首页 理论教育汽车气门座热处理的实用技术

汽车气门座热处理的实用技术

【摘要】:气门座失效的主要形式为烧蚀和磨损。图3-29 进气门座热处理工艺曲线4.热处理工艺分析与操作要点1)操作者应严格执行工艺要求,确保仪表与设备正常工作。2)由于进气门座呈薄片圆环状,故气门座应平整加热与冷却。

1.气门座的工作条件与技术要求

气门座是气门头部的支承面,它与气门头配合对气缸起到密封的作用,为加速配合处使用初期的磨合,提高其密封性,气门座锥角应比气门锥角大0.5°~1°。由于气门座在高温下磨损严重,因此采用合金钢等耐磨性好、质量轻的材料制成,要求其锥面的硬度高、尺寸稳定性好,起到密封气门和冷却气门头部的作用。气门座失效的主要形式为烧蚀和磨损。

2.材料的选用

根据气门座的工作环境,不少发动机的气门座使用球墨铸铁、合金铸铁或耐热合金钢单独制造,常使用的材料介绍如下。

(1)球墨铸铁QZ1、QZ2、QZ3材料

1)石墨的形态和分布。1~4级为合格,分散度越大分布越均匀。

2)合金碳化物的分布和数量。要求合金碳化物呈断续网孔状或较小的块状,且分散分布,块体大小适中,不允许有严重的枝晶和偏析,合金碳化物的质量分数为7%~20%,1~3级合格。

3)合金碳化物的形态。要求其呈小条块状、中等块状,不允许呈大块状,1~2级合格。

4)基本组织为细的针状珠光体组织。

(2)球墨铸铁QZ4材料

1)石墨的形态和分布。要求石墨为团絮状或点状,分布均匀,1~3级合格。

2)合金碳化物的分布和数量。要求合金碳化物呈细小的块状分散分布,不允许有严重的方向性分布和偏析,合金碳化物的质量分数为20%~40%,1~3级合格。

3)合金碳化物的形态。要求合金碳化物为小块或中等块状,不允许有大块的碳化物,1~2级合格。

4)基体组织为回火索氏体。

(3)球墨铸铁QZ5、QZ6材料 球墨铸铁QZ5、QZ6为高铬铸铁材料

1)合金碳化物的分布和数量。要求合金碳化物呈断续网孔状分散分布,不允许呈严重的方向性或板条状分布,合金碳化物的质量分数为10~40%,1~5级合格。

2)合金碳化物呈细小块状、中等块状,不允许有较大块的碳化物,1~3级合格。

3)基体组织为回火索氏体,不允许存在粒状珠光体。

上述六种材料的化学成分和硬度见表3-19。

表3-19内燃机气门座用材料的化学成分和硬度

978-7-111-41987-7-Chapter03-52.jpg

外观质量要求密封锥面不得有裂纹、疏松、气孔和夹杂等缺陷。

内燃机排气门座使用新材料150Cr18Ni7Mo3铸造合金,该合金铸态的硬度为30~35HRC,具有良好的切削加工性能,在650℃保持6h,硬度上升至40HRC以上,具有良好的耐磨性;在550~650℃温度范围内,具有良好的抗氧化铅腐蚀能力。

3.白口铸铁15Cr3Mo进气门座的热处理工艺

白口铸铁15Cr3Mo进气门座(CA141汽车)要求热处理后硬度为27~37HRC,金相组织为回火索氏体+针状或粒状碳化物,热处理的目的是改善耐磨性与获得优良的综合力学性能。其热处理工艺曲线如图3-29所示。

978-7-111-41987-7-Chapter03-53.jpg

图3-29 进气门座(CA141汽车)热处理工艺曲线

4.热处理工艺分析与操作要点

1)操作者应严格执行工艺要求,确保仪表与设备正常工作。

2)由于进气门座呈薄片圆环状,故气门座应平整加热与冷却。