一種輕質(zhì)合金氣門的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)合金氣門。包括β型γ-TiAl氣門基體，β型γ-TiAl氣門基體表面設(shè)TiB2表層。本發(fā)明的優(yōu)點是：1）本發(fā)明采用β型γ-TiAl（Ti45Al9V等）高熱塑性成形性的TiAl基合金，制造采用熱擠壓制坯＋終鍛成型的方法，提高氣門性能，降低氣門制造成本；2）采用TiB2作為表層，TiB2是一種具有高耐熱性、高耐蝕性、高硬度、高耐磨性、低摩擦系數(shù)等一系列性能的陶瓷材料，并且通過化學(xué)滲B的方法，即可在鈦及鈦鋁基輕質(zhì)合金表面形成TiB2，提高氣門的耐磨性能以及使用壽命。
【專利說明】一種輕質(zhì)合金氣門

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輕質(zhì)合金氣門，涉及發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]氣門作為發(fā)動機(jī)內(nèi)部非常重要的零部件，伴隨著發(fā)動機(jī)向高轉(zhuǎn)速、高功率、低排放、低耗能方向發(fā)展應(yīng)具備發(fā)下幾點:(1)良好的耐磨性；(2)良好的耐熱性、良好的導(dǎo)熱性；(3)高溫高壓下仍能保持其硬度與強(qiáng)度，且能耐沖擊；(4)高溫下不會發(fā)生氧化腐蝕；(5)氣門重量輕。氣門的工作環(huán)境特別惡劣，高溫(2200度左右)高壓(6-10MPa)高磨損高運動頻率(發(fā)動機(jī)3000轉(zhuǎn)/分時，氣門開閉1500次/分)普通氣門在環(huán)境溫度超過900度時，使用性能明顯下降，導(dǎo)致氣門使用壽命大幅度縮短。
[0003]還有現(xiàn)有用于制造氣門的鈦及鈦鋁基輕質(zhì)合金主要有Ti合金和TiAl基合金。Ti合金熱塑性成形性較好，但采用熱擠壓制坯+終鍛成型的方法制造氣門，氣門制造成本高。TiAl基合金由于熱塑性成形性較差，氣門制造采用的是粉末冶金方法，成本高。
[0004]因氣門是發(fā)動機(jī)在工作過程中密封燃燒室和控制發(fā)動機(jī)氣體交換的精密零件，氣門與氣門座構(gòu)成的密封副工作條件十分惡劣，氣門的表面處理對于保證發(fā)動機(jī)的可靠性至關(guān)重要。國外鈦及鈦鋁基輕質(zhì)合金氣門采用的表面處理方法是等離子體滲碳、沉積AlxCrl-xN涂層等，其耐磨性能、耐腐蝕性能還不夠理想，需進(jìn)一步提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述缺陷，目的在于提供一種能提高發(fā)動機(jī)高速性能，同時減輕氣門對氣門座的沖擊、磨損，起到顯著的節(jié)能、環(huán)保作用的一種輕質(zhì)合金氣門。
[0006]為此本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括β型Y-TiAl氣門基體，β型Y-TiAl氣門基體表面設(shè)TiB2表層。
[0007]本發(fā)明包括Ti45A19V氣門基體，Ti45A19V氣門基體表面設(shè)TiB2表層。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:1)本發(fā)明采用β型Y-TiAl (Ti45A19V等)高熱塑性成形性的TiAl基合金，制造采用熱擠壓制坯+終鍛成型的方法，提高氣門性能，降低氣門制造成本；2)采用TiB2作為表層，TiB2是一種具有高耐熱性、高耐蝕性、高硬度、高耐磨性、低摩擦系數(shù)等一系列性能的陶瓷材料，并且通過化學(xué)滲B的方法，即可在鈦及鈦鋁基輕質(zhì)合金表面形成TiB2，提高氣門的耐磨性能以及使用壽命；經(jīng)檢測使整個氣門運動慣性降低40%?50 %，降低發(fā)動機(jī)高速運轉(zhuǎn)噪聲20 %?30 %，節(jié)省發(fā)動機(jī)燃料消耗6 %?8%，提高發(fā)動機(jī)高速性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中I為β型Y-TiAl氣門基體、2為TiB2表層。

【具體實施方式】
[0011]本發(fā)明包括β型Y-TiAl氣門基體1，β型Y-TiAl氣門基體I表面設(shè)TiB2表層2。
[0012]β型Y-TiAl具有優(yōu)良的塑性，其加工過程為:將購買的圓棒狀型材切割成所需擠壓成氣門毛坯的長度，進(jìn)行加熱到工藝規(guī)定溫度后放入雙工位擠壓模具進(jìn)行一次成型擠壓，采用機(jī)械手將出模后一次成型的坯料迅速的放入終鍛成型模具中進(jìn)行終鍛。
【權(quán)利要求】
1.一種輕質(zhì)合金氣門，其特征在于，包括β型Y-TiAl氣門基體，β型Y-TiAl氣門基體表面設(shè)TiB2表層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕質(zhì)合金氣門，其特征在于，包括Ti45A19V氣門基體，Ti45A19V氣門基體表面設(shè)TiB2表層。
【文檔編號】F01L3/04GK104234770SQ201310230888
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月10日
【發(fā)明者】杜舉才, 徐巍巍 申請人:揚州光輝內(nèi)燃機(jī)配件有限公司