A Study into Heat Resistance of Valve Steels
Artykuł w czasopiśmie
| Status: | |
| Warianty tytułu: |
Badania żaroodporności stali zaworowych
|
| Autorzy: | Szewczyk Sławomir |
| Rok wydania: | 2006 |
| Wersja dokumentu: | Drukowana | Elektroniczna |
| Język: | polski | angielski |
| Numer czasopisma: | 3 |
| Wolumen/Tom: | 13 |
| Strony: | 371 - 379 |
| Efekt badań statutowych | NIE |
| Materiał konferencyjny: | NIE |
| Publikacja OA: | NIE |
| Abstrakty: | angielski | polski |
| The paper presents the results of a study into the high temperature oxidation of H10S2M and 50H21G9N4 steels, currently the most commonly used valve steels. The study also comprised the low-alloy 40HM 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 coat-ings that would constitute thermal barriers on valve surfaces exposed to hot exhaust gases. | |
| W pracy przedstawiono wyniki badań nad szybkością wysokotemperaturowego utleniania obecnie najczęściej sto-sowanych stali zaworowych H10S2M i 50H21G9N4. Badaniami objęto również stal niskostopową 40HM stosowanąna zawory dolotowe silników oraz stal austenityczną H23N18. W przeprowadzonych badaniach stwierdzono zaskaku-jąco duży spadek żaroodporności stali chromowo-manganowej 50H21G9N4 w temperaturach przekraczających 800°C. Szybkość utleniania tej stali w temperaturze 900°C ponad sześciokrotnie przekroczyła umowną wartość1g/(m²·h) wyznaczającą granicężaroodporności stali. Tak duży spadek żaroodporności stali 50H21G9N4 należy wią-zać ze zwiększoną kruchością zgorzeliny zawierającej tlenki manganu, co potwierdziły badania makroskopowe. W przeprowadzonych badaniach najwyższążaroodporność 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 badańw pełni uzasadniona jest konieczność podjęcia prac nad opracowaniem ceramicznych powłok kompozytowych stwa-rzających bariery cieplne na powierzchniach zaworów narażonych na działanie gorących gazów spalinowych. |
