
"SUH1鉻硅馬氏體閥門鋼在750℃下展現耐氧化性,含鉻硅合金賦予其優異熱強性與抗腐蝕能力,是制造700℃內燃機閥門的核心材料,兼具15.9W/(m·K)導熱率和885MPa抗拉強度。"
1. 基本概述與特性
SUH1是一種鉻硅馬氏體閥門鋼,屬于馬氏體型耐熱鋼。該材料的特點是在750度以下具有良好的耐氧化性能,同時由于含鉻量稍高,使其抗氧化性和熱強性有所提高,并減弱了回火脆性的敏感性。
SUH1鋼在高溫下能保持較高的熱強性,具有良好的高溫力學性能和抗yang化性能,其高溫長期使用性能(包括蠕變性能、持久性能)以及高溫下的組織穩定性都十分出色。該材料還具有磁性,密度為7.62 g/cm3。
2. 化學成分與牌號標準
SUH1不銹鋼的化學成分嚴格控制在以下范圍:
碳:0.40%~0.50%
硅:3.00%~3.50%
錳:≤0.60%
磷:≤0.030%
硫:≤0.030%
鉻:7.50%~9.50%
鎳:≤0.60%
鐵:余量
硅元素是SUH1鋼中的關鍵合金成分,它能提高不銹鋼耐氯化物應力腐蝕開裂性能、耐點蝕和縫隙腐蝕性能以及耐海水腐蝕性能,同時還能提高不銹鋼耐強氧化性介質的腐蝕性能,并增強抗高溫氧化性能。
SUH1在不同國家的相近牌號包括:
中國GB:S48045、45Cr9Si3、4Cr9Si2
日本JIS:SUH1
美國標準:s65007、AISI/SAE HW3
德國DIN:1.4718、X45CrSi93
英國BS:401S45、EN52
歐洲EN:x45crsi9-3
法國AFNOR:Z45CS9
該材料的執行標準為JIS G4311-1991(耐熱鋼棒)或JIS G4511-2007。
3. 力學與物理性能
SUH1不銹鋼的力學性能根據熱處理狀態不同而有所差異:
在淬火回火狀態下:
抗拉強度:≥885 MPa
條件屈服強度:≥590 MPa
伸長率:≥19%
斷面收縮率:≥50%
硬度:退火態≤269 HBW
SUH1的物理性能參數如下:
密度:7.62 g/cm3
比熱容:0.5 kJ/(kg·K)(0-100℃)
熱導率:15.9~25.1 W/(m·K)(100-500℃)
線脹系數:10.4~12.1 × 10??/K(100-500℃)
電阻率:0.84 Ω·mm2/m(20℃)
縱向彈性模量:206 GPa(20℃)
4. 熱處理與顯微組織
SUH1不銹鋼的熱處理規范包括:
淬火:1020~1040℃油冷
回火:700~780℃油冷
對于退火處理,通常采用800~900℃加熱后緩冷或750℃空冷的工藝。該材料一般以熱處理規范狀態交貨,其熱處理種類需要在合同中注明;未注明者,按不熱處理狀態交貨。
SUH1是馬氏體型耐熱鋼,其金相組織為馬氏體。在鉻系馬氏體不銹鋼中加入硅等元素,使材料在不同溫度下能保持鉻系馬氏體的強度和硬度,同時又提高了鋼的塑韌性。
5. 加工與產品規格
SUH1不銹鋼具有良好的可加工性和焊接性,以及一定的組織穩定性。該材料可提供多種規格尺寸:
熱扎棒:15~100mm
鍛制棒:100mm~350mm
冷扎薄板:0.05mm-4.0mm
熱扎板:4mm~14mm
帶材:2mm-10mm
管材外徑:3mm—168mm(較大可達325mm)
壁厚:0.25mm—5mm(較厚可達10mm)
SUH1的交貨狀態通常為:棒材經過固溶處理,板材經過固溶酸洗。產品形式包括圓鋼、棒材、帶材、管材、閥座、球體、法蘭和鍛件等。
在存放注意事項方面,SUH1不銹鋼管和碳鋼管不能堆放在一起,因為在潮濕環境下會產生電化學腐蝕,破壞SUH1管的保護層導致生銹。
6. 應用領域
SUH1耐熱鋼主要用于制造內燃機進氣閥和700℃以下溫度工作的排氣閥,也可制造在850℃以下工作的爐子構件。
其具體的應用領域包括:
汽車制造:內燃機進排氣閥、汽車消聲器
石油化工:化工管道、石油和天然氣生產設備、石油蒸餾塔和設備
能源電力:鍋爐、汽輪機、動力機械、電站設備
工業爐:高溫爐構件
食品加工:食品加工設備
其他領域:制藥設備、建筑、公共柵欄、家具、燈具等
這些應用領域中的零件通常要求具有高溫強度、耐高溫氧化物蝕刻、足夠的韌性、優異的機械加工性、可焊性和基于不同用途的結構穩定性。
7. 優勢特點與性能比較
SUH1不銹鋼的主要優勢在于其高溫抗yang化性能、高溫長期使用性能(即蠕變性能、持久性能)以及高溫下的組織穩定性。與普通不銹鋼相比,SUH1具有更高的熱強性和更好的抗高溫氧化性能。
與同系列材料如SUH3相比,SUH1由于含鉻量稍高,從而使其抗氧化性和熱強性有所提高,并使回火脆性的敏感性減弱。SUH1主要用于制造內燃機進氣閥和700℃以下溫度工作的排氣閥,而SUH3也有較高的熱強性,用作內燃機進氣閥和輕負荷發動機的排氣閥。
硅元素的加入使SUH1具有耐強氧化性介質腐蝕的性能,特別是在高溫濃liu酸等惡劣環境下表現出優異的耐腐蝕性能。