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CN111004976A(43)申请公布日2020.04.14(21)申请号201911404835.2C22C38/48(2006.01)(22)申请日2019.12.30C22C38/46(2006.01)C22C33/06(2006.01)(71)申请人钢铁研究总院C22B9/18(2006.01)地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人王立民程杰锋李权赵吉庆陈正宗何西扣包汉生刘正东唐广波杨钢(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)C22C38/50(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，属于气阀合金及制造技术领域。气阀合金的化学成分重量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：≤0.70％，Mn：≤1.00％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Cr：20.00～25.00％，Ni：23.00～27.00％，Al：0.80～2.00％，Ti：1.80～2.80％，Nb：1.00～2.00％，V：0.25～0.45％，其余为Fe和不可避免的杂质。该气阀合金的制备方法是采用中频感应炉+电渣重熔冶炼。优点在于，与现有技术相比，本发明气阀合金具有成本更低，强度和硬度更高的特点，重熔冶炼工艺和渣系选择合理，电渣锭表面质量良好，头部切除量小，成材率高，低倍组织良好。CN111004976ACN111004976A权利要求书1/1页1.一种节镍型气阀合金，其特征在于，阀合金的成分重量百分数为：C：0.04～0.12％，Si：≤0.70％，Mn：≤1.00％，P：≤0.025％，S：≤0.025％，Cr：20.00～25.00％，Ni：23.00～27.00％，Al：0.80～2.00％，Ti：1.80～2.80％，Nb：1.00～2.00％，V：0.25～0.45％，其余为Fe和不可避免的杂质。2.一种权利要求1所述的节镍型气阀合金制备方法，其特征在于，采用中频感应炉+电渣重熔冶炼；中频炉冶炼的钢锭经过打磨、精整后，作为电渣重熔冶炼的电极，规格为Φ325mm，重量为2.0～2.2吨；电渣重熔过程中采用的熔渣化学成分重量百分比为：Al2O3：25-30％、CaO：15-20％、MgO：3-5％、TiO2：2-3％、其余为CaF；将各种渣料用粉碎机打碎成粉末状，筛选出粒度在5～20mm的渣料备用；熔炼前，用要电渣的同种合金做启动板和引锭板，将两者焊接到一起，同时将重熔电极与辅助电极也焊接到一起，再将引锭板和结晶器放入电渣炉中；使用渣料小车将电渣置于结晶器中，从上方插入电极，然后对电极进行通电，并使得电极、电渣和结晶器内的短网导线接通形成电流回路，在通电过程中，电极和渣池放出焦耳热，将渣池中的金属渣熔化，熔融金属汇聚成液态，穿过渣池，落入结晶器中形成金属熔池；冶炼时，电极先插入电渣上部位置，距电渣表面100～200mm，通电后电渣开始熔化并落入结晶器形成金属熔池后，控制电极以150mm～200mm/小时的速度向下移动进行冶炼；熔渣的总加入量为电极重量的4～5％。电渣锭锭型为Φ430mm，重量1.9～2.1吨；电渣重熔过程采取全密闭型式气体保护罩，小流量吹氩气保护重熔，氩气流量为3～4立方米/小时；在熔渣阶段，电流控制在12000～14000A,电压控制在40～55V；待重熔电极开始熔化并进入稳态阶段后，电流控制在15000～17000A，电压控制在30～45V；稳定熔化过程的熔化速率控制在3.5～4公斤/分钟；重熔过程接近结束时，保持电压不变，减小电流到14000A～15000A；将熔化速率也逐渐减小，从3.5公斤/分钟减小到3.0公斤/分钟，直到电流到10000～12000A时保持5～10分钟，然后提起电极，停电。2CN111004976A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及制造技术领域，特别涉及一种节镍型气阀合金及其制备方法(采用电渣重熔冶炼)，适用于制造舰船、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]气阀合金是随着气阀钢的发展而发展起来的，气阀钢按组织分为马氏体气阀钢和奥氏体气阀钢。马氏体气阀钢最早发展的最早，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来的