第3章 柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)氣門熱處理

1、第3章 柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)氣門熱處理3.1氣門的熱處理工藝規(guī)范對(duì)氣門熱處理的基本要求是表面的含碳量始終保持原來的水平，無脫碳和氧化。對(duì)奧氏體耐熱鋼氣門應(yīng)采用保護(hù)性氣氛，要求不能引起鋼的含碳量的變化。因此為了實(shí)現(xiàn)上述要求，氣門的淬火（或固溶）和回火（或時(shí)效）應(yīng)在可控氣氛爐或鹽浴爐內(nèi)進(jìn)行。從制造流程中可知?dú)忾T的制造方式取決于內(nèi)燃機(jī)對(duì)氣門的要求，在熱處理過程中的熱處理方法有明顯不同。氣門的調(diào)質(zhì)要求桿部直線度0.15mm，端面或盤錐面跳動(dòng)過0.15mm，個(gè)別氣門的跳動(dòng)和直線度控制在0.06mm。氣門表面無裂紋、燒傷、過熱及過燒現(xiàn)象，不得影響非加工表面的使用性能。（1） 整體低合金鋼和馬氏體耐熱鋼的熱處理：

2、對(duì)整體低合金結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體耐熱鋼制造的氣門，熱處理方式為調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火），以得回火索氏體組織，基體硬度在2837HRC。熱處理工藝流程為：淬火一次回火拋丸調(diào)質(zhì)二次回火二次拋丸調(diào)質(zhì)。兩種材料的氣門熱處理工藝如圖3-1所示。淬火加熱在鹽浴爐中進(jìn)行，回火則在井式電阻爐中完成。 目前網(wǎng)帶式可控氣氛爐中、高溫加熱爐各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了處理氣門的要求，另外個(gè)別氣門廠采用深井式高溫電阻爐處理馬氏體耐熱鋼使用效果不錯(cuò)，但需要通保護(hù)性氣體，以防氣門的氧化和脫碳，氮化的純度必須達(dá)到98%以上。需要注意一點(diǎn)，由于深井式高溫電阻爐出爐時(shí)降溫幅度大和加熱速度慢，也沒有辦法進(jìn)行預(yù)熱，因此保溫時(shí)間長于鹽浴爐加熱

3、的時(shí)間。氣門回火保溫結(jié)束后要快冷如水冷等，目的是40Cr、45Mn2等合金鋼以及4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等馬氏體耐熱鋼均在450700ºC范圍內(nèi)有二次回火脆性，因此必須快速冷卻，水溫要低于80ºC，多采用循環(huán)水做冷卻介質(zhì)。常見馬氏體耐熱鋼氣門的一般熱處理工藝規(guī)范見表3-1所示。表3-1 馬氏體耐熱鋼氣門的熱處理工藝規(guī)范材料牌號(hào)淬火工藝規(guī)范回火工藝規(guī)范備注加熱溫度/ºC冷卻介質(zhì)淬火硬度/HRC回火溫度/ºC冷卻介質(zhì)回火硬度/HRC4Cr9Si24Cr10Si2Mo5Cr8Si25Cr8Si3103010507#機(jī)械油或0#柴油，溫度不大于80/

4、ºC54550590610630650670690710循環(huán)水，溫度小于50/ºC41453540333831362935283326312430氣門的硬度是指圓柱面硬度，通常最終的硬度依據(jù)平面硬度，因此可按圓柱面與平面的修整值，編制相應(yīng)的回火溫度和硬度范圍8Cr20Si2Ni1040107065067069071034393237303728339Cr18Mo2V10601080注：1.氣門的直徑分為五類：小于6.5mm、>6.58.0mm、>8.010.0mm、>10.012.0mm以及大于12mm等，同種材料直徑不同、回火溫度相同，回火后硬度出入較大

