Hiệu suất cao Nội bộ van xả động cơ hợp kim ISO 9001

Hợp kim LF8 (hợp kim van LF8) cho van xả động cơ đốt trong hiệu suất cao

SẢN PHẨM

Van xả hợp kim LF8 (hợp kim van LF8) cho động cơ đốt trong (động cơ diesel và động cơ xăng) hiệu suất cao cho ô tô, đầu máy, máy kéo, tàu, xe tăng, giàn khoan dầu, máy móc xây dựng và trạm điện di động, vv cũng có thể cao ốc vít cường độ ở nhiệt độ cao.

MẪU SẢN PHẨM

Thanh và que: điều kiện giao hàng được cuộn, xử lý nhiệt, oxy hóa, tẩy cặn, quay, mặt đất và đánh bóng, vv

Khác: đĩa, ống và ống liền mạch, xi lanh, rèn, khối rèn, vv

PPLICATION

Hợp kim LF8 được sử dụng chủ yếu trong van xả của động cơ đốt trong hiệu suất cao dưới nhiệt độ làm việc lên tới 750 ° C. Do Alloy LF8 có độ bền và độ cứng cao hơn ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ cao so với Alloy 80A, nên nó được dự kiến ​​là vật liệu ưa thích cho hợp kim van lên đến nhiệt độ làm việc cao 750 ° C.

SKETCH CỦA GIÁ TRỊ TUYỆT VỜI

THỦ TỤC SẢN XUẤT CỦA VỊ TRÍ TUYỆT VỜI

Làm trống → Gia nhiệt bằng điện rèn rèn đầu trống → Xử lý nhiệt của phôi đầu và que → Hàn ma sát → Quay thô hoặc mài → Hoàn thành quay → Cắt chiều dài cố định → Nghiền mịn thân cây → Mạ crôm thân van → Nghiền mịn thân cây → NDT của van thành phẩm → Giao hàng

ĐIỀU KIỆN BỀ MẶT CỦA VỊ TRÍ TUYỆT VỜI

TRANG WEB SẢN XUẤT CỦA VỊ TRÍ TUYỆT VỜI

THÀNH PHẦN HÓA CHẤT (wt%):

Bảng 1

TỔNG QUAT

Van xả động cơ đốt trong hoạt động trong ăn mòn khí nhiệt độ cao và hành động căng thẳng cao và môi trường khắc nghiệt khác, van xả để chịu được nhiệt độ lên đến 600-800 ° C. Hợp kim 80A và Hợp kim 751 là hai hợp kim van thường được sử dụng. Với số lượng lớn ứng dụng, Alloy 80A ngày càng được chú ý vì hiệu suất nhiệt độ cao. Sau khi nghiên cứu về cấu trúc và tính chất của Hợp kim 80A, người ta thấy rằng sự gia tăng tỷ lệ Ti / Al đã cải thiện đáng kể các tính chất cơ học ở nhiệt độ phòng. Khi Ti / Al tương đối thấp, pha β-NiAl bị kết tủa ra khỏi tinh thể, và sẽ dẫn đến sự phá vỡ nhiệt độ cao của vật liệu.

Khi các yêu cầu về giảm phát thải tiếp tục tăng, các yêu cầu về hiệu suất động cơ tiếp tục tăng và nhiệt độ buồng đốt cũng được cải thiện hơn nữa. Theo nghiên cứu hiện tại về hiệu suất nhiệt độ cao của hợp kim van xả, người ta thấy rằng Hợp kim 80A và Hợp kim 751 có thể được sử dụng trong khoảng 700 ° C, nhưng khi nhiệt độ đạt tới 750 ° C, hiệu suất nhiệt độ cao của loại này hợp kim xuất hiện không đủ, và thường gây ra sự cố của van xả khi làm việc. Do đó, để thích ứng với nhiệt độ môi trường làm việc của van xả, một loại hợp kim van mới có hiệu suất tốt hơn Hợp kim 80A cần được phát triển, hoạt động ở khoảng 750 ° C.

Hợp kim LF8 cho van xả được phát triển dựa trên Hợp kim 80A để nghiên cứu ảnh hưởng của Cr, Al, Ti và Co lên pha kết tủa.

Nghiên cứu cho thấy với sự gia tăng hàm lượng Cr, pha γ 'tăng nhẹ, cho thấy Cr ít ảnh hưởng đến pha'. Sự gia tăng hàm lượng Cr trước tiên dẫn đến sự biến đổi loại cacbua từ M ₇ C ₃ sang M ₂₃ C ₆ , và sau đó số lượng M ₂₃ C ₆ tăng lên cùng với sự gia tăng hàm lượng Cr. Khi hàm lượng Cr vượt quá 20%, một số lượng lớn các pha α-Cr xuất hiện trong hợp kim.

