第3章 柴油机配气机构气门热处理

3.1气门的热处理工艺规范

对气门热处理的基本要求是表面的含碳量始终保持原来的水平，无脱碳和氧化。对奥氏体耐热钢气门应采用保护性气氛，要求不能引起钢的含碳量的变化。因此为了实现上述要求，气门的淬火（或固溶）和回火（或时效）应在可控气氛炉或盐浴炉内进行。

从制造流程中可知气门的制造方式取决于内燃机对气门的要求，在热处理过程中的热处理方法有明显不同。气门的调质要求杆部直线度0.15mm，端面或盘锥面跳动过0.15mm，个别气门的跳动和直线度控制在0.06mm。气门表面无裂纹、烧伤、过热及过烧现象，不得影响非加工表面的使用性能。

（1）整体低合金钢和马氏体耐热钢的热处理：对整体低合金结构钢和马氏体耐热钢制造的气门，热处理方式为调质处理（淬火+高温回火），以得回火索氏体组织，基体硬度在28~37HRC。热处理工艺流程为：淬火→一次回火→抛丸→调质→二次回火→二次抛丸→调质。两种材料的气门热处理工艺如图3-1所示。淬火加热在盐浴炉中进行，回火则在井式电阻炉中完成。

目前网带式可控气氛炉中、高温加热炉各项技术指标已经达到了处理气门的要求，另外个别气门厂采用深井式高温电阻炉处理马氏体耐热钢使用效果不错，但需要通保护性气体，以防气门的氧化和脱碳，氮化的纯度必须达到98%以上。需要注意一点，由于深井式高温电阻炉出炉时降温幅度大和加热速度慢，也没有办法进行预热，因此保温时间长于盐浴炉加热的时间。

气门回火保温结束后要快冷如水冷等，目的是40Cr、45Mn2等合金钢以及4Cr9Si2、4Cr10Si2Mo等马氏体耐热钢均在450~700ºC范围内有二次回火脆性，因此必须快速冷却，水温要低于80ºC，多采用循环水做冷却介质。

常见马氏体耐热钢气门的一般热处理工艺规范见表3-1所示。

表3-1 马氏体耐热钢气门的热处理工艺规范

材料 牌号 淬火工艺规范 加热温度/ºC 冷却 淬火硬介质 度/HRC  回火工艺规范 回火温度/ºC 550 590 610 630 650 670 690 710 650 670 690 710 冷却 介质 回火硬度/HRC 41~45 35~40 33~38 31~36 29~35 28~33 26~31 备 注 4Cr9Si2 4Cr10Si2Mo 5Cr8Si2 5Cr8Si3 气门的硬度是指圆柱面硬度，通常最终的硬度依据平面硬度，因此可按圆柱面与平面的修整值，编制相应的回火温度和硬度范围 1030~1050 7#机械油或0#柴循环水，24~30 温度小于50/ºC 34~39 32~37 30~37 28~33 8Cr20Si2Ni 1040~1070 油， 温度不大于80/º9Cr18Mo2V 1060~1080 C 注：1.气门的直径分为五类：小于6.5mm、>6.5~8.0mm、>8.0~10.0mm、>10.0~12.0mm以及大于12mm等，同种材料直径不同、回火温度相同，回火后硬度出入较大。