5、。2. 對(duì)直徑7mm以下的氣門，建議采用比推薦的回火溫度高1020ºC，這是考慮到其抗回火穩(wěn)定性強(qiáng)的原因。3. 同一支氣門硬度差要在4HRC以內(nèi)，硬度測(cè)量以三個(gè)硬度的平均值為準(zhǔn)，兩點(diǎn)之間的距離在20mm以上，來確保硬度的真實(shí)性。4. 對(duì)回火后圓柱面硬度低于工藝要求的氣門，不要輕易做出重新淬火的結(jié)論，應(yīng)認(rèn)真對(duì)待，以最終切平面作為唯一的判定依據(jù)。5. 對(duì)出爐后硬度高于工藝要求的氣門，二次回火的溫度即使維持原溫度，也能將硬度降下來，在于回火索氏體經(jīng)過一次回火后，其金相組織結(jié)構(gòu)又發(fā)生了變化的結(jié)果。6. 氣門料桿和同直徑氣門的熱處理工藝相同，均必須避免表面脫碳和氧化現(xiàn)象發(fā)生，即氣門的表面狀態(tài)和

6、化學(xué)成分沒有改變，負(fù)責(zé)將會(huì)直接影響其使用壽命。7. 對(duì)于氣門要求回火后硬度在40HRC以上的馬氏體耐熱鋼整體氣門，為防止熱處理后變形太大、硬度高造成調(diào)質(zhì)困難、容易造成桿部斷裂或氣門盤部端面錘擊掉塊，通常在熱處理前750ºC左右保溫2h進(jìn)行退火處理，降低氣門熱成形后盤部的硬度，將桿部直線度和錐面跳動(dòng)控制在0.10mm以下，則極大減輕了熱處理后校直的負(fù)擔(dān)，加快了生產(chǎn)進(jìn)度，目前國內(nèi)氣門制造行業(yè)廣泛推廣了該工藝方法，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 需要說明的是網(wǎng)帶式保護(hù)氣氛淬火與回火爐，可實(shí)現(xiàn)光亮淬火，生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定，機(jī)械化和自動(dòng)化程度高，因此在標(biāo)準(zhǔn)件行業(yè)中已經(jīng)比較普及，但大多為中碳

7、鋼的熱處理，在高溫下（1000ºC以上）工作的網(wǎng)帶爐的應(yīng)用較少，其原因是在高溫下的網(wǎng)帶變形和損壞嚴(yán)重。經(jīng)過熱處理設(shè)備廠家引進(jìn)國外的部分網(wǎng)帶新材料，基本解決了問題，目前國內(nèi)氣門制造廠已經(jīng)將該設(shè)備用于馬氏體耐熱鋼和中碳合金鋼的熱處理，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，熱處理效率提高10倍以上，節(jié)約了大量的人力、物力和財(cái)力，為氣門制造行業(yè)的大批量生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。（2） 整體（或大頭）奧氏體耐熱鋼的熱處理：該類鋼的碳化物呈彌散分布，其熱處理方式為固溶+時(shí)效處理或僅時(shí)效處理，一般晶粒度410級(jí)，在700ºC一下具有良好的強(qiáng)度、硬度和較好的抗腐蝕性能。該類材料如加熱溫度小于980&

8、#186;C，則表面形成裂紋，當(dāng)溫度超過1200ºC，因大量晶間存在MC的薄片沉淀晶界而出現(xiàn)裂紋。時(shí)效處理后的平面硬度為2338HRC，層狀析出物15%。熱處理工藝流程為固溶（或僅時(shí)效處理）調(diào)質(zhì)時(shí)效處理拋丸調(diào)質(zhì)。固溶氣門鹽浴爐的熱處理工藝規(guī)范如圖3-2所示。固溶的目的是將合金元素充分溶入固溶體中，快速冷卻以抑制合金的析出，獲得強(qiáng)化的固溶體，其沉淀相為MC，水冷后形成單一的飽和奧氏體，得到適宜的晶粒度。而時(shí)效則使溶質(zhì)原子在固溶體點(diǎn)陣的一定區(qū)域內(nèi)析出彌散的強(qiáng)化相或組成第二相（碳化物金屬間化合物），獲得彌散分布的碳化物，提高基體的強(qiáng)度。另外在11801200/ºC的溫度下，可有效