Với sự gia tăng hàm lượng Al, pha γ 'tăng đáng kể, lượng cacbua M ₂₃ C ₆ tăng nhẹ, cho thấy Al là nguyên tố hình thành chính của pha', nhưng cũng tham gia vào sự hình thành các cacbua M ₂₃ C ₆ .

Content 'Hàm lượng pha tăng khi tăng hàm lượng Ti, nhưng khi hàm lượng Ti đạt 4,5%, một số lượng lớn các pha độ giòn tồn tại trong pha kết tủa cân bằng, với hàm lượng đạt 10,634%, do đó hàm lượng Ti trong hợp kim sẽ nằm trong khoảng từ 3,5-4,0%.

Với sự gia tăng của hàm lượng Co, số lượng pha 'và pha M ₂₃ C ₆ về cơ bản không thay đổi, cho thấy Co không tham gia vào sự hình thành pha γ' và pha M ₂₃ C ₆ , mà chỉ tồn tại trong ma trận trong dạng dung dịch rắn.

Phân tích cho thấy sự gia tăng hàm lượng nguyên tố Cr làm tăng nhẹ lượng pha ', không chỉ thay đổi loại cacbua mà còn tăng lượng M ₂₃ C _6. Nguyên tố Cr chủ yếu làm tăng khả năng chống oxy hóa và chống ăn mòn . Nhưng hàm lượng Cr quá mức có thể tạo thành pha α-Cr, do đó, hàm lượng phải được kiểm soát ở mức 17-20%. Sự gia tăng của Al và Ti có thể làm tăng đáng kể lượng mưa của pha γ 'và là một yếu tố hình thành quan trọng của pha'. Nhưng mặc dù việc tăng hàm lượng Ti và Al làm tăng nội dung của pha γ ', để tránh pha η độ giòn, hàm lượng Ti + Al phải là 5,5-7,0% và tỷ lệ Ti / Al phải là 1,16-2,00. Việc bổ sung Co ít ảnh hưởng đến pha 'và pha M ₂₃ C ₆ , nhưng nó có thể tăng cường hợp kim bằng dung dịch rắn. Nguyên tố Co có thể làm giảm độ hòa tan của các nguyên tố Al và Ti trong ma trận and và đóng vai trò tăng cường dung dịch rắn, và có thể được thêm một cách thích hợp để tăng cường độ của hợp kim.

Dựa trên các nghiên cứu trên, hàm lượng Cr đã được tăng lên để cải thiện khả năng chống oxy hóa của hợp kim, hàm lượng Fe được tăng lên để giảm giá thành của hợp kim và lượng Ni giảm. Các thành phần cụ thể được hiển thị trong bảng 1 ở trên.

KIM LOẠI

Hình 1 Ảnh vi mô SEM cho thấy cấu trúc vi mô và phổ năng lượng tương ứng của hợp kim sau khi xử lý nhiệt

Hình 2 Ảnh vi mô TEM của các pha kết tủa và các mẫu nhiễu xạ của hợp kim

Bảng 2 Pha kết tủa của hợp kim sau khi xử lý nhiệt

Hình 1 Ảnh vi mô SEM cho thấy cấu trúc vi mô và phổ năng lượng tương ứng của hợp kim sau khi xử lý nhiệt

(a) quét vi mô; (b) cacbua ranh giới hạt; (c) Phổ EDS của M ₂₃ C ₆ ; (d) Phổ EDS của MC

