[發明專利]一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼及其冶煉方法

在審

• 申請號: 202011635566.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112853207A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 王軍偉;畢飛飛;陳振風;王戰紅;梁久棟
• 申請（專利權）人: 上海華培動力科技（集團）股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/076;C22C33/04
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 王佳妮

本發明提供一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼，按重量百分比，其化學成分為：C：0.7%～1.3%，Si：0.5%～2%，Mn：0～1.5%，Cr：32%～40%，Ni：11%～18%，Mo：1.5%～4%，W：0.2%～1.5%，S：0～0.035%，P：0～0.035%，余量為Fe；所述耐熱鋼的金相組織為奧氏體基體中均勻分布M23C6、MoW和W的碳化合物的硬質點，晶粒度為2～7級。本發明的耐熱鋼的組織中碳化物分布均勻，具有耐高溫氧化性、高溫紅硬性等優點；適用于工作環境為950℃以上的高溫且有高溫下抗氧化性；本發明的方法具有工藝簡單、出品率高等優點。

技術領域

本發明屬于機車機械制造技術領域，具體涉及一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼及其冶煉方法。

背景技術

渦輪增壓器中有三個殼體，包括渦輪殼、中間殼和壓氣機殼，其中渦輪殼及其組件與內燃機排氣歧管相連，溫度高達950℃以上。為了保證乘用車渦輪增壓器在高溫下仍然具有優良的性能，可以滿足復雜工況的使用，則對渦輪增壓器中一組件的金屬材料的耐高溫性能、抗氧化性能要求較高。隨著世界各國環保要求的逐步提升，發動機廢氣排溫越來越高，因此需要耐熱溫度更高的材料來代替。

發明內容

本發明的目的是提供一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼(Kalson-M33007)及冶煉方法，以克服現有耐熱鋼在高溫下耐熱性、耐磨性、耐蝕性等問題，滿足乘用車渦輪增壓器在950℃以上的高溫下仍然具有優良的性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明的一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼，其特征在于，按重量百分比，其化學成分為：C：0.7％～1.3％，Si：0.5％～2％，Mn：0～1.5％，Cr：32％～40％，Ni：11％～18％，Mo：1.5％～4％，W：0.2％～1.5％，S：0～0.035％，P：0～0.035％，余量為Fe。

進一步地分析，所述耐熱鋼的金相組織為奧氏體基體中均勻分布M23C6、MoW和W的碳化合物的硬質點，晶粒度為2～7級。

所述耐熱鋼的循環抗氧化溫度最高可達1030℃，發生在材料表面的氧化層層厚不大于30um；此材料生產的渦輪增壓器組件，可滿足乘用車在1000℃工況下使用。

本發明所述的一種渦輪增壓器組件用耐熱鋼的冶煉方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)依次將冶煉原料投入冶煉電爐，在壓力為0.2～0.3Mpa的氬氣保護環境中逐步升溫化料；

(2)待所述冶煉原料全部溶于鋼水后，加除渣劑打渣，升溫至1500～1580℃，再加入鋼水總重量0.1％～0.3％的硅鈣(Ca₂₈Si₆₀)，進行預脫氧；

(3)向所述鋼水內加入打渣劑打渣，打渣1～2次，取樣進行化學成分檢測，當化學成分合格后，加入打渣劑覆蓋鋼液表面，隔絕氧氣；然后繼續升溫至1650～1700℃，斷電保溫進行“鎮靜”精煉5～10分鐘；

(4)向爐內加入鋼水總重量0.2％～0.4％的硅鈣鋇合金進行終脫氧，除渣1～2次至鋼液表面無明顯暗色漂浮物；澆注得到本發明的耐熱不銹鋼材料。

優選地，所述冶煉原料為：增碳劑：1.0％～1.5％、微碳鉻鐵：48％～55％、純鐵：3％～7％、鎢鐵：0.9％～1.4％、鉬鐵：3.5％～6.5％、金屬鎳：11％～15％、304不銹鋼：21％～25％、電解錳：0.2％～0.5％、稀土硅鐵：0.3％～2.0％。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明的耐熱鋼的組織中碳化物分布均勻，具有耐高溫氧化性、高溫紅硬性等優點；適用于工作環境為950℃以上的高溫且有高溫下抗氧化性；本發明的方法具有工藝簡單、出品率高等優點。

具體實施方式