9、消除鍛造裂紋。固溶溫度越高，則其效果越好，晶界沉淀數(shù)量增加。固溶處理的工裝為圓筐，其外圓小于鹽爐的爐膛尺寸，一般采取堆積的裝爐方式，其裝爐量的大小應(yīng)根據(jù)是人工還是機(jī)械化作業(yè)來選擇，其作業(yè)效率不高，但質(zhì)量比較穩(wěn)定。國內(nèi)熱處理設(shè)備制造廠，基于目前氣門固溶設(shè)備的缺點(diǎn)，已經(jīng)開始進(jìn)行燃?xì)夤倘蹱t的設(shè)計(jì)與制造，并小批量的試生產(chǎn)，它具有裝爐量大、節(jié)能的特點(diǎn)，缺點(diǎn)為氣門表面有氧化或脫碳現(xiàn)象，爐內(nèi)溫差大，實(shí)際晶粒度的等級(jí)范圍較大。這需要調(diào)整城市煤氣或天然氣與空氣的混合比，也可采取必要的防范措施，如將固溶筐分為幾個(gè)區(qū)域，避免燃燒噴火口直接與筐接觸，固溶筐上方加蓋等。時(shí)效的特征為析出的強(qiáng)化相數(shù)量15%、強(qiáng)化相尺寸小、

10、分布均勻和基體固溶體穩(wěn)定。作為時(shí)效的前提是固溶隨溫度的提高而變化，合金化存在雙相區(qū)；有高的熱強(qiáng)性，最高溫度決定了析出極限溫度；析出物程彌散狀均勻分布在基體上，在高溫長期使用時(shí)具有高的穩(wěn)定熱處理過程中，溫度過高產(chǎn)生層狀析出，析出物為CrC和少量CrN。事實(shí)上溫度高將造成氣門的室溫韌性、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性能的降低等，因此時(shí)效溫度要嚴(yán)格控制。對(duì)桿桿焊或頭桿焊產(chǎn)品，氣門的桿部要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理，無論是低合金結(jié)構(gòu)鋼還是馬氏體耐熱鋼料桿，料桿的熱處理方法同第一種。（3） 氣門的桿部端面淬火、閥口淬火或閥口的堆焊：為了提高氣門的使用壽命，桿端面要進(jìn)行感應(yīng)淬火處理。熱處理后的氣門桿部的硬度在3040HRC，而桿端面

11、在工作過程中要與搖臂接觸產(chǎn)生摩擦和碰撞，因此要求端面的硬度高、耐磨性好，才能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)工作的需要。通常進(jìn)行端面的高頻淬火，硬化層在24mm，硬度50HRC。這這里需要引起重視的是淬火的熱影響區(qū)不允許出現(xiàn)在鎖夾槽內(nèi)。氣門閥口或錐面與氣門座底反復(fù)貼合，因此其表面要具有高的硬度和良好的耐磨性，氣門生產(chǎn)廠家一般采用對(duì)錐面進(jìn)行高頻淬火的方法，來滿足氣門頭部的技術(shù)要求以確保有高的使用壽命等，通常淬火后直接油冷，硬度在50HRC以上，為穩(wěn)定組織、減少內(nèi)應(yīng)力，淬火后應(yīng)立即進(jìn)行低溫回火處理。為了提高氣門錐面的耐磨性和抗腐蝕性，在錐面焊一層硬質(zhì)合金，此時(shí)堆焊層與氣門基體之間為冶金結(jié)合，其深度和硬度符合要求，即深度

