本發明屬于復合材料技術領域，具體涉及一種排氣門座圈材料及制備方法。
背景技術：
發動機工作時排氣門座圈的溫度可達400-600攝氏度，因長時間處于較高的溫度內工作，導致排氣門座圈的硬度下降而產生變形，排氣時高頻率的反復沖擊，氣門不斷的開合加速其磨損，高溫燃氣的氧化和硫化等共同作用，對其不斷進侵蝕，降低其使用時間，加之不斷嚴格的環保要求，無鉛環保燃油、醇類燃料以及CNG燃料的不斷普及，如之前鉛能與燃料中的硫、磷等產生具有潤滑作用的氧化鉛、硫酸鉛等不斷減少或完全消失，導致鉛的潤滑、減摩作用降低或者不復存在，同時隨著工業化的發展，各種性能指標的不斷提升，對排氣門座圈的要求也越來越高。
技術實現要素：
為了解決上述存在的磨損、腐蝕等問題，滿足技術不斷進度對發動機對高性能組件的需求，本發明提供了一種耐磨、耐腐蝕，抗沖擊性強的排氣門座圈材料，材料具有可用于環保燃料且使用壽命長等特點。
一種排氣門座圈材料及制備方法，其中座圈材料主要由以下成分按質按量百分比組成：C:0.8-1.2%，Mn：0.5-0.8%，Ni：0.7-1.8%，Cr：1.5-5%，Co：3-6.5%，Mo：1.5-5.5%，Si：0.3-0.8%，W:0-5.5%，Cu：0-10%，V：0-2.5%，余量為Fe和不可避免的雜質。
一種排氣門座圈材料及制備方法，通過粉體制備，預壓、壓制、預燒結、燒結、熱鍛、液相燒結等步驟進行制備，其主要制備步驟如下:
（1）原料準備：根據進氣門座圈材料的性能要求，合理設計各元素的含量，通過換算后，根據比例配置各組分原料備用，其中各組分粉末純度大于99.5%，然后稱量0.6-0.8%的硬脂酸鋅備用；
（2）前處理：根據各種原料的物理性質，將上述粉末分別在60-120攝氏度的潔凈烘箱中烘干2-30小時，將粉末狀原料過篩處理，不達粒徑大小要求的利用球磨機進行球磨處理，然后過篩，粒徑控制在80-300目；
（3）原料添加：將已經過處理的錳、鎳、鉻、鉬、鈷、硅、鎢、銅、釩以及25%質量分數的高純霧化鐵粉先加入粉末混合機中，然后加入30%質量分數的石墨，已經稱量總量30%的硬脂酸鋅加在石墨上面，再依次加入50%質量分數的高純霧化鐵粉，20%質量分數的石墨，20%質量分數的硬脂酸鋅，最后加入20%質量分數的石墨和25%質量分數的高純霧化鐵粉；
（4）原料混合：將上述已加入的原料進行攪拌混合，攪拌時間為2-10小時，然后加入50%質量分數的硬脂酸鋅和30%質量分數的石墨，繼續進行攪拌混合0.5-2小時；
（5）壓制成形：將混合均勻的粉末倒入預壓模具，然后在50噸壓力成型機進行壓制成形，壓力控制在150-300兆帕，壓制時間控制在1-3小時；
（6）去脂處理：將上述初步壓制的產品在350-380攝氏度的熱空氣中進行去除硬脂酸鋅處理，時間為0.5-2小時；
（7）預燒結：將壓制成形的壓制品從模具取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行預燒結，采用階梯燒結模式進行燒結處理，溫度達到350-400攝氏度保溫1-2小時，溫度在550-600攝氏度保溫2-3小時，溫度在850-900攝氏度保溫1-2小時，溫度在1250-1400攝氏度保溫1-3小時，最后將溫度控制在1450-1500攝氏度，燒結1-4小時；
（8）精壓：將預燒結的壓制件在精壓機進行壓制處理，壓力控制在200-350兆帕；
（9）燒結：將精壓后的產品取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行燒結，溫度達到400-450攝氏度保溫1-2小時，溫度在600-650攝氏度保溫1-3小時，溫度在900-950攝氏度保溫1-2小時，溫度在1200-1250攝氏度保溫1-2小時，最后將溫度控制在1520-1580攝氏度，燒結1-2小時；
（10）滲銅處理：將滲銅塊放在燒結成形產品的頂部進行滲銅處理，熔滲保護氣體氛圍為分解氨，其中熔滲溫度為1115-1135攝氏度，熔滲時間為0.5-1小時，然后爐冷；
（11）復壓校形：將燒結后的粉末壓制件放入壓制模具中，進行再次壓制，壓力控制在150-300兆帕，壓制時間1-2小時；
（12）后處理：將復壓后的產品進行熱處理，在820-875攝氏度，在0.5%-0.8%的碳勢保護氛圍中加熱1-2小時，進行淬火處理，在170-235攝氏度回火1-2小時。
具體實施方式
實施例1