Hình 2 Ảnh vi mô TEM của các pha kết tủa và các mẫu nhiễu xạ của hợp kim

(a) γ'phase; (b) Pha TiC; (c) M ₂₃ C ₆ pha

Bảng 2 Pha kết tủa của hợp kim sau khi xử lý nhiệt

Có thể thấy từ hình 1 và hình 2 rằng cấu trúc vi mô của Hợp kim LF8 sau khi xử lý nhiệt là ma trận austenit với số lượng lớn cặp song sinh ủ. Kích thước hạt thay đổi từ 20 micron đến 150 micron. Các pha γ ', M ₂₃ C ₆ và TiC bị kết tủa. Theo kết quả tính toán nhiệt động lực học, pha γ 'là pha tăng cường chính trong Alloy LF8, đóng vai trò tăng cường lượng mưa. Khi pha 'lớn lên, năng lượng giao diện sẽ được tăng lên để tăng tính không ổn định của hệ thống. Pha 'kết tủa trong quá trình lão hóa của hợp kim chịu nhiệt và bị ảnh hưởng bởi cả nhiệt độ và thời gian. Trong Alloy LF8, pha 'rất nhỏ sau khi bị lão hóa 760 ° C / 5 giờ. Pha 'không thể phân biệt được dưới kính hiển vi điện tử quét (SEM) như trong hình 1. Pha' nhỏ trong ma trận có thể thấy rõ trong hình 2. Pha 'trong Hợp kim LF8 gần như hình cầu và phân bố trong tinh thể . Kích thước khoảng 20nm. Hợp kim LF8 có thời gian lão hóa ngắn, và kích thước nhỏ hơn và hàm lượng pha γ 'ít hơn ở giai đoạn đầu của lượng mưa mà không bị thô hoặc tăng trưởng. Bảng 2 là kết quả định tính của chiết xuất hóa học và phân tích pha nhiễu xạ tia X của Alloy LF8 sau khi xử lý nhiệt. Nó được hiển thị từ bảng hằng số mạng γ '0 = 0,357 đến 0,353nm, γ' bị hòa tan bởi Cr trong hợp kim, quantity 'lượng pha tăng nhẹ khi tăng hàm lượng Cr. Như có thể thấy từ các bức ảnh quét trong hình. 1 (b) và ảnh phổ năng lượng trong hình. 1 (d), Cr ₂₃ C ₆ là cacbua kết tủa chính, cho thấy hình elip không liên tục với chiều dài 400-800nm. Cr ₂₃ C ₆ , được phân phối một phần trong tinh thể, có dạng hình tròn. Xem từ bảng 5 rằng hằng số mạng ɑ 0 = 0,430 đến 0,431nm, Cr và Ni trong hợp kim được hòa tan vào M ₂₃ C ₆ để tạo thành Cr ₂₃ C ₆ . Cr ₂₃ C ₆ phân bố tại ranh giới hạt đóng vai trò liên kết móng so với ranh giới hạt và có thể làm tăng hiệu quả độ bền nhiệt độ cao của hợp kim. Pha Cr ₂₃ C _{6 được} phân phối liên tục sẽ làm giảm năng lượng giao diện, nhưng phân phối Cr ₂₃ C _{6 không liên tục} có tác dụng tốt hơn đối với hiệu ứng ghim biên hạt và kích thước không được quá lớn. Nếu thời gian lão hóa quá dài, pha Cr ₂₃ C ₆ dễ bị kết tụ và phát triển, điều này sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt độ cao của hợp kim. Nó có thể được nhìn thấy từ các bức ảnh quét trong hình. 1 (a) và ảnh phổ năng lượng trong hình. 1 (c) rằng các cacbua kết tủa từ tinh thể là MC, là các khối nhỏ với số lượng nhỏ và kích thước 500-1000nm. Từ hình ảnh truyền (hình 2b), TiC, ở dạng thanh ngắn, cũng có thể được quan sát rõ ràng. Có thể thấy 2 hằng số mạng của pha MC ɑ 0 = 1.060 đến 1.062nm, tương đối lớn. TiC có thể được chia thành các hình thức chính và phụ. Các cacbua TiC sơ cấp được hình thành trong quá trình hóa rắn và hầu hết được phân phối trong và tại các ranh giới hạt. Kích thước trung bình của cacbua TiC tương đối lớn. TiC thứ hai được kết tủa từ ma trận γ 'hoặc biến đổi bởi các pha khác trong quá trình làm mát và xử lý nhiệt của hợp kim được xử lý nóng hoặc sử dụng lâu dài. TiC sơ cấp tương đối ổn định trong chế biến nóng và xử lý nhiệt vì kích thước lớn và nhiệt độ kết tủa và hòa tan cao. Từ phần mềm nhiệt động lực học, có thể thấy rằng không có pha cân bằng TiC kết tủa trong pha cân bằng 760 ° C. Các pha kết tủa được tính toán bằng phần mềm nhiệt động là tất cả các pha kết tủa cân bằng, không bao gồm các pha chuyển tiếp hoặc các pha chuyển tiếp khác. TiC tồn tại trong hợp kim phải là một lượng nhỏ TiC sơ cấp trong phần có độ hòa tan cao không bị hòa tan trở lại.

TÍNH CHẤT CƠ HỌC

Hình 3 So sánh các đặc tính kéo và độ cứng của Hợp kim LF8 và Hợp kim 80A

Hình 4 Hiệu suất cơ học của Hợp kim LF8 ở nhiệt độ cao của các mẫu được thử sau khi xử lý nhiệt thông thường

Hình 5 Sơ đồ pha nhiệt động cân bằng của hợp kim

Hình 3 So sánh các đặc tính kéo và độ cứng của Hợp kim LF8 và Hợp kim 80A

Hình 4 Hiệu suất cơ học của Hợp kim LF8 ở nhiệt độ cao của các mẫu được thử sau khi xử lý nhiệt thông thường (a) độ bền kéo; (b) cường độ năng suất

Hình 5 Sơ đồ pha nhiệt động lực học cân bằng của hợp kim (a) Sơ đồ pha nhiệt trạng thái cân bằng hợp kim LF8; (b) Sơ đồ trạng thái cân bằng trạng thái cân bằng hợp kim 80A.