12、在1.5mm以上、硬度大于50HRC，表面不允許有裂紋、掉塊等致命缺陷存在。3.2氣門表面處理根據(jù)氣門在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的耐高溫、抗燃燒氣體的腐蝕等工作特點(diǎn)，氣門桿部在進(jìn)行高速的上下運(yùn)動(dòng)，因此表面的質(zhì)量狀況直接影響到使用壽命。為了提高氣門桿部的耐磨性和抗咬合性，提高表面的粗糙度，需對(duì)氣門進(jìn)行表面處理，通常有鍍鉻和碳氮共滲兩類，它們的處理工藝如下。1.氣門的桿部鍍鉻氣門鍍鉻后干部的表面質(zhì)量要求如下。·干部光澤均勻，組織細(xì)致不粗糙，不起皮和起泡，不漏底色，無燒焦現(xiàn)象；·結(jié)合力強(qiáng)；·硬度大于800HV；·鍍鉻層厚度一般在0.0050.030mm。其測(cè)量即可用千分尺也可

13、采用截面金相方法，鉻層邊界允許在覆蓋范圍內(nèi)的公差內(nèi)呈波狀或不規(guī)則形狀，但不能有明顯的臺(tái)階和斷層等缺陷。·鉻層與基體的附著強(qiáng)度的衡量標(biāo)準(zhǔn)是指桿部在專用夾具上彎曲角度的大小符合要求，氣門桿部無折斷，要求變形區(qū)的硬鍍層在810um,用放大鏡觀察不允許有脆性剝落，但允許有裂紋存在。對(duì)于雙金屬（堆焊）氣門，彎曲的位置應(yīng)在對(duì)焊區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。在日常檢查中氣門的桿部鉻層應(yīng)呈均勻狀態(tài)，不允許有下列致命缺陷：可見結(jié)瘤、起皮、疤痕、氣孔、較大的裂紋、掉塊、剝落等。氣門桿部直徑與彎曲角度的關(guān)系見表3-2。表3-2 氣門桿部直徑與彎曲角度的關(guān)系氣門的干部直徑/mm 彎曲角度/（º）氣門的干部直徑/mm

14、 彎曲角度/（º）<102030>15201520>10152025>201015（1）氣門桿部鍍鉻工藝：氣門桿部鍍鉻的目的為氣門在高溫的腐蝕性氣體中，要承受氣沖刷和反復(fù)的作用，因此鍍鉻后，氣門桿部賦予了摩擦系數(shù)小、潤滑耐磨性好、表面硬度高、抗腐蝕性好等特點(diǎn)，硬度在1000HV以上，表面粗糙度在R0.4um以下。氣門的鍍鉻是硬度鉻，其總的工藝流程為:機(jī)械預(yù)處理預(yù)除油上掛具、按屏蔽物、輔助陰陽極非鍍鉻區(qū)保護(hù)（涂蠟或涂漆）化學(xué)除油或電解除油水洗陽極腐蝕鍍硬鉻水洗干燥下掛具去氫后續(xù)加工。另外也有推薦的工藝為：帶電下槽預(yù)熱陰極小電流活化提升電流沖蝕鍍鉻正常鍍鉻。在氣門

15、的鍍鉻過程中，只對(duì)合金結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體耐熱鋼氣門的桿部進(jìn)行鍍鉻，作為馬氏體耐熱鋼不進(jìn)行陰極反鍍，以避免桿部表面出現(xiàn)褐色掛灰影響鉻層與基體的結(jié)合力。（2）氣門鍍硬鉻的工藝流程：鍍前磨削加工表面超精加工（R0.4um）精密尺寸鍍鉻鍍后拋光。其中鍍鉻工藝為清洗鍍鉻（電流2535A/支，時(shí)間為35min，加熱溫度為6070ºC）反克（反響溶解鉻層，時(shí)間0.7s）清洗。氣門鍍鉻首先要對(duì)其表面進(jìn)行認(rèn)真清洗，既可采用有機(jī)溶劑也可化學(xué)除油，標(biāo)準(zhǔn)在于使氣門桿部無油污和黏附的雜物等，表面光潔；其次進(jìn)行侵蝕處理，目的是起到活化金屬基體的作用；再次進(jìn)行鍍鉻處理，獲得理想的硬度和滲層；最后的工序是除氫，以降低桿

