3.5％； Si2.4-2.8％ Mn0.7-0.85％； Cr0.4-0.8％；Mo0.6-0.8％；Ni0.6-0.8％； Cu0.5-0.6％； Ti0.2-0.5％；
B0.002-0.02％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
去應力回火溫度550度-600度，保溫2小時出爐空冷，熱處理淬火溫度860度-900度，保溫10分鐘，放入有流動功能的油槽內(nèi)冷卻，回火溫度400度-420度，時間1小時，激冷面硬度HRC58度-61度。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機的氣門挺柱，其特征是它由鈦，銅，鎳，鉻等元素組成，該氣門挺柱重量的百分比為C2.2-3.7％；Si2.2-2.8％；Mn0.6-0.85％；Cr0.4-0.8％；Mo0.4-0.8％；Ni0.5-0.9％；Cu0.4-0.6％；Ti0.1-0.5％；B0.001-0.05％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的氣門挺柱，其特征是各成分優(yōu)選重量百分比為C2.2-2.4％；Si2.2-2.5％；Mn0.6-0.7％；Cr0.25-0.5％；Mo0.4-0.6％；Ni0.5-0.6％；Cu0.4-0.5％；Ti0.1-0.4％；B0.001％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機的氣門挺柱，其特征是各成分優(yōu)選重量百分比為C3-3.5％； Si2.4-2.8％；Mn0.7-0.85％； Cr0.4-0.8％；Mo0.6-0.8％；Ni0.6-0.8％；Cu0.5-0.6％；Ti0.2-0.5％；B0.002-0.02％；其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機氣門挺柱，它由鈦，銅，鉻等元素組成，該氣門挺柱的重量百分比為C2.2－3.7％，Si2.2－2.8％，Mn0.6－0.85％，Cr0.4－0.8％，Mo0.4－0.8％，Ni0.5－0.9％，Cu0.4－0.6％，Ti0.1－0.5％，B0.001－0.05％，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。在生產(chǎn)合金挺柱時加入適量的鈦和硼，挺柱在鑄態(tài)情況下，硬度可達到HRC48－65度。通過熱處理淬火，基本能滿足目前各類車船發(fā)動機使用。用本配方生產(chǎn)的氣門挺柱，具有鑄造性能良好，耐磨及抗沖擊性好的優(yōu)點。
文檔編號C22C38/56GK1401811SQ0213838
公開日2003年3月12日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者王明順, 劉永康 申請人:王明順, 劉永康