用于内燃机的阀和获得阀的方法.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CN105317496A(43)申请公布日2016.02.10(21)申请号201510259986.9(22)申请日2015.05.20(30)优先权数据10201401621352014.06.30BR(71)申请人马勒国际有限公司地址德国斯图加特申请人马勒金属立夫有限公司(72)发明人佩德罗·马丁·莱尔曼若泽·瓦伦廷·利马·萨拉班多保罗·罗伯特·维埃拉·德莫赖斯罗穆洛·彼得里尼·福加萨·德阿尔梅达(74)专利代理机构北京汇信合知识产权代理有限公司11335代理人翟国明(51)Int.Cl.F01L3/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称用于内燃机的阀和获得阀的方法(57)摘要本发明涉及一种用于内燃机的阀(1)，其中至少一个经受塑性变形工艺的区域(诸如阀(1)的颈部(3)的区域)设置有至少17％的溶解的金属铬。本发明的主题还在于能在阀(1)的结构中提供铬溶解的机制，从而改进能抗腐蚀的元件，同时保持竞争性成本的方法。CN105317496ACN105317496A权利要求书1/1页1.一种用于内燃机的阀，所述阀设置有包括铬的铁质主体，其特征在于，所述阀(1)的颈部(3)的至少一个区域包括厚度至多为300μm的表面层，该表面层设置有至少17％的溶解的金属铬。2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述颈部(3)的区域设置有枝晶结构。3.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，所述阀(1)可为进气阀或排气阀。4.获得用于内燃机的包含铬的铁质阀(1)的方法，所述方法包括以下步骤：步骤i)切割型钢，将阀体与阀尖端摩擦焊接，打浆处理(上移安置)，锻造所述阀(1)的至少一个区域并热处理；所述方法(10)的特征在于，进一步包括以下步骤：步骤ii)对所述阀(1)的至少一个锻造后的区域施加用于使金属铬溶解的表面熔融处理。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述表面熔融处理通过激光再溶解进行。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，激光表面再熔融处理达到至多500℃的温度和约100Hs的硬度。7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述表面熔融处理以至多300μm厚，优选至多200μm厚，优选至多100μm厚发生。8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一个锻造区域是所述阀(1)的颈部(3)区域。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，至少一个锻造区域包含至少17％的铬。10.用于内燃机的阀，其特征在于，所述阀根据权利要求4所述的方法获得。2CN105317496A说明书1/4页用于内燃机的阀和获得阀的方法技术领域[0001]本发明涉及一种用于内燃机的阀以及获得这种阀的方法，其中至少所述阀的颈部区域上设置有至少17％的溶解的金属铬。背景技术[0002]内燃机是将来自化学反应的能量转化成机械能量的热力发动机，并且使用它们自身的燃烧气体作为工作流体。它们基本包括两个主要部件：一个或多个气缸盖和发动机体。[0003]内燃机的阀被容纳在气缸盖中，并且是要允许或阻止气体进入发动机气缸或从发动机气缸排出。[0004]内燃机包含进气阀和排气阀，该进气阀控制气体混合物进入发动机气缸，该排气阀允许爆炸后的气体排出。[0005]假定在内燃机的运行期间，在所述发动机组件需要的工作条件下，在阀中，特别是在排气阀中观察到故障模式。具体地，这些故障模式之一是腐蚀，其结果是对内燃机的彻底损坏，导致其性能丧失，发动机停运，需要对其进行维修。[0006]至今，在对现有技术的发动机阀衬里的最常用的方案中已有渗氮，例如这对疲劳强度提供负面特性。另一实例是钛阀，它们用于赛车发动机，但具有非常高的成本和低的抗磨损性，因为它们的表面涂有氮化钛(TiN)或钛氧化物(TiO)以补偿低抗磨损性。[0007]还存在一些其它用于发动机阀的方案，它们利用商业公知的合金，例如尼莫尼克合金或尼内维(Nireva)合金，但这些材料的成本对于为大多数情况所提供的性能是不值的。[0008]尽管存在许多尝试以试图使阀所经受的磨损最小化，现有技术的方案未提供在耐久性的所有情况下同时提供优异性能的内燃机阀。[0009]因此，最影响现有技术的阀的耐久性的现象之一由晶间腐蚀(IGC)引起。[0010]该现象可被描述为起始于晶粒边界的腐蚀。由于暴露于高温下，合金中的铬迁移至晶粒边界，即在晶界区域发生铬析出的形成。由此，抗腐蚀性所必需的合金元素铬的缺失导致晶界和邻接区域的溶解。[0011]现有技术的阀中通常发生的另一磨损机制已知为热气腐蚀。阀所经受的热气腐蚀通常为大多数情况下与排气阀所经受的热气相关的腐蚀的一种机制。其通常与氧化作用有关，但它还可通过熔融盐的攻击来发生，诸如硫化作用(由燃油和润滑流体形成