Kinerja Tinggi Mesin Pembakaran Internal Exhaust Valve Paduan ISO9001

Paduan LF8 (paduan katup LF8) untuk katup buang engine pembakaran internal kinerja tinggi

PRODUK

Alloy LF8 (LF8 valve alloy) untuk kinerja tinggi mesin pembakaran internal (mesin diesel dan mesin bensin) katup buang untuk mobil, lokomotif, traktor, kapal, tangki, rig minyak, mesin konstruksi dan pembangkit listrik bergerak, dll. Juga bisa untuk tinggi pengencang kekuatan pada suhu tinggi.

FORMULIR PRODUK

Batang dan batang: kondisi pengiriman digulung, dipanaskan, oksidasi, kerak, dibalik, digiling, dan dipoles, dll

Lainnya: disc, pipa dan tabung mulus, silinder, penempaan, penempaan blok dll.

PPLIKASI

Paduan LF8 terutama digunakan dalam katup buang mesin pembakaran internal kinerja tinggi di bawah suhu kerja hingga 750 ° C. Karena Paduan LF8 memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi pada suhu kamar dan suhu tinggi dari Paduan 80A, diharapkan menjadi bahan yang disukai untuk paduan katup hingga suhu kerja tinggi 750 ° C.

SKETCH VALVE EXHAUST

PROSEDUR PRODUKSI DARI VALVE EXHAUST

Pengosongan → Pemanasan elektrik yang menjengkelkan penempaan kepala kosong → Perawatan kepala kosong dan batang → Pengelasan gesekan → Pembalikan kasar atau penggilingan → Pembubutan selesai → Potong panjang tetap → Penggilingan batang semi halus → Batang katup pelapis krom → Penggilingan halus batang → NDT dari katup jadi → Pengiriman

KONDISI PERMUKAAN KATUP EXHAUST

SITUS PRODUKSI DARI VALVE EXHAUST

KOMPOSISI KIMIA (% berat):

Tabel 1

GAMBARAN

Katup buang mesin pembakaran internal bekerja dalam korosi gas suhu tinggi dan aksi tekanan tinggi dan lingkungan yang keras lainnya, katup buang untuk menahan suhu hingga 600-800 ° C. Paduan 80A dan Paduan 751 adalah dua paduan katup yang umum digunakan. Dengan aplikasi dalam jumlah besar, Alloy 80A mendapat lebih banyak dan lebih banyak perhatian untuk kinerja suhu tinggi. Setelah mempelajari struktur mikro dan sifat-sifat Paduan 80A, ditemukan bahwa peningkatan rasio Ti / Al secara signifikan meningkatkan sifat mekanik pada suhu kamar. Ketika Ti / Al relatif rendah, fase β-NiAl diendapkan keluar dari kristal, dan akan menghasilkan fraktur suhu tinggi dari material.

Karena persyaratan untuk pengurangan emisi terus meningkat, persyaratan untuk efisiensi engine terus meningkat, dan suhu ruang bakar juga semakin ditingkatkan. Menurut penelitian saat ini pada kinerja suhu tinggi dari paduan katup buang, ditemukan bahwa Paduan 80A dan Paduan 751 dapat digunakan di sekitar 700 ° C, tetapi ketika suhu mencapai 750 ° C, kinerja suhu tinggi dari jenis paduan tidak cukup, dan sering menyebabkan kegagalan katup buang saat bekerja. Oleh karena itu, untuk beradaptasi dengan suhu lingkungan kerja yang meningkat dari katup buang, jenis baru dari katup paduan dengan kinerja yang lebih baik dari Alloy 80A perlu dikembangkan, yang bekerja sekitar 750 ° C.

Paduan LF8 untuk katup buang dikembangkan berdasarkan Paduan 80A untuk mempelajari efek Cr, Al, Ti dan Co pada fase endapan.

Studi menunjukkan bahwa dengan peningkatan konten Cr, fase increased 'sedikit meningkat, menunjukkan bahwa Cr memiliki sedikit efek pada fase γ'. Peningkatan kandungan Cr pertama menyebabkan transformasi tipe karbida dari M ₇ C ₃ menjadi M ₂₃ C ₆ , dan kemudian jumlah M ₂₃ C ₆ meningkat dengan meningkatnya kadar Cr. Ketika konten Cr melebihi 20%, sejumlah besar fase α-Cr muncul dalam alloy.

