一、项目来源与背景
汽车发动机气门座圈是发动机上重要的部件,是内燃机燃料燃烧时进入空气和燃烧后排出废气的门户,其主要目的是保证燃烧室的密封。气门座圈处于高应力、高温度和腐蚀的环境中,其工作的环境是非常严酷的,为保证其工作的可靠性和使用寿命,对其使用的材料提出很高的要求。目前,我司生产的粉末冶金气门座圈主要是铁基粉末冶金气门座圈,它主要是以铁粉加入合金粉末按配比混合均匀,经模压成形、烧结后续机加工而成。近年来,发动机采用增压直喷技术、稀薄燃烧、高转速、EGR废气再循环等技术,缸内压力及温度在原有的基础上大幅度上升,随着发动机技术水平的不断提高,性能指标的不断强化,使气门座圈的工作环境越来越严酷,对气门座圈的耐高温要求也越来越高。在这样的市场环境下,我公司开发一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料,以满足天然气发动机对气门座圈的要求。
二、技术原理及性能指标
1、技术原理:在现有铁质基体的基础上添加日本TPR公司独家开发的CMP合金粒子,通过合金粒子弥散扩散强化的方式,使材料内部均匀分布Cr,Co,Mo,Ni等耐高温的合金粒子,以达到强化材料耐高温的性能。创新点:1)通过合金粒子弥散扩散强化的方式,使材料内部均匀分布Cr,Co,Mo,Ni等耐高温耐磨损的合金粒子,以达到强化材料耐高温耐磨损性能。2)通过改善模具设计、优化工艺参数,提升模具的使用寿命,以达到批量生产条件;3)通过添加加工助剂的方式,提高材料的加工性能。
2、性能指标:1)满足发动机的性能要求;2)气门座圈耐高温程度提升15%。3)磨损量满足发动机评价要求。
三、技术创造性与先进性
本项目技术实现了天然气发动机粉末冶金气门座圈生产,工艺先进,耐高温、耐磨损效果明显,得到市场一致好评。
四、技术的成熟度和安全性
通过多层研究和工艺创新,工艺已经成熟,实现了批产,而且整个工艺过程环保,无环境污染风险。
五、应用情况
项目研发的一种天然气发动机粉末冶金气门座圈材料,已经成功批产,效果显著,后续将会有更大的应用空间。 |