Supapa este o componentă de bază a motorului și funcționează în condiții extrem de dure:
Temperatura ridicată: temperatura supapei de evacuare poate ajunge la 650-850 de grade
Presiune ridicată: suferă de impactul presiunii explozive
Coroziune: oxidare și coroziune de către gazul la temperatură înaltă-(conținând sulf și plumb)
Abraziune: impact și frecare frecvente cu scaunul supapei
Oboseală: oboseală mecanică și oboseală termică cauzată de deschiderea și închiderea repetate
Prin urmare, oțelul supapei trebuie să aibă:
Rezistență termică și duritate ridicate: Nu se înmoaie la temperaturi ridicate și menține rezistența ridicată
Rezistență excelentă la oxidare: rezistență la oxidare cu gaz la temperatură înaltă-
Rezistență ridicată la uzură: rezistent la impact și frecare
Rezistență bună la oboseală termică: Nu se crapă în timpul ciclurilor reci și calde
Duritate: performanța nu se deteriorează în cazul utilizării pe termen lung la temperatură ridicată
II. Clasificări principale și note tipice
Oțelul pentru supape este împărțit în principal în două categorii: martensitic și austenitic:
1. Oțel pentru supapă martensitică (sarcină medie-scăzută, temperatură medie)
Caracteristici: Conținut mai mare de carbon (0,4-0,6%), conținând în principal Cr și Si. Poate fi consolidat prin călire + călire, cu duritate ridicată, rezistență bună la uzură și costuri mai mici.
Temperatura de utilizare: mai mică sau egală cu 700 de grade, folosită în principal pentru supapele de admisie sau supapele de evacuare cu sarcină ușoară-.
Note tipice:
4Cr9Si2 (1,4718): cel mai frecvent utilizat oțel pentru supape de uz general-
4Cr10Si2Mo (1,4731): Conține Mo, cu rezistență și tenacitate mai bune la temperatură ridicată-
2. Oțel pentru supapă austenitică (sarcină mare, temperatură ridicată)
Caracteristici: Cr, Ni ridicat și adăugarea de N, W, Mo etc. Rezistența ridicată la temperatură, rezistența la fluaj și rezistența la oboseală termică sunt cu mult superioare tipului martensitic, dar prețul este ridicat și procesarea este dificilă.
Temperatura de utilizare: 700-850 de grade, utilizată în principal pentru supapele de evacuare pentru sarcini grele.
Note tipice:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): cel mai clasic oțel austenitic pentru supape, întărire cu azot, raport ridicat cost-performanță
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): Cr ridicat, rezistență excelentă la oxidare
GH4751 (Nimonic 80A): aliaj de-nichel pentru temperatură înaltă-, utilizat în scenarii de temperatură ultra{-înaltă și ultra-rezistentă
| C | Cr | Si | Mn | Ni | Lu | 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 | Mai mic sau egal cu 1,0 | 8.0~10.0 | 3.2~4.3 | - | 0.3-0.5 |
4Cr9Si2 Oțel martensitic rezistent la căldură X45CrSi9-3 (1,4718) Mai puțin sau egal cu 700 de grade Motor obișnuit pe benzină, supapă de admisie a motorului diesel ușor / supapă de evacuare cu sarcină mică
4Cr10Si2Mo Oțel martensitic rezistent la căldură X40CrSiMo10-2 (1,4731) Mai puțin sau egal cu 750 de grade Motor diesel cu sarcină medie, supapă de evacuare a vehiculului
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Supapă austenitică Oțel 21-4N 750~800 grade Camioane grele, nave, motoare de mare putere supapă de evacuare
