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气阀钢

应用领域:发动机

技术标准:ASTM B 637, ASME SB 637, ISO 9723, ISO9724, ISO9725, AMS 5667, AMS 5668

          气阀钢是用于制造汽油发动机和柴油发动机进、排气阀的材料,也是整个发动机中的关键材料。气阀钢一般在高温、高压、高冲刷和高磨蚀的苛刻条件下工作,因而对热强度、热硬性、疲劳强度、耐磨性及耐腐蚀等性能要求较高。目前除广泛使用的奥氏体型气阀钢,如53Cr21Mn9Ni4N(简称21-4N)等、马氏体型气阀钢,如42Cr9Si2等外,还有一类高温合金材料,以其高性能、优良性价比著称。典型牌号为GH4751Nimonic 80A以及Ni 30

GH4751(又名751合金)是一种通过添加铝、钛元素达到沉淀硬化效果的Ni-Cr合金,主要用于内燃机排气阀门。该合金在913°C时仍具有良好的耐氧化性能、高强度和蠕变断裂性能,且对气缸排放废气中的硫、溴、氯等污染物表现出良好的耐腐蚀性。其物理性能、机械性能以及耐蚀性能与X-750同样优异。

80AUNS N07080)同属通过添加铝、钛、碳等元素达到时效硬化的、由Ni-Cr组成的镍基高温合金,使用温度可达815°C。在高温下具有良好的强度和非常优异的耐腐蚀性能以及抗氧化性能,被广泛应用于制造燃气机轮组件(如叶片,环形件,盘)、汽车排气阀等。

Ni 30UNS S66315)也是一种沉淀硬化的、但是由Fe-Ni组成的铁镍基高温合金,其性能介于铁基和昂贵的镍基合金之间,主要用于制造发动机气门。760°C时该合金仍具有较好的强度和耐腐蚀性能。

 

化学成分Chemical composition (wt %)

合金牌号

Alloy

C

Cr

Fe

Ti

Al

Nb+Ta

Mn

Si

GH4751

≤0.10

14.0-17.0

5.0-9.0

2.0-2.6

0.9-1.5

0.7-1.2

≤1.0

≤0.5

80A

0.04-0.10

18.0-21.0

≤3.0

1.8-2.7

1.0-1.8

/

≤1.0

≤1.0

Ni 30

≤0.08

13.5-15.5

余量

2.3-2.9

1.6-2.2

0.4-0.9

≤0.5

≤0.5

合金牌号

Alloy

S

P

Cu

Ni

B

/

/

/

GH4751

≤0.01

≤0.015

≤0.5

Balance

/

/

/

/

80A

≤0.015

≤0.02

≤0.2

Balance

≤0.008

/

/

/

Ni 30

≤0.015

≤0.015

/

29.5-33.5

/

/

/

/

力学性能 Mechanical properties

合金牌号

Alloy

室温力学性能

Reference values for the mechanical properties at room temperature

Rm /MPa

Rp0.2 /MPa

A (%)

Z (%)

HRC

GH4751

1100-1300

630-850

12-33

20-32

32-40

80A

1050-1400

620-969

15-40

20-38

32-38

Ni 30

1124

655

34

54

31

合金牌号

Alloy

不同高温下的拉伸强度Rm /MPa

Reference values for the tensile strength at elevated temperatures

 

500

550

600

650

700

800

GH4751

1000

980

930

825

770

510

80A

1050

1030

834

790

724

496

Ni 30

1002a

988b

 

947c

 

630d

合金牌号

Alloy

不同高温下的屈服强度Rp0.2 /MPa

Reference values for the 0.2%-proof stress at elevated temperatures

 

500

550

600

650

700

800

GH4751

725

710

690

565

650

425

80A

700

650

650

550

600

450

Ni 30

625a

613b

 

671c

 

554d

 

1000 h后的蠕变强度/MPa

Reference values for the creep strength after 1000 h

 

650

725

800

/

/

/

GH4751

475

260

125

/

/

/

80A

500

290

150

/

/

/

Ni 30

/

276e

269f

/

/

/

注:a -430℃;b -540℃;c -649℃;d -760℃;e -400 hf -100 h

 物理性能Physical properties

参数

GH4751

80A

Ni 30

密度Density, g/cm3

8.22

8.19

7.86

相对磁导率Permeability

1.0035

1.0006

1.0170

熔点Melting range,

1390~1430

1320~1365

1315~1399

电阻率Electrical resistivity, μΩ•m

1.22

1.24

1.07

居里温度Curie temperature,

-125

-112

/

热导率Thermal conductivity, W/m•

12.0

11.2

13.0

膨胀系数Coefficient of expansion(at 25-100°C), μm/m •

12.6

12.7

14.9

弹性模量 Young’s Modulus, GPa

214

219

200


主要品种及规格Product forms & sizes (mm)

丝材Wire: Ф5Ф12

棒材 Bar: Ф35Ф250

薄板、带材Plate, Sheet and Strip: δ0.1δ30

其它规格 Other Forms & sizes: 可协商 Negotiable

 主要执行标准Reference standards:

棒、锻件

Rod, Bar, Forging stock

ASTM B 637, ASME SB 637, ISO 9723, ISO9724, ISO9725, AMS 5667, AMS 5668, AMS 5669, AMS 5670, AMS 5671, AMS 5747, EN10269GB/T 12773-2008

板、带 Plate, Sheet, Strip

ISO 6208, AMS 5542 and AMS 5598

Wire

BS HR 505, AMS 5698, AMS 5699SAE J775QC/T 469-2002ISO 683-15GB/T 23337-2009

物理性能Physical properties

密度Density, cm3

8.44

相对磁导率Permeability

1.0006

熔点Melting range,

1290~1350

居里温度Curie temperature,

-196

热导率Thermal conductivity, W/m•

11.4

弹性模量 Young’s Modulus EGPa

205

切变模量 Shear Modulus GGPa

80

主要品种及规格 Product forms & sizes (mm)

&Wire & Bar:     φ0.5~φ500

& Plate & Strip:   δ0.1~δ40×b50b3000

其它规格 Other Forms & sizes: 可协商 Negotiable

主要执行标准 Reference standards:

    ASTM B 443ASTM B 444ASTM B 446AMS 5666FAMS 5837

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