含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高溫金屬材料制備工藝領域，具體涉及一種含氮奧氏體耐熱鋼的真空 冶煉工藝。
【背景技術】
[0002] 用于制作動力機械汽油機或柴油機氣缸進氣閥和排氣閥用的耐熱鋼可分為馬氏 體耐熱鋼和奧氏體耐熱鋼兩類。其工作溫度前者為300~500°C，后者為500~900°C。奧 氏體耐熱鋼主要用于制造排氣閥，需要具有良好的高溫疲勞性能和抗高溫腐蝕性能，此外， 還需要具有優異的耐磨性能和工藝性能。
[0003] 目前，較為常用的含氮奧氏體鋼為ST33-12、1.4785 (X-60)，ST33-12鋼化學成分 見表 1，ST33-12 鋼含有 0? 10% ~0? 3% N。
[0004] 表1 ST33-12含氮奧氏體耐熱鋼的化學成分表
【主權項】
1. 一種含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于包括以下步驟： (1) 配料：將石墨、金屬鐵、金屬絡、金屬鉬、金屬鎳、金屬銅、金屬銀、金屬鶴、娃鐵、硫 鐵、錳鐵、氮化金屬錳，按照含氮奧氏體耐熱鋼的元素成分進行配料； (2) 第一步脫氧冶煉： 將一半質量的石墨加入到真空爐坩堝內，再加入金屬鐵、金屬鉻、金屬鉬、金屬鎳和金 屬銅，真空度達到5~IOPa時，開始熔煉；加入的合金元素開化后，停止抽真空，充惰性氣 體，加入的合金元素全恪后，再于溫度1540~1560°C、功率70~80kw條件下，精煉15~ 20min； 以體積比計，所述惰性氣體組成為：氮氣60%、氬氣40% ; (3) 第二步脫氧冶煉： 向土甘堝內加入剩余的石墨，于溫度1540~1560°C、功率70~80kw條件下，精煉15~ 20min;降溫至1440~1460°C后，依次加入金屬鈮、金屬鎢、硅鐵、硫鐵、錳鐵、氮化金屬錳； 加入的合金元素全恪后，于功率110~120kw條件下攪拌2~3min，再將功率降至70~ 80kw進行饒注，最后保溫10~12min，出爐即可。
2. 根據權利要求1所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：步驟（2) 中，真空度達到IOPa時，開始熔煉。
3. 根據權利要求1或2所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：步驟 (2)中，加入的合金元素全熔后，再于溫度1550°C、功率80kw條件下，精煉20min。
4. 根據權利要求1所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：步驟（3) 中，于溫度1550°C、功率80kw條件下，精煉20min。
5. 根據權利要求1所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：步驟（3) 中，加入的合金元素全熔后，于功率120kw條件下攪拌2min，再將功率降至SOkw進行澆注， 最后保溫lOmin，出爐即可。
6. 根據權利要求1、4或5所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：步 驟（3)中，依次加入金屬鈮、金屬鎢、硅鐵、硫鐵、錳鐵、氮化金屬錳的加入方式是：前一種物 質在110~120kw條件下全恪后，再加入后一種物質，直至全部加完為止。
7. 根據權利要求1所述的含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝，其特征在于：以質量百 分含量計，原料純度為，石墨的C含量多99%，金屬鐵為工業純鐵，Fe含量多99.8%，金屬 鉻的Cr含量彡99. 99%，金屬鉬的Mo含量彡99. 99%，金屬鎳的Ni含量彡99. 99%，金屬 銅的Cu含量彡99. 9%，金屬鈮的Nb含量彡99. 9%，金屬鎢的W含量彡99. 99%，硅鐵為 FeSi77A10. 03,硫鐵為硫化亞鐵，錳鐵為FeMn88C0. 2。
【專利摘要】本發明涉及高溫金屬材料制備工藝領域，具體涉及一種含氮奧氏體耐熱鋼的真空冶煉工藝。所述的冶煉工藝是按照含氮奧氏體耐熱鋼的成分進行配料，然后再進行兩步脫氧冶煉，第一步是將一半質量的石墨加入到真空爐坩堝內，再加入金屬鐵、金屬鉻、金屬鉬、金屬鎳和金屬銅，真空度達到5～10Pa時，開始熔煉，加入的合金元素開化后，停止抽真空，充惰性氣體，加入的合金元素全熔后，再精煉；第二步是向坩堝內加入剩余的石墨，精煉，依次加入金屬鈮、金屬鎢、硅鐵、硫鐵、錳鐵、氮化金屬錳，加入的合金元素全熔后，進行澆注，最后保溫，出爐即可。本發明工藝流程簡單、周期短、氮含量和錳含量控制準確、深度脫氧、氧含量低、雜質少。
【IPC分類】C21C5-52
【公開號】CN104694704
【申請號】CN201510152198
【發明人】李道乾, 王雷, 馬中鋼, 劉玉庭, 賈成建, 王光華, 郭建亭
【申請人】山東瑞泰新材料科技有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年4月1日