2.对直径7mm以下的气门，建议采用比推荐的回火温度高10~20ºC，这是考虑到其抗回火稳定性强的原因。

3.同一支气门硬度差要在4HRC以内，硬度测量以三个硬度的平均值为准，两点之间的距离在20mm以上，来确保硬度的真实性。

4.对回火后圆柱面硬度低于工艺要求的气门，不要轻易做出重新淬火的结论，应认真对待，以最终切平面作为唯一的判定依据。

5.对出炉后硬度高于工艺要求的气门，二次回火的温度即使维持原温度，也能将硬度降下来，在于回火索氏体经过一次回火后，其金相组织结构又发生了变化的结果。

6.气门料杆和同直径气门的热处理工艺相同，均必须避免表面脱碳和氧化现象发生，即气门的表面状态和化学成分没有改变，负责将会直接影响其使用寿命。

7.对于气门要求回火后硬度在40HRC以上的马氏体耐热钢整体气门，为防止热处理后变形太大、硬度高造成调质困难、容易造成杆部断裂或气门盘部端面锤击掉块，通常在热处理前750ºC左右保温2h进行退火处理，降低气门热成形后盘部的硬度，将杆部直线度和锥面跳动控制在0.10mm以下，则极大减轻了热处理后校直的负担，加快了生产进度，目前国内气门制造行业广泛推广了该工艺方法，取得了明显的经济效益和社会效益。

需要说明的是网带式保护气氛淬火与回火炉，可实现光亮淬火，生产效率高、质量

稳定，机械化和自动化程度高，因此在标准件行业中已经比较普及，但大多为中碳钢的热处理，在高温下（1000ºC以上）工作的网带炉的应用较少，其原因是在高温下的网带变形和损坏严重。经过热处理设备厂家引进国外的部分网带新材料，基本解决了问题，目前国内气门制造厂已经将该设备用于马氏体耐热钢和中碳合金钢的热处理，取得了较好的经济效益和社会效益，热处理效率提高10倍以上，节约了大量的人力、物力和财力，为气门制造行业的大批量生产奠定了良好的基础。

（2）整体（或大头）奥氏体耐热钢的热处理：该类钢的碳化物呈弥散分布，其热处理方式为固溶+时效处理或仅时效处理，一般晶粒度4~10级，在700ºC一下具有良好的强度、硬度和较好的抗腐蚀性能。该类材料如加热温度小于980ºC，则表面形成裂纹，当温度超过1200ºC，因大量晶间存在M7C3的薄片沉淀晶界而出现裂纹。时效处理后的平面硬度为23~38HRC，层状析出物15%。热处理工艺流程为固溶（或仅时效处理）→调质→时效处理→抛丸→调质。固溶气门盐浴炉的热处理工艺规范如图3-2所示。

固溶的目的是将合金元素充分溶入固溶体中，快速冷却以抑制合金的析出，获得强化的固溶体，其沉淀相为M23C6，水冷后形成单一的饱和奥氏体，得到适宜的晶粒度。而时效则使溶质原子在固溶体点阵的一定区域内析出弥散的强化相或组成第二相（碳化物金属间化合物），获得弥散分布的碳化物，提高基体的强度。另外在1180~1200/ºC的温度下，可有效消除锻造裂纹。固溶温度越高，则其效果越好，晶界沉淀数量增加。

固溶处理的工装为圆筐，其外圆小于盐炉的炉膛尺寸，一般采取堆积的装炉方式，其装炉量的大小应根据是人工还是机械化作业来选择，其作业效率不高，但质量比较稳定。国内热处理设备制造厂，基于目前气门固溶设备的缺点，已经开始进行燃气固熔炉的设计与制造，并小批量的试生产，它具有装炉量大、节能的特点，缺点为气门表面有氧化或脱碳现象，炉内温差大，实际晶粒度的等级范围较大。这需要调整城市煤气或天然气与空气的混合比，也可采取必要的防范措施，如将固溶筐分为几个区域，避免燃烧喷火口直接与筐接触，固溶筐上方加盖等。

时效的特征为析出的强化相数量15%、强化相尺寸小、分布均匀和基体固溶体稳定。作为时效的前提是固溶随温度的提高而变化，合金化存在双相区；有高的热强性，最高温度决定了析出极限温度；析出物程弥散状均匀分布在基体上，在高温长期使用时具有高的稳定热处理过程中，温度过高产生层状析出，析出物为Cr23C6和少量CrN。事实上温度高将造成气门的室温韧性、疲劳强度、耐蚀性能的

