GB∕T 23337-2023 內(nèi)燃機 進(jìn)、排氣門 技術(shù)條件（正式版）

代替GB/T23337—2009內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門技術(shù)條件IGB/T23337—2023前言 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 14技術(shù)要求 5檢驗方法 96檢驗規(guī)則 Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T23337—2009《內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門技術(shù)條件》,與GB/T23337—2009相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動外，主要技術(shù)變化如下：a)更改了氣門調(diào)質(zhì)處理后基體硬度(見4.4.1,2009年版的4.4.1);b)更改了桿部經(jīng)鍍鉻處理的氣門表面硬度(見4.6.1,2009年版的4.6.1);c)更改了高溫合金氣門氮化滲氮層要求(見4.6.2,2009年版的4.6.2);d)更改了奧氏體鋼氣門金相組織奧氏體晶粒度要求(見4.7.3,2009年版的4.7.3);e)更改了高溫合金金相組織要求(見4.7.4,2009年版的4.7.4);f)更改了圓錐形鎖夾槽表面粗糙度要求(見4.8.4,2009年版的4.8.4);g)增加了盤錐面氮化未磨削氣門盤錐面對桿部軸線的斜向圓跳動公差(見4.9.2);h)更改了盤錐面圓度公差(見4.9.3,2009年版的4.9.3);i)增加了中空充鈉氣門充鈉量要求及檢驗方法(見4.13和5.11);j)增加了盤部鍛造金屬流線要求及檢驗方法(見4.14和5.12);k)增加了中空充鈉氣門內(nèi)腔與桿部圓柱面的同軸度檢驗方法(見5.7.9);1)增加了氣門底窩對桿部圓柱面的同軸度檢驗方法(見5.7.10);m)增加了高溫合金Ni30和堆焊合金P25的化學(xué)成分及力學(xué)性能(見表1和表2)。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。本文件由全國內(nèi)燃機標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC177)歸口。本文件起草單位：上海機動車檢測認(rèn)證技術(shù)研究中心有限公司、濟南沃德汽車零部件有限公司、上海內(nèi)燃機研究所有限責(zé)任公司、懷集登月氣門有限公司、廣西玉柴機器股份有限公司、重慶三愛海陵實業(yè)有限責(zé)任公司、金華市明星氣門有限公司、湖南天雁機械有限責(zé)任公司、安徽金慶龍機械制造有限公司、江蘇申源集團有限公司、衡陽市金則利特種合金股份有限公司、平湖汽車零部件檢驗檢測有限公司、北京福田康明斯發(fā)動機有限公司、天津內(nèi)燃機研究所(天津摩托車技術(shù)中心)。本文件于2009年首次發(fā)布，本次為第一次修訂。1內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門技術(shù)條件1范圍本文件適用于氣缸直徑200mm以下的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T1804—2000一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差GB/T1958產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)幾何公差檢測與驗證GB/T2828.1計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分：按接收質(zhì)量限(AQL)檢索的逐批檢驗抽樣計劃GB/T3077合金結(jié)構(gòu)鋼GB/T4340.1金屬材料維氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T4955金屬覆蓋層覆蓋層厚度測量陽極溶解庫侖法GB/T4956磁性基體上非磁性覆蓋層覆蓋層厚度測量磁性法GB/T6394金屬平均晶粒度測定方法GB/T6462金屬和氧化物覆蓋層厚度測量顯微鏡法GB/T6809.2往復(fù)式內(nèi)燃機零部件和系統(tǒng)術(shù)語第2部分：氣門、凸輪軸傳動和驅(qū)動機構(gòu)GB/T9790金屬材料金屬及其他無機覆蓋層的維氏和努氏顯微硬度試驗GB/T11354—2005鋼鐵零件滲氮層深度測定和金相組織檢驗GB/T12773內(nèi)燃機氣閥用鋼及合金棒材JB/T6012