發動機氣門和氣門座圈材料是什么材質

       汽油機進氣門座圈溫度一般為200～300℃，排氣門座圈一般為400～600℃。天然氣發動機的氣門座圈溫度，比汽油機高100~200℃。

      氣門座圈在高溫下經受氣流的沖蝕和氣門的沖擊與磨損，一方面會導致氣門座下沉量過大，氣密性差，會影響發動機功率，另一方面也有造成氣門燒蝕的可能，拉缸后果嚴重。（為了應對氣門座圈磨而引起的氣門下沉，在發動機保養中有每10000km調節氣門間隙的操作，一般進氣門間隙0.2mm左右，排氣門間隙0.3mm左右。）

 關鍵點有兩個方面，一方面是氣門和氣門座圈的配合精度，需要依靠加工工藝來保證；另一方面是氣門與氣門座圈的材料，要保證足夠的耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊、自潤滑性等。

       發動機工作時，由于可燃氣體是在缸蓋燃燒室壓縮后進行點燃，致使氣門閥座承受很高的熱負荷和機械負荷。這既要求閥座有很高的耐磨性，還要有很 好的密封性。如果閥桿工作時中心發生偏移，會導致有害的熱傳導和閥桿及導管孔的很快磨損，還會造成耗油量的增加。因此，對氣門閥座和導管孔的加工精度提出了很高的要求，特別是對氣門閥座工作錐面與導管孔的相互間的同軸度規定了很嚴的公差（跳度4um）。

 常規三步：機加氣門導管、座圈底孔→裝配氣門導管、座圈→精加工氣門導管、座圈孔。

1、 機加氣門導管、座圈底孔

      進排氣門座圈底孔和導管底孔系兩同軸成組孔，其加工精度的好壞將影響氣門座圈和導管的裝配質量與氣門的密封性。 

2、裝配氣門導管、座圈

       現有氣門座壓裝主要有常溫壓裝、液氮壓裝和工件加熱后壓裝等工藝方法，液氮壓裝、工件加熱后壓裝分別是通過對氣門座低溫冷卻和對缸蓋高溫加熱，以減小裝配過盈量帶來的裝配壓力，常溫后熱脹冷縮原理使裝配更緊密，但存在對變溫實效性要求高、設備投資大等因素。而國內經濟型小排量發動機廠仍普遍采用常溫壓裝工藝，根據生產線投資和效率要求的不同，常溫壓裝設備差異也較大。

   3、精加工氣門導管、座圈孔

      壓裝氣門座圈和導管之后的氣門座圈錐面和導管孔加工，一般均采用精鏜(車)或锪氣門座錐面、槍鉸導管孔。 導管閥座的加工刀具常采用一把專用刀具同時加工氣門閥座和導管孔，有利于提高同軸度。氣門座圈的加工難點在于內孔的幾何形狀復雜，為了獲得一個寬度恒定的工作錐面，特別是交線處的尺寸公差與位置公差更難控制，加工閥座的工作錐面，一般是采用锪削和車削兩種成型工藝。 采用锪削加工時，由于閥座是淬硬材料（HRC50-58），刀刃的磨損較快，而這種刀刃磨損的輪廓會復制在密封錐面上，從而影響到閥座工作時的密封性。但其優點是刀具的結構和刀具切削運動的控制較為簡單。用車削工藝加工閥座工作錐面可避免锪削時出現的缺陷。

氣門座圈和導管孔的加工工藝主要可分為三大類：

（1）先單獨加工氣門導管，然后以成品導管孔為導向加工座圈錐面； 這種方法只加工氣門座圈錐面，導管孔為預先加工完成。這種方法的缺點是：導管孔與座圈錐面仍然經過兩次加工、兩次裝夾和定位，刀具制造誤差因素仍然影響著最終的加工精度。

（2）氣門導管和座圈均為半成品，組裝后，同時加工氣門座圈和導管孔。 這種方法是采用精密機床和復合精密刀具進行加工，采用一把專用刀具同時加工氣門閥座和導管孔，有利于提高同軸度。具體就是槍絞、精锪的工藝加工氣門座圈錐面。 

（3）新技術，壓裝后不需要再次加工。通過氣門座圈底孔、氣門座圈的尺寸配合，壓裝后就可以達到精度要求。氣門導管也一樣，壓裝后不用再次加工。工藝流程簡化，但是需要對設計及工藝質量把控更嚴格。

 導管的材質為粉末冶金燒結的金屬、銅以及灰鑄鐵，加工刀片為金剛石（PCD）材質。座圈的材料為粉末冶金燒結的金屬、灰鑄鐵，加工刀片為立方氮化硼（CBN）材質。

灰鐵：HT20-40、HT25-47硬度HB180-255

球墨鑄鐵：QT50-1.5 硬度HB230-270

高強度黃銅：耐磨性好，可切削性比鑄鐵差。（桑塔納、捷達有采用）

粉末冶金：鐵基、銅基（耐磨性好，可切削性差。一般無臺肩，無心磨床加工）也可提高可切削性。 粉末冶金材料具有良好的耐磨損、耐腐蝕、抗沖擊、自潤滑性以及隔音性，在機械工程尤其是發動機行業中得到了廣泛的應用。

進氣門和排氣門材質，一般都是進氣門為4CR9SI2 , 排氣門有三種材料，大頭和小頭通過摩擦焊接來連接在一起。

排氣門由三部分材料組成：

1、大頭部為21-4N奧氏體材料，采用固溶時效處理， 晶粒度6-9 級，硬度30HRC 以上，可長時間工作在850℃左右。

2、頭部錐面工作表面堆焊鈷基合金STELLITEF，在高溫下具有很強的耐磨，耐腐蝕，耐沖擊及高的蠕變強度，對氣門壽命至關重要。

3、小頭端部淬火處理，硬度50HRCmin，有效提高小頭端的耐沖擊點蝕性能，因鎖夾槽為三槽結構，為應對工作時自旋問題，淬火過槽處理。硬度600HV以上，保證氣門桿部耐磨性，提高氣門壽命。

氣門座圈材料一般有合金鑄鐵、合金鋼、粉末冶金等。一般用的都是耐磨、耐腐蝕、耐高溫QZ5材質氣門座圈