降低等，因此时效温度要严格控制。

对杆杆焊或头杆焊产品，气门的杆部要经过调质处理，无论是低合金结构钢还是马氏体耐热钢料杆，料杆的热处理方法同第一种。

（3）气门的杆部端面淬火、阀口淬火或阀口的堆焊：为了提高气门的使用寿命，杆端面要进行感应淬火处理。热处理后的气门杆部的硬度在30~40HRC，而杆端面在工作过程中要与摇臂接触产生摩擦和碰撞，因此要求端面的硬度高、耐磨性好，才能满足发动机工作的需要。通常进行端面的高频淬火，硬化层在2~4mm，硬度50HRC。这这里需要引起重视的是淬火的热影响区不允许出现在锁夹槽内。

气门阀口或锥面与气门座底反复贴合，因此其表面要具有高的硬度和良好的耐磨性，气门生产厂家一般采用对锥面进行高频淬火的方法，来满足气门头部的技术要求以确保有高的使用寿命等，通常淬火后直接油冷，硬度在50HRC以上，为稳定组织、减少内应力，淬火后应立即进行低温回火处理。

为了提高气门锥面的耐磨性和抗腐蚀性，在锥面焊一层硬质合金，此时堆焊层与气门基体之间为冶金结合，其深度和硬度符合要求，即深度在1.5mm以上、硬度大于50HRC，表面不允许有裂纹、掉块等致命缺陷存在。

3.2气门表面处理

根据气门在发动机内的耐高温、抗燃烧气体的腐蚀等工作特点，气门杆部在进行高速的上下运动，因此表面的质量状况直接影响到使用寿命。为了提高气门杆部的耐磨性和抗咬合性，提高表面的粗糙度，需对气门进行表面处理，通常有镀铬和碳氮共渗两类，它们的处理工艺如下。

1.气门的杆部镀铬

气门镀铬后干部的表面质量要求如下。

·干部光泽均匀，组织细致不粗糙，不起皮和起泡，不漏底色，无烧焦现象； ·结合力强； ·硬度大于800HV；

·镀铬层厚度一般在0.005~0.030mm。其测量即可用千分尺也可采用截面金相方法，铬层边界允许在覆盖范围内的公差内呈波状或不规则形状，但不能有明显的台阶和断层等缺陷。

·铬层与基体的附着强度的衡量标准是指杆部在专用夹具上弯曲角度的大小符合要求，气门杆部无折断，要求变形区的硬镀层在8~10um,用放大镜观察不允许有脆性剥落，但允许有裂纹存在。对于双金属（堆焊）气门，弯曲的位置应在对焊区域内进行。在日常检查中气门的杆部铬层应呈均匀状态，不允许有下列致命缺陷：可见结瘤、起皮、疤痕、气孔、较大的裂纹、掉块、剥落等。气门杆部直径与弯曲角度的关系见表3-2。

表3-2 气门杆部直径与弯曲角度的关系

气门的干部直径/mm 弯曲角度/（º） <10 >10~15 20~30 20~25 气门的干部直径/mm >15~20 >20 弯曲角度/（º） 15~20 10~15 （1）气门杆部镀铬工艺：气门杆部镀铬的目的为气门在高温的腐蚀性气体中，要承受气冲刷和反复的作用，因此镀铬后，气门杆部赋予了摩擦系数小、润滑耐磨性好、表面硬度高、抗腐蚀性好等特点，硬度在1000HV以上，表面粗糙度在Ra0.4um以下。

气门的镀铬是硬度铬，其总的工艺流程为:机械预处理→预除油→上挂具、按屏蔽物、辅助阴阳极→非镀铬区保护（涂蜡或涂漆）→化学除油或电解除油→水洗→阳极腐蚀→镀硬铬→水洗→干燥→下挂具→去氢→后续加工。另外也有推荐的工艺为：带电下槽→预热→阴极小电流活化→提升电流→冲蚀镀铬→正常镀铬。在气门的镀铬过程中，只对合金结构钢和马氏体耐热钢气门的杆部进行镀铬，作为马氏体耐热钢不进行阴极反镀，以避免杆部表面出现褐色挂灰影响铬层与基体的结合力。

