La válvula es un componente central del motor y funciona en condiciones extremadamente duras:
Alta temperatura: la temperatura de la válvula de escape puede alcanzar 650-850 grados
Alta presión: Sufrir el impacto de la presión explosiva.
Corrosión: oxidación y corrosión por gas-de alta temperatura (que contiene azufre y plomo).
Abrasión: Impacto y fricción frecuentes con el asiento de la válvula.
Fatiga: fatiga mecánica y fatiga térmica causada por aperturas y cierres repetidos.
Por tanto, el acero de la válvula debe poseer:
Alta resistencia térmica y dureza: no se ablanda a altas temperaturas y mantiene una alta resistencia
Excelente resistencia a la oxidación: resiste la oxidación por gas a alta-temperatura
Alta resistencia al desgaste: Resistente al impacto y la fricción
Buena resistencia a la fatiga térmica: no se agrieta en ciclos de frío y calor.
Dureza: el rendimiento no se deteriora con el uso-de alta-temperatura a largo plazo
II. Clasificaciones principales y grados típicos.
El acero para válvulas se divide principalmente en dos categorías: martensítico y austenítico:
1. Acero martensítico para válvulas (carga media-baja, temperatura media)
Características: Mayor contenido en carbono (0,4-0,6%), conteniendo principalmente Cr y Si. Se puede reforzar mediante temple + revenido, con alta dureza, buena resistencia al desgaste y menor costo.
Temperatura de uso: inferior o igual a 700 grados, utilizada principalmente para válvulas de admisión o válvulas de escape de carga ligera-.
Grados típicos:
4Cr9Si2 (1.4718): el acero para válvulas de uso general-más comúnmente utilizado.
4Cr10Si2Mo (1.4731): contiene Mo, con mejor resistencia y tenacidad a altas-temperaturas.
2. Acero de válvula austenítico (alta carga, alta temperatura)
Características: alto contenido de Cr, Ni y adición de N, W, Mo, etc. La resistencia a altas temperaturas-, la resistencia a la fluencia y la resistencia a la fatiga térmica son muy superiores al tipo martensítico, pero el precio es alto y el procesamiento es difícil.
Temperatura de uso: 700-850 grados, utilizada principalmente para válvulas de escape de carga pesada.
Grados típicos:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): El acero para válvulas austenítico más clásico, refuerzo con nitrógeno, alta relación costo-rendimiento
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): Alto Cr, excelente resistencia a la oxidación
GH4751 (Nimonic 80A): aleación de alta-temperatura a base de níquel-, utilizada en escenarios de temperatura ultra-alta y resistencia ultra-alta.
| C | cr | Si | Minnesota | Ni | Mes | 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 | Menor o igual a 1,0 | 8.0~10.0 | 3.2~4.3 | - | 0.3-0.5 |
Acero martensítico resistente al calor 4Cr9Si2 X45CrSi9-3 (1.4718) Menor o igual a 700 grados Válvula de admisión/válvula de escape de baja carga para motores de gasolina ordinarios y motores diésel ligeros
Acero martensítico resistente al calor 4Cr10Si2Mo X40CrSiMo10-2 (1.4731) Menos o igual a 750 grados Motor diésel de carga media, válvula de escape de vehículo
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Válvula austenítica Acero 21-4N 750~800 grados Válvula de escape para motores de alta potencia, barcos y camiones pesados