含氮奥氏体耐热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耐热钢的真空 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可分为马氏 体耐热钢和奥氏体耐热钢两类。其工作温度前者为300~500°C，后者为500~900°C。奥 氏体耐热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钢为ST33-12、1.4785 (X-60)，ST33-12钢化学成分 见表 1，ST33-12 钢含有 0? 10% ~0? 3% N。
[0004] 表1 ST33-12含氮奥氏体耐热钢的化学成分表
【主权项】
1. 一种含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，其特征在于包括以下步骤： (1) 配料：将石墨、金属铁、金属络、金属钼、金属镍、金属铜、金属银、金属鹤、娃铁、硫 铁、锰铁、氮化金属锰，按照含氮奥氏体耐热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、金属镍和金 属铜，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，加入的合金元素全恪后，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、金属钨、硅铁、硫铁、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所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，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所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，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所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，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所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，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所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，其特征在于：步 骤（3)中，依次加入金属铌、金属钨、硅铁、硫铁、锰铁、氮化金属锰的加入方式是：前一种物 质在110~120kw条件下全恪后，再加入后一种物质，直至全部加完为止。
7. 根据权利要求1所述的含氮奥氏体耐热钢的真空冶炼工艺，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 铜的Cu含量彡99. 9%，金属铌的Nb含量彡99. 9%，金属钨的W含量彡99. 99%，硅铁为 FeSi77A10. 03,硫铁为硫化亚铁，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耐热钢的真空冶炼工艺。所述的冶炼工艺是按照含氮奥氏体耐热钢的成分进行配料，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、金属镍和金属铜，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、金属钨、硅铁、硫铁、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】C21C5-52
【公开号】CN104694704
【申请号】CN201510152198
【发明人】李道乾, 王雷, 马中钢, 刘玉庭, 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