A válvula é um componente central do motor e opera sob condições extremamente adversas:
Alta temperatura: A temperatura da válvula de escape pode atingir 650-850 graus
Alta pressão: Sofrendo com o impacto da pressão explosiva
Corrosão: oxidação e corrosão pelo gás de alta-temperatura (contendo enxofre e chumbo)
Abrasão: Impacto frequente e fricção com a sede da válvula
Fadiga: Fadiga mecânica e fadiga térmica causada por aberturas e fechamentos repetidos
Portanto, o aço da válvula deve possuir:
Alta resistência térmica e dureza: Não amolece em altas temperaturas e mantém alta resistência
Excelente resistência à oxidação: resistente à oxidação por gases-de alta temperatura
Alta resistência ao desgaste: Resistente ao impacto e ao atrito
Boa resistência à fadiga térmica: Não racha sob ciclos frios e quentes
Resistência: o desempenho não se deteriora sob uso prolongado de-alta temperatura-
II. Principais classificações e notas típicas
O aço para válvulas é dividido principalmente em duas categorias: Martensítico e Austenítico:
1. Aço de válvula martensítico (carga média-baixa, temperatura média)
Características: Maior teor de carbono (0,4-0,6%), contendo principalmente Cr e Si. Pode ser reforçado por têmpera + revenido, com alta dureza, boa resistência ao desgaste e menor custo.
Temperatura de uso: ≤ 700 graus, usada principalmente para válvulas de admissão ou válvulas de exaustão de carga leve.
Notas típicas:
4Cr9Si2 (1.4718): o aço para válvulas de uso geral-mais comumente usado
4Cr10Si2Mo (1.4731): Contém Mo, com melhor resistência e tenacidade em altas-temperaturas
2. Aço de válvula austenítica (alta carga, alta temperatura)
Características: Alto Cr, Ni e adição de N, W, Mo, etc. A resistência a altas-temperaturas, resistência à fluência e resistência à fadiga térmica são muito superiores ao tipo martensítico, mas o preço é alto e o processamento é difícil.
Temperatura de uso: 700-850 graus, usada principalmente para válvulas de exaustão de carga pesada.
Notas típicas:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): O aço para válvula austenítico mais clássico, reforçado com nitrogênio, alta relação custo-desempenho
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): Alto Cr, excelente resistência à oxidação
GH4751 (Nimonic 80A): liga de-níquel para altas-temperaturas, usada em cenários de ultra-alta temperatura e ultra{5}}alta resistência
| C | Cr | Si | Mn | Não | Mo | 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 | ≤1,0 | 8.0~10.0 | 3.2~4.3 | - | 0.3-0.5 |
4Cr9Si2 Aço Martensítico Resistente ao Calor X45CrSi9-3 (1.4718) ≤700 graus Motor a gasolina comum, válvula de admissão de motor diesel leve/válvula de escape de baixa carga
Aço martensítico resistente ao calor 4Cr10Si2Mo X40CrSiMo10-2 (1.4731) ≤750 graus Motor diesel de carga média, válvula de escape do veículo
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Aço de válvula austenítica 21-4N 750 ~ 800 graus Caminhões pesados, navios, válvula de escape de motores de alta potência