16、部的脆性等。鍍前侵蝕處理是十分重要的工序，實(shí)際上是陰極腐蝕的過程。為了保證氣門桿部鍍層的質(zhì)量符合要求，氣門需預(yù)熱到一定的溫度，可防止基體金屬受熱膨脹而產(chǎn)生暴皮等，預(yù)熱在鍍鉻槽中進(jìn)行。2. 氣門的軟氮化 （1）氣門軟氮化后的特點(diǎn)和工藝流程：碳氮共滲可提高氣門桿部的表面硬度、耐磨性，在干摩擦?xí)r具有抗擦傷、抗康咬合能力，抗氧化性和耐蝕性，對(duì)延長氣門的使用壽命有明顯的效果。氣門碳氮共滲質(zhì)量要求： 碳氮共滲層深度為0.0100.060mm； 表面硬度600HV，脆性小于2級(jí)，滲氮層疏松和氮化物12級(jí)； 桿部的變形量或漲量0.005mm； 桿部、小頭端面粗糙度在R0.5um以下； 外觀為均勻一致的黑色，無

17、銹蝕、桿部花斑、表面劃傷或磕碰傷、表面腐蝕、表面掉色等，以及不得出現(xiàn)影響產(chǎn)品質(zhì)量的外觀缺陷。（2） 氣門軟氮化的材料及性能特點(diǎn)：進(jìn)行軟氮化的材料按其類型分為馬氏體型耐熱鋼、奧氏體型耐熱鋼等，數(shù)量占?xì)忾T總量的70%左右。進(jìn)排、氣門具有代表性的鋼為4Cr9Si2、4Cr19Si2Mo、5Cr8Si2等。進(jìn)、排氣門軟氮化前的工藝加工路線如下：下料磨頭鍛成形淬火（或固溶化）回火（或時(shí)效）機(jī)加工去應(yīng)力退火機(jī)械加工軟氮化精加工檢驗(yàn)、包裝。氣門經(jīng)熱處理后整體硬度一般為2842HRC，基體具有良好的綜合力學(xué)性能，達(dá)到韌性與強(qiáng)度的最佳組合。（3） 氣門軟氮化 氣門軟氮化的工藝流程為：浸泡漂洗噴淋預(yù)熱鹽浴氮碳共滲

18、鹽浴氧化冷卻清洗拋光煮油。整個(gè)碳氮共滲過程中的三個(gè)關(guān)鍵工序?yàn)轭A(yù)熱碳氮共滲和氧化冷卻，他們對(duì)氣門的軟氮化質(zhì)量有著直接的影響，碳氮共滲鹽浴中的CN、CNO濃度的控制是軟氮化的重要工藝指標(biāo),，必須使其成分復(fù)合工藝要求。操作規(guī)程如下。清洗：氣門串筐、氣門彼此之間應(yīng)無接觸和壓疊等，負(fù)責(zé)會(huì)造成切削液或磨削液在隨后的過程中，無法清洗干凈，出現(xiàn)碳氮共滲缺陷（如花斑、黃點(diǎn)等）。浸泡：將筐放入濃度為3%5%金屬清洗劑溶液中，不少于25min，以除去氣門上的乳化液或切削液，及其他黏附的贓物如沒有除凈則淡化后表面顏色呈黃色或出現(xiàn)斑點(diǎn)。漂洗：工件在流動(dòng)的清水中上下運(yùn)動(dòng)，將清洗劑沖洗干凈。 噴淋：用高壓水流迅速?zèng)_刷工件，

