[發明專利]具有低鎳含量的高耐熱鋼

有效

• 申請號: 201611123879.4
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN107805764B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 李正錫;崔然敞
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: C22C38/48
• 分類號: C22C38/48;C22C38/02;C22C38/04
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;周玉梅

本發明提供一種具有低鎳含量的高耐熱鋼，其中X/Y的值是0.44至0.47，其中X是通過等式1計算得到的值，等式1為X＝Cr的重量％+1.5×Si的重量％+0.5×Nb的重量％；Y是通過等式2計算得到的值，等式2為Y＝Ni的重量％+0.5×Mn的重量％+30×C的重量％+30×N的重量％。本發明提供的用于汽車渦輪增壓器的渦輪機殼體的耐熱鋼，在某些情況下，具有低鎳含量的高耐熱鋼在高溫下具有高拉伸強度和高耐熱性。低Ni含量導致成本減少。

相關申請的交叉引用

本申請根據35 U.S.C.§119(a)要求2016年9月9日提交的韓國專利申請第10-2016-0116167號的權益，其公開通過全部引用并入本文用于所有目的。

技術領域

本發明涉及用于汽車渦輪增壓器的渦輪機殼體的耐熱鋼，更具體地，涉及具有低鎳含量的高耐熱鋼。所述高耐熱鋼具有高拉伸強度和在高溫下的高耐熱性，并具有低Ni含量，這提供了成本降低的效果。

背景技術

為了環境保護，需要高性能、燃料效能改進且排放氣體減少的汽車發動機。因此，最近的車輛具有高效、高性能的安裝有渦輪增壓器的發動機。

本文中，術語“渦輪增壓器”是指組合渦輪機和增壓器，由此配置成通過渦輪機和直接連接至渦輪機的壓縮機，使用排放氣體的能量旋轉渦輪機葉輪，并壓縮由壓縮機吸入的空氣，以將經壓縮的空氣傳送至汽缸。渦輪增壓器的主體作為安裝有葉片和壓縮機葉輪的渦輪機葉輪分別連接至一個軸并通過殼體覆蓋的簡單結構圍著排放歧管組裝部分設置。

渦輪機殼體為占據幾乎渦輪增壓器的重量和成本的一半的組件，800至950℃的熱排放空氣經過渦輪機殼體并從發動機燃燒室排放。渦輪機殼體具有高溫拉伸強度和耐久性。

通常，常規發動機排放氣體溫度為約800至950℃，但在將來，為了改進渦輪增壓器的性能和輸出，預想溫度增加至1,000至1,050℃的水平。因此，當排放氣體溫度增加時，具有更高耐熱性的材料需要應用于渦輪增壓器的渦輪機殼體。

在相關技術中公開的渦輪機殼體中，使用添加有約10至20重量％鎳(Ni)的鋼材料。在某些情況中，當發動機的部分的排放溫度為1,000℃或更高時，使用添加約35重量％的Ni的高耐熱鋼。在其他情況中，35重量％Ni基合金具有在900℃下約180至190MPa的高溫拉伸強度。在某些情況中，30至40重量％Ni基合金相比于10至20重量％Ni基合金顯示出優秀的特性，然而大量的Ni使得Ni基合金昂貴。

對于高耐久性，在相關技術中在渦輪殼體中使用的材料包括高溫抗氧化劑鐵等。這種材料通過將元素(如硅(Si)和鉬(Mo))添加至球墨鑄鐵制備以用于改進高溫下的性質和抗氧化性。然而，耐熱性鑄鐵通常在約630至760℃的溫度范圍使用，排放氣體的溫度的范圍為約700至800°。在溫度范圍內的上述材料具有約60MPa的拉伸強度，并需要更高的耐熱性。因此，鑄鐵不能提供渦輪機殼體材料所需的理想的性質。

因此，本發明涉及應用于渦輪機殼體的高耐熱鋼。特別地，本發明提供一種高耐熱鋼，其具有高耐熱性和在高溫下的高拉伸強度。該高耐熱性鋼含有低Ni含量，并因此減小成本。

發明內容

本發明的示例性實施方案提供一種具有低Ni含量的高耐熱鋼，其中X/Y的值是0.44至0.47，其中X是通過等式1(等式1為X＝Cr的重量％+1.5×Si的重量％+0.5×Nb的重量％)計算得到的值，Y是通過等式2(等式2為Y＝Ni的重量％+0.5×Mn的重量％+30×C的重量％+30×N的重量％)計算得到的值。

在某些實施方案中，C的重量％可以為約0.5至0.7重量％。

在某些實施方案中，Si的重量％可以為約1.3至1.7重量％。

在某些實施方案中，Mn的重量％可以為約0.6至1.0重量％。