6Cr21Mn10MoVNbN大功率发动机气阀钢的研究

通过热模拟压缩试验和热轧固溶试验研究了6Cr21Mn10MoVNbN气阀钢不同变形条件下的热变形行为和不同固溶工艺下的显微组织演变规律。结果表明：6Cr21Mn10MoVNbN钢最佳的热变形温度范围为1150～950℃，最佳的固溶处理温度范围为1100～1150℃。经过实际生产线在线试验的参数优化，生产出了常温抗拉强度高于1000MPa、伸长率大于8％、500℃和800℃抗拉强度分别超过800MPa与400MPa的高性能气阀钢，成品率达到60％以上。     

稀土对21-4N钢显微组织和力学性能的影响

研究了不同稀土加入量对21-4N钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：适量混合稀土加入后，21-4N钢铸态树枝晶组织明显得到细化，偏析现象减轻，夹杂物尺寸变小，部分夹杂物形态由多边形向椭圆形转变。稀土能减轻轧制织构，改善碳化物的分布。随着稀土添加量的增加，常温(15℃)抗拉强度先是提高，然后略有下降，伸长率是逐步下降的。而适量的稀土(0％～0.20％)能提高21-4N钢高温(500℃)抗拉强度，同时塑性也略有提高。     

我国21-4N气阀钢的研究现状和发展趋势

21-4N(5Cr21Mn9Ni4N)钢为汽车发动机排气阀用奥氏体耐热钢，该钢主要通过碳、氮化物沉淀硬化，在700℃使用温度下具有高的强韧性和耐磨性，并具有冷热交变的组织稳定性和抗氧化性，广泛用于制造排气阀。由于21-4N钢的热变形温度范围窄，该钢最佳锻轧温度为1100～980℃，冷加工硬化效应强，变形抗力较1Cr18Ni9Ti钢高30％，在锻造、热轧、冷拔时易产生裂纹。冷拔时两道次变形量≤1．10，钢中冷轧代替冷拔，加入提高钢的热塑性的稀土等微量元素和控制工艺参数是降低钢材表面裂纹、提高成品率的主要措施。     

6Cr21Mn10MoVNbN钢高温氧化行为

研究了6Cr21Mn10MoVNbN钢700-900℃范围内的抗氧化性能.实验结果表明,在800℃以下该钢属于完全抗氧化级,900℃时属于抗氧化级.进入氧化稳定期后,随着温度的升高,6Cr21Mn10MoVNbN钢氧化动力学曲线从抛物线规律逐渐向线性规律偏离.XRD、SEM和能谱分析表明,随氧化温度升高,氧化层不断加厚,氧化皮组成从锰的氧化物为主向铁的氧化物占较大比例转变,致密度和抗剥落性能下降,氧化皮中铁的氧化物大量出现和氧化皮疏松是耐热钢抗氧化性能降低的主要原因.