19、沖凈工件表面的殘留物質(zhì)。再用布或毛刷擦洗氣門上的水珠，以防桿部或桿端面存有水印。 預(yù)熱：在井式回火爐中預(yù)熱，加熱溫度為350380ºC，時(shí)間為3045min，其目的烘干工件、消除加工應(yīng)力，保證工件放進(jìn)氮化爐后降溫小，因此不會(huì)對(duì)氣門滲速造成影響。 氮碳共滲：目前用TJ-2碳氮共滲基鹽處理的馬氏體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼氣門，顏色油黑發(fā)亮，深層組織均勻，具有很強(qiáng)的抗腐蝕性能和抗咬合性，表面獲得了高的硬度，因此明顯提高了氣門的使用壽命。需要說明的是該鹽浴具有特別好的熱容量，加熱工件快；鹽浴熱傳導(dǎo)性能良好，在熔鹽內(nèi)部均勻性好，鹽浴中反應(yīng)產(chǎn)物的濃度、氮的析出、氮的化合物的形成及貯藏等均優(yōu)于氣體氮碳

20、共滲。 氧化處理（也稱淬火）：鹽浴氮碳共滲后的氣門在Y-1國產(chǎn)氧化鹽浴中進(jìn)行等溫冷卻。鹽浴中配有攪拌器，確保氣門冷卻均勻，氧化后在表面形成氧化層，提高氣門桿部的耐腐蝕性和抗咬合性。與此同時(shí)將氣門從鹽浴氮碳共滲爐中帶來的微量CN氧化成無毒CO，實(shí)現(xiàn)鹽浴和水質(zhì)無污染作業(yè)。 拋光：氣門拋光既可以裝入履帶式拋光機(jī)進(jìn)行，也可采用吊鉤式拋光機(jī)進(jìn)行。該工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：氣門表面呈銀灰色，擦拭無灰；清潔度在0.280.35mg/每支；桿部直線度和圓度0.005um；表面粗糙度R0.4um；取消了煮油工序，勞動(dòng)環(huán)境大為改善；氣門無磕碰傷、銹蝕等。3.3氣門的熱處理工藝分析與實(shí)施要點(diǎn)（1）氣門在熱處理后的工作過程

21、中，印在600800ºC范圍內(nèi)具有較好尺寸穩(wěn)定性、良好的強(qiáng)度和要求的硬度等，因此，氣門選材多為馬氏體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼，其含有較高的合金元素，使區(qū)縮小，S點(diǎn)左移，因此他們屬于過共析鋼，馬氏體耐熱鋼的加熱溫度為9801050ºC，溫度低于980ºC則碳化物溶解不充分，硬度低，力學(xué)性能差；高于1050ºC則碳化物溶解于奧氏體過多，奧氏體晶粒度粗大，其抗拉強(qiáng)度降低等，一般加熱溫度在10301050ºC，需要注意的是，對(duì)于高碳9Cr18MoV剛則采用10601080ºC的加熱溫度。奧氏體耐熱鋼的固溶處理分為半固溶和全固溶處理，隨后進(jìn)行時(shí)效處

22、理。應(yīng)根據(jù)氣門的具體工作條件來確定，其具體熱處理后的技術(shù)指標(biāo)有晶粒度、硬度和析出量等，在固溶過程中應(yīng)當(dāng)確保晶粒的均勻一致，在熱處理工藝參數(shù)合理的前提下，出現(xiàn)晶粒度散差大、心部有未打開的“黑心”等，則應(yīng)考慮到材料本身的問題。 （2）關(guān)于奧氏體耐熱鋼的時(shí)效后的析出物數(shù)量超標(biāo)問題，多于固溶溫度高或保溫時(shí)間長、固溶冷卻速度慢、時(shí)效溫度高或時(shí)間長、鋼中氮元素的含量不合理等有關(guān)。在晶界上析出的化合物主要有MC和CrN，這將降低氣門的韌性和疲勞強(qiáng)度，耐蝕性能差，直接影響到氣門的使用壽命。對(duì)于析出超標(biāo)氣門的返工處理，其固溶溫度比正常的低2030ºC，保溫時(shí)間縮短1015min，時(shí)效溫度與原工藝一致。

