一种节镍型气阀合金及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112430783A(43)申请公布日2021.03.02(21)申请号202011183360.1C22C38/48(2006.01)(22)申请日2020.10.29C22C38/50(2006.01)C22C33/06(2006.01)(71)申请人钢铁研究总院C21D1/26(2006.01)地址100081北京市海淀区学院南路76号C21D9/00(2006.01)(72)发明人王立民程杰锋李权赵吉庆C21D6/00(2006.01)陈正宗何西扣包汉生刘正东C22B9/18(2006.01)唐广波杨钢(74)专利代理机构北京华谊知识产权代理有限公司11207代理人刘月娥(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/06(2006.01)C22C38/46(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种节镍型气阀合金及其制备方法(57)摘要一种节镍型气阀合金及其制备方法，属于气阀合金和气阀钢制造技术领域。气阀合金的化学成分重量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.20～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：21.00～26.50％，Ni：24.50～32.00％，Al：0.50～1.80％，Ti：2.20～3.00％，Nb：0.85～2.50％，V：0.20～0.50％，其余为Fe和不可避免的杂质。采用中频感应炉+电渣重熔冶炼。优点在于，通过减少Ni元素含量，降低了气阀合金的原材料成本。通过适当添加强化元素，获得了由金属间化合物和碳化物复合强化的气阀合金。采用合理的冶炼方法，生产出的气阀具有更高的强度和硬度。CN112430783ACN112430783A权利要求书1/1页1.一种节镍型气阀合金，其特征在于，化学成分按重量百分比为：C：0.03～0.10％，Si：0.10～0.40％，Mn：0.20～1.00％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：21.00～26.50％，Ni：24.50～32.00％，Al：0.50～1.80％，Ti：2.20～3.00％，Nb：0.85～2.50％，V：0.20～0.50％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述的气阀合金的制备方法，其特征在于，工艺步骤及控制的技术参数如下：(1)采用中频感应炉+电渣重熔冶炼，中频感应炉的坩埚由电熔镁砂、冶金镁砂和粘接剂混合烧制而成；其中电熔镁砂占坩埚原材料的45％，冶金镁砂占50％，粘接剂占5％；粘接剂由水玻璃和黏土组成，两种材料各占50％；两种镁砂由不同粒度的颗粒组成，其中，粒度在10～20mm的占所有镁砂重量的10％，粒度为5～小于10mm的占所有镁砂总量的30％，粒度为2～小于5mm的占所有镁砂重量的40％，粒度小于2mm的镁砂占所有镁砂重量的20％；坩埚制作时采用钢板型芯打结，低温烧结法烧制；(2)中频感应炉冶炼时，合金的回收料先装炉，其他原料同回收料一同装炉的有金属镍、纯铁、低碳铬铁、硅铁、钒铁、光电碳和铝粉；通电后功率逐渐增加，在80KW和120KW时，分别停留15～20分钟，观察合金熔化情况；然后在功率为180KW和220K时各停留20～25分钟，进一步熔化原材料；最后在功率为280KW时进行全熔熔炼；当熔速过快导致钢液强烈沸腾或喷溅时，立即降低功率到230～260KW，降温40～60℃(，减缓反应进行；在冶炼后期合金化精炼过程中再加入金属铝、海绵钛和金属铌，20～25分钟后加入金属锰，加入金属锰后在5分钟内浇注。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，脱模后的钢锭进行热装退火，钢锭转车间退火时必须在钢锭表面覆盖保温石棉，装炉前的钢锭表面温度为500～650℃；退火温度为890～900℃，随炉升温，升温速度为60～80℃/小时；到温后保温16～18小时，炉冷至550～600℃，出炉空冷。2CN112430783A说明书1/6页一种节镍型气阀合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于气阀合金和气阀钢制造技术领域，特别涉及一种节镍型气阀合金及其制备方法，用于制造舰船、火车、汽车、摩托车用柴油机、汽油机以及天然气发动机的进气门和排气门。背景技术[0002]气阀材料是制作气阀，又称作气门的原材料，气阀材料可以分为气阀钢和气阀合金。气阀钢按组织又分为马氏体气阀钢和奥氏体气阀钢。马氏体气阀钢是世界上最早发展起来的气阀钢，国内最先引进的是前苏联的气阀钢，如上世纪五十年代，引进的4Cr9Si2和4Cr10Si2Mo(эц107)等。奥氏体气阀钢和气阀合金是随着内燃机的不断进步以及对气阀材料的要求不断提高而发展起