.2內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門第2部分：金相檢驗JB/T6012.3內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門第3部分：磁粉探傷JB/T6012.4內(nèi)燃機進(jìn)、排氣門第4部分：摩擦焊氣門超聲波探傷QC/T469—2016汽車發(fā)動機氣門技術(shù)條件3術(shù)語和定義GB/T6809.2和QC/T469—2016界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4技術(shù)要求4.1通則氣門產(chǎn)品應(yīng)按經(jīng)規(guī)定程序批準(zhǔn)的圖樣及技術(shù)文件制造，并應(yīng)符合本文件的要求；氣門各部位名稱應(yīng)2按圖1規(guī)定。g標(biāo)引序號說明：1——盤部；2——頸部；3——除碳槽；4——桿部；5——鎖夾槽部；圖1氣門各部位名稱4.2材料4.2.1推薦采用材料的牌號及化學(xué)成分應(yīng)符合表1的規(guī)定。4.2.2推薦采用材料的室溫力學(xué)性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。4.2.3選用其他材料應(yīng)能滿足本文件技術(shù)要求和使用要求。4.3氣門結(jié)構(gòu)及焊接氣門強度10——盤外圓；11——盤錐面；12—-基準(zhǔn)直徑；13——底窩。氣門結(jié)構(gòu)型式應(yīng)按QC/T469—2016中附錄A執(zhí)行。焊接氣門桿部焊接處的抗拉強度應(yīng)大于兩種材質(zhì)中標(biāo)定強度值(見表2)較低部分的90%;桿端部焊接處剪切強度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.4氣門的熱處理4.4.1合金結(jié)構(gòu)鋼、馬氏體鋼氣門經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，基體硬度應(yīng)在28HRC～45HRC,通用小型汽油機氣門淬火加回火后基體硬度應(yīng)在30HRC～56HRC,同一材料、同一熱處理狀態(tài)單個氣門的硬度差應(yīng)小于或等于4HRC;奧氏體鋼、高溫合金或桿部焊接氣門的基體硬度按產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.4.2桿端面經(jīng)表面淬火后的硬度應(yīng)大于或等于48HRC。當(dāng)桿端部長度大于4mm時，硬化層深度應(yīng)大于或等于2mm;當(dāng)桿端部長度小于或等于4mm時，硬化層深度應(yīng)大于或等于0.6mm。淬硬層和過渡層的總深度應(yīng)小于桿端部長度尺寸。對于桿端部及鎖夾部均需表面淬火的氣門，其硬化層分布及硬度值應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。對于桿端部焊鋼片氣門，鋼片硬化層深度應(yīng)大于或等于0.6mm。4.4.3盤錐面經(jīng)表面淬火后的硬化層分布及硬度值應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。表1常用氣門材料的牌號及化學(xué)成分材料牌號用途CMnPSNiMoWN其他結(jié)構(gòu)鋼40Cr0.37~0.17~0.50~—0.80~————余—進(jìn)氣門排氣門桿部45Mn20.42~0.17~1.40~——余進(jìn)氣門排氣門桿部馬氏體鋼42Cr9Si2(4Cr9Si2)0.35~2.00~8.00~余進(jìn)、排氣門45Cr9Si3(5Cr9Si3)0.40~2.70~8.00~余進(jìn)、排氣門51Cr8Si2(5Cr8Si2)0.47~1.00~0.20~7.50~余進(jìn)、排氣門40Cr10Si2Mo(4Cr10Si2Mo)0.35~1.90~9.00~0.70~余進(jìn)、排氣門80Cr20Si2Ni1(8Cr20Si2Ni)0.75~1.75~1.15~19.00~21.00余進(jìn)、排氣門85Crl8Mo2V(9Cr18Mo2V)0.80~16.50~2.00~余V:0.30～0.60進(jìn)、排氣門奧氏體材料15Cr14Nil4W2Mo(4Cr14Ni14W2Mo)0.40~13.00~13.00~0.25~2.00~余排氣門55Cr21Mn8Ni2N(21-2N)0.50~7.00~1.50~19.50~21.500.20~余排氣門53Cr21Mn9Ni4N(21-4N)0.48~8.00~3.25~4.5020.00~22.000