[發明專利]汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼

有效

• 申請號: 201310370739.7
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104419876A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 陳友三;陳常彬;郭志雄;陳炳坤;謝成興;溫學文
• 申請（專利權）人: 天津新偉祥工業有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58
• 代理公司: 天津三元專利商標代理有限責任公司 12203
• 代理人: 胡婉明

技術領域

本發明涉及一種汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼。

背景技術

近年來世界開始實施歐4標準，高檔汽車發動機的排氣溫度超過了1000℃，因此汽車渦輪殼及排氣管用的鋼材在低鎳奧氏體鋼的基礎上發展成高鎳、鉻奧氏體耐熱鋼（如GX40CrNiSiNb25-20），這種鋼材允許最高排氣溫度可達1020℃。但是這種鋼材其鎳（Ni）的含量達19%至22%，Cr含量達24%-27%導致其生產成本大幅提高，而且從資源節約角度考慮不夠經濟。此外，用作汽車渦輪殼及排氣管的材料不僅需要有足夠的高溫強度，還要在長期服役在高溫作業中具有良好的尺寸穩定性和抗氧化性，還要具有較好導熱能力，因此仍需要不斷改進汽車渦輪殼及排氣管用的鋼材。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有產品存在的上述缺點，而提供一種汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼，其具有較高的彈性模量、抗氧化性能好、導熱系數高的特點，且可降低生產成本。

本發明的目的是由以下技術方案實現的。

本發明汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼其含量的重量百分比是：碳為0.20%至0.50%，硅為1.00%至2.00%，錳為15.0%至18.0%，磷為小于0.04%，硫為小于0.03%，鉻為15.0%至17.0%，鎳為小于1.0%，鉬為小于0.5%，鈮為0.90%至1.10%，鎢為2.0至3.0%，釩為小于0.12%，氮為0.2%至0.4%，余量為鐵。

本發明汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼的有益效果，其具有良好導熱性和抗氧化性，高彈性模量，優異的蠕變斷裂強度以及持久壽命，且制備方法科學合理，成本較低。

具體實施方式

本發明汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼，其含量的重量百分比是：碳為0.20%至0.50%，硅為1.00%至2.00%，錳為15.0%至18.0%，磷為小于0.04%，硫為小于0.03%，鉻為15.0%至17.0%，鎳為小于1.0%，鉬為小于0.5%，鈮為0.90%至1.10%，鎢為2.0至3.0%，釩為小于0.12%，氮為0.2%至0.4%，余量為鐵。

實施例：

一、配料：主要原物料的重量百分配比：增碳劑=0.3%，鎢鐵=3%，鈮鐵=1.5%，廢鋼=59%，氮化鉻=4%，金屬鉻=14%，電解錳=15.7%，硅鐵=2.5%。

二、熔煉：熔煉設備采用中頻感應電爐，感應電爐的容量從0.5噸至3噸不等。將上述配好的原物料按順序依次投入中頻感應電爐內，然后送電升溫；當投入的物料完全熔開，繼續將中頻感應電爐內的溫度升至攝氏1575度左右，取分光分析試片對中頻感應電爐內的料液進行分光分析，分析結果見下表：

三、出湯及熔湯處理：料液的化學成分滿足要求后，爐內鋼水繼續升溫至攝氏1680度左右出湯，出湯前斷電靜置3至5分鐘后扒去鋼水表面的浮渣。將預熱充分的澆注包定位至感應電爐出鋼水口處準備出鋼水。在出鋼水過程中向包內投入變質劑，加入變質劑的目的是：脫氧、除氣以及細化晶粒；出湯完畢后除去鋼水表面浮渣，等待澆注。

四、澆注及拆箱：澆注前包內測溫，測溫結果符合標準要求（攝氏1530至1630度）進行澆注；澆注完畢60分鐘以后拆箱。

五、后處理：鑄件拆箱以后進行洗砂、研磨、修整、檢驗等工序后即可入庫。

本實施例中未進行說明的技術內容為現有技術，故不再進行贅述。

本發明汽車渦輪殼及排氣管用奧氏體耐熱錳鋼的優點是：在1050℃的屈服點為53MPa以上；1050℃的導熱系數為26.5W/（m*K）以上；1050℃的彈性模量為100GPa以上；1100℃時的熱膨脹系數為2.2%。因此使用這種鋼材生產的汽車渦輪殼及排氣管具有優良的高溫強度，熱膨脹系數小，熱傳導系數高，熱擴散速度快等奧氏體不銹鋼性質，同時用Mn代替Ni，大大降低了生產成本。

從成本角度考慮：使用相同的原物料，按照成分范圍進行配料，本發明與GX40CrNiSiNb25-20相比較優勢，如下表所述：（序號1為本發明的材質，序號2為GX40CrNiSiNb25-20）