（2）气门镀硬铬的工艺流程：镀前磨削加工→表面超精加工→（Ra0.4um）→精密尺寸镀铬→镀后抛光。其中镀铬工艺为清洗→镀铬（电流25~35A/支，时间为3~5min，加热温度为60~70ºC）→反克（反响溶解铬层，时间0.7s）→清洗。

气门镀铬首先要对其表面进行认真清洗，既可采用有机溶剂也可化学除油，标准在于使气门杆部无油污和黏附的杂物等，表面光洁；其次进行侵蚀处理，目的是起到活化金属基体的作用；再次进行镀铬处理，获得理想的硬度和渗层；最后的工序是除氢，以降低杆部的脆性等。

镀前侵蚀处理是十分重要的工序，实际上是阴极腐蚀的过程。

为了保证气门杆部镀层的质量符合要求，气门需预热到一定的温度，可防止基

体金属受热膨胀而产生暴皮等，预热在镀铬槽中进行。

2.气门的软氮化

（1）气门软氮化后的特点和工艺流程：碳氮共渗可提高气门杆部的表面硬度、耐磨性，在干摩擦时具有抗擦伤、抗康咬合能力，抗氧化性和耐蚀性，对延长气门的使用寿命有明显的效果。

气门碳氮共渗质量要求：

① 碳氮共渗层深度为0.010~0.060mm；

② 表面硬度600HV，脆性小于2级，渗氮层疏松和氮化物1~2级； ③ 杆部的变形量或涨量0.005mm； ④ 杆部、小头端面粗糙度在Ra0.5um以下；

⑤ 外观为均匀一致的黑色，无锈蚀、杆部花斑、表面划伤或磕碰伤、表面腐蚀、

表面掉色等，以及不得出现影响产品质量的外观缺陷。

（2）气门软氮化的材料及性能特点：进行软氮化的材料按其类型分为马氏体型耐热钢、奥氏体型耐热钢等，数量占气门总量的70%左右。进排、气门具有代表性的钢为4Cr9Si2、4Cr19Si2Mo、5Cr8Si2等。进、排气门软氮化前的工艺加工路线如下：下料→磨头→锻成形→淬火（或固溶化）→回火（或时效）→机加工→去应力退火→机械加工→软氮化→精加工→检验、包装。气门经热处理后整体硬度一般为28~42HRC，基体具有良好的综合力学性能，达到韧性与强度的最佳组合。

（3）气门软氮化

气门软氮化的工艺流程为：浸泡→漂洗→喷淋→预热→盐浴氮碳共渗→盐浴氧化冷却→清洗→抛光→煮油。

整个碳氮共渗过程中的三个关键工序为预热碳氮共渗和氧化冷却，他们对气门的软氮化质量有着直接的影响，碳氮共渗盐浴中的CN、CNO浓度的控制是软氮化的重要工艺指标,，必须使其成分复合工艺要求。

操作规程如下。

①清洗：气门串筐、气门彼此之间应无接触和压叠等，负责会造成切削液或磨

削液在随后的过程中，无法清洗干净，出现碳氮共渗缺陷（如花斑、黄点等）。

②浸泡：将筐放入浓度为3%~5%金属清洗剂溶液中，不少于25min，以除去

气门上的乳化液或切削液，及其他黏附的赃物如没有除净则淡化后表面颜色呈黄色或出现斑点。

③漂洗：工件在流动的清水中上下运动，将清洗剂冲洗干净。

④喷淋：用高压水流迅速冲刷工件，冲净工件表面的残留物质。再用布或毛刷擦洗气门上的水珠，以防杆部或杆端面存有水印。

⑤预热：在井式回火炉中预热，加热温度为350~380ºC，时间为30~45min，其目的烘干工件、消除加工应力，保证工件放进氮化炉后降温小，因此不会对气门渗速造成影响。

