Venttiili on moottorin ydinkomponentti ja toimii erittäin ankarissa olosuhteissa:
Korkea lämpötila: Poistoventtiilin lämpötila voi olla 650-850 astetta
Korkea paine: Kärsi räjähdyspaineen vaikutuksesta
Korroosio: Korkean lämpötilan{0}}kaasun (sisältää rikkiä ja lyijyä) aiheuttama hapettuminen ja korroosio
Hankaus: Toistuva isku ja kitka venttiilin istukan kanssa
Väsymys: Toistuvasta avaamisesta ja sulkemisesta johtuva mekaaninen väsymys ja lämpöväsymys
Siksi venttiiliteräksessä on oltava:
Korkea lämpölujuus ja kovuus: Ei pehmene korkeissa lämpötiloissa ja säilyttää korkean lujuuden
Erinomainen hapettumisenkestävyys: Kestää korkean lämpötilan{0}}kaasun aiheuttamaa hapettumista
Korkea kulutuskestävyys: Kestää iskuja ja kitkaa
Hyvä lämpöväsymiskestävyys: Ei halkeile kylmän ja kuuman syklin aikana
Sitkeys: Suorituskyky ei heikkene pitkäaikaisessa-korkeassa{1}}lämpötiloissa
II. Pääluokitukset ja tyypilliset arvosanat
Venttiiliteräs jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan: martensiittiseen ja austeniittiseen:
1. Martensiittisten venttiilien teräs (keski-matala kuormitus, keskilämpötila)
Ominaisuudet: Korkeampi hiilipitoisuus (0,4-0,6 %), sisältää pääasiassa Cr:a ja Si:a. Sitä voidaan vahvistaa karkaisulla + karkaisulla, korkea kovuus, hyvä kulutuskestävyys ja alhaisemmat kustannukset.
Käyttölämpötila: ≤ 700 astetta, käytetään enimmäkseen imuventtiileissä tai kevyessä{1}}kuormitetuissa pakoventtiileissä.
Tyypilliset arvosanat:
4Cr9Si2 (1,4718): Yleisimmin käytetty, yleiskäyttöinen venttiiliteräs
4Cr10Si2Mo (1,4731): Sisältää Mo:ta, jolla on parempi lujuus ja sitkeys korkeassa-lämpötiloissa
2. Austeniittista venttiiliterästä (suuri kuormitus, korkea lämpötila)
Ominaisuudet: Korkea Cr, Ni ja lisäämällä N, W, Mo jne. Korkea-lämpötilalujuus, virumisvastus ja lämpöväsymiskestävyys ovat paljon parempia kuin martensiittisen tyypin, mutta hinta on korkea ja käsittely vaikeaa.
Käyttölämpötila: 700-850 astetta, käytetään pääasiassa raskaan kuormituksen pakoventtiileissä.
Tyypilliset arvosanat:
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N): Klassisin austeniittinen venttiiliteräs, typpivahvistus, korkea kustannus-suorituskykysuhde
23-8N (5Cr23Ni8Mn3N): korkea Cr, erinomainen hapettumisenkestävyys
GH4751 (Nimonic 80A): Nikkeli-
| C | Cr | Si | Mn | Ni | 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 martensiittinen lämmönkestävä teräs X45CrSi9-3 (1,4718) ≤700 astetta Tavallinen bensiinimoottori, kevyen dieselmoottorin imuventtiili / matalakuormituspakoventtiili
4Cr10Si2Mo martensiittinen lämmönkestävä teräs X40CrSiMo10-2 (1,4731) ≤750 astetta Keskikuormitettu dieselmoottori, ajoneuvon pakoventtiili
5Cr21Mn9Ni4N (21-4N) Austeniittisten venttiilien teräs 21-4N 750-800 astetta Raskaat kuorma-autot, laivat, suuritehoisten moottoreiden pakoventtiili