23、 （3）馬氏體耐熱鋼含有較多的合金元素，具有二次回火脆性，因此回火后應(yīng)快速冷卻處理，最簡(jiǎn)便的方式是水冷。氣門熱處理后表面存在較多的氧化皮或殘鹽等，故需要進(jìn)行氣門噴丸或拋丸處理，隨后進(jìn)行氣門的桿部和大頭端面或盤錐面的調(diào)直，目前采用的多為先機(jī)械校直，最后手工校直，需要注意應(yīng)進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。 （4）對(duì)于氮化氣門而言，校直后和機(jī)加工后的去應(yīng)力退火溫度應(yīng)控制在590620ºC范圍內(nèi)，事實(shí)證明該溫度可消除85%以上的內(nèi)應(yīng)力作用，可確保氮化后氣門桿部直線度在0.005mm以內(nèi)，這一點(diǎn)在氣門氮化后氣門拋丸上有顯著的表現(xiàn)。 （5）氣門桿部的鍍鉻前的粗糙度對(duì)表面的狀態(tài)的影響較大，粗糙度差的表面存在凹

24、凸不平的區(qū)域，此處會(huì)存積水和腐蝕性等物質(zhì)，在高溫腐蝕性氣體的作用下，對(duì)凹坑的浸蝕將加劇表面的腐蝕；其次氣門桿部鍍鉻后要進(jìn)行拋光以獲得較高的表面粗糙度，因此最終表面要符合技術(shù)要求，必須控制鍍鉻前的粗糙度，鉻在表面沉積的多少與原始表面狀況有直接的關(guān)系，鍍鉻后只能降低粗糙度，造成表面質(zhì)量差；最后對(duì)桿部用紙質(zhì)或布質(zhì)砂輪對(duì)表面進(jìn)行少量的拋光，目的是去掉高點(diǎn)鉻層進(jìn)一步提高氣門桿部的光潔度，使其具備要求的性能。由此看來粗糙度高（或差）會(huì)對(duì)氣門表面耐磨性和耐蝕性產(chǎn)生不良影響，考慮到氣門的技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)性，通常桿部表面粗糙度控制在R0.4um以下。 （6）鍍層微裂紋對(duì)氣門的桿部的耐腐蝕性影響：在鍍硬鉻中加入專用

25、的催化劑來提高電流密度、沉積速度，同時(shí)也相應(yīng)增強(qiáng)了鍍鉻層的物理性能。氣門制造廠采用成熟的HEEF-25硬度工藝，該工藝處理后鍍層裂紋細(xì)而密，達(dá)到4001000條/cm，微裂紋能夠松弛鍍層中的應(yīng)力，產(chǎn)生的高密度裂紋比較細(xì)短，因此造成腐蝕電流的分散，是腐蝕的速度大大降低，起到很好的保護(hù)作用。影響其裂紋的因素有電流密度、溫度、硫酸的含量和鐵雜質(zhì)的含量等，其中前兩項(xiàng)是關(guān)鍵參數(shù)，應(yīng)加以控制。 （7）鍍層厚度和拋光對(duì)氣門的影響：鍍鉻后的氣門桿部開始形成的微裂紋被原來沉積的鉻層覆蓋，實(shí)踐證明耐腐蝕性隨鉻層的增加而增強(qiáng)。干部的拋光至關(guān)重要，不拋光的耐腐蝕性差，而拋光后粗糙度明顯改善，性能優(yōu)良。采用氧化鉻拋光粉