Có thể thấy từ hình 3, Alloy LF8 có độ bền kéo là 1307MPa và cường độ năng suất tương ứng là 973MPa, và độ cứng của nó là 40.8HRC. Hợp kim 80A có độ bền kéo 1194MPa và cường độ năng suất 776MPa ở nhiệt độ phòng, và độ cứng của nó là 37,6HRC. Alloy LF8 lần lượt cao hơn 8,6%, 20% và 7,9 so với Alloy 80A.

Có thể thấy từ hình 4 (a) 5 (b) rằng độ bền kéo và cường độ năng suất của Hợp kim LF8 và Hợp kim 80A giảm khi nhiệt độ tăng. Độ bền kéo và cường độ năng suất của Hợp kim LF8 ở 750 ° C là 845MPa và 750MPa, trong khi của Hợp kim 80A ở 750 ° C chỉ là 802MPa và 657MPa. Độ bền kéo và cường độ năng suất của Hợp kim LF8 cao hơn đáng kể so với Hợp kim 80A ở 750 ° C, cao hơn lần lượt là 5,0% và 12,4%.

Hàm lượng, kích thước và phân bố của pha kết tủa ở trạng thái lão hóa có ảnh hưởng lớn đến độ bền của vật liệu kim loại và tính ổn định của cấu trúc vi mô sau quá trình lão hóa cũng sẽ có tác động đến tính chất cơ học của hợp kim. γ 'và cacbua là các giai đoạn tăng cường quan trọng của hợp kim gốc niken. Trong các hợp kim chịu nhiệt dựa trên niken, có mối quan hệ đồng mạng giữa γ 'và chất nền. Sau khi lão hóa, sự không phù hợp giữa 'của cấu trúc LI2 và chất nền tăng lên, dễ dàng chuyển đổi thành cấu trúc hình khối ổn định hơn. Sau khi già hóa 760 ° C / 5 giờ, Hợp kim LF8 đã được tăng cường nhờ sự kết tủa của pha γ 'và cacbua từ ranh giới hạt. Hình 5 là kết quả tính toán của phần mềm nhiệt động lực học nhiệt. Theo sơ đồ pha cân bằng, hàm lượng kết tủa của hợp kim LF8 γ 'trong pha cân bằng 760 ° C là 27,21% và Alloy 80A chỉ 18,60%. Hợp kim LF8 cao hơn 8,61% so với pha kết tủa cân bằng của Hợp kim 80A. Điều này chỉ ra rằng 'pha kết tủa trong Hợp kim LF8 lớn hơn so với Hợp kim 80A ở 760 ° C, do đó, cường độ của Hợp kim LF8 cao hơn về mặt lý thuyết so với Hợp kim 80A. Đồng thời, Co được thêm vào hợp kim để tăng hiệu quả tăng cường dung dịch rắn và giảm độ hòa tan của pha γ '. Các vết nứt trong ranh giới hạt ở nhiệt độ cao thường là nguyên nhân chính dẫn đến sự hỏng hóc sớm của hợp kim. Carbon có xu hướng khuếch tán đến ranh giới hạt ở nhiệt độ cao, do đó các cacbua giàu Cr ở ranh giới hạt tích tụ và lớn lên, và cuối cùng tạo thành pha giòn lamellar để giảm độ bền và độ bền của hợp kim. So với các hợp kim chịu nhiệt gốc niken như Hợp kim 80A, Hợp kim 751 và Hợp kim 617, các cacbua ranh giới hạt không liên tục trong Hợp kim LF8 sau khi xử lý nhiệt. Các cacbua với hình thái này có thể đóng đinh ranh giới hạt một cách hiệu quả, cải thiện lực liên kết của ranh giới hạt hợp kim, tăng sức cản của trượt ranh giới hạt, giảm sự hình thành nguồn nứt hạt và cải thiện khả năng chống biên của hạt.

Phân tích dữ liệu của các thí nghiệm cơ học cho thấy Alloy LF8 có độ bền và độ cứng cao hơn Alloy 80A, và nó được cho là vật liệu hợp kim ưa thích cho van xả động cơ đốt trong ở nhiệt độ làm việc lên tới 750 ° C.

LỢI THẾ CẠNH TRANH:

(1) Hơn 50 năm kinh nghiệm nghiên cứu và phát triển hợp kim nhiệt độ cao, hợp kim chống ăn mòn, hợp kim chính xác, hợp kim chịu lửa, kim loại quý và các sản phẩm và vật liệu kim loại quý.
(2) 6 phòng thí nghiệm trọng điểm nhà nước và trung tâm hiệu chuẩn.
(3) Công nghệ bằng sáng chế.

(4) Kích thước hạt trung bình 9 hoặc mịn hơn.

(5) Hiệu suất cao

KẾT THÚC KINH DOANH