53Cr21Mn9Ni4N，原5Cr21Mn9Ni4N，簡(jiǎn)稱為21-4N，是以碳化物為沉淀硬化相的奧氏體型耐熱鋼，用于制作以經(jīng)受高溫強(qiáng)度為主的汽油機(jī)用排氣閥。
53Cr21Mn9Ni4N（簡(jiǎn)稱21-4N）是目前世界各國(guó)用來制造發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的主要鋼種，它是以奧氏體為基體，以碳、氮化合物作為沉淀硬化相彌散分布，以獲得足夠的高溫強(qiáng)度、韌性、硬度、耐磨性以及冷熱交變條件下組織的穩(wěn)定性、抗氧化性和耐氧化鉛的腐蝕性。
成分規(guī)范（GB/T 12773-2008）
21-4N與日本的SUH35（JIS G4311）成分一致。鋼中含有較高的Cr，得到高的抗氧化性和抗蝕性；加Mn、Ni、N可獲得奧氏體組織；加C、N可獲得沉淀強(qiáng)化相。
C | 0.48~0.58 | Ni | 3.25~4.50 |
Si | ≤0.35 | Cr | 20.00~22.00 |
Mn | 8.00~10.00 | N | 0.35~0.50 |
P | ≤0.040 | Cu | ≤0.30 |
S |
| C+Cu | ≥0.90 |
交貨狀態(tài)
21-4N規(guī)定以固溶狀態(tài)交貨，硬度≤HB380，同時(shí)還要求通過熱頂鍛檢驗(yàn)。
熱處理
21-4N鋼經(jīng)1175℃~1185℃固溶處理0.5h~1h，水冷，750℃~850℃時(shí)效10h~14h后空冷，硬度為34HRC。
高溫短時(shí)抗拉強(qiáng)度
狀態(tài) | 高溫短時(shí)抗拉強(qiáng)度/MPa |
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500℃ | 550℃ | 600℃ | 650℃ | 700℃ | 750℃ | 800℃ |
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固溶+時(shí)效 | 650 | 600 | 550 | 500 | 450 | 370 | 300 |
21-4N常用于850℃左右工作的高速大功率內(nèi)燃機(jī)排氣閥。需要指出的是，由于21-4N鋼中的Si含量較低，因此抗腐蝕能力低，不宜作柴油機(jī)排氣閥。柴油機(jī)上的排氣閥鋼采用2Cr21Ni12MnSiN。
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