一種排氣門座圈材料及制備方法，其中座圈材料主要由以下成分按質按量百分比組成：C：0.8%，Mn：0.5%，Ni：0.7%，Cr：1.5%，Co：3%，Mo：1.5%，Si：0.3%，余量為Fe和不可避免的雜質。
一種排氣門座圈材料及制備方法，通過粉體制備，預壓、壓制、預燒結、燒結、熱鍛、液相燒結等步驟進行制備，其主要制備步驟如下：
（1）原料準備：根據進氣門座圈材料的性能要求，合理設計各元素的含量，通過換算后，根據比例配置各組分原料備用，其中各組分粉末純度大于99.5%，然后稱量0.6%的硬脂酸鋅備用；
（2）前處理：根據各種原料的物理性質，將上述粉末分別在60攝氏度的潔凈烘箱中烘干2小時，將粉末狀原料過篩處理，不達粒徑大小要求的利用球磨機進行球磨處理，然后過篩，粒徑控制在80目；
（3）原料添加：將已經過處理的錳、鎳、鉻、鉬、鈷、硅、鎢、銅、釩以及25%質量分數的高純霧化鐵粉先加入粉末混合機中，然后加入30%質量分數的石墨，已經稱量總量30%的硬脂酸鋅加在石墨上面，再依次加入50%質量分數的高純霧化鐵粉，20%質量分數的石墨，20%質量分數的硬脂酸鋅，最后加入20%質量分數的石墨和25%質量分數的高純霧化鐵粉；
（4）原料混合：將上述已加入的原料進行攪拌混合，攪拌時間為2小時，然后加入50%質量分數的硬脂酸鋅和30%質量分數的石墨，繼續進行攪拌混合0.5小時；
（5）壓制成形：將混合均勻的粉末倒入預壓模具，然后在50噸壓力成型機進行壓制成形，壓力控制在150兆帕，壓制時間控制在1小時；
（6）去脂處理：將上述初步壓制的產品在350攝氏度的熱空氣中進行去除硬脂酸鋅處理，時間為0.5小時；
（7）預燒結：將壓制成形的壓制品從模具取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行預燒結，采用階梯燒結模式進行燒結處理，溫度達到350攝氏度保溫1小時，溫度在550攝氏度保溫2小時，溫度在850攝氏度保溫1小時，溫度在1250攝氏度保溫1小時，最后將溫度控制在1450攝氏度，燒結1小時；
（8）精壓：將預燒結的壓制件在精壓機進行壓制處理，壓力控制在200兆帕；
（9）燒結：將精壓后的產品取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行燒結，溫度達到400攝氏度保溫1小時，溫度在600攝氏度保溫1小時，溫度在900攝氏度保溫1小時，溫度在1200攝氏度保溫1小時，最后將溫度控制在1520攝氏度，燒結1小時；
（10）滲銅處理：將滲銅塊放在燒結成形產品的頂部進行滲銅處理，熔滲保護氣體氛圍為分解氨，其中熔滲溫度為1115攝氏度，熔滲時間為0.5小時，然后爐冷；
（11）復壓校形：將燒結后的粉末壓制件放入壓制模具中，進行再次壓制，壓力控制在150兆帕，壓制時間1小時；
（12）后處理：將復壓后的產品進行熱處理，在820攝氏度，在0.5%的碳勢保護氛圍中加熱1小時，進行淬火處理，在170攝氏度回火1小時。
實施例2
一種排氣門座圈材料及制備方法，其中座圈材料主要由以下成分按質按量百分比組成：C： 1.2%，Mn：0.8%，Ni：1.8%，Cr：5%，Co：6.5%，Mo：5.5%，Si：0.8%，W：5.5%，Cu：10%，V：2.5%，余量為Fe和不可避免的雜質。
一種排氣門座圈材料及制備方法，通過粉體制備，預壓、壓制、預燒結、燒結、熱鍛、液相燒結等步驟進行制備，其主要制備步驟如下：
（1）原料準備：根據進氣門座圈材料的性能要求，合理設計各元素的含量，通過換算后，根據比例配置各組分原料備用，其中各組分粉末純度大于99.5%，然后稱量0.8%的硬脂酸鋅備用；
（2）前處理：根據各種原料的物理性質，將上述粉末分別在120攝氏度的潔凈烘箱中烘干30小時，將粉末狀原料過篩處理，不達粒徑大小要求的利用球磨機進行球磨處理，然后過篩，粒徑控制在200目；
（3）原料添加：將已經過處理的錳、鎳、鉻、鉬、鈷、硅、鎢、銅、釩以及25%質量分數的高純霧化鐵粉先加入粉末混合機中，然后加入30%質量分數的石墨，已經稱量總量30%的硬脂酸鋅加在石墨上面，再依次加入50%質量分數的高純霧化鐵粉，20%質量分數的石墨，20%質量分數的硬脂酸鋅，最后加入20%質量分數的石墨和25%質量分數的高純霧化鐵粉；
（4）原料混合：將上述已加入的原料進行攪拌混合，攪拌時間為2小時，然后加入50%質量分數的硬脂酸鋅和30%質量分數的石墨，繼續進行攪拌混合0.5小時；
（5）壓制成形：將混合均勻的粉末倒入預壓模具，然后在50噸壓力成型機進行壓制成形，壓力控制在200兆帕，壓制時間控制在1小時；
