[发明专利]一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料

说明书

本发明创造属于铸造材料领域，提出一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料。由以下重量百分比的组分组成：C：0.35‑0.50%，Si：1.0‑1.8%，Ni：9‑10%，Nb：0.6‑1.1%，N：0.15‑0.2%，余量为Fe。本发明材料中特别是有效的控制降低了Ni，Nb贵重元素的加入，符合目前的环保理念；提高高温强度，能持续满足1050℃以下的工作温度；降低Si含量，提高产品的韧性指标；Ni降低到9‑10%，极大地降低了成本，并能保证形成奥氏体基体组织；Nb降低到0.6‑1.1%，极大地降低了成本，并能保证形成足够的高温组织，保证强度；加入了0.15‑0.2%的氮元素，氮元素是强奥氏体化元素，增加N元素含量有利于形成单一的奥氏体组织，抑制铁素体的形成。与Nb形成第二相NbN，可以起到强化基体的作用。

技术领域

本发明创造属于铸造材料领域，具体涉及一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料。

背景技术

随着环保排放要求的提高，对发动机燃料的燃烧程度需要更加充分，增压技术应运而生，而涡轮增压技术是既环保又节能的一种理想方法。涡轮增压器壳体是涡轮增压技术中的关键部件,工作温度逐步提高，部分已达到1000℃以上，在工作温度达到1000℃以上时，会缩短增压器壳体工作时间，产生裂纹而失效，造成增压器总成的不能正常运行，发动机功率降低。

目前涡轮增压器壳体基本为两类材料：高镍奥氏体球铁和一般奥氏体耐热钢。高镍奥氏体材料的缺点：含Ni量高，达到34-36%。Ni价格高，造成产品的成本高。材料的工作温度在950℃左右。如果超过此温度，产品会逐步失效，丧失其增压功能。一般奥氏体耐热钢材料的缺点：一般为保证奥氏体材料的单一相组织，Ni量高，达到19-22%，Ni价格高，造成产品的成本高，含Nb在1.5-1.8%，Nb价格高，造成产品成本高。含Si量在2-2.5%，C量在0.3-0.4%，产品韧性差，伸长率指标低。

综上所述，能够找到既能满足使用条件，又能保证成本的铸造材料，这对于涡轮增压技术的规模化应用显得非常重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，通过合理的设计各种元素的含量，控制材料的微观组织， 目的是可以满足产品工作温度的要求，并最大化的降低了生产成本，为规模化生产提供了条件。

本发明为实现其目的所采取的技术方案是：一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.35-0.50%，Si：1.0-1.8%，Ni：9-10%，Nb：0.6-1.1%，N：0.15-0.2%，余量为Fe。

优选的，所述的一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.44%，Si：1.8%，Ni：9.85%，Nb：1.09%，N：0.16%，余量为Fe。

优选的，所述的一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.42%，Si：1.71%，Ni：9.7%，Nb：1.01%，N：0.17%，余量为Fe。

优选的，所述的一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.43%，Si：1.74%，Ni：9.5%，Nb：0.95%，N：0.15%，余量为Fe。

优选的，所述的一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.37%，Si：1.31%，Ni：10.00%，Nb：0.9%，N：0.18%，余量为Fe。

优选的，所述的一种汽车涡轮增压器壳体铸钢材料，由以下重量百分比的组分组成：C：0.38%，Si：1.57%，Ni：9.2%，Nb：0.67%，N：0.19%，余量为Fe。

本发明还提出一种汽车涡轮增压器壳体的制备工艺：其特征在于，包括以下步骤：

1）使用中频感应电炉作为熔化设备；

2）需要的原材料包括废钢,电解镍,铌铁,微碳铬铁,氮化铬铁,硅铁,电解锰；