Dengan meningkatnya kandungan Al, fase γ 'meningkat secara signifikan, karbida M ₂₃ C ₆ sedikit meningkat, menunjukkan bahwa Al adalah elemen pembentuk utama fase γ', tetapi juga berpartisipasi dalam pembentukan karbida M ₂₃ C ₆ .

Konten fase 'meningkat dengan meningkatnya konten Ti, tetapi ketika konten Ti mencapai 4,5%, sejumlah besar fase kekerabatan η ada dalam fase endapan kesetimbangan, dengan konten mencapai 10,634%, sehingga konten Ti dalam paduan akan berkisar dari 3,5-4,0%.

Dengan meningkatnya konten Co, jumlah fase γ 'dan fase M ₂₃ C ₆ pada dasarnya tidak berubah, menunjukkan bahwa Co tidak berpartisipasi dalam pembentukan fase γ' dan fase M ₂₃ C ₆ , tetapi hanya ada dalam matriks di bentuk solusi yang solid.

Analisis menunjukkan bahwa peningkatan kandungan elemen Cr sedikit meningkatkan jumlah fase γ ', yang tidak hanya mengubah tipe karbida, tetapi juga meningkatkan jumlah M ₂₃ C _6. Unsur Cr terutama meningkatkan kemampuan oksidasi dan ketahanan korosi . Tetapi konten Cr berlebihan dapat membentuk fase α-Cr, sehingga konten harus dikontrol pada 17-20%. Peningkatan Al dan Ti dapat secara signifikan meningkatkan presipitasi fase γ 'dan merupakan elemen pembentuk penting fase γ'. Tetapi meskipun meningkatkan konten Ti dan Al meningkatkan konten fase γ ', untuk menghindari fase kerapuhan η, konten Ti + Al harus 5,5-7,0%, dan rasio Ti / Al harus 1,16-2,00. Penambahan Co memiliki sedikit efek pada fase γ 'dan fase M ₂₃ C ₆ , tetapi dapat memperkuat paduan dengan larutan padat. Elemen Co dapat mengurangi kelarutan elemen Al dan Ti dalam matriks γ dan memainkan peran penguatan solusi yang solid, dan dapat ditambahkan secara tepat untuk meningkatkan kekuatan paduan.

Berdasarkan studi di atas, kandungan Cr meningkat untuk meningkatkan ketahanan oksidasi paduan, kadar Fe meningkat untuk mengurangi biaya paduan dan jumlah Ni berkurang. Komposisi spesifik ditunjukkan pada tabel 1 di atas.

METALOGRAFI

Gambar 1 SEM mikrograf menunjukkan mikro dan spektrum energi yang sesuai dari paduan setelah perlakuan panas

Gambar 2 TEM mikrograf fase yang diendapkan dan pola difraksi dari paduan

Tabel 2 Fase presipitasi paduan setelah perlakuan panas

Gambar 1 SEM mikrograf menunjukkan mikro dan spektrum energi yang sesuai dari paduan setelah perlakuan panas

(a) pemindaian mikrograf; (B) karbida batas butir; (c) Spektrum EDS dari M ₂₃ C ₆ ; (D) EDS spektrum MC

