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Ventilwerkstoffe

Werkstoffe für Ventile in Verbrennungsmotoren müssen besonders hohen und verschiedenartigen Beanspruchungen standhalten. In Abhängigkeit von ihrer Funktion als Einlass- oder Auslassventil sind eine hohe Zeit[stand]festigkeit Rm, Wärmeleitfähigkeit, Zunderbeständigkeit, ein hoher Verschleißwiderstand sowie eine Härtbarkeit gefordert….

Werkstoffe für Ventile in Verbrennungsmotoren müssen besonders hohen und verschiedenartigen Beanspruchungen standhalten. In Abhängigkeit von ihrer Funktion als Einlass- oder Auslassventil sind eine hohe Zeit[stand]festigkeit Rm, Wärmeleitfähigkeit, Zunderbeständigkeit, ein hoher Verschleißwiderstand sowie eine Härtbarkeit gefordert. Diese Anforderungen gelten allerdings nicht pauschal für ein Ventil, sondern beziehen sich jeweils auf bestimmte Bereiche: Der Ventilkopf wird heiß und mit Verbrennungsgasen belastet, der Schaft ist hohem Verschleiß ausgesetzt und der Kopf muss gehärtet werden, um den Relativbewegungen mit der Nocke auf Dauer standzuhalten. Der Ventilsitz wird zudem über eine Panzerung mit Stellit vor Verschleiß geschützt. Aufgrund dieser komplexen Beanspruchung (und aus Kostengründen) werden die Ventile oft aus zwei verschiedenen Werkstoffen hergestellt (Bimetall-Ventile), die reibgeschweißt werden.Standardventilwerkstoffe sind:- Ferritisch?martensitische Ventilstähle wie X 45 Cr Si 9 3 findet seine Verwendung als Standardlösung für monometallische Einlassventile und kommt bei Bimetallventilen ausschließlich als Werkstoff für die Schäfte zur Anwendung. X 85 Cr Mo V 18 2 ist höher legiert und wird dort als Einlassventilwerkstoff eingesetzt, wo das Beanspruchungsniveau in thermischer wie mechanischer Hinsicht eine Verwendung des Cr?Si Materials nicht zulässt.- Austenitische Ventilstähle: Hier haben sich die austenitischen Cr?Mn?Stähle als preiswerte Lösung bewährt. Große Verbreitung hat der Werkstoff X 53 Cr Mn Ni N 21?9 für Auslassventile.- Hochnickelhaltige Ventilwerkstoffe: Genügen die Cr?Mn?Stähle den thermischen Anforderungen nicht mehr, dann ist der Übergang auf Nickelbasislegierung geboten. Sie werden da erforderlich, wo höchste Betriebssicherheit gefragt sind (Flugmotoren, Rennsporteinsatz, hoch aufgeladene Dieselmotoren) .s. Härtbarkeits. Nickelbasislegierungs. Stellits. Verschleißwiderstands. Zeit[stand]festigkeit RmHärtbarkeit,Nickelbasislegierung,Stellit,Verschleißwiderstand,Zeit[stand]festigkeit Rm

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