[发明专利]一种用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐热铸钢件制备技术领域，尤其涉及一种用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法。

背景技术

面临汽车行业欧五排放标准的实施，汽车发动机的效率将大幅度提升，发动机排放的尾气温度可达到900℃-1150℃；目前欧州标准、ASTM标准及ISO标准所规定的耐热合金不锈钢材料存在铸造性能差、加工切削性能差等不足，例如汽车发动机排气系统部件，适用于特定温度下的耐热铸钢件。现有的铁素体不锈钢是指铬含量在11％-30％，具有体心立方晶体结构，在使用上以铁素体组织为主的不锈钢；铁素体不锈钢板可用在装饰和汽车排气领域，传统的连铸-轧制-退火工艺生产的铁素体不锈钢板在加工制品的过程中，表面质量差，深冲性能差，经常由于化学成分的偏差导致材料变形及其性能的不均匀和各项异性，从而使得成形性能很差。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种具有良好的铸造性能及机械加工性能、生产成本较低的用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法，以解决现有工艺方法的不足。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法，其合金铸钢件原料的化学成分为：0.42％≤C≤0.48％，25％≤Cr≤27％，18％≤Ni≤22％，Si＝1.2％，0.6％≤Mn≤3.0％，0.03％≤P≤0.14％，S＝0.12％；采用的材料显微组织由奥氏体和枝晶间铬的碳化物组成，所采用的工艺方法包括：铸型在900℃-950℃的中温炉内保温1-1.5小时，将不锈钢原料预热至200℃-300℃后放入感应炉中，当温度达到900℃-1200℃时由供气装置向感应炉内通入惰性气体，然后将钢液迅速浇入以确保在800℃左右温度下铸型浇注成型，然后进行铸轧；将铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为1150℃温度下保温至少2.5小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行粗磨加工。

本发明所述的用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法的有益效果为：具有良好的铸造性能和机械加工性能，可大幅降低生产成本，可广泛应用于汽车涡轮壳的生产。

具体实施方式

实施例1

本发明实施例所述的用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法，其合金铸钢件原料的化学成分为：C＝0.42％，Cr＝25％，Ni＝18％，Si＝1.2％，Mn＝0.6％，P＝0.03％，S＝0.12％；采用的材料显微组织由奥氏体和枝晶间铬的碳化物组成，所采用的工艺方法包括以下步骤：

(1)将以上原料按照顺序装入真空炉炉膛底部，将其它元素材料置于分料盒中待用，将铸型放在900℃-950℃的中温炉内保温1-1.5小时，迅速取出后置于真空熔炼炉的铁板上；

(2)将不锈钢原料预热至200℃-300℃后放入感应炉中，炉料全部融化后加入适当的添加元素进行精炼，当温度达到900℃-1200℃时由供气装置向感应炉内通入惰性气体，从而进行彻底的熔炼；

(3)当温度达到1600℃时冲入氩气，使真空室内气压达到-0.05Pa，然后将钢液迅速浇入以确保在800℃左右温度下铸型浇注成型，然后进行铸轧；

(4)将铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为1150℃温度下保温至少2.5小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行粗磨加工。

实施例2

本发明实施例所述的用于1100℃以下的耐热合金铸钢件的工艺方法，其合金铸钢件原料的化学成分为：C＝0.48％，Cr＝27％，Ni＝22％，Si＝1.2％，Mn＝3.0％，P＝0.14％，S＝0.12％；采用的材料显微组织由奥氏体和枝晶间铬的碳化物组成，所采用的工艺方法包括以下步骤：

(1)将以上原料按照顺序装入真空炉炉膛底部，将其它元素材料置于分料盒中待用，将铸型放在850℃-950℃的中温炉内保温1-1.5小时，迅速取出后置于真空熔炼炉的铁板上；

(2)将不锈钢原料预热至100℃-300℃后放入感应炉中，炉料全部融化后加入适当的添加元素进行精炼，当温度达到1100℃时由供气装置向感应炉内通入惰性气体，从而进行彻底的熔炼；

(3)当温度达到1600℃时冲入氩气，使真空室内气压达到-0.05Pa，然后将钢液迅速浇入以确保在800℃左右温度下铸型浇注成型，然后进行铸轧；

(4)将铸型浇注后的产品放入高温炉温度环境为1150℃温度下保温至少2.5小时，然后随炉冷却至室温，退火后的产品进行粗磨加工。