一種微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼及其制備方法和應用與流程

本發明涉及一種合金的
技術領域：
，特別涉及一種微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼及其制備方法和應用。
背景技術：
：近年來，隨著環保要求的越來越嚴苛，對汽車尾氣排放的要求也越來越高，汽車燃油效率、尾氣排放溫度隨之提高。與汽車發動機連接的排氣歧管和渦輪增壓器的最高工作溫度會升高到1050℃甚至更高。汽車渦輪殼及排氣管的材料不僅要有足夠的高溫強度、耐熱性，還要求在高溫狀況下具有良好的尺寸穩定性和較高的延展性性，以及較好的導熱能力。為了滿足排氣管及渦輪增壓器殼體的使用要求，市場上陸續出現了gx40crnisi25-20(1.4848)、gx40crnisi38-19(1.4849)耐熱鋼材料。然而，目前制造渦輪增壓器殼體和排氣歧管的用材料gx40crnisi38-19(1.4849)中價格昂貴的ni、nb元素含量高，造成生產成本很高；而gx40crnisi25-20(1.4848)材料中ni元素含量雖然比gx40crnisi38-19(1.4849)低，nb含量也沒有做要求，但是由于排氣管和渦輪殼的鑄件結構復雜，壁厚不均一，以gx40crnisi25-20(1.4848)進行鑄造生產時，容易在厚大部位和薄壁位置的銜接處發生熱裂紋，鑄造性能較差。技術實現要素：有鑒于此，本發明目的在于提供一種具有良好尺寸穩定性的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼，且該耐熱鋼具有較高的抵抗鑄件凝固過程中發生熱裂紋傾向的能力，生產成本低。為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：本發明提供了一種微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼，包括以下質量百分含量的組分：碳0.30％～0.60％，硅2.00％～3.00％，錳≤1.00％，磷≤0.04％，硫≤0.3％，鉻23.00％～28.00％，鎳27.00％～30.00％，鈮0.50％～1.50％，鉬≤0.6％，氮0.20％～0.50％，釩0.20％～0.50％，硼0.01％～0.05％，稀土元素0.005％～0.100％，余量的鐵。優選的，所述耐熱鋼包括以下組分：碳0.32％～0.42％，硅2.05％～2.35％，錳≤0.30％，磷≤0.03％，硫≤0.03％，鉻23.00％～25.00％，鎳28.50％～29.50％，鈮0.75％～1.15％，鉬≤0.2％，氮0.20％～0.45％，釩0.20％～0.45％，硼0.02％～0.04％，稀土元素0.005％～0.015％，余量的鐵。優選的，所述稀土元素為鈰和/或鑭。本發明提供了一種上述方案所述的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的制備方法，包括以下步驟：將合金原料熔煉，得到料液；所述合金原料包括以下質量百分含量的組分：碳0.30％～0.60％，硅2.00％～3.00％，錳≤1.00％，磷≤0.04％，硫≤0.3％，鉻23.00％～28.00％，鎳27.00％～30.00％，鈮0.50％～1.50％，鉬≤0.6％，氮0.20％～0.50％，釩0.20％～0.50％，硼0.01％～0.05％，稀土元素0.005％～0.100％，余量的鐵；將所述料液靜置后澆注成型，得到微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼。優選的，所述熔煉的溫度為1560～1680℃。優選的，所述熔煉的時間為0.5～2.5h。優選的，所述靜置的時間為3～10min。優選的，所述靜置后還包括：將所述靜置后的料液進行扒渣處理。優選的，所述澆注的溫度為1530～1630℃。本發明提供了一種上述方案所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼或上述方案所述制備方法制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼在鑄造汽車渦輪增壓器殼體和排氣歧管中的應用。本發明提供了一種微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼，包括以下質量百分含量的組分：碳0.30％～0.60％，硅2.00％～3.00％，錳≤1.00％，磷≤0.04％，硫≤0.3％，鉻23.00％～28.00％，鎳27.00％～30.00％，鈮0.50％～1.50％，鉬≤0.6％，氮0.20％～0.50％，釩0.20％～0.50％，硼0.01％～0.05％，稀土元素0.005％～0.100％，余量的鐵。本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼具有較高的延展性、較高的耐熱性和耐沖擊性、熱傳導性能好、高溫下具有良好的尺寸穩定性、高溫抗氧化能力強、強度高、金相組織穩定，抗熱裂性能好。在本發明中，稀土元素能在在晶界處富集，減少晶界處的雜質元素，提高耐熱鋼材質在高溫下晶界的強度，減少在鑄造過程中厚大部位與薄壁位置的銜接處發生熱裂紋的萌生與擴展的傾向，且能夠改善耐熱鋼材質的持久強度，降低蠕變速率，提高耐熱鋼的尺寸穩定性；本發明利用硼元素和稀土元素配合，進一步提高晶界強度，降低熱裂紋傾向；上述含量的硅元素提高能夠顯著提高耐熱鋼材質的抗氧化性能；釩在鑄鋼中主要是以vn和v(cn)等形式析出，這些釩的析出相析出釘扎在耐熱鋼晶體內，達到細化晶粒的目的，進一步提高耐熱鋼的性能。實施例表明，本發明提供的耐熱鋼在1100℃下的抗拉強度為65mpa以上，屈服強度為60mpa以上；在1200℃下，導熱系數為28.8w/(m2·k)以上，彈性模量為95gpa以上；在900℃條件下，65mpa應力條件下的蠕變持久時間在70小時以上；在1200℃下，膨脹系數僅為18.07[10-61/k]；使用本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼鑄造渦輪增壓器殼體和排氣歧管鑄件，在殼體與進氣管銜接部位沒有出現熱裂紋，說明本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼抗熱裂性能好，具有良好的鑄造性能。