5Cr21Mn9Ni4N
性能特點(diǎn):這是一種無鈷的奧氏體型氣閥鋼。具有的高溫性能、抗氧化性和抗熱疲勞性能。與傳統(tǒng)的含鈷氣閥鋼相比,成本更低,同時能夠滿足氣閥鋼在高溫、高壓和腐蝕環(huán)境下的使用要求。
應(yīng)用領(lǐng)域:可替代部分含鈷氣閥鋼,用于制作汽車發(fā)動機(jī)、柴油機(jī)、渦輪增壓器等各種內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)、排氣閥。
交通運(yùn)輸領(lǐng)域
船舶制造:船舶的動力系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、壓載系統(tǒng)等都需要使用大量的閥門。氣閥鋼制造的閥門可以適應(yīng)船舶在海上航行時所面臨的高溫、高濕、高鹽度等惡劣環(huán)境,船舶的正常航行和安全性能。例如,船舶主機(jī)的進(jìn)氣閥、排氣閥等部件就常采用氣閥鋼制造。
軌道交通:在火車、地鐵等軌道交通工具中,制動系統(tǒng)的空氣控制閥門、車門的開關(guān)控制閥門等都可能使用氣閥鋼。這些閥門需要具備較高的強(qiáng)度和可靠性,以確保軌道交通工具的安全運(yùn)行。
奧氏體不銹鋼
5Cr21Mn9Ni4N:以經(jīng)受高溫強(qiáng)度為主的汽油及柴油機(jī)用排氣閥,通常在 1100 - 1200℃固溶,730 - 780℃時效。
2Cr21Ni12N:以抗氧化為主的汽油及柴油機(jī)用排氣閥,一般在 1100 - 1200℃固溶,780 - 820℃時效。
4Cr14Ni14W2Mo:有較高的熱強(qiáng)性,用于內(nèi)燃機(jī)重負(fù)荷排氣閥,通常在 1100 - 1200℃固溶,730 - 780℃時效。
性能要求
閥門用鋼需要具備在高工作溫度下有足夠的熱強(qiáng)性、抗高溫腐蝕性、抗氧化性、耐磨性和抗沖擊性。這些性能要求確保了閥門在惡劣的工作環(huán)境下能夠穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行。
汽車制造行業(yè)
發(fā)動機(jī)部件:氣閥鋼是汽車發(fā)動機(jī)進(jìn)、排氣閥的主要材料。進(jìn)氣閥控制著空氣進(jìn)入發(fā)動機(jī)燃燒室的流量和時間,而排氣閥則負(fù)責(zé)將燃燒后的廢氣排出。在發(fā)動機(jī)工作過程中,氣閥需要承受高溫、高壓和高速氣流的沖擊,以及頻繁的開閉動作,因此對氣閥鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐高溫性能有很高的要求。例如,在的汽油發(fā)動機(jī)或柴油發(fā)動機(jī)中,需要使用的氣閥鋼來確保發(fā)動機(jī)的可靠性和耐久性。
渦輪增壓器:在帶有渦輪增壓裝置的汽車中,渦輪增壓器的葉輪等部件也會用到氣閥鋼。渦輪增壓器通過葉輪的旋轉(zhuǎn)來壓縮進(jìn)氣,提高發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣量,從而提升發(fā)動機(jī)的性能。氣閥鋼具有良好的機(jī)械性能和耐高溫性能,能夠滿足渦輪增壓器在高速旋轉(zhuǎn)和高溫環(huán)境下的工作要求。
熱處理
正火處理
將鋼材加熱到臨界溫度以上,保溫一定時間后在空氣中冷卻。正火可以消除鋼材在鑄造、鍛造或軋制過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力,細(xì)化晶粒,提高鋼材的綜合性能。對于閥門用鋼,正火處理可以改善其切削加工性能和韌性。
淬火 + 回火處理
淬火:將鋼材加熱到相變溫度以上,迅速冷卻,使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,提高鋼材的硬度和強(qiáng)度。淬火介質(zhì)可以是水、油或特殊的淬火劑,不同的淬火介質(zhì)會導(dǎo)致不同的冷卻速度和組織性能。
回火:在淬火后,將鋼材重新加熱到低于臨界溫度的某一溫度范圍,保溫一定時間后冷卻?;鼗鸬哪康氖窍慊甬a(chǎn)生的殘余應(yīng)力,降低鋼材的脆性,調(diào)整鋼材的硬度、強(qiáng)度和韌性等性能,以達(dá)到閥門用鋼的使用要求。例如,對于一些高強(qiáng)度的閥門用鋼,可能需要進(jìn)行高溫回火,以獲得良好的綜合力學(xué)性能。