5Cr21Mn9Ni4N耐热钢，高强度为主的汽油及柴油机。、
中文名
5Cr21Mn9Ni4N耐热钢
牌 号
5Cr21Mn9Ni4N
标 准
GB/T 1221-1992
用 途
高强度为主的汽油及柴油机
材料名称:耐热钢
●特性及适用范围:
用于制造经受高强度为主的汽油及柴油机用的排气阀。
●化学成份：
碳 C ：0.48～0.58 硅 Si：≤0.35
锰 Mn：8.00～10.00
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.040
铬 Cr：20.00～22.00
镍 Ni：3.25～4.50
氮 N ：0.35～0.50
●力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：≥885
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥560
伸长率 δ5 (%)：≥8
硬度 ：≥302HB
●热处理规范及金相组织：
热处理规范：固溶1100～1200℃快冷,时效730～780℃空冷。
金相组织：组织特征为奥氏体型。
5Cr21Mn9Ni4N-热轧型钢形状有：热轧圆,方钢,扁钢,六,八角钢;锻制圆,方钢,扁钢
5Cr21Mn9Ni4N用途：用于制造承受高温强度的内燃机排气阀等。
5Cr21Mn9Ni4N-内燃机气阀用钢热轧型钢热处理工艺：固溶1100～1200℃快冷,时效730～780℃空冷。抗拉强度 σb (MPa)：≥950；条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥580；伸长率 δ5 (%)：≥8； 断面收缩率（φ/%）≥10；硬度 ：≥302HB
材料：5Cr21Mn9Ni4N
工艺情况：气体软氮化
浸蚀方法：苦味酸、盐酸水溶液浸蚀
组织说明：最外表面为氮化合物层(有疏松现象)，厚度为10/μm，次表层为渗氮扩散层，渗氮层总深度为20/μm。基体组织为甚细的奥氏体晶粒，其上分布有细小的碳化物颗粒。
5Cr21Mn9Ni4N是重要的发动机气阀用钢，美国牌号为21-4N。它是以锰代替部分镍，添加氮稳定奥氏体的奥氏体型耐热钢。该钢本身具有优良的热强性、耐蚀性，被称为发动机气阀专用优质钢。气阀表面被氮化处理后，具有更佳的耐磨性、耐腐蚀性及抗疲劳性能。
材料：5Cr21Mn9Ni4N
工艺情况：气体软氮化
浸蚀方法：苦味酸盐酸水溶液浸蚀
组织说明：最外表面为氮化合物层(存在着疏松)，厚度为0.12μm，向内为渗氮扩散层，渗氮层总深度为22μm。基体组织为奥氏体，晶粒十分细小，其中分布有碳化物颗粒。
排气阀在高温燃气的侵袭下工作，对气阀材料的要求十分苛刻，将气阀在固溶强化工艺和时效析出工艺以后，采用表面处理工艺施以渗氮，使用效果更为优良。
气阀的氮化处理工艺一般可以采用气体软氮化，氮化的温度通常为520～570℃，氮化时间控制在4h左右。当然也可离子渗氮。离子氮化生产周期短，仅为气体氮化的1/2～1/5，氮化层的质量好，脆性低，而且工件的变形量也更小。
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