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氣閥鋼4Cr9Si2圓鋼的應用。
閱讀:444 發(fā)布時間:2018-11-23氣閥鋼4Cr9Si2圓鋼的應用。
4Cr9Si2鋼屬馬氏體型耐熱鋼。該鋼在800℃以下具有良好的抗氧化性,在空氣中zui高抗氧化溫度可達850℃,低于650℃有較高的熱穩(wěn)定性和熱強性。該鋼的焊接性差,小截面零件經較高溫度預熱后可以進行焊接,焊后需進行退火或調質處理。該鋼的鑄造工藝性能良好。1.用途用于工作溫度低于800℃的抗氧化構件,如高溫過熱器吊掛等;亦可用作700℃以下工作的動負荷部件,如內燃機排氣閥等。
氣閥鋼的工作條件和性能要求內燃機的氣閥在燃氣腐蝕條件下工作。進氣閥的受力和抗腐蝕要求都不高,可采用40Cr鋼等。排氣閥的工作條件要惡劣得多,排氣閥的工作溫度一般為600~800℃,工作溫度還會隨著壓縮比和轉速的增大而進一步提高,zui高可達850℃以上。由于氣閥的高速運動和頻繁地起動,除了可能出現(xiàn)機械疲勞外,在氣閥頭部也可能產生熱疲勞。
因此對排氣閥材料應提出如下要求:①在工作溫度下有足夠的高溫強度和韌性,有高的硬度和耐磨性。②在工作溫度下有良好的抗氧化性和耐燃氣腐蝕的性能。③在冷熱交替情況下,組織應穩(wěn)定,不應有尺寸變樣。④良好的冷加工、熱加工及焊接等工藝性能。閥門鋼按組織類型可分為馬氏體鋼、奧氏體鋼、高溫合金等。 馬氏體氣閥鋼和4Cr10Si2Mo鋼是我國目前使用zui多的兩種氣閥鋼。鉻和硅可以提高抗氧化能力和熱疲勞抗力,同時可以提高回火穩(wěn)定性,因而提高了使用溫度。鉻—硅鋼中加入鉬不僅提高其熱強性而且也減緩回火脆性。 鋼的成分范圍較寬,成分的波動對性能有一定的影響。碳、硅、鉻含量在上*,強度增高,但塑性下降。
為了獲得較好和較穩(wěn)定的綜合力學性能,這些元素的含量宜控制在下列范圍:w(C)=0.38% ~0.43%,w(Si)=2.4% ~2.8%,w(Cr)=8.5% ~9.0%。
4Cr9Si2鋼的臨界點較高,因此淬火溫度也比較高。由圖6.4可以看出,隨著淬火溫度的提高,鋼的硬度增加,在950℃加熱時,淬火后只有少量馬氏體,到淬火時,鋼的組織轉變得較*,但鋼中的碳化物還沒有充分溶解。當淬火溫度達1050℃時,鋼可獲得zui大的硬度值,碳化物已經大部分溶解,淬火后得到較為細小的馬氏體組織。再提高溫度,晶粒已開始粗化,淬火后有部分殘余奧氏體,因此鋼的硬度也降低了。淬火溫度對鋼的強度σb,σ0.2的影響與硬度有類似的情況。淬火溫度在1075℃以上時,鋼的強度幾乎不再增高,而鋼的塑性與韌性卻不斷降低,當溫度高于1080℃時降低的程度更明顯。