各種工程、機(jī)車內(nèi)燃機(jī)正在朝著大功率、低能耗、長(zhǎng)壽命的方向發(fā)展。大功率內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展勢(shì)必對(duì)作為其關(guān)鍵部件的氣門和座圈提出新的要求，促使人們對(duì)氣門、座圈材料制備開發(fā)和性能進(jìn)行了大量的研究。

　　研究表明，氣門座圈不同的成型及表面處理工藝引起的組織性能和磨損機(jī)理是不一樣的，因此，合適的材料和成型工藝對(duì)氣門座圈的使用效果和壽命十分重要。離心鑄造是一種傳統(tǒng)的鑄造工藝，是金屬液在離心力作用下充型和凝固，金屬補(bǔ)縮效果好，鑄件組織致密，力學(xué)性能好；鑄造空心鑄件不需澆冒口，金屬利用率可大大提高。因此對(duì)氣門座圈等環(huán)形零件來(lái)說(shuō)，離心鑄造是一種節(jié)省材料、節(jié)省能耗、高效益的工藝。高鉻鑄鐵因?yàn)镃r的加入使碳化物類型由M3C型碳化物變成具有較高硬度和較高韌性的M7C3型碳化物，從而提高了高鉻鑄鐵的抗磨性，使之作為耐磨材料得到了廣泛應(yīng)用，并獲得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)合適的熱處理，可以大大改善高鉻鑄鐵的組織形態(tài)，顯著提高其組織性能。本文采用離心鑄造工藝制備了大功率內(nèi)燃機(jī)車用高鉻鑄鐵氣門座圈，討論了熱處理工藝對(duì)其組織及性能的影響。

　　氣門座圈的制備過(guò)程如下：熔煉→離心鑄造→毛坯→軟化退火→加工→淬火+回火→精車、磨削，其中淬火加熱溫度為1000℃左右，空冷，回火溫度460℃左右、空冷。高鉻鑄鐵的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：1.95C，12.4Cr，0.72Mn，2.03Mo，0.24V，0.93Si，0.024P，0.014S，余量為Fe。高鉻鑄鐵毛坯用25kg高頻感應(yīng)爐熔煉，鐵水的出爐溫度在1550℃左右，經(jīng)離心澆鑄獲得，澆注溫度在1500℃左右。實(shí)驗(yàn)測(cè)試高鉻鑄鐵鑄態(tài)和最終淬火+回火熱處理后的組織和性能。

　　鑄態(tài)和熱處理態(tài)高鉻鑄鐵組織都含有共晶碳化物，但基體組織結(jié)構(gòu)不同：鑄態(tài)的基體為奧氏體，回火態(tài)的為回火馬氏體+殘余奧氏體。高鉻鑄鐵的性能變化與顯微組織的演變密切相關(guān)。

　　對(duì)高鉻鑄鐵采用較高溫度加熱淬火，適當(dāng)溫度回火處理可消除高鉻鑄鐵的內(nèi)應(yīng)力，從而減小晶格畸變，改善碳化物形態(tài)及分布，力學(xué)性能方面表現(xiàn)為較高的硬度和一定強(qiáng)度的較佳匹配。熱處理態(tài)的高鉻鑄鐵具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能，適用于制備大功率內(nèi)燃機(jī)的氣門座圈。