冶煉過程
電爐熔煉或轉(zhuǎn)爐煉鋼
電爐熔煉:通過電能將爐料加熱熔化,這種方式可以更靈活地控制熔煉過程的溫度和氣氛。在電爐中,原料逐漸熔化并混合均勻,形成鋼水。電爐熔煉適用于小批量、要求的特殊鋼種生產(chǎn)。
轉(zhuǎn)爐煉鋼:利用氧氣將鐵水中的碳、硅、錳等元素氧化,去除雜質(zhì)并調(diào)整鋼水成分。轉(zhuǎn)爐煉鋼具有生產(chǎn)、成本低的優(yōu)點(diǎn),適合大規(guī)模生產(chǎn)。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中,需要嚴(yán)格控制吹氧速度、時(shí)間和溫度等參數(shù),以確保鋼水的質(zhì)量和純凈度。
精煉處理
LF(Ladle Furnace)精煉:即鋼包精煉爐,在鋼包中對(duì)鋼水進(jìn)行進(jìn)一步的精煉。LF精煉可以調(diào)節(jié)鋼水溫度、成分和純凈度,通過底部吹氬攪拌鋼水,使鋼水中的夾雜物上浮,同時(shí)還可以加入合金調(diào)整成分。例如,在LF精煉過程中可以微調(diào)鉻、鎳等合金元素的含量,確保其在規(guī)定的范圍內(nèi)。
AOD(Argon Oxygen Decarburization)精煉或VOD(Vacuum Oxygen Decarburization)精煉:這兩種精煉方式主要用于不銹鋼等特殊鋼種的生產(chǎn)。AOD精煉是在常壓下通過吹入氬氣和氧氣來降低鋼水中的碳含量,同時(shí)去除雜質(zhì);VOD精煉則是在真空環(huán)境下進(jìn)行類似的操作,更有利于去除氣體雜質(zhì)和提高鋼水的純凈度。
分類
按組織類型分類:閥門用鋼可以分為馬氏體型和奧氏體型兩種。常用的馬氏體型閥門鋼有4Cr9Si2和4Cr10Si2Mo鋼,而常用的奧氏體型閥門鋼有4Cr14Ni14W2Mo鋼。
按化學(xué)成分分類:閥門用鋼還可以分為碳素鋼、合金鋼等多種類型。不同類型的鋼材具有不同的化學(xué)成分和力學(xué)性能,以滿足不同工況下的使用要求。
氣閥鋼牌號(hào)眾多,以下是一些常見的氣閥鋼牌號(hào):
馬氏體氣閥鋼
42Cr9Si2:具有較好的淬硬性和抗腐蝕性,是我國(guó)農(nóng)用車等負(fù)荷不高的內(nèi)燃機(jī)排氣閥和一些中高負(fù)荷內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣閥常用材料。
45Cr9Si3:在歐美、日本多年來作為標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)大量使用,與 42Cr9Si2 鋼相比,淬硬性和抗腐蝕性更好,但在我國(guó)因特殊鋼廠熱軋機(jī)精度低、軋材偏差大等因素,采用特定生產(chǎn)工藝時(shí)成本較高。
40Crl0Si2Mo:是我國(guó)常用的馬氏體氣閥鋼之一,具有良好的綜合性能。
51Cr8Si2:即 SUH11、X50CrSi82,是日本標(biāo)準(zhǔn)中的較早鋼號(hào),成分中降低了 Cr、Si 的含量,使鋼材成本降低,熱塑性和室溫塑性提高,回火脆性減小,成材率提高,淬火后的硬度能夠大于 58HRC,適宜于用作排氣閥摩擦焊結(jié)構(gòu)的閥桿。
80Cr20Si2Ni:歐美各國(guó)曾為提高耐蝕性、耐磨性開發(fā)應(yīng)用的鋼號(hào),但在特鋼廠生產(chǎn)中塑性差,成材率低,在制閥廠中氣閥桿端淬火硬度不能 50HRC,造成成品率低、成本高,在 ISO683 - 13 標(biāo)準(zhǔn)和其他有些國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中已被取消,由德國(guó)鋼號(hào) X85CrMoV182 替代。
85Cr18Mo2V:德國(guó)鋼號(hào) X85CrMoV182,具有良好的耐熱性和耐磨性。
86Cr18W2VRe:具有較高的強(qiáng)度和耐熱性。
4Cr14Ni4W2Mo:有較高的熱強(qiáng)性,用于內(nèi)燃機(jī)重負(fù)荷排氣閥。
4Cr10Si2Mo:有較高的熱強(qiáng)性,作內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣閥、輕負(fù)荷發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣閥。
奧氏體氣閥鋼
5Cr21Mn9Ni4N:以經(jīng)受高溫強(qiáng)度為主的汽油及柴油機(jī)用排氣閥,通常在 1100 - 1200℃固溶,730 - 780℃時(shí)效。
2Cr21Ni12N:以抗氧化為主的汽油及柴油機(jī)用排氣閥,一般在 1100 - 1200℃固溶,780 - 820℃時(shí)效。
4Cr14Ni14W2Mo:有較高的熱強(qiáng)性,用于內(nèi)燃機(jī)重負(fù)荷排氣閥,通常在 1100 - 1200℃固溶,730 - 780℃時(shí)效。