（6）去脂處理：將上述初步壓制的產品在350攝氏度的熱空氣中進行去除硬脂酸鋅處理，時間為0.5小時；
（7）預燒結：將壓制成形的壓制品從模具取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行預燒結，采用階梯燒結模式進行燒結處理，溫度達到400攝氏度保溫1小時，溫度在550攝氏度保溫2小時，溫度在850攝氏度保溫1小時，溫度在1400攝氏度保溫2小時，最后將溫度控制在1450攝氏度，燒結2小時；
（8）精壓：將預燒結的壓制件在精壓機進行壓制處理，壓力控制在200-350兆帕；
（9）燒結：將精壓后的產品取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行燒結，溫度達到450攝氏度保溫2小時，溫度在650攝氏度保溫3小時，溫度在950攝氏度保溫1小時，溫度在1250攝氏度保溫1小時，最后將溫度控制在1580攝氏度，燒結1小時；
（10）滲銅處理：將滲銅塊放在燒結成形產品的頂部進行滲銅處理，熔滲保護氣體氛圍為分解氨，其中熔滲溫度為1135攝氏度，熔滲時間為1小時，然后爐冷；
（11）復壓校形：將燒結后的粉末壓制件放入壓制模具中，進行再次壓制，壓力控制在300兆帕，壓制時間2小時；
（12）后處理：將復壓后的產品進行熱處理，在875攝氏度，在0.8%的碳勢保護氛圍中加熱2小時，進行淬火處理，在235攝氏度回火2小時。
實施例3
一種排氣門座圈材料及制備方法，其中座圈材料主要由以下成分按質按量百分比組成：C： 1.2%，Mn：0.8%，Ni：1.8%，Cr：2%，Co：3.5%，Mo：1.8%，Si：0.5%，W：2%，Cu：9%，V：2%，余量為Fe和不可避免的雜質。
一種排氣門座圈材料及制備方法，通過粉體制備，預壓、壓制、預燒結、燒結、熱鍛、液相燒結等步驟進行制備，其主要制備步驟如下:
（1）原料準備：根據進氣門座圈材料的性能要求，合理設計各元素的含量，通過換算后，根據比例配置各組分原料備用，其中各組分粉末純度大于99.5%，然后稱量0.75%的硬脂酸鋅備用；
（2）前處理：根據各種原料的物理性質，將上述粉末分別在80攝氏度的潔凈烘箱中烘干15小時，將粉末狀原料過篩處理，不達粒徑大小要求的利用球磨機進行球磨處理，然后過篩，粒徑控制在200目；
（3）原料添加：將已經過處理的錳、鎳、鉻、鉬、鈷、硅、鎢、銅、釩以及25%質量分數的高純霧化鐵粉先加入粉末混合機中，然后加入30%質量分數的石墨，已經稱量總量30%的硬脂酸鋅加在石墨上面，再依次加入50%質量分數的高純霧化鐵粉，20%質量分數的石墨，20%質量分數的硬脂酸鋅，最后加入20%質量分數的石墨和25%質量分數的高純霧化鐵粉；
（4）原料混合：將上述已加入的原料進行攪拌混合，攪拌時間為10小時，然后加入50%質量分數的硬脂酸鋅和30%質量分數的石墨，繼續進行攪拌混合1小時；
（5）壓制成形：將混合均勻的粉末倒入預壓模具，然后在50噸壓力成型機進行壓制成形，壓力控制在200兆帕，壓制時間控制在2小時；
（6）去脂處理：將上述初步壓制的產品在360攝氏度的熱空氣中進行去除硬脂酸鋅處理，時間為1小時；
（7）預燒結：將壓制成形的壓制品從模具取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行預燒結，采用階梯燒結模式進行燒結處理，溫度達到380攝氏度保溫2小時，溫度在550攝氏度保溫2小時，溫度在880攝氏度保溫1小時，溫度在1250攝氏度保溫2小時，最后將溫度控制在1480攝氏度，燒結2小時；
（8）精壓：將預燒結的壓制件在精壓機進行壓制處理，壓力控制在260兆帕；
（9）燒結：將精壓后的產品取出，置入帶氣體保護氛圍的網帶式鐵基燒結爐中進行燒結，溫度達到420攝氏度保溫2小時，溫度在620攝氏度保溫3小時，溫度在920攝氏度保溫1小時，溫度在1220攝氏度保溫1小時，最后將溫度控制在1560攝氏度，燒結2小時；
（10）滲銅處理：將滲銅塊放在燒結成形產品的頂部進行滲銅處理，熔滲保護氣體氛圍為分解氨，其中熔滲溫度為1125攝氏度，熔滲時間為1小時，然后爐冷；
（11）復壓校形：將燒結后的粉末壓制件放入壓制模具中，進行再次壓制，壓力控制在300兆帕，壓制時間1小時；
（12）后處理：將復壓后的產品進行熱處理，在855攝氏度，在0.7%的碳勢保護氛圍中加熱1.5小時，進行淬火處理，在195攝氏度回火1小時。