26、，封住或減小鍍層中的空隙或裂紋，因此耐腐性增強(qiáng)，采用不同類型的拋光輪（如砂輪、布砂輪或紙砂輪等）對(duì)氣門桿部拋光，即可保證滲層厚度的均勻，又提高了表面的光潔度。氣門在電鍍過程中，由于操作不當(dāng)或成分、溫度等發(fā)生變化，將會(huì)對(duì)氣門表面的鍍鉻產(chǎn)生一定的危害，直接影響產(chǎn)品的外觀和內(nèi)在質(zhì)量，因此嚴(yán)格執(zhí)行鍍鉻工藝，掌握糾正的方法顯得尤為重要。氣門硬度鉻處理后，應(yīng)進(jìn)行除氫處理，用來消除或降低因析氫而導(dǎo)致的氫脆，氣門鍍鉻后表面有10um左右的厚度，該鍍層具有很高的硬度和好的耐磨性，作為機(jī)車上的氣門要工作在高速運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下，應(yīng)當(dāng)具備以上兩點(diǎn)要求。 （8）針對(duì)氣門拋丸的技術(shù)要求，則氣門氮化前的去應(yīng)力退火要徹底，應(yīng)當(dāng)高

27、出氮化溫度2050ºC，但應(yīng)當(dāng)?shù)陀谄湟淮位鼗饻囟龋駝t會(huì)造成基體硬度的降低，影響到氣門的內(nèi)在質(zhì)量。同時(shí)氮化前氣門的桿部粗糙度應(yīng)控制在成品要求的1/23/4為宜，才能確保氮化后粗糙度達(dá)到R0.5um以下的技術(shù)要求。 （9）為了延長氮碳共滲基鹽的使用壽命，應(yīng)注意加強(qiáng)對(duì)鹽浴的保養(yǎng)和維修，停爐后撈底部沉淀渣和上方得漂浮渣。有有一套恢復(fù)和維護(hù)氮化鹽的方法：起爐時(shí)將爐溫定在520ºC，當(dāng)保溫1小時(shí)后，將烤干后的不銹鋼挖渣勺慢慢放鹽浴坩堝底部，隨后挖渣。采用此類方法一是保持了鹽浴的活性，二是延長了使用周期，三是降低了生產(chǎn)成本。另外對(duì)于活性差的鹽浴不要直接倒掉，可對(duì)滲層在0.10mm以上的

28、重要零件進(jìn)行氮碳共滲處理，例如熱鍛模、挺桿、曲軸等零件的表面處理，實(shí)踐證明該方法十分有效，可明顯降低氮化的成本，做到完全利用，節(jié)約大量資金。 （10）滾壓滾壓使金屬表面產(chǎn)生塑性變形并在表面層保持很大的殘余壓縮應(yīng)力，同時(shí)，能提高表面的硬度和光潔度。采用滾壓來避免氣門鎖夾槽處斷裂有顯著效果。桿部滾壓可提高耐磨性，相應(yīng)的氣門導(dǎo)管磨損也可減少。氣門錐面滾壓反光潔度大 以上，但是排氣門錐面經(jīng)滾壓后效果并不顯著。氣門錐面精密滾壓加工工藝特點(diǎn)：氣門錐面精密滾壓可大幅度改善氣門錐面的表面質(zhì)量。一般情況下，氣門錐面半精車削時(shí)R可達(dá)3.2um，半精磨0.8um，經(jīng)精密滾壓加工后可達(dá)0.1um以上，甚至可獲得鏡面光潔度。氣門屬大量生產(chǎn)產(chǎn)品，每道工序生產(chǎn)率的提高對(duì)生產(chǎn)都具有很重要的意義，尤其是關(guān)鍵工序。應(yīng)用精密滾壓加工氣門錐形密封面僅需要23s時(shí)間即可完成，最高班產(chǎn)可達(dá)5000只以上。而采用傳統(tǒng)的磨削方法通常需要810s加工一只零件。其生產(chǎn)率約比傳統(tǒng)的方法提高1倍以上。精密滾壓加工時(shí)，氣門錐面所受的接觸應(yīng)力超過了材料的屈服點(diǎn)，為此金屬表面會(huì)產(chǎn)生剪切、滑移變形，材料的晶格扭曲、滑移、錯(cuò)位、表面層密度增加形成一定的冷硬層。該冷硬層的硬度、深度受滾壓力大小，作用時(shí)間及反復(fù)滾壓次數(shù)的影響。其最外層較硬，稍次層嘴硬