[發明專利]一種適用于汽油機可變截面噴嘴環盤類零件的材料

在審

• 申請號: 202011186950.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112458379A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 楊啟清;林春蘭;李毅;黎俊韜;文剛;劉任梅;許檢秀;胡強
• 申請（專利權）人: 萍鄉德博科技股份有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/42;C22C38/34;C22C38/04;C22C30/02;F01D9/04;F01D25/00;F01D17/16;F02B37/24
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

本發明公開了一種適用于汽油機可變截面噴嘴環盤類零件的材料，其成分按重量百分比計為：鎳：17％～22％；鉻：22％～26％；碳：0.2％～0.4％；硅：2.0％～3.0％；錳：1.0％～2.0％；鉬：1.0％～3.0％；鈮：1.5％～3.5％；鎢：1.0％～3.0％；銅：0％～0.4％，其余為鐵，以及其他以微量存在的不可避免的雜質。使用該材料成分的可變截面噴嘴環組件，能夠承受1050℃左右高溫工況下的強度要求，且持久性、耐磨性以及高溫蠕變性均得到有效提升，同時兼備有十分不俗的高溫抗氧化性能，滿足在汽油發動機排氣熱負荷工作環境下使用的要求。

技術領域

本發明涉及汽車發動機增壓器的材料的技術領域，具體涉及一種適用于汽油機可變截面噴嘴環盤類零件的材料。

背景技術

目前的可變截面廢氣渦輪增壓技術在柴油發動機的應用已經非常成熟，但是在汽油發動機上還只能使用非可變截面廢氣渦輪增壓。非可變截面廢氣渦輪增壓技術屬廢氣渦輪增壓第二代技術，由于沒有安裝可變截面噴嘴環，排氣較分散，在發動機低速時，發動機排氣量較少，不足以推動渦輪工作，渦輪對發動機排氣形成阻礙，只能把排出的廢氣從旁通的閥門放走；在發動機高速時，為了防止渦輪超速跑飛，也是通過旁通閥進行放氣，這就造成了在低速時非可變渦輪增壓設備不但不能介入工作，甚至會由于排氣通道減小而拖累發動機的工作效率，行業內稱為“渦輪滯遲”，且在調節時通過放氣閥把廢氣直接放走也會造成發動機的熱效率損失和排放超標。

第三代可變截面廢氣渦輪增壓技術是在渦輪增壓器中安裝可變截面噴嘴環組件，通過調節噴嘴環的葉片組的角度來調節排氣流量和壓力。在發動機低速時，可把噴嘴環的葉片組的角度收小，使得噴嘴環的過流面積減小，從而加大排氣的壓力，帶動渦輪在發動機低速時就能介入工作，保證發動機從低速段到高速段均能保持良好的扭矩輸出。

目前汽油發動機不能采用第三代可變截面渦輪增壓技術的主要原因是：汽油發動機排氣的熱負荷比柴油發動機高。柴油發動機的排氣溫度約650℃～850℃，而汽油發動機的排氣溫度可達到850℃～1050℃，故限制可變截面渦輪增壓在汽油發動機應用的技術難點在于可變截面渦輪增壓噴嘴環組件的耐高溫性能。到目前為止，雖然有超過1050℃的耐高溫合金材料，例如單晶鎳基高溫合金，但由于其制作成本非常高，且對制作設備和環境要求非常嚴苛，導致生產效率低下，大多只能應用于航空航天等領域，其性價比遠遠達不到普及使用的要求。因此，開發出一種適合汽油機高溫環境下可長期穩定工作的可變截面噴嘴環盤類零件的材料，是汽油發動機渦輪增壓技術更新換代的迫切需求。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種適合汽油機高溫環境下可長期穩定工作的可變截面噴嘴環盤類零件的材料。

本發明的技術解決方案是：提供一種適用于汽油機可變截面噴嘴環盤類零件的材料，其成分按重量百分比計為：鎳：17％～22％；鉻：22％～26％；碳：0.2％～0.4％；硅：2.0％～3.0％；錳：1.0％～2.0％；鉬：1.0％～3.0％；鈮：1.5％～3.5％；鎢：1.0％～3.0％；銅：0％～0.4％，其余為鐵，以及其他以微量存在的不可避免的雜質。

優選的，上述方案中，鎳的含量為20％～22％；鉻的含量為24％～26％；鉬的含量為2.0％～3.0％；鈮的含量為2.5％～3.5％；鎢的含量為2.0％～3.0％。

優選的，上述方案中，雜質的硫的含量小于0.03％、磷的含量小于0.03％。

需要說明的是，本發明中的適用于汽油機可變截面噴嘴環盤類零件主要是指可變截面噴嘴環的安裝盤、蓋板等盤類零件，但應當理解，本發明的這種材料不限于盤類零件，也包括其他在相近工況下工作的可變幾何截面噴嘴環產品。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：使用該材料成分的可變截面噴嘴環組件，能夠承受1050℃左右高溫工況下的強度要求，且持久性、耐磨性以及高溫蠕變性均得到有效提升，同時兼備有十分不俗的高溫抗氧化性能，滿足在汽油發動機排氣熱負荷工作環境下使用的要求。

附圖說明