⑥氮碳共渗：目前用TJ-2碳氮共渗基盐处理的马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢气门，颜色油黑发亮，深层组织均匀，具有很强的抗腐蚀性能和抗咬合性，表面获得了高的硬度，因此明显提高了气门的使用寿命。

需要说明的是该盐浴具有特别好的热容量，加热工件快；盐浴热传导性能良好，在熔盐内部均匀性好，盐浴中反应产物的浓度、氮的析出、氮的化合物的形成及贮藏等均优于气体氮碳共渗。

⑦氧化处理（也称淬火）：盐浴氮碳共渗后的气门在Y-1国产氧化盐浴中进行等温冷却。盐浴中配有搅拌器，确保气门冷却均匀，氧化后在表面形成氧化层，提高气门杆部的耐腐蚀性和抗咬合性。与此同时将气门从盐浴氮碳共渗炉中带来的微量CN氧化成无毒CO3，实现盐浴和水质无污染作业。

⑧抛光：气门抛光既可以装入履带式抛光机进行，也可采用吊钩式抛光机进行。该工艺具有以下优点：气门表面呈银灰色，擦拭无灰；清洁度在0.28~0.35mg/每支；杆部直线度和圆度0.005um；表面粗糙度Ra0.4um；取消了煮油工序，劳动环境大为改善；气门无磕碰伤、锈蚀等。

3.3气门的热处理工艺分析与实施要点

（1）气门在热处理后的工作过程中，印在600~800ºC范围内具有较好尺寸稳定性、良好的强度和要求的硬度等，因此，气门选材多为马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢，其含有较高的合金元素，使区缩小，S点左移，因此他们属于过共析钢，马氏体耐热钢的加热温度为980~1050ºC，温度低于980ºC则碳化物溶解不充分，硬度低，力学性能差；高于1050ºC则碳化物溶解于奥氏体过多，奥氏体晶粒度粗大，其抗拉强度降低等，一般加热温度在1030~1050ºC，需要注意的是，对于高碳9Cr18MoV刚则采用1060~1080ºC的加热温度。

2奥氏体耐热钢的固溶处理分为半固溶和全固溶处理，随后进行时效处理。应根据气门的具体工作条件来确定，其具体热处理后的技术指标有晶粒度、硬度和析出量等，在固溶过程中应当确保晶粒的均匀一致，在热处理工艺参数合理的前提下，出现晶粒度散差大、心部有未打开的“黑心”等，则应考虑到材料本身的问题。 （2）关于奥氏体耐热钢的时效后的析出物数量超标问题，多于固溶温度高或保温时间长、固溶冷却速度慢、时效温度高或时间长、钢中氮元素的含量不合理等有关。在晶界上析出的化合物主要有M23C6和CrN，这将降低气门的韧性和疲劳强度，耐蚀性能差，直接影响到气门的使用寿命。

对于析出超标气门的返工处理，其固溶温度比正常的低20~30ºC，保温时间缩短10~15min，时效温度与原工艺一致。

（3）马氏体耐热钢含有较多的合金元素，具有二次回火脆性，因此回火后应快速冷却处理，最简便的方式是水冷。气门热处理后表面存在较多的氧化皮或残盐等，故需要进行气门喷丸或抛丸处理，随后进行气门的杆部和大头端面或盘锥面的调直，目前采用的多为先机械校直，最后手工校直，需要注意应进行去应力退火处理。 （4）对于氮化气门而言，校直后和机加工后的去应力退火温度应控制在590~620ºC范围内，事实证明该温度可消除85%以上的内应力作用，可确保氮化后气门杆部直线度在0.005mm以内，这一点在气门氮化后气门抛丸上有显著的表现。 （5）气门杆部的镀铬前的粗糙度对表面的状态的影响较大，粗糙度差的表面存在凹凸不平的区域，此处会存积水和腐蚀性等物质，在高温腐蚀性气体的作用下，对凹坑的浸蚀将加剧表面的腐蚀；其次气门杆部镀铬后要进行抛光以获得较高的表面粗糙度，因此最终表面要符合技术要求，必须控制镀铬前的粗糙度，铬在表面沉积的多少与原始表面状况有直接的关系，镀铬后只能降低粗糙度，造成表面质量差；最后对杆部用纸质或布质砂轮对表面进行少量的抛光，目的是去掉高点铬层进一步提高气门杆部的光洁度，使其具备要求的性能。由此看来粗糙度高（或差）会对气门表面耐磨性和耐蚀性产生不良影响，考虑到气门的技术要求和经济性，通常杆部表面粗糙度控制在Ra0.4um以下。