.35~余C+N≥0.90排氣門A1常用氣門材料的牌號及化學(xué)成分(續(xù))材料牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%用途CMnPSNiCrMoWNCuFe其他奧氏體材料20Cr21Ni12N(21-12N)0.15~0.250.75~1.00~≤0.035≤0.03010.50~20.50~22.500.15~0.30余排氣門50Cr21Mn9Ni4Nb2WN(21-4NWNb)0.45~0.558.00~≤0.050≤0.0303.50~5.0020.00~22.000.80~0.40~0.60余Nb:1.80～2.50C+N≥0.90排氣門61Cr21Mn10MolV1NblN0.57~0.659.50~≤0.050≤<0.03020.00~22.000.75~0.40~0.60余V:0.75～1.00Nb:1.00～1.20排氣門33Cr23Ni8Mn3N(23-8N)0.28~0.380.50~1.50~3.50≤0.040≤0.0307.00~9.0022.00~24.000.25~0.35余排氣門高溫合金GH4751(Inconel751)0.03~0.10≤0.015≤0.015余14.00~5.00~9.00Nb:0.70～1.20Ti:2.00～2.60Al:0.90～1.50排氣門GH4080A(Nimonic80A)0.04~0.10≤0.020≤0.015余18.00~21.00Al:1.00～1.80Ti:1.80～2.70Co:≤2.00B:≤0.008排氣門Ni30≤0.015≤0.01529.50~33.5013.50~0.40~余Nb:0.40～0.90B≤0.010Al:1.60～2.20Ti:2.30～2.90排氣門表1常用氣門材料的牌號及化學(xué)成分(材料牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))/%用途CMnPSNiCrMoWNCuFe其他堆焊合金Stellite60.90~1.60~2.00≤0.03026.00~32.003.50~5.50Co:余盤錐面堆焊P37S(粉)1.50~0.90~≤≤0.30≤0.0300.02~0.0321.00~24.0027.50~29.00≤≤0.6011.50~O?+N?≤600PPMCo:余盤錐面堆焊Ni102(粉)0.72~0.843.50~4.20余13.00~ 余B:3.0~桿端面堆焊StelliteF(粉)1.50~2.000.90~≤0.03021.00~24.0024.00~27.0011.50~—B:≤0.05Co:余盤錐面堆焊P250.55~0.60≤≤0.409.00~≤0.030≤0.0409.00~24.00~26.002.50~3.50Nb+Ta:3.0~O?+N?≤600PPM盤錐面堆焊表2常用氣門材料的熱處理方法及室溫力學(xué)性能材料牌號熱處理室溫力學(xué)性能≥硬度熱處理方法淬火回火固溶時效規(guī)定非比例延伸強度R?2MPa抗拉強度RmMPa斷后伸長率A%斷面收縮率Z%結(jié)構(gòu)鋼油冷水冷9283～341淬火回火油冷水冷283～341淬火回火GBGB/T23337—2023①表2常用氣門材料的熱處理方法及室溫力學(xué)性能(續(xù))材料牌號熱處理室溫力學(xué)性能≥硬度熱處理方法淬火回火固溶時效規(guī)定非比例延伸強度R.2MPaMPa斷后%斷面%HBWHRC馬氏體鋼42Cr9Si2(4Cr9Si2)1000℃~700℃~780℃空冷266～325—淬火回火45Cr9Si3(5Cr9Si3)1000℃~720℃~820℃空冷266～325—淬火回火40Cr10Si2Mo1000℃~700℃~780℃空冷266～325—淬火回火51Cr8Si2(5Cr8Si2)1000℃~650℃~750℃空冷—淬火回火80Cr20Si2Nil1030℃~700℃~800℃空冷—淬火回火85Cr18Mo2V1050℃~700℃~820℃空冷7290～325 淬火回火奧氏體材料45Cr14Ni14W2Mo——1100℃~720℃~800℃空冷—一固溶時效55Cr21Mn8Ni2N(21-2N)——1140℃~760℃~815℃空冷8—固溶時效53Cr21Mn9Ni4N(21-4N)—1140℃~720℃~820℃空冷8—固溶時效GBGB/T23337-2023表2常用氣門材料的熱處理方法及室溫力學(xué)性能(續(xù))材料牌號熱處理室溫力學(xué)性能≥硬度熱處理方法淬火回火固溶時效規(guī)定非比例延伸強度Ro.2MPaMPa斷后%斷面收縮率Z%HBWHRC奧氏體材料20Cr21Ni12N(21-12N)1100℃~700℃~800℃空冷—固溶時效50Cr21Mn9Ni4Nb2WN1160℃~760℃~850℃空冷固溶時效61Cr21Mn10MolV1Nb1N1100℃~720℃~800℃空冷8固溶時效33Cr23Ni8Mn3N(23-8N)1150℃~780℃~820℃空冷固溶時效高溫合金GH4751(Incone1751)1100℃~空冷空冷固溶時效GH4080A(Nimonic80A)1050℃~690℃~710℃固溶時效Ni30—1020℃~油冷720℃~780℃×4h空冷650～670—固溶時效堆焊合金Stellite6————————StelliteF(粉)— ———P37S———————————Nil02(粉)84.5堆焊層堆焊合金層和基體金屬之間應(yīng)為冶金結(jié)合，桿端面堆焊后的硬度應(yīng)大于或等于48HRC,堆焊層深度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定；盤錐面堆焊后硬度和堆焊層深度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.6桿部表面處理4.6.1桿部經(jīng)鍍鉻處理的氣門，鍍鉻層厚度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。若鍍鉻層厚度大于或等于0.01mm時，鍍鉻層表面硬度應(yīng)大于或等于800HVoo?s,鍍鉻層表面應(yīng)無目視可見結(jié)瘤、起皮等缺陷。鍍鉻長度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.6.2馬氏體和奧氏體鋼氣門桿部經(jīng)氮化處理后，氮化層深度應(yīng)大于或等于0.01mm,表面硬度應(yīng)大于或等于600HVo?;高溫合金材料氮化滲氮層要求按產(chǎn)品圖樣和技術(shù)文件規(guī)定。4.7金相組織4.7.1合金結(jié)構(gòu)鋼氣門基體組織應(yīng)為回火索氏體，其游離鐵素體含量不應(yīng)超過視場面積的5%,淬火態(tài)奧氏體晶粒度級別應(yīng)大于或等于6級并按GB/T6394評定。4.7.2馬氏體鋼氣門基體組織應(yīng)為回火索氏體，不應(yīng)有游離鐵素體及連續(xù)網(wǎng)狀碳化物，淬火態(tài)奧氏體晶粒度級別應(yīng)大于或等于6級并按GB/T6394評定。4.7.3奧氏體鋼氣門基體組織應(yīng)為奧氏體加碳(氮)化物，奧氏體晶粒度應(yīng)按GB/T6394評定，進(jìn)氣門應(yīng)大于或等于4級，排氣門應(yīng)為4級～11級，晶粒度級差應(yīng)不大于4個級別；層狀析出物按照產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件規(guī)定。4.7.4高溫合金金相組織應(yīng)為固溶體+碳化物+γ相，奧氏體晶粒度應(yīng)按GB/T6394評定，經(jīng)全固溶時效處理的氣門應(yīng)為3級～9級，非全固溶處理的氣門應(yīng)為5級～11級，晶粒度級差應(yīng)不大于4個級別；層狀析出物按照產(chǎn)品圖樣及技術(shù)文件規(guī)定。4.7.5氮化層表面疏松應(yīng)符合GB/T11354—2005中疏松級別1級～3級的規(guī)定。4.8表面粗糙度4.8.1盤錐面粗糙度應(yīng)小于或等于Ra0.50μm。4.8.2桿部圓柱面粗糙度應(yīng)小于或等于Ra0.50μm。4.8.3桿端面粗糙度應(yīng)小于或等于Ra0.8μm。4.8.4圓錐形鎖夾槽表面粗糙度應(yīng)小于或等于Ra1.00μm,其他形狀的鎖夾槽表面粗糙度按產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.8.5其余表面粗糙度應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣規(guī)定。4.9幾何公差4.9.1盤錐面與桿部軸線夾角的角度公差應(yīng)小于或等于30'。4.9.2盤錐面氮化未磨削氣門其盤錐面對桿部軸線的斜向圓跳動公差應(yīng)小于或等于0.060mm;其他經(jīng)磨削的氣門盤錐面對桿部軸線的斜向圓跳動公差應(yīng)小于或等于0.030mm。4.9.3盤錐面圓度公差應(yīng)小于或等于0.010mm。4.9.4桿部圓柱度公差應(yīng)小于或等于0.010mm。4.9.5桿部圓度公差應(yīng)小于或等于0.010mm。4.9.6桿部軸線直線度公差應(yīng)小于或等于0.010mm。4.9.7桿端面對桿部軸線的端面圓跳動公差應(yīng)小于或等于0.030mm。4.9.8鎖夾槽表面對桿部軸線的圓跳動公差應(yīng)小于或等于0.10mm。94.9.9中空充鈉氣門內(nèi)腔與桿部圓柱面的同軸度公差應(yīng)小于或等于φ0.4mm。