1.排气阀的热处理工艺分析
(1)排气阀的失效形式
1)由于排气阀的最高工作温度处于其盘部和颈部,将导致这两部分极易因严重烧蚀而失效。
2)由于盘锥面与阀座接触处长时间承受严重热腐蚀、热磨损和热疲劳而失效。
3)杆部和颈部因疲劳折断也时有发生。
(2)主要性能要求 从对排气阀的主要失效方式分析可知,其整体应具有足够的强度、抗疲劳能力和一定的韧性;防止盘部烧蚀应有耐热性,盘锥面应有良好耐蚀性和耐磨性等。
(3)选材要点 由于其工作条件的特殊性,目前多数选用马氏体型的Cr-Si钢和奥氏体型的Cr-Mn-Ni和Cr-Ni钢,如42Cr9Si2、40Cr10Si2Mo、45Cr14Ni14W2Mo和53Cr21Mn9Ni4N以及53Cr21Mn9Ni4N与45Mn2(或42Cr9Si2)钢焊接等。
(4)排气阀的热处理工艺方法 典型的42Cr9Si2钢制排气阀调质处理工艺参数和40Cr10Si2Mo钢排气阀的热处理工艺参数,分别如表4-4和表4-5所示。
表4-4 42Cr9Si2钢制排气阀调质处理工艺参数
表4-5 40Cr10Si2Mo钢排气阀的热处理工艺参数(www.xing528.com)
2.典型挺杆的热处理工艺设计
以45Cr14Ni14W2Mo钢制机车和大马力柴油机的排气阀为例,对其进行热处理工艺设计。
(1)材料的化学成分45Cr14Ni14W2Mo钢的化学成分,如表4-6所示。
表4-6 45Cr14Ni14W2Mo钢的化学成分(质量分数) (%)
(2)热处理工艺设计45Cr14Ni14W2Mo钢排气阀的最终热处理为普通渗氮或离子渗氮。其工艺参数分别见图4-5的工艺1或工艺2。如果原材料在冶金厂已经固溶处理,则机械制造厂不再固溶处理,只进行时效处理。
图4-5 45Cr14Ni14W2Mo钢排气阀热处理工艺曲线
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