{500 1 800 2 100
拉伸强度(N/mm')
图 I硬 度 与拉 伸 强度 转 换 关 系
3关于两种材质适用的温度、环境
在 涉 及 两种材质适用的温度、环境问题之前，
先了解一下这两种阀片钢化学成分和机械性能上
的一些差异。
由 于 两 种阀片钢的材质不同，20C阀片钢相当
于高碳钢,7C27Mo2阀片钢为含钥马氏体，相当于
Cr13钢，其主要化学成分见表2，机械性能见表3a
表2 主 要化 学 元 素 含 f
元 素C $ i M n Cr M o
20C 1.0 0 0. 25 0 .40
7C 27Mo2 0.38 0.40 0.55" 13.5 0.95
注:含量允许偏差:10.05%0
表 3 机 械 性 能
20C续150℃ 。
这是 因 为 20C碳钢材料在较高或较低的温度下
比7C27Mo2容易产生脆性断裂。选材时在考虑其机
械性能的同时，也要充分考虑这一特性，在较高或
较低温度情况下，建议选用7C27Mo2，国内一些厂家
已有这方面的经验。
然 后 在选 材时仅仅注重温度范围还不够。经过
试验发现，标准工况下(干燥空气20℃)的拉伸强度
试验数据在腐蚀性环境下，将会受到影响，见图20
:广帐介-27n 2 0C
侧匕生`7C2=7Mo2
十燥空气
合成水
(nvn) 拉伸强度
(N/mm')
屈服强度
0.2%塑变
(N八nm')
弹性极限
0.01% 变
(N八nm')
SA NDVIK 7C27Mo2
‘ 1. 0 0 0 1 60 0 1450 1 250
>1 .O C旧 17 00 13 50 1200
SA N D VIK 20C
<0 .1 25 2 1 00 1900 1 600
0. 12 5- < 0. 175 2050 18 50 1600
0. 17 5- < 0.2 25 2000 18 00 1550
0.2 2 5- < 0.2 75 1950 17 50 15 00
0.2 7 5- -< 0.3 75 1900 17 00 1450
0.3 7 5- < 0.4 25 18 50 16 50 1400
0.4 2 5- < 0.4 75 18 00 1600 1 4 00
0.4 7 5- < 0.6 25 1750 1600 1 3 50
0. 62 5- 0 .8 25 1 7 00 1550 1 3 00
0.8 2 5- < 1. 150 16 50 15 00 1250
1. 15 0- < 1.2 00 1600 14 50 1 2 50
。拉 伸 强 度公差t80N/mm';弹性模量210G OON/mm'o
由 于 两 种阀片钢的材质不同，机械性能不同，
因而其服役温度、使用环境也就存在差异。SANDVIK
公司推荐的服役温度为:7C27Mo2 -300 9C ,
图2 标 准 工 况 与腐蚀介质拉伸强度对比曲线
对 于温 度 和腐蚀环境下对阀片在役疲劳寿命
的影响，我们在西南地区就115 mm缸径的排气阀片
进行了两种材质的跟踪调查，结果显示，这一地区
由于多雨、空气潮湿，加之排气温度一般在180℃左
右，因而在使用20C碳钢的排气阀片的压缩机中，半
年内有十多起疲劳失效发生，而在使用同一厚度的
7C27Mo2材质排气阀片的压缩机中，半年多未发生
疲劳失效。关于在潮湿氛围中，阀片过早疲劳失效
的原因，认为阀片在这一条件下，压缩机油遇高温
后与空气中水分产生化学反应，而在阀片表面产生
结碳，从而引起腐蚀脆性导致失效。
4结束语
综上 所 述 ，在选用20C与7C27Mo2两种阀片钢
时应准确标注公称厚度，以免选材不当。此外，每种
规格的材料有相应的疲劳寿命极限，应根据地区与
使用条件正确选择7C27Mo2型和20C，从而可以减
少失效，降低成本。当然阀片表面质量与周边圆角
生成程度及滚抛消除应力情况如何，也直接影响阀
片的疲劳强度。