Gambar 2 mikrograf TEM dari fase diendapkan dan pola difraksi dari paduan

(a) γ 'fase; (B) fase TiC; (c) Fase M ₂₃ C ₆

Tabel 2 Fase presipitasi paduan setelah perlakuan panas

Dapat dilihat dari gambar 1 dan gambar 2 bahwa struktur mikro Alloy LF8 setelah perlakuan panas adalah matriks austenitik dengan sejumlah besar kembar anil. Ukuran butir bervariasi dari 20 mikron hingga 150 mikron. γ ', fase M ₂₃ C ₆ dan TiC diendapkan. Menurut hasil perhitungan termodinamika, fase γ 'adalah fase penguatan utama dalam Alloy LF8, yang memainkan peran penguatan presipitasi. Ketika fase γ 'tumbuh, energi antarmuka akan meningkat untuk meningkatkan ketidakstabilan sistem. Fase prec 'mengendap dalam proses penuaan paduan tahan panas dan dipengaruhi oleh suhu dan waktu. Dalam Alloy LF8, fase γ 'sangat kecil setelah 760 ° C / 5 jam penuaan. Fase γ 'tidak dapat dibedakan di bawah pemindaian mikroskop elektron (SEM) seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Fase γ' kecil dalam matriks dapat dengan jelas terlihat pada gambar 2. Fase γ dalam Alloy LF8 hampir bulat dan didistribusikan dalam kristal. . Ukurannya sekitar 20nm. Alloy LF8 memiliki waktu penuaan yang singkat, dan ukuran yang lebih kecil dan lebih sedikit kandungan fase γ 'berada pada tahap awal presipitasi tanpa pengerasan atau pertumbuhan. Tabel 2 adalah hasil kualitatif ekstraksi kimia dan analisis fase difraksi sinar-X dari Alloy LF8 setelah perlakuan panas. Ini ditunjukkan dari tabel konstanta kisi γ 'ɑ 0 = 0,357 hingga 0,358 nm, γ' dilarutkan oleh Cr dalam paduan, quantity kuantitas fase meningkat sedikit dengan peningkatan konten Cr. Seperti dapat dilihat dari pemindaian foto dalam Gbr. 1 (b) dan foto spektrum energi dalam Gbr. 1 (d), Cr ₂₃ C ₆ adalah endapan karbida utama, menunjukkan elips terputus-putus dengan panjang 400-800nm. Cr ₂₃ C ₆ , yang sebagian didistribusikan dalam kristal, berbentuk lingkaran. Lihat dari tabel 5 bahwa konstanta kisi ɑ 0 = 0,430 hingga 0,431 nm, Cr dan Ni dalam paduan dilarutkan ke dalam M ₂₃ C ₆ untuk membentuk Cr ₂₃ C ₆ . Cr ₂₃ C _{6 yang} didistribusikan pada batas butir berperan sebagai pengikat paku relatif terhadap batas butir dan secara efektif dapat meningkatkan kekuatan suhu-tinggi paduan. Fasa Cr ₂₃ C _{6 yang} didistribusikan secara kontinu akan mengurangi energi antarmuka, tetapi distribusi tidak terputus dari Cr ₂₃ C ₆ memiliki efek yang lebih baik pada efek penjepit batas butir, dan ukurannya tidak boleh terlalu besar. Jika waktu penuaan terlalu lama, fase Cr ₂₃ C ₆ rentan terhadap agregasi dan pertumbuhan, yang akan mempengaruhi kinerja suhu tinggi paduan. Itu dapat dilihat dari pemindaian foto dalam Gbr. 1 (a) dan foto spektrum energi dalam Gbr. 1 (c) bahwa karbida yang diendapkan dari kristal adalah MC, yang merupakan balok kecil dengan jumlah kecil dan ukuran 500-1000nm. Dari foto transmisi (Gambar 2b), TiC, yang dalam bentuk batang pendek, juga dapat diamati dengan jelas. Tabel 2 menunjukkan konstanta kisi fase MC ɑ 0 = 1,060 hingga 1,062 nm, yang relatif besar. TiC dapat dibagi menjadi bentuk primer dan sekunder. Karbida TiC primer terbentuk dalam proses pemadatan dan sebagian besar didistribusikan di dalam dan di batas butir. Ukuran rata-rata karbida TiC relatif besar. TiC sekunder disarikan dari matriks γ 'atau ditransformasikan oleh fase lain selama pendinginan dan perlakuan panas dari campuran logam yang diproses panas atau penggunaan jangka panjang. TiC primer relatif stabil dalam pemrosesan panas dan perlakuan panas karena ukurannya yang besar dan curah hujan yang tinggi serta suhu disolusi. Dari perangkat lunak termodinamika, dapat dilihat bahwa tidak ada fase kesetimbangan TiC yang diendapkan dalam fase kesetimbangan 760 ° C. Fase yang diendapkan yang dihitung oleh perangkat lunak termodinamika adalah semua fase yang diendapkan dengan keseimbangan, tidak termasuk fase transisi yang tidak terlarut atau fase transisi lainnya. TiC yang ada dalam paduan harus sejumlah kecil TiC primer di bagian dengan kelarutan tinggi yang tidak larut kembali.

PERALATAN MEKANIS

Gambar 3 Perbandingan sifat tarik dan kekerasan Alloy LF8 dan Alloy 80A

Gambar 4 Kinerja mekanik Alloy LF8 pada suhu tinggi dari sampel yang diuji setelah perlakuan panas konvensional

Gambar 5 Diagram fase termodinamika kesetimbangan dari paduan

Gambar 3 Perbandingan sifat tarik dan kekerasan Alloy LF8 dan Alloy 80A

Gambar 4 Kinerja mekanik Alloy LF8 pada suhu tinggi dari sampel yang diuji setelah perlakuan panas konvensional (a) kekuatan tarik; (B) kekuatan luluh

Gambar 5 Diagram fase termodinamik kesetimbangan dari paduan (a) Paduan diagram fase termodinamika keadaan kesetimbangan LF8; (B) diagram fase termodinamika fase keseimbangan paduan paduan 80A.

