一种低成本高性能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CN110684934A(43)申请公布日2020.01.14(21)申请号201911103173.5C22C38/04(2006.01)(22)申请日2019.11.12C22C38/02(2006.01)C22C33/06(2006.01)(71)申请人钢铁研究总院C21D8/00(2006.01)地址100081北京市海淀区学院南路76号C21D1/26(2006.01)(72)发明人王立民赵吉庆程杰锋李权陈正宗包汉生何西扣刘正东唐广波杨钢(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.C22C38/50(2006.01)C22C38/48(2006.01)C22C38/46(2006.01)C22C38/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种低成本高性能气阀合金及其制备方法(57)摘要一种低成本高性能气阀合金及其制备方法，属于气阀合金技术领域。气阀合金的成分重量百分数为：C：0.05～0.15％，Si：0.5～1.0％，Mn：0.20～1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Cr：20.0～25.0％，Ni：25.0～30.0％，Al：0.6～1.6％，Ti：2.0～3.0％，Nb：0.8～1.8％，V：0.1～0.4％，Zr：0.01～0.050％，Ce：0.01～0.03％，其余为Fe和不可避免的杂质。采用中频感应炉冶炼。冶炼完成后的钢锭经过退火处理和锻造后进行轧制。优点在于，与现有气阀合金及气阀制备方法相比具有成本更低，锥面硬度更高。CN110684934ACN110684934A权利要求书1/1页1.一种低成本高性能的气阀合金，其特征在于，化学成分按重量百分比为：C：0.05～0.15％，Si：0.5～1.0％，Mn：0.20～1.20％，P：≤0.020％，S：≤0.020％，Cr：20.0～25.0％，Ni：25.0～30.0％，Al：0.6～1.6％，Ti：2.0～3.0％，Nb：0.8～1.8％，V：0.1～0.4％，Zr：0.01～0.050％，Ce：0.01～0.03％，，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，采用中频感应炉冶炼，冶炼过程中控制原材料组成，保证合金纯净度；浇注温度为1450℃～1500℃，脱模时间4～5小时；冶炼完成后的钢锭经过退火处理，退火后的钢锭首先切头和切尾，再进行表面打磨，清理表面；在锻造及后续工艺中控制的技术参数如下：锻造开坯在2000吨快锻机上进行，锻造开坯温度为1100～1120℃，终锻温度为920～940℃，锻成方坯；热轧温度为1100～1120℃，终轧温度910～930℃，轧制过程穿水冷却，轧后水冷。3.根据权利要求2所述的气阀合金制备方法，其特征在于，所述的原材料组成为气阀合金回收料占50％，硅铁占1％，锰铁占2％，铬铁占13％，钒铁占1％，铌铁占2％，海绵钛占2％，金属铝占3％，纯镍占15％，纯铁占11％；原材料在使用前必须经过烘烤，装料时做到下致密，上疏松，即把小料装在下面，大料装在上面。4.根据权利要求3所述的气阀合金制备方法，其特征在于，轧制后的气阀合金经过固溶、开卷、矫直、剥皮、磨光之后，形成气阀合金银亮材。气阀合金银亮材作为气阀头部材料，马氏体气阀钢作为气阀杆部材料，先将气阀合金银亮材进行电镦锻造和时效处理，马氏体气阀钢经过调质处理，阀合金银亮材和马氏体气阀钢的热处理均在马弗炉中进行；将阀合金银亮材和马氏体气阀钢经过摩擦焊焊接在一起形成整体气阀，再经过杆部精加工-头部粗加工-氮化或镀铬处理-杆部抛光-精磨杆端面-精磨锥面-检验，形成气阀成品。5.根据权利要求4所述的气阀合金制备方法，其特征在于，气阀合金银亮材的时效温度为740～750℃，时间为2～3个小时。2CN110684934A说明书1/5页一种低成本高性能气阀合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于气阀合金技术领域，特别涉及一种低成本高性能气阀合金及其制备方法，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]气门又称作气阀，是燃油、燃气发动机中重要的零部件。其作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。从发动机结构上，分为进气门(intakevalve)和排气门(exhaustvalve)。进气门的作用是将空气吸入发动机内，与燃料混合燃烧；排气门的作用是将燃烧后的废气排出并散热。其工作原理是这样的，空气通过进气门进入发动机内与燃料混合燃烧，燃烧后产生的废气通过排气门排除气缸，从而实现新鲜空气进入气缸燃烧产生车辆行驶的动力。由