一种轿车发动机用耐高温排气门

摘要

一种轿车发动机用耐高温排气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，本发明铁基合金材料可以充分满足气门主体材料的强度要求；对气门进行碳氮共渗热处理提高排气门的硬度及强度，避免出现腐蚀点。

主权项

一种轿车发动机用耐高温排气门，其特征在于：采取熔炼铸造，锻造头部，调质热处理，切削加工，碳氮共渗热处理，锥面磨削加工，锥面堆焊，表面打磨，涂覆涂层的工艺步骤，其中：具体步骤为：按照排气门主体材料元素组分进行熔炼，后进行铸造，得到坯料，排气门主体材料为：C 0.2%，Si 3.7%，Mo 2.5%，W 1.5%，Mn 0.9%，P≤0.035%，S≤0.035%，Ti 2.5%，Cr 12.5%， Ni 3%，Co 1.1%，V 0.45%，余量为Fe及不可避免的杂质；将坯料采用电热镦锻造，终锻温度为900℃，锻造变形量控制在65%‑85%，镦粗速度为10mm/s；锻造后进行多级调质热处理工艺：在1060℃保温10s后水淬，470℃回火；然后990℃保温10s后油淬，435℃回火；最后960℃保温10s后油淬，390℃回火；热处理后进行对工件切削加工，切削加工后对工件表面进行碳氮共渗热处理，强渗过程：温度950‑980℃范围，碳势和氮势采取四级步骤，碳势0.4‑0.6%，氮势1.2‑1.4%，保温3h，然后升高碳势至0.7‑0.9%，降低氮势至1.0‑1.1%，保温2h，再升高碳势至1.0‑1.1%，降低氮势至0.7‑0.9%，保温2h，最后升高碳势至1.2‑1.6%，降低氮势至0.4‑0.5%，保温2.5h；强渗后进行扩散，扩散过程：控制炉温度降至优选900‑920℃，保温3h，降温至820‑850℃，保温4h，扩散过程碳势控制在约1.2～1.3%之间，氮势控制在1.0～1.1%之间；空冷至室温；扩散后进行淬火，淬火过程：在850℃进行油淬，油温控制在75℃；清洗过程：去除零部件表面油渍，清洗液温度控制在55℃；回火：进行低温回火，控制炉温度190℃，时间150‑200分钟，对工件锥面磨削加工，锥面磨削加工后对工件进行锥面堆焊，锥面堆焊工艺为：150‑200℃预热，非转移弧电压20V，非转移弧电流50A；喷嘴与工件表面的距离10‑12mm，焊接完成后缓慢冷却；堆焊层材料为：Co 33%，Mo 4.5%，Cr 1.5%，Ni 0.8%， B 0.25%，Ta 0.4%，Sn 0.55%，Gd 0.2%，C 0.1%，余量为W；对工件表面打磨，工件表面打磨后对工件表面涂覆碳化钛涂层，涂层厚度约11微米；之后在碳化钛涂层外涂覆氮化钛涂层，涂层厚度约5微米，得到排气门。