4.9.10盤底窩對桿部圓柱面的同軸度公差應(yīng)小于或等于φ1mm。4.9.11盤端面對桿部軸線的端面圓跳動公差應(yīng)符合下列規(guī)定：a)經(jīng)機械加工的盤端面應(yīng)小于或等于0.20mm;b)未經(jīng)機械加工的盤端面應(yīng)小于或等于0.30mm。4.10.1氣門表面不應(yīng)有裂紋、氧化皮及過燒現(xiàn)象。非加工表面應(yīng)平整，不應(yīng)有影響使用性能的鍛造缺4.10.2氣門堆焊層表面質(zhì)量應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣及有關(guān)技術(shù)文件規(guī)定。4.10.3應(yīng)在盤端面、圓弧、底窩或桿部非工作表面上打標(biāo)記，但不能影響氣門的幾何尺寸精度。4.11無損檢測氣門表面及近表面缺陷采用磁粉檢測，其檢測結(jié)果的評定應(yīng)符合JB/T6012.3的規(guī)定；摩擦焊氣門焊縫缺陷采用超聲波檢測，其檢測結(jié)果的評定應(yīng)符合JB/T6012.4的規(guī)定；其他經(jīng)過無損檢測發(fā)現(xiàn)的缺陷，其檢測結(jié)果的評定按有關(guān)技術(shù)文件的規(guī)定。氣門密封性應(yīng)符合產(chǎn)品圖樣和有關(guān)技術(shù)文件的規(guī)定。4.13中空充鈉氣門充鈉量中空充鈉氣門充鈉量應(yīng)占內(nèi)腔體積的50%～60%。4.14盤部鍛造金屬流線盤部鍛造金屬流線按QC/T469—2016的規(guī)定。4.15未注公差圖樣中未注公差尺寸應(yīng)符合GB/T1804—20005檢驗方法5.1材料中的中等m級規(guī)定。氣門用鋼的化學(xué)成分及室溫力學(xué)性能按GB/T3077化學(xué)成分按產(chǎn)品技術(shù)文件規(guī)定的方法檢測。及GB/T12773規(guī)定的方法檢測，堆焊合金的5.2桿部焊接處的抗拉強度按GB/T228.1規(guī)定的方法檢測。5.3硬度洛氏硬度按GB/T230.1、維氏硬度按GB/T4340.1、維氏和努氏顯微硬度按GB/T9790規(guī)定的方法檢測。按JB/T6012.2規(guī)定的方法檢測。5.5鍍鉻層厚度合金結(jié)構(gòu)鋼和馬氏體鋼氣門鍍鉻層厚度按GB/T4955、GB/T4956、GB/T6462規(guī)定的方法任選其中一種；奧氏體鋼氣門按GB/T4955、GB/T6462規(guī)定的方法任選其中一種。5.6表面粗糙度采用粗糙度儀或表面粗糙度樣板比較測量，以粗糙度儀檢測為準(zhǔn)。5.7幾何公差應(yīng)以桿部圓柱面之母線為基準(zhǔn)，采用萬能工具顯微鏡或角度規(guī)等其他儀器檢測，以萬能工具顯微鏡檢測為準(zhǔn)。5.7.2盤錐面對桿部軸線的斜向圓跳動將氣門桿部兩端支承在一個90°V形塊上(相互呈點接觸),兩支承點分別在氣門桿部工作段兩端處，以桿端中心軸向定位，在盤錐面寬度的中間位置垂直于錐面放置千分表，氣門旋轉(zhuǎn)一周，表值讀數(shù)的最大差值即為該測量部位對桿部軸線的斜向圓跳動。采用圓度儀檢測。按GB/T1958的規(guī)定，以圓度儀檢測為準(zhǔn)；或用千分尺在桿部的上、中、下三個部位測量桿部直徑，每個部位至少測2點，測得的直徑最大差值即為桿部圓柱度。按GB/T1958的規(guī)定，以圓度儀檢測為準(zhǔn)；或?qū)忾T桿部兩端支承在60°V形塊上(相互呈點接觸),兩支承點分別在氣門桿部工作段兩端處，同時以桿端面中心軸向定位，在V形塊支承點的氣門桿部上方垂直放置千分表，氣門旋轉(zhuǎn)一周，表值讀數(shù)的最大差值即為桿部圓度。5.7.6桿部軸線直線度將氣門桿部兩端支承在90°V形塊上(相互呈點接觸),兩支承點分別在氣門桿部工作段兩端處，同時以桿端面中心軸向定位，在兩支承點中間的氣門桿部上方垂直放置千分表，氣門旋轉(zhuǎn)一周，表值讀數(shù)的最大差值之半即為桿部軸線直線度。5.7.7桿端面對桿部軸線的端面圓跳動將氣門桿部支承在一個90°V形塊上(相互呈點接觸),兩支承點分別在氣門桿部工作段兩端處，以桿端面中心軸向定位，在桿端面的邊緣處沿軸向放置千分表，氣門旋轉(zhuǎn)一周，表值讀數(shù)的最大差值即為該測量部位對桿部軸線的端面圓跳動。5.7.8鎖夾槽表面對桿部軸線的圓跳動將氣門桿部兩端支承在90°V形塊上(相互呈點接觸),兩支承點分別在氣門桿部工作段兩端處，使百分表觸頭與鎖夾槽表面接觸并與被測表面垂直，以桿端面中心軸向定位，氣門旋轉(zhuǎn)一周，表值讀數(shù)的最大差值即為該測量部位對桿部軸線的圓跳動。5.7.9中空充鈉氣門內(nèi)腔與桿部圓柱面的同軸度將氣門橫向剖開后，內(nèi)腔插入一端固定水平放置的標(biāo)準(zhǔn)芯軸，把指示表與桿部外圓接觸，