Η βαλβίδα είναι βασικό εξάρτημα του κινητήρα και λειτουργεί κάτω από εξαιρετικά σκληρές συνθήκες:
Υψηλή θερμοκρασία: Η θερμοκρασία της βαλβίδας εξαγωγής μπορεί να φτάσει τους 650-850 βαθμούς
Υψηλή πίεση: Υποφέρει από την κρούση της εκρηκτικής πίεσης
Διάβρωση: Οξείδωση και διάβρωση από το αέριο υψηλής{{0} θερμοκρασίας (που περιέχει θείο και μόλυβδο)
Τρίψη: Συχνή κρούση και τριβή με την έδρα της βαλβίδας
Κόπωση: Μηχανική κόπωση και θερμική κόπωση που προκαλείται από επαναλαμβανόμενο άνοιγμα και κλείσιμο
Επομένως, ο χάλυβας βαλβίδας πρέπει να διαθέτει:
Υψηλή θερμική αντοχή και σκληρότητα: Δεν μαλακώνει σε υψηλές θερμοκρασίες και διατηρεί υψηλή αντοχή
Εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση: Ανθεκτικό στην οξείδωση από αέριο υψηλής- θερμοκρασίας
Υψηλή αντοχή στη φθορά: Ανθεκτικό σε κρούση και τριβή
Καλή αντοχή στη θερμική κόπωση: Δεν σπάει σε κύκλους κρύου και ζεστού
Ανθεκτικότητα: Η απόδοση δεν υποβαθμίζεται με μακροχρόνια χρήση σε υψηλές-θερμοκρασίες
II. Κύριες ταξινομήσεις και τυπικοί βαθμοί
Ο χάλυβας βαλβίδων χωρίζεται κυρίως σε δύο κατηγορίες: τον μαρτενσιτικό και τον ωστενιτικό:
1. Μαρτενσιτικός χάλυβας βαλβίδας (μεσαίο-χαμηλό φορτίο, μέτρια θερμοκρασία)
Χαρακτηριστικά: Υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα (0,4-0,6%), κυρίως με Cr και Si. Μπορεί να ενισχυθεί μέσω σβέσης + σκλήρυνσης, με υψηλή σκληρότητα, καλή αντοχή στη φθορά και χαμηλότερο κόστος.
Θερμοκρασία χρήσης: ≤ 700 μοίρες , χρησιμοποιείται κυρίως για βαλβίδες εισαγωγής ή βαλβίδες εξαγωγής ελαφριού-φορτίου.
Τυπικοί βαθμοί:
4Cr9Si2 (1,4718): Ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος, γενικής-χάλυβας βαλβίδων
4Cr10Si2Mo (1,4731): Περιέχει Mo, με καλύτερη αντοχή σε υψηλές-θερμοκρασίες και σκληρότητα
2. Χάλυβας ωστενιτικής βαλβίδας (υψηλού φορτίου, υψηλής θερμοκρασίας)
Χαρακτηριστικά: Υψηλό Cr, Ni και προσθήκη N, W, Mo, κ.λπ. Η αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία, η αντοχή σε ερπυσμό και η αντοχή στη θερμική κόπωση είναι πολύ ανώτερες από τον τύπο μαρτενσιτικού, αλλά η τιμή είναι υψηλή και η επεξεργασία δύσκολη.
Θερμοκρασία χρήσης: 700-850 μοίρες, χρησιμοποιείται κυρίως για βαλβίδες εξαγωγής βαρέως φορτίου.
Τυπικοί βαθμοί:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): Ο πιο κλασικός χάλυβας ωστενιτικής βαλβίδας, ενίσχυση με άζωτο, υψηλή σχέση κόστους-απόδοσης
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): Υψηλό Cr, εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση
GH4751 (Nimonic 80A): κράμα-με βάση το νικέλιο υψηλής-θερμοκρασίας, που χρησιμοποιείται σε σενάρια εξαιρετικά-υψηλής θερμοκρασίας και εξαιρετικά-υψηλής αντοχής
| C | Cr | Σι | Mn | Ni | Μο | 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 |
4Cr9Si2 Μαρτενσιτικός ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας X45CrSi9-3 (1,4718) ≤700 μοιρών Συνήθης βενζινοκινητήρας, βαλβίδα εισαγωγής κινητήρα ελαφρού ντίζελ / βαλβίδα εξαγωγής χαμηλού φορτίου
4Cr10Si2Mo Μαρτενσιτικός Χάλυβας Ανθεκτικό στη Θερμότητα X40CrSiMo10-2 (1,4731) ≤750 μοιρών Μηχανή ντίζελ μεσαίου φορτίου, βαλβίδα εξαγωγής οχήματος
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Austenitic Valve Steel 21-4N 750~800 grade Βαρέα φορτηγά, πλοία, κινητήρες υψηλής ισχύος Βαλβίδα εξαγωγής