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        氣門的氮碳共滲工藝

        2017年08月03日09:03 青島豐東熱處理

        (1)氣門的工作條件和要求

        氣門是在內燃機工作過程中密封燃燒室和控制內燃機氣體交換的精密零件,是保證內燃機動力性能、可靠性和耐久性的關鍵部件,因此進、排氣門是其心臟部件。氣門在工作過程中閥口錐面與汽缸蓋相互接觸部分、氣閥桿端與搖臂之間發生劇烈的摩擦作用、高溫氣體沖刷和腐蝕溫度高,進氣門主要承受反復沖擊的機械負荷,其工作溫度在300~400℃,而排氣門除承受沖擊的機械負荷外,還受到高溫氧化性氣體的腐蝕以及熱應力、錐面熱箍應力和燃燒時氣體壓力等的共同作用,排氣門的工作溫度為600~800℃,因此在運動過程中氣門要承受沖擊載荷和燃燒廢氣的腐蝕等作用,工作條件惡劣。因此對氣門的技術要求為:

        ①氣門有高的熱強性和良好的耐腐蝕性;

        ②冷熱交替條件下,內部組織與性能不變,具有良好的綜合力學性能;

        ③在工作條件下具有足夠的熱強性和高耐磨性;

        ④有高的抗氧化性;

        ⑤良好的機械加工和熱加工性。

        (2)材料的選擇和機械加工流程

        根據氣門的工作環境和技術要求,所采用的材料必須具備足夠的高溫強度和耐磨性能,良好的抗氧化性和抗燃氣腐蝕性能,較高的熱傳導率和較低的膨脹系數等,同時具備優良的冷熱加工性和焊接性能等。材料的選擇應按工作環境、介質和耐久性等幾個方面進行綜合考慮,通常要采用含碳量0.3%~0.5%的合金鋼制造,合金元素有鉻、硅、鎳、鎢、鉬等,而下面的三類鋼材即可滿足要求,國家標準推薦下列幾種材料來制作氣門。這些材料具有高的高溫性能、在冷熱變化的情況下其組織穩定,并有一定的抗氧化性及抗燃氣腐蝕性,抗沖擊性和抗動應力,熱加工易于成型,切削加工性好。

        ①低合金結構鋼,40Cr、45Mn2;

        ② 馬氏體耐熱鋼(Cr-Si),4Cr9S12、4Cr10Sio2Mo、5Cr8Si2、9Cr18Mo2V、8Cr20Si2Ni、5Cr8Si3;

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