（6）镀层微裂纹对气门的杆部的耐腐蚀性影响：在镀硬铬中加入专用的催化剂来提高电流密度、沉积速度，同时也相应增强了镀铬层的物理性能。气门制造厂采用成熟的HEEF-25硬度工艺，该工艺处理后镀层裂纹细而密，达到400~1000条/cm，微裂纹能够松弛镀层中的应力，产生的高密度裂纹比较细短，因此造成腐蚀电流的

分散，是腐蚀的速度大大降低，起到很好的保护作用。影响其裂纹的因素有电流密度、温度、硫酸的含量和铁杂质的含量等，其中前两项是关键参数，应加以控制。 （7）镀层厚度和抛光对气门的影响：镀铬后的气门杆部开始形成的微裂纹被原来沉积的铬层覆盖，实践证明耐腐蚀性随铬层的增加而增强。干部的抛光至关重要，不抛光的耐腐蚀性差，而抛光后粗糙度明显改善，性能优良。采用氧化铬抛光粉，封住或减小镀层中的空隙或裂纹，因此耐腐性增强，采用不同类型的抛光轮（如砂轮、布砂轮或纸砂轮等）对气门杆部抛光，即可保证渗层厚度的均匀，又提高了表面的光洁度。

气门在电镀过程中，由于操作不当或成分、温度等发生变化，将会对气门表面的镀铬产生一定的危害，直接影响产品的外观和内在质量，因此严格执行镀铬工艺，掌握纠正的方法显得尤为重要。

气门硬度铬处理后，应进行除氢处理，用来消除或降低因析氢而导致的氢脆，气门镀铬后表面有10um左右的厚度，该镀层具有很高的硬度和好的耐磨性，作为机车上的气门要工作在高速运动的状态下，应当具备以上两点要求。

（8）针对气门抛丸的技术要求，则气门氮化前的去应力退火要彻底，应当高出氮化温度20~50ºC，但应当低于其一次回火温度，否则会造成基体硬度的降低，影响到气门的内在质量。同时氮化前气门的杆部粗糙度应控制在成品要求的1/2~3/4为宜，才能确保氮化后粗糙度达到Ra0.5um以下的技术要求。

（9）为了延长氮碳共渗基盐的使用寿命，应注意加强对盐浴的保养和维修，停炉后捞底部沉淀渣和上方得漂浮渣。有有一套恢复和维护氮化盐的方法：起炉时将炉温定在520ºC，当保温1小时后，将烤干后的不锈钢挖渣勺慢慢放盐浴坩埚底部，随后挖渣。采用此类方法一是保持了盐浴的活性，二是延长了使用周期，三是降低了生产成本。另外对于活性差的盐浴不要直接倒掉，可对渗层在0.10mm以上的重要零件进行氮碳共渗处理，例如热锻模、挺杆、曲轴等零件的表面处理，实践证明该方法十分有效，可明显降低氮化的成本，做到完全利用，节约大量资金。 （10）滚压

滚压使金属表面产生塑性变形并在表面层保持很大的残余压缩应力，同时，能提高表面的硬度和光洁度。采用滚压来避免气门锁夹槽处断裂有显著效果。杆部滚压可提高耐磨性，相应的气门导管磨损也可减少。气门锥面滚压反光洁度大 以上，但是排气门锥面经滚压后效果并不显著。

