Патент на изобретение №2180015
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕДЕЛ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(57) Реферат: Изобретение относится к порошковой металлургии. Порошковый материал для изготовления седел клапанов двигателя внутреннего сгорания на основе железа содержит никель, молибден, кобальт, углерод и дополнительно медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 1,0 – 2,0; молибден 1,0 – 2,0; кобальт 5,0 – 7,0; углерод 0,3 – 0,8; медь 6,0 – 10,0; железо остальное. Технический результат заключается в снижении токсичности материала, повышении коэффициента теплопроводности и износостойкости сопряжения седло-клапан. Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к порошковому материалу для изготовления седел клапанов двигателя внутреннего сгорания. Седла клапанов, как и сами клапана, работают в очень тяжелых условиях. Температура выхлопных газов в бензиновых двигателях может достигать 950-980oС. При этом седла клапанов подвергаются воздействию циклических тепловых и ударных нагрузок, а также химическому и физическому воздействию отходящих газов топливной смеси. Основные эксплуатационные и технологические требования, предъявляемые к материалам для седел клапанов: – твердость, соизмеримая с твердостью клапана (35-40 HRC); – износостойкость в условиях сухого трения при температуре 600oС для выпускного седла клапана; – термостабилизация материала по структуре и механическим свойствам в диапазоне рабочих температур; – коррозионная стойкость, жаростойкость под действием выхлопных газов; – достаточная теплопроводность, обеспечивающая быстрый отвод тепла от рабочей фаски седла; – технологичность изготовления и хорошая механическая обработка. Известен состав порошкового материала для изготовления седел клапанов следующего состава,% (1): Никель – 1,0 – 2,0 Молибден – 1,0 – 2,0 Кобальт – 6,0 – 7,0 Углерод – 0,5 – 1,0 Свинец – 0,7 – 1,5 Железо – Остальное Недостатком данного порошкового материала является наличие экологически вредного элемента – свинца. Практически все производители седел клапанов уходят от применения свинца в качестве добавок, например фирма “BLEISTAHL” также предложила свой состав бессвинцовистого материала MS 20Cu (2), вместо материала СОМО 7SH, содержащего свинец. Новый материал представляет собой никель-молибденовую сталь, пропитанную медью, связывающую с интерметаллическими фазами высокотемпературные смазки. Химический состав материала, мас.%: Углерод – 0,40 – 0,80 Молибден – 2,50 – 3,50 Никель – 2,50 – 3,50 Вольфрам – 0,40 – 0,60 Хром – 0,50 – 1,50 Сера – 0,30 – 0,50 Медь – 14,00 – 20,00 Железо – Остальное Недостатками данного материала являются следующие: 1. При работе седел клапанов в паре седло-клапан идет повышенный износ клапана из-за высокой твердости седла (350-450 НВ); 2. Материал MS 20 Сu более дорогой, в его составе содержится до 8% дорогих легирующих добавок и в два раза больше содержание меди. По сравнению с традиционной технологией порошковой металлургии, когда медь вводится в виде порошка в смесевой состав, технология пропитки медью требует дополнительных капиталовложений. Задачей изобретения является: 1. Cнижение токсичности порошкового материала для изготовления седел клапанов; 2. Повышение коэффициента теплопроводности (как следствие тепловой разгрузки узла); 3. Повышение износостойкости сопряжения седло-клапан. Задача решается следующим образом. Из состава материала исключается свинец, при этом вводится медь при следующих соотношениях компонентов, мас. %: Никель – 1,0 – 2,0 Молибден – 1,0 – 2,0 Кобальт – 5,0 – 7,0 Углерод – 0,3 – 0,8 Медь – 6,0 – 10,0 Железо – Остальное Предлагаемый бессвинцовистый материал на основе легированного порошка (кобальтом, никелем и молибденом) с добавками меди и графита более дешев из-за простоты химического состава и технологии изготовления. В данном материале нет трудновосстановимых окислов, таких как окислы хрома, которые ведут к сильной окисленности материала. Предлагаемый материал за счет введения 5-7% кобальта имеет повышенное значение теплостойкости. Применение меди приводит к снижению температуры в зоне контакта седло-клапан за счет увеличения теплопроводности материала, так как медь образует разделительный слой на поверхности трения, что облегчает приработку пары седло-клапан и дает наибольший положительный эффект по увеличению износостойкости седел клапанов и, кроме того, способствует снижению шума в клапанном механизме, повышает прочность, твердость материала при работе пары седло-клапан. Конкретное применение использовалось для подготовки серийного изготовления заготовок детали седло вставное впускного клапана автомобиля ВАЗ 2112 – деталь 2112-1007080-72. Изменения мощностных и экономических показателей в сторону ухудшения отсутствуют. Библиография 1. Патент ФРГ 2114160, 16.03.72. 2. Проспект ф. “Блейшталь”, ФРГ. Формула изобретения
Никель – 1,0-2,0 Молибден – 1,0-2,0 Кобальт – 5,0-7,0 Углерод – 0,3-0,8 Медь – 6,0-10,0 Железо – Остальное MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 11.01.2006
Извещение опубликовано: 10.12.2006 БИ: 34/2006
NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение
Извещение опубликовано: 27.12.2006 БИ: 36/2006
|
||||||||||||||||||||||||||
