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我國內(nèi)燃機(jī)氣閥鋼的發(fā)展歷程
返回列表 來源: 同一金屬氣閥鋼廠家 發(fā)布日期: 2021.06.15

內(nèi)燃機(jī)包括汽油機(jī)和柴油機(jī),主要應(yīng)用于汽車、摩托車、拖拉機(jī)、船艦、內(nèi)燃機(jī)車、坦克、石油鉆機(jī)、工程機(jī)械、移動電站等,在國民經(jīng)濟(jì)中起著重要作用。氣閥是內(nèi)燃機(jī)的重要的工作零件和易損件,工作條件異常惡劣,要在500~900℃高溫、高壓、汽油柴油等腐蝕性燃?xì)庵薪?jīng)受頻繁往復(fù)的高速運(yùn)動和摩擦,沖擊負(fù)荷大,氣閥工作的好壞直接影響到發(fā)動機(jī)的工作性能,故對制造氣閥的材料要求也極為苛刻。

隨著世界汽車工業(yè)的發(fā)展,發(fā)達(dá)國家不斷開發(fā)出各類新型氣閥鋼以滿足不同類型內(nèi)燃機(jī)的需求氣閥鋼已經(jīng)歷了高速鋼--硅鉻型不銹鋼--多相合金--耐熱鋼等多個發(fā)展階段,形成了專門的特殊鋼品種。二十世紀(jì)八、九十年代馬氏體氣閥鋼先后開發(fā)了5Cr8Si2,5Cr9Si3,9Cr18Mo2V等性能更佳、成本更低的氣閥鋼i89,由于該鋼種高溫性能較差,只能應(yīng)用于較低負(fù)荷工況下。

氣閥合金方面110-121有Incone751,Nimonic80A,NiFe25C120NbT,RS417,RS914,VMS-513.N-155, NCF2415C,NCF4015,TIA1氣閥合金等,大多是T、A1、Nb等沉淀硬化型合金,合金含量高、生產(chǎn)難度大、價格昂貴,因而應(yīng)用受到限制。為了提高氣閥局部區(qū)域的抗腐蝕性和耐磨性,美日兩國開發(fā)了Stellite 6,Stellite F,P37S(粉),Eatonite 6(粉)氣閥堆焊材料13,14),但由于受堆焊工藝復(fù)雜和堆焊質(zhì)量難控制,應(yīng)用受到很大影響。

我國內(nèi)燃機(jī)氣閥鋼的發(fā)展歷程

奧氏體氣閥鋼方面由于其性價比高、使用范圍最為廣泛,一直是研究的熱點(diǎn),1950 年左右為節(jié)鎳開發(fā)了5C21Mn9Ni4N(21-4N)高氮奧氏體時效鋼115,16,并于70年代在國際上得到廣泛研究和使用117-20,而且在21-4N基礎(chǔ)上歐洲各國研發(fā)出21-4NNb、21-4NWNb系列鋼種17.5美國研制了23-8N、21-2N6211,德國開發(fā)了不含鎳的6Cr21Mn10MoVNbN(Resis TEL)等氣閥鋼

奧氏體氣閥鋼由于綜合性能優(yōu)良、性價比高成為世界各國應(yīng)用最為廣泛的氣閥材料。我國汽車工業(yè)長期處于落后狀態(tài),內(nèi)燃機(jī)的功率小、負(fù)荷低、性能差,內(nèi)燃機(jī)的機(jī)型開發(fā)水平相對落后,因此我國氣門材料的生產(chǎn)技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國家。上個世紀(jì)50年代,我國引進(jìn)前蘇聯(lián)氣閥鋼,主要有4Cr9S24Cr10S2Mo4Cr14N14W2Mo,自行研制了Fe-A1-Mn 系列氣閥鋼1.70年代后期二汽采用5Cr21Mn9Ni4N作為排氣閥,揭開了國外氣閥鋼國產(chǎn)化的序幕,80~90年代以后在大量引進(jìn)國外先進(jìn)車型、機(jī)型的同時開展了國外氣閥鋼的國產(chǎn)化工作,所涉及的鋼種有2:21-4N、21-2N21-4NNb21-4NWNb、238N5Cr8Si2、9Cr18Mo2V、Resis TEL、Inconel751等氣閥鋼,但其中的高性能氣閥鋼由于生產(chǎn)難度很人,以及我國氣閥鋼生產(chǎn)技術(shù)水平低、生產(chǎn)設(shè)備落后,大多仍停留在國產(chǎn)化的初步階段,成本高而產(chǎn)品成品率較低,在此期間,我國自主開發(fā)了馬氏體氣閥鋼MF811(9Cr18W2VRE)1,與德國牌號9Cr18Mo2V性能相當(dāng)。90 年代后我國氣閥合金開發(fā)了LF2和LF4,性能水平達(dá)到了Inconel751等鎳基氣閥合金的水平,具有應(yīng)用前景,需要進(jìn)一步研究和推廣,但奧氏體氣閥鋼開發(fā)方面還較薄弱,開發(fā)的奧氏體氣閥鋼性能與21-4N相當(dāng)

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