气门锥面精密滚压加工工艺特点：气门锥面精密滚压可大幅度改善气门锥面的表面质量。一般情况下，气门锥面半精车削时Ra可达3.2um，半精磨0.8um，经精密滚压加工后可达0.1um以上，甚至可获得镜面光洁度。气门属大量生产产品，每道工序生产率的提高对生产都具有很重要的意义，尤其是关键工序。应用精密滚压加工气门锥形密封面仅需要2~3s时间即可完成，最高班产可达5000只以上。而采用传统的磨削方法通常需要8~10s加工一只零件。其生产率约比传统的方法提高1倍以上。精密滚压加工时，气门锥面所受的接触应力超过了材料的屈服点，为此金属表面会产生剪切、滑移变形，材料的晶格扭曲、滑移、错位、表面层密度增加形成一定的冷硬层。该冷硬层的硬度、深度受滚压力大小，作用时间及反复滚压次数的影响。其最外层较硬，稍次层嘴硬，然后随着深度的增加接近基体的硬度。经试验精密滚压加工后表面硬度可提高20%~30%，对气门锥面而言精密滚压加工后其表面硬度可提高HV6-8度。气门尤其是排气门是在高温下受到长期的低负荷的交变载荷，其损坏方式大多为点蚀剥落，即在密封面上出现许多麻点，直接影响柴油机的使用性能。众所周知零件表面的耐磨损、抗疲劳剥蚀能力是与其表面粗糙度、硬度、残余应力状态相关。气门锥形密封面经过滚压加工后表面粗糙度降低，表面硬度HV提高6-8度，且表面层的残余应力状态为残余压应力，这对提高气门的使用寿命创造了许多的有利因素。 （11）渗铝

钢铁表面渗铝能够显著改进抗氧化性、耐热性、耐磨性。对多数中，小功率柴油机而言，4Cr10Si2Mo这类马氏体气门钢的高温强度是足够的，因此，对它们施以渗铝处理，则其耐腐蚀、耐氧化性能可大为提高。渗铝的方法很多，较好的工艺是高频加热喷镀铝的方法，即首先在预热线圈中把气门头部加热到300ºC左右，然后向锥面喷铝并进一步高频加热到700~1000ºC，从而使喷铝层的一部分或大部分形成铁铝合金层，铝扩散的厚度要求15~25um，最高达40um。铁铝合金层的维氏硬度略有提高，据有些资料介绍，渗铝后的进、排气门使用期限可延长2~3倍。

3.4气门热处理后的质量检验

气门热处理后的质量检验与其成品的技术要求是一致的，为了便于指导和分析其热处理后的相关要求，气门成品的检验项目见表3-3。

表3-3 常见气门的最终质量检验技术要求

检验项目 气门的显微方向 表面质量 硬度/HRC 基体晶相组织 奥氏体耐热钢 渗氮 渗氮层/mm 疏松/级 渗氮氮化物的级别/级 镀硬铬 渗铬层/mm 疏松/级 微裂纹/（条/cm） 堆焊层 杆部淬火硬化层 探伤 金相显微镜 金相显微镜 磁粉探伤机 超声波探伤

金相显微镜 金相显微镜 气门整体硬度 杆端面硬度 合金结构钢 马氏体耐热钢 宏观 微观 洛氏硬度计 检验方法 检验要求 流线符合气门外形纤维方向 无裂纹、锈蚀、划伤和磕碰伤 30~37 50 回火索氏体，游离态铁素体<5%，晶粒度6级 金相显微镜 回火索氏体，不允许有游离态铁素体，无连续网状碳化物，晶粒度6级 奥氏体，晶粒度3级，析出物符合图纸要求 0.01~0.06 1~3 1~3 0.005~0.030 1~3 400~1000 与基体金属结合牢固，无开裂等 按图纸执行 无裂纹等 对于焊接气门焊缝的检查