2016110071676一种致密无黑斑的铁基粉末冶金自润滑CNG发动机气门座圈及其制作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号CN106636996A
(43)申请公布日2017.05.10
(21)申请号201611007167.6B22F3/24(2006.01)
(22)申请日2016.11.16C21D9/40(2006.01)
C21D1/18(2006.01)
(71)申请人马鞍山市恒欣减压器制造有限公司C22C101/06(2006.01)
地址243173安徽省马鞍山市当涂县石桥
镇镇东工业园区
(72)发明人周以林
(74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理
有限公司34112
代理人方峥
(51)Int.Cl.
C22C49/08(2006.01)
C22C47/14(2006.01)
B22F3/10(2006.01)
B22F5/10(2006.01)
B22F1/00(2006.01)
权利要求书1页说明书3页
(54)发明名称
一种致密无黑斑的铁基粉末冶金自润滑CNG
发动机气门座圈及其制作方法
(57)摘要
本发明公开了一种致密无黑斑的铁基粉末
冶金自润滑CNG发动机气门座圈，由下列重量份
的原料制成：铬6.4-6.6、钴4.4-4.6、镍0.7-1.2、
钕0.3-0.5、硼2.3-2.6、聚合磷铁粉3.6-4.3、铜
16-18、纳米二硫化钼1.3-1.5、氟化钙0.7-0.8、
碳化硅1.2-1.4、氯化锌0.2-0.3、三乙基硅烷
0.5-0.8、玻璃纤维1-2、高碳铬铁合金粉2-3、铁
62-65，本发明将改性后的纳米二硫化钼表面覆
盖一层铜膜作为固体润滑剂添加到基体材料中，
同时还添加碳化硅、钕、硼等成分，采用烧结、熔
渗、热处理工艺改变金属粒子相变，制得的产品
组织均匀、致密、稳定，无黑斑等缺陷。
CN106636996A
CN106636996A权利要求书1/1页

1.一种致密无黑斑的铁基粉末冶金自润滑CNG发动机气门座圈，其特征在于，由下列重
量份的原料制成：铬6.4-6.6、钴4.4-4.6、镍0.7-1.2、钕0.3-0.5、硼2.3-2.6、聚合磷铁粉
3.6-4.3、铜16-18、纳米二硫化钼1.3-1.5、氟化钙0.7-0.8、碳化硅1.2-1.4、氯化锌0.2-
0.3、三乙基硅烷0.5-0.8、玻璃纤维1-2、高碳铬铁合金粉2-3、铁62-65。
2.根据权利要求1所述的一种致密无黑斑的铁基粉末冶金自润滑CNG发动机气门座圈
的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将纳米二硫化钼添加到质量浓度为5-15%的氯化锌水溶液中，超声分散均匀，加入
三乙基硅烷、氟化钙加热至50-70℃，搅拌12-24小时，过滤干燥；
（2）将铜粉投入坩埚电阻炉中迅速升温至完全熔化，加入步骤（1）物料超声波搅拌混
匀，保温静置20-25分钟，将金属液经气体雾化制粉设备得粒径在100μm以下的铜包覆改性
纳米二硫化钼；
（3）将高碳铬铁合金粉于700-800℃高温煅烧20-30分钟，立即放入水中降温至室温超
声分散10-15分钟，喷雾干燥，投入适量无水乙醇中，加入碳化硅、玻璃纤维、步骤（2）物料研
磨40-50分钟，烘干至完全除去无水乙醇，得混合粉体；
（4）将铁粉和铬、钴、镍、钕、硼、聚合磷铁粉投入混粉机中球磨混合，加入步骤（3）混合
粉体加热至50-60℃，搅拌30-40分钟真空干燥，加入到模具中压制成所需形状，得到生坯；
（5）将上述生坯和同样形状的铜片放入推杆炉中，在氢气的保护气氛下于1000-1200℃
烧结熔渗1-2小时，用水套冷却方式冷却至室温；
（6）将烧结熔渗完成后的气门座圈置于箱式炉中，加热到600-700℃，保温20-40分钟，
油淬至室温，再加热到245-255℃，保温50-70分钟，冷却出料。

2
CN106636996A说明书1/3页

一种致密无黑斑的铁基粉末冶金自润滑CNG发动机气门座圈
及其制作方法

技术领域
[0001]本发明涉及汽车发动机配件技术领域，尤其涉及一种致密无黑斑的铁基粉末冶金
自润滑CNG发动机气门座圈及其制作方法。

背景技术
[0002]压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和甲醇等作为内燃机的代用燃料是保护环境
和合理利用能源的有效途径。我国天然气资源丰富，作为发动机清洁燃料其市场前景巨大。
然而，使用新型能源，汽车零件特别是发动机气门座圈的使用工况会发生变化，对其材料也
提出了新的要求。CNG发动机的进、排气门座圈是控制燃气吸入与废气排出的重要工作部
件，在高温下经受气流的冲蚀和气门的高频率冲击磨擦，工作条件十分恶劣。一旦气门座圈
被冲击磨损，导致气门气密性降低，将大幅度降低发动机效率，以及有害成分气体的大量排
放。这就要求CNG发动机气门座圈有更高的耐热性