[发明专利]一种大规格柴油机气阀及其制造方法

权利要求书

1.一种大规格柴油机气阀，其特征在于：包括由3J40合金制造成型的气阀盘部，并具有如下组织结构：晶粒度达到10级以上的超细化晶粒，超细化晶粒的晶界处均匀分布片层相及基体中均匀分布贫镍Cr-Al-Ce颗粒相，所述片层相的单片片层厚度小于140nm，所述贫镍Cr-Al-Ce颗粒相不超过10μm。

2.根据权利要求1所述的大规格柴油机气阀，其特征在于：3J40合金包含以质量百分比计的如下必要元素：Cr：39-41%，Al：3.3-3.5%，Fe ≤0.5%，Ce：0.1-0.2%，Si ≤ 0.2%，Mn ≤0.10%，S ≤ 0.010%，P≤ 0.010%，C≤0.03%，余量为Ni。

3.根据权利要求1所述的大规格柴油机气阀，其特征在于：3J40合金包含以质量百分比计的如下必要元素：Cr：39.2%，Al：3.32%，Fe：0.12%，Ce：0.2%，Si ：0.03%，Mn：0.10%，S：0.010%，P：0.0033%，C：0.018%，余量为Ni。

4.根据权利要求1所述的大规格柴油机气阀，其特征在于：3J40合金，包含以质量百分比计的如下必要元素：Cr：39.56%，Al：3.39%，Fe：0.14%，Ce：0.12%，Si：0.061%，Mn：0.010%，S：0.003%，P： 0.006%，C：0.022%，余量为Ni。

5.根据权利要求1所述的大规格柴油机气阀，其特征在于：包含以质量百分比计的如下必要元素：Cr：39.23%，Al：3.35%，Fe：0.26%，Ce：0.15%，Si：0.061%，Mn：0.010%，S： 0.002%，P：0.005%，C：0.015%，余量为Ni。

6.一种大规格柴油机气阀的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

前处理：对3J40合金棒材进行固溶处理，固溶处理的温度为1000-1050℃，固溶处理的时间为50~70min，固溶处理后油冷；控制片层相单片片层厚度小于150nm，所述贫镍Cr-Al-Ce颗粒相不超过10μm；

电镦加工：对固溶热处理后的3J40合金棒材进行低应变速率电镦聚料成形，全程电镦温度控制在1150℃-950℃，电镦应变速率控制在0-0.05s^-1；

补热处理：对电镦聚料成形后的坯件的头部进行补热，补热温度为1000-1050℃，补热时长为20-25min；

保温处理：对补热后的坯件进行保温，保温温度1000-1050℃，保温时长为20-25min；补热时长加保温时长的总时长在45min以内；

模锻加工：对保温处理后的坯件一次锻造形成具有盘部和杆部的气阀；

后处理：对所述气阀进行时效热处理，时效热处理的温度为770-790℃，时效热处理的时间为16~18h，时效热处理后空冷；

控制片层相单片片层厚度小于140nm，所述贫镍Cr-Al-Ce颗粒相不超过10μm。

7.根据权利要求6所述的大规格柴油机气阀的制造方法，其特征在于：时效热处理的温度为780℃。

8.根据权利要求6所述的大规格柴油机气阀的制造方法，其特征在于：前处理时固溶处理的温度为1020℃，固溶处理的时间为60min。

9.根据权利要求6所述的大规格柴油机气阀的制造方法，其特征在于：补热处理温度为1020℃，补热处理时长为20min；保温处理温度为1050℃，保温处理时长为25min。