"SUH1铬硅马氏体阀门钢在750℃下展现耐氧化性,含铬硅合金赋予其优异热强性与抗腐蚀能力,是制造700℃内燃机阀门的核心材料,兼具15.9W/(m·K)导热率和885MPa抗拉强度。"
1. 基本概述与特性
SUH1是一种铬硅马氏体阀门钢,属于马氏体型耐热钢。该材料的特点是在750度以下具有良好的耐氧化性能,同时由于含铬量稍高,使其抗氧化性和热强性有所提高,并减弱了回火脆性的敏感性。
SUH1钢在高温下能保持较高的热强性,具有良好的高温力学性能和抗yang化性能,其高温长期使用性能(包括蠕变性能、持久性能)以及高温下的组织稳定性都十分出色。该材料还具有磁性,密度为7.62 g/cm³。
2. 化学成分与牌号标准
SUH1不锈钢的化学成分严格控制在以下范围:
碳:0.40%~0.50%
硅:3.00%~3.50%
锰:≤0.60%
磷:≤0.030%
硫:≤0.030%
铬:7.50%~9.50%
镍:≤0.60%
铁:余量
硅元素是SUH1钢中的关键合金成分,它能提高不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂性能、耐点蚀和缝隙腐蚀性能以及耐海水腐蚀性能,同时还能提高不锈钢耐强氧化性介质的腐蚀性能,并增强抗高温氧化性能。
SUH1在不同国家的相近牌号包括:
中国GB:S48045、45Cr9Si3、4Cr9Si2
日本JIS:SUH1
美国标准:s65007、AISI/SAE HW3
德国DIN:1.4718、X45CrSi93
英国BS:401S45、EN52
欧洲EN:x45crsi9-3
法国AFNOR:Z45CS9
该材料的执行标准为JIS G4311-1991(耐热钢棒)或JIS G4511-2007。
3. 力学与物理性能
SUH1不锈钢的力学性能根据热处理状态不同而有所差异:
在淬火回火状态下:
抗拉强度:≥885 MPa
条件屈服强度:≥590 MPa
伸长率:≥19%
断面收缩率:≥50%
硬度:退火态≤269 HBW
SUH1的物理性能参数如下:
密度:7.62 g/cm³
比热容:0.5 kJ/(kg·K)(0-100℃)
热导率:15.9~25.1 W/(m·K)(100-500℃)
线胀系数:10.4~12.1 × 10⁻⁶/K(100-500℃)
电阻率:0.84 Ω·mm²/m(20℃)
纵向弹性模量:206 GPa(20℃)
4. 热处理与显微组织
SUH1不锈钢的热处理规范包括:
淬火:1020~1040℃油冷
回火:700~780℃油冷
对于退火处理,通常采用800~900℃加热后缓冷或750℃空冷的工艺。该材料一般以热处理规范状态交货,其热处理种类需要在合同中注明;未注明者,按不热处理状态交货。
SUH1是马氏体型耐热钢,其金相组织为马氏体。在铬系马氏体不锈钢中加入硅等元素,使材料在不同温度下能保持铬系马氏体的强度和硬度,同时又提高了钢的塑韧性。
5. 加工与产品规格
SUH1不锈钢具有良好的可加工性和焊接性,以及一定的组织稳定性。该材料可提供多种规格尺寸:
热扎棒:15~100mm
锻制棒:100mm~350mm
冷扎薄板:0.05mm-4.0mm
热扎板:4mm~14mm
带材:2mm-10mm
管材外径:3mm—168mm(较大可达325mm)
壁厚:0.25mm—5mm(较厚可达10mm)
SUH1的交货状态通常为:棒材经过固溶处理,板材经过固溶酸洗。产品形式包括圆钢、棒材、带材、管材、阀座、球体、法兰和锻件等。
在存放注意事项方面,SUH1不锈钢管和碳钢管不能堆放在一起,因为在潮湿环境下会产生电化学腐蚀,破坏SUH1管的保护层导致生锈。
6. 应用领域
SUH1耐热钢主要用于制造内燃机进气阀和700℃以下温度工作的排气阀,也可制造在850℃以下工作的炉子构件。
其具体的应用领域包括:
汽车制造:内燃机进排气阀、汽车消声器
石油化工:化工管道、石油和天然气生产设备、石油蒸馏塔和设备
能源电力:锅炉、汽轮机、动力机械、电站设备
工业炉:高温炉构件
食品加工:食品加工设备
其他领域:制药设备、建筑、公共栅栏、家具、灯具等
这些应用领域中的零件通常要求具有高温强度、耐高温氧化物蚀刻、足够的韧性、优异的机械加工性、可焊性和基于不同用途的结构稳定性。
7. 优势特点与性能比较
SUH1不锈钢的主要优势在于其高温抗yang化性能、高温长期使用性能(即蠕变性能、持久性能)以及高温下的组织稳定性。与普通不锈钢相比,SUH1具有更高的热强性和更好的抗高温氧化性能。
与同系列材料如SUH3相比,SUH1由于含铬量稍高,从而使其抗氧化性和热强性有所提高,并使回火脆性的敏感性减弱。SUH1主要用于制造内燃机进气阀和700℃以下温度工作的排气阀,而SUH3也有较高的热强性,用作内燃机进气阀和轻负荷发动机的排气阀。
硅元素的加入使SUH1具有耐强氧化性介质腐蚀的性能,特别是在高温浓liu酸等恶劣环境下表现出优异的耐腐蚀性能。