Dapat dilihat dari gambar 3 bahwa Alloy LF8 memiliki kekuatan tarik 1307MPa dan kekuatan luluh masing-masing 973MPa, dan kekerasannya adalah 40.8HRC. Paduan 80A memiliki kekuatan tarik 1194MPa dan kekuatan luluh 776MPa pada suhu kamar, dan kekerasannya adalah 37.6HRC. Alloy LF8 masing-masing 8,6%, 20% dan 7,9 lebih tinggi dari Alloy 80A.

Dapat dilihat dari gambar 4 (a) 5 (b) bahwa kekuatan tarik dan kekuatan luluh Alloy LF8 dan Alloy 80A menurun dengan meningkatnya suhu. Kekuatan tarik dan kekuatan luluh Alloy LF8 pada 750 ° C adalah 845MPa dan 750MPa, sedangkan Paduan 80A pada 750 ° C hanya 802MPa dan 657MPa. Kekuatan tarik dan kekuatan luluh Alloy LF8 secara signifikan lebih tinggi daripada Alloy 80A pada 750 ° C, yang masing-masing 5,0% dan 12,4% lebih tinggi.

Kandungan, ukuran, dan distribusi fase endapan dalam kondisi penuaan memiliki dampak besar pada kekuatan bahan logam, dan stabilitas struktur mikro setelah penuaan juga akan berdampak pada sifat mekanik paduan. γ 'dan karbida adalah fase penguatan penting dari paduan berbasis nikel. Dalam paduan tahan panas berbasis nikel, ada hubungan co-lattice antara γ 'dan substrat. Setelah penuaan, ketidakcocokan antara γ 'struktur LI2 dan substrat meningkat, yang mudah dikonversi menjadi struktur kubik yang lebih stabil. Setelah 760 ° C / 5 jam penuaan, Alloy LF8 diperkuat oleh presipitasi fase γ 'dan karbida dari batas butir. Gambar 5 adalah hasil perhitungan dari perangkat lunak termodinamika termo-calc. Menurut diagram fase keseimbangan, konten yang diendapkan dari fase Alloy LF8 γ 'dalam fase keseimbangan 760 ° C adalah 27,21%, dan Alloy 80A hanya 18,60%. Paduan LF8 adalah 8,61% lebih tinggi dari fase endapan kesetimbangan Alloy 80A. Ini menunjukkan bahwa fase phase yang diendapkan dalam Alloy LF8 lebih besar daripada di Alloy 80A pada 760 ° C, sehingga kekuatan Alloy LF8 secara teori lebih tinggi daripada Alloy 80A. Pada saat yang sama, Co ditambahkan ke paduan untuk meningkatkan efek penguatan larutan padat dan mengurangi pembubaran fase γ '. Retakan pada batas butir pada suhu tinggi sering menjadi alasan utama kegagalan prematur paduan. Karbon cenderung berdifusi ke batas butir pada suhu tinggi, sehingga karbida kaya Cr pada batas butir menumpuk dan tumbuh, dan akhirnya membentuk fase rapuh pipih untuk mengurangi kekuatan suhu tinggi dan ketangguhan paduan. Dibandingkan dengan paduan tahan panas berbasis nikel seperti Alloy 80A, Alloy 751 dan Alloy 617, batas karbida butir tidak terputus dalam Alloy LF8 setelah perlakuan panas. Karbida dengan morfologi ini secara efektif dapat memakukan batas butir, meningkatkan kekuatan ikatan batas butir paduan, meningkatkan ketahanan slip batas butir, mengurangi pembentukan sumber retak batas butir, dan meningkatkan ketahanan batas butir terhadap tarik.

Analisis data percobaan mekanik menunjukkan bahwa Alloy LF8 memiliki kekuatan dan kekerasan yang lebih tinggi daripada Alloy 80A, dan diharapkan menjadi bahan alloy yang disukai untuk katup buang engine pembakaran internal pada suhu kerja hingga 750 ° C.

KEUNGGULAN KOMPETITIF:

(1) Lebih dari 50 tahun pengalaman penelitian dan pengembangan dalam paduan suhu tinggi, paduan tahan korosi, paduan presisi, paduan tahan api, logam langka dan bahan dan produk logam mulia.
(2) 6 laboratorium kunci negara dan pusat kalibrasi.
(3) Teknologi paten.

(4) Ukuran butir rata-rata 9 atau lebih halus.

(5) Kinerja tinggi

KETENTUAN BISNIS