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牌号简介
德国标准 DIN 10090中,X45CrSi9-3由于其设计时的优越使用性能,通常为内燃机进气阀座材料的首选。内燃机进气阀由于其工作环境的复杂性,在零件粗加工完成后,还要对零件进行调质和表面渗氮处理。
按德国标准DIN 10027中钢的命名体系中规定各符号代表的意思:
X-至少某一合金元素平均含量超过5%;
45-碳名义含量为0.45%,实际含量为0.40%-0.50%;
Cr-含Cr; Si-含Si; 9-Cr名义含量9%,实际含量为8.00%-10.00%;
3-Si名义含量为3%,实际含量为2.7%-3.30%。
成分性能
X45CrSi9-3+V牌号化学成分及力学性能:
化学成分(%) | |||||||||
C | Si | Mn | P | S | Cr | Mo | Ni | ||
0.40-0.50 | 2.70-3.30 | ≤0.60 | ≤0.040 | ≤0.030 | 8.00-10.00 | - | ≤0.5 | ||
力学性能(室温) | |||||||||
HRB | 屈服强度 | 抗拉强度 | 伸长率 | 断面收缩率 | |||||
266-325 | 700MPa | 900-1100MPa | 14% | 40% | |||||
注:V-符号表示调质状态,即Q+T(淬火+回火) |
不同温度下力学性能 | ||||||
500℃ | 550℃ | 600℃ | 650℃ | 700℃ | 750℃ | |
抗拉强度(MPa) | 500 | 360 | 250 | 170 | 110 | − |
屈服强度(MPa) | 400 | 300 | 240 | 120 | 80 | − |
蠕变强度a(MPa) | 190 | − | − | 40 | − | − |
a:蠕变强度是指1000h后的结果。 |
热处理数据 | ||||
热成型(℃) | 软化退火(℃) | 淬火或固溶处理(℃) | 淬火介质 | 回火(℃) |
1100-900 | 780-820/空气或水 | 1000-1050 | 油 | 720-820/空气或水 |
对于用作内燃机进气阀座的X45CrSi9-3钢牌号,通过理论计算,规定的化学成分在500℃~550℃期间会有较明显的回火脆性倾向,所以在调质处理后,在此温度区间执行较快速的冷却对于避免回火脆性是有利的。
加工及热处理
对于内燃机进气阀座,需要对其进行表面氮化处理,以期获得表面较高的硬度,优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。通常情况下,表面硬度需>850HV5,表面氮化层深度:0.15mm-0.25mm。
保持较长的氮化时间,可以给部件表面带来较厚的混合层,更高的表面硬度,但同时对部件芯部硬度的影响也是显而易见的,甚至会导致芯部组织的畸变。特别是热处理后部件若需要矫直,采取适当的回火处理是必要的,以避免二次回火脆性。
已经表面氮化处理的进气阀座
调质处理温度曲线
等离子氮化炉
注:氮化温度:555±5℃ 保持时间:30小时 氮气参数:1.7-1.9L/min 出炉温度:≤100℃
锻造设备