La vàlvula és un component bàsic del motor i funciona en condicions extremadament dures:
Alta temperatura: la temperatura de la vàlvula d'escapament pot arribar als 650-850 graus
Alta pressió: patint l'impacte de la pressió explosiva
Corrosió: oxidació i corrosió pel gas d'alta -temperatura (que conté sofre i plom)
Abrasió: impacte i fricció freqüents amb el seient de la vàlvula
Fatiga: fatiga mecànica i fatiga tèrmica causada per obertura i tancament repetides
Per tant, l'acer de la vàlvula ha de tenir:
Alta resistència tèrmica i duresa: No es suavitza a altes temperatures i manté una alta resistència
Excel·lent resistència a l'oxidació: resistent a l'oxidació per gas a -alta temperatura
Alta resistència al desgast: resistent a l'impacte i la fricció
Bona resistència a la fatiga tèrmica: No es trenca sota cicles de fred i calent
Tenacitat: el rendiment no es deteriora amb l'ús a llarg{0}}temps d'alta-temperatura
II. Principals classificacions i qualificacions típiques
L'acer de la vàlvula es divideix principalment en dues categories: martensític i austenític:
1. Vàlvula d'acer martensític (càrrega mitjana-baixa, temperatura mitjana)
Característiques: Major contingut de carboni (0,4-0,6%), que conté principalment Cr i Si. Es pot reforçar mitjançant trempat + tremp, amb una alta duresa, bona resistència al desgast i un cost més baix.
Temperatura d'ús: ≤ 700 graus, s'utilitza principalment per a vàlvules d'admissió o vàlvules d'escapament de càrrega lleugera-.
Graus típics:
4Cr9Si2 (1,4718): l'acer de vàlvula d'ús general-més utilitzat
4Cr10Si2Mo (1,4731): conté Mo, amb una millor resistència i tenacitat a alta -temperatura
2. Vàlvula d'acer austenítica (alta càrrega, alta temperatura)
Característiques: alt Cr, Ni i afegint N, W, Mo, etc. La resistència a la temperatura alta-, la resistència a la fluència i la resistència a la fatiga tèrmica són molt superiors al tipus martensític, però el preu és alt i el processament és difícil.
Temperatura d'ús: 700-850 graus, s'utilitza principalment per a vàlvules d'escapament de càrrega pesada.
Graus típics:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): l'acer de vàlvula austenític més clàssic, reforç de nitrogen, alta relació cost-rendiment
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): Cr alt, excel·lent resistència a l'oxidació
GH4751 (Nimonic 80A): aliatge d'alta-temperatura basat en níquel-, utilitzat en escenaris d'ultra-temperatura i ultra-alta resistència
| C | Cr | Si | Mn | Ni | Mo | N | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4Cr9Si2 | 0.35~0.50 | 8.0~10.0 | 2.0~3.0 | - | - | - | - | |
| 4Cr10Si2Mo | 0.35~0.45 | 9.0~11.0 | 1.9~2.6 | - | - | 0.7~1.0 | - | |
| 21-4N | 0.45~0.60 | 20.0~22.0 | ≤1,0 | 8.0~10.0 | 3.2~4.3 | - | 0.3-0.5 |
Acer martensític resistent a la calor 4Cr9Si2 X45CrSi9-3 (1,4718) ≤700 graus Motor de gasolina normal, vàlvula d'admissió de motor dièsel lleuger / vàlvula d'escapament de baixa càrrega
Acer martensític resistent a la calor 4Cr10Si2Mo X40CrSiMo10-2 (1,4731) ≤750 graus Motor dièsel de càrrega mitjana, vàlvula d'escapament del vehicle
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Vàlvula austenítica Acer 21-4N 750 ~ 800 graus Vàlvula d'escapament de camions pesats, vaixells, motors d'alta potència