含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高温金属材料制备工艺领域，具体涉及一种含氮奥氏体气阀钢的真空 冶炼工艺。
【背景技术】
[0002] 用于制作动力机械汽油机或柴油机气缸进气阀和排气阀用的耐热钢，称为气阀 钢。汽阀钢可分为马氏体气阀钢和奥氏体气阀钢两类。其工作温度前者为300~500°C，后 者为500~900°C。奥氏体气阀钢主要用于制造排气阀，需要具有良好的高温疲劳性能和抗 高温腐蚀性能，此外，还需要具有优异的耐磨性能和工艺性能。
[0003] 目前，较为常用的含氮奥氏体气阀钢为1. 4785(X-60)、ST33-12,1. 4785钢化学成 分见表1，1. 4785钢含有0. 4%~0. 6 %的N。
[0004] 表1 1.4785含氮奥氏体气阀钢的化学成分表
【主权项】
1. 一种含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于包括以下步骤： (1) 配料：将石墨、金属铁、金属铬、金属钼、金属镍、金属铌、钒铁、锰铁和氮化金属锰 按照含氮奥氏体气阀钢的元素成分进行配料； (2) 第一步脱氧冶炼： 将一半质量的石墨加入到真空炉坩埚内，再加入金属铁、金属铬、金属钼和金属镍，真 空度达到5~IOPa时，开始熔炼；加入的合金元素开化后，停止抽真空，充惰性气体，加入的 合金元素全熔后，再于温度1540~1560°C、功率70~80kw条件下，精炼15~20min; 以体积比计，所述惰性气体组成为：氮气60%、氩气40% ; (3) 第二步脱氧冶炼： 向土甘埚内加入剩余的石墨，于温度1540~1560°C、功率70~80kw条件下，精炼15~ 20min;降温至1440~1460°C后，依次加入金属铌、钒铁、锰铁、氮化金属锰；加入的合金元 素全恪后，于功率110~120kw条件下搅拌2~3min，再将功率降至70~80kw进行饶注， 最后保温10~12min，出炉即可。
2. 根据权利要求1所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤（2) 中，真空度达到IOPa时，开始熔炼。
3. 根据权利要求1或2所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤 (2)中，加入的合金元素全熔后，再于温度1550°C、功率80kw条件下，精炼20min。
4. 根据权利要求1所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤（3) 中，于温度1550°C、功率80kw条件下，精炼20min。
5. 根据权利要求1所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步骤（3) 中，加入的合金元素全熔后，于功率120kw条件下搅拌2min，再将功率降至SOkw进行浇注， 最后保温lOmin，出炉即可。
6. 根据权利要求1、4或5所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步 骤⑶中，依次加入金属铌、钒铁、锰铁、氮化金属锰的加入方式是：前一种物质在110~ 120kw条件下全熔后，再加入后一种物质，直至全部加完为止。
7. 根据权利要求1所述的含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺，其特征在于：以质量百 分含量计，原料纯度为，石墨的C含量多99%，金属铁为工业纯铁，Fe含量多99.8%，金属 铬的Cr含量彡99. 99 %，金属钼的Mo含量彡99. 99 %，金属镍的Ni含量彡99. 99 %，金属铌 的Nb含量多99. 9%，钒铁为FeV80A，锰铁为FeMn88C0. 2。
【专利摘要】本发明涉及高温金属材料制备工艺领域，具体涉及一种含氮奥氏体气阀钢的真空冶炼工艺。所述的冶炼工艺是按照含氮奥氏体气阀钢的成分进行配料，然后再进行两步脱氧冶炼，第一步是将一半质量的石墨加入到真空炉坩埚内，再加入金属铁、金属铬、金属钼和金属镍，真空度达到5～10Pa时，开始熔炼，加入的合金元素开化后，停止抽真空，充惰性气体，加入的合金元素全熔后，再精炼；第二步是向坩埚内加入剩余的石墨，精炼，依次加入金属铌、钒铁、锰铁、氮化金属锰，加入的合金元素全熔后，进行浇注，最后保温，出炉即可。本发明工艺流程简单、周期短、氮含量和锰含量控制准确、深度脱氧、氧含量低、杂质少。
【IPC分类】C21C7-06, C21C7-10
【公开号】CN104694708
【申请号】CN201510152199
【发明人】李道乾, 王雷, 刘玉庭, 马中钢, 贾成建, 王光华, 郭建亭
【申请人】山东瑞泰新材料科技有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年4月1日