Streszczenie
W pracy przedstawiono wyniki badań nad szybkością wysokotemperaturowego utleniania obecnie najczęściej stosowanych stali zaworowych H9S2 i 50H21G9 N4. Badaniami objęto również stal niskostopową 42CrMo4 stosowaną na zawory dolotowe silników oraz stal austenityczną H23N18. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono zaskakująco duży spadek żaroodporności stali chromowo-manganowej 50H21G9N4 w temperaturach przekraczających 800°C. Szybkość utleniania tej stali w temperaturze 900°C ponadsześciokrotnie przekroczyła umowną wartość 1g/(m²·h) wyznaczającą granicę żaroodporności stali. Tak duży spadek żaroodporności stali 50H21G9N4 należy wiązać ze zwiększoną kruchością zgorzeliny zawierającej tlenki manganu, co potwierdziły badania makroskopowe. W przeprowadzonych badaniach najwyższą żaroodporność wykazywała stal austenityczna chromowo-niklowa H23N18, ale możliwości zastosowania tej stali na zawory wylotowe są bardzo ograniczone ze względu na stosunkowo niskie własności wytrzymałościowe w temperaturach przekraczających 700°C.W świetle przeprowadzonych badań w pełni uzasadniona jest konieczność podjęcia prac nad opracowaniem ceramicznych powłok kompozytowych stwarzających bariery cieplne na powierzchniach zaworów narażonych na działanie gorących gazów spalinowych L. 7, 8. Powłoki te są przydatne również w technologii obróbki cieplnej stali żaroodpornej, np. gdy istotne jest uzyskanie określonych właściwości w aspekcie charakterystyk tribologicznych.
Abstract
The paper presents the results of a study into the high temperature oxidation of H9S2 and 50H21G9N4 steels, currently the most commonly used valve steels. The study also comprised the low-alloy 42CrMo4 steel used for internal-combustion engine intake valves as well as the H23N18 austenitic steel. The study demonstrated a remarkably high decrease of the heat resistance of the chromium manganese 50H21G9N4 steel at temperatures exceeding 800°C. The oxidation rate at 900°C exceeded the arbitrary 1g/(m2·h) heat resistance limit by over six times. Such a high decrease of heat resistance of 50H21G9N4 seems related to increased fragility of the scale containing manganese oxides, which was confirmed by a macroscopic study. The austenitic chromium-nickel H23N18 steel. Revealed the highest level of heat resistance but its low mechanical properties at temperatures exceeding 700°C considerably reduces its potential use in exhaust valves. The present study necessitates future research into the development of ceramic composite coatings that would constitute thermal barriers on valve surfaces exposed to hot exhaust gases L. 7, 8.These coverings are useful in technology of thermal processing also steel heat-prof, e.g. when obtainment of definite specificity is important in aspect of characteristic tribology.
Tribo_13v44n6_p069_076.pdf (1097899 B)
① Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny w Radomiu, Instytut Budowy Maszyn, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom.