附圖說明圖1為本發明實施例1制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的金相組織顯微鏡觀察照片；圖2為本發明實施例1制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的x射線衍射圖譜；圖3為本發明對比例2中鑄件1的整體形貌圖；圖4為本發明對比例2中鑄件1的著色檢測結果圖；圖5為本發明對比例2中鑄件1裂紋處的金相觀察結果圖；圖6為本發明對比例2中鑄件2的整體形貌圖；圖7為本發明對比例2中鑄件2的著色檢測結果圖。具體實施方式本發明提供了一種微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼，包括以下質量百分含量的組分：碳0.30％～0.60％，硅2.00％～3.00％，錳≤1.00％，磷≤0.04％，硫≤0.3％，鉻23.00％～28.00％，鎳27.00％～30.00％，鈮0.50％～1.50％，鉬≤0.6％，氮0.20％～0.50％，釩0.20％～0.50％，硼0.01％～0.05％，稀土元素0.005％～0.100％，余量的鐵。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.30％～0.60％的碳，優選為0.32％～0.42％，更優選為0.40％～0.50％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括2.00％～3.00％的硅，優選為2.05％～2.35％，更優選為2.1％～2.2％。本發明通過提高硅元素含量來提高耐熱鋼材質的抗氧化性能，耐熱鋼氧化后形成的外層氧化物為含有鉻錳元素以及少量鐵鎳元素，硅的氧化物存在可以使得氧化皮牢固的粘附在基體上不易脫落，從而更有效的阻止基體被進一步氧化。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括小于等于1％的錳，優選為小于等于0.3％，更優選為小于等于0.2％。在本領域中，錳元素可以促進奧氏體的形成，但是錳元素含量較高時，金屬液中氧化錳金屬夾雜物明顯增多，氧化錳懸浮在鐵液中降低金屬的流動性，降低金屬液的充型能力，因而一般將錳元素含量控制在0.3％以下，而本申請通過合理的元素配比，在錳元素含量小于等于0.1％的范圍內，金屬液的流動性均不會受到影響，降低了錳元素含量對金屬液流動性的影響，使制備過程更加容易控制，并且合金的抗氧化性也能得到進一步的提高。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括小于等于0.04％的磷，優選小于等于0.03％，更優選小于等于0.02％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括小于等于0.03％的硫，優選為小于等于0.02％，更優選為小于等于0.01％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括23.00％～28.00％的鉻，優選為23％～25％，更優選為23.5％～24.5％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括27.00％～30.00％的鎳，優選為28.5％～29.5％，更優選為28％～29％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.50％～1.50％的鈮，優選為0.75％～1.15％，更優選為0.8％～1％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括小于等于0.6％的鉬，優選為小于等于0.2％，更優選為小于等于0.1％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.20％～0.50％的氮，優選為0.2％～0.45％，更優選為0.3％～0.4％。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.20％～0.50％的釩，優選為0.3％～0.4％，更優選為0.35％～0.45％。在本發明中，釩在鑄鋼中主要以vn和v(cn)等形式析出，這些釩的析出相析出釘扎在耐熱鋼晶體內，達到細化晶粒的目的，從而使耐熱鋼材質的性能得到提高。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.01％～0.05％的硼，優選為0.02％～0.04％，更優選為0.025％～0.035％。硼元素在凝固過程向晶界偏析，本發明利用硼元素提高晶界強度，從而提高耐熱鋼的蠕變持久強度；并且與稀土元素配合進一步耐熱鋼的降低熱裂紋傾向。在本發明中，以質量百分含量計，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括0.005％～0.100％的稀土元素，優選為0.005％～0.015％，更優選為0.008～0.012％；所述稀土元素優選為鈰和/或鑭。本發明利用稀土元素在晶界處富集，減少晶界處的雜質元素，改善耐熱鋼材質的高溫強度，使排氣管及渦輪殼在鑄造條件下在厚大部位以薄壁位置的銜接處發生熱裂紋的萌生與擴展，改善耐熱鋼材質的持久強度，降低蠕變速率。在本發明中，所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼包括余量的鐵。本發明提供了一種上述方案所述的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的制備方法，包括以下步驟：將合金原料熔煉，得到料液；所述合金原料包括以下質量百分含量的組分：碳0.30％～0.60％，硅2.00％～3.00％，錳≤1.00％，磷≤0.04％，硫≤0.3％，鉻23.00％～28.00％，鎳27.00％～30.00％，鈮0.50％～1.50％，鉬≤0.6％，氮0.20％～0.50％，釩0.20％～0.50％，硼0.01％～0.05％，稀土元素0.005％～0.100％，余量的鐵；將所述料液靜置后澆注成型，得到微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼。本發明將合金原料熔煉，得到料液。在本發明中，所述合金原料中元素的組成與含量和上述方案一致，在此不再贅述。在本發明中，所述熔煉的溫度優選為1580～1680℃，更優選為1600～1650℃，最優選為1615～1640℃；所述熔煉的時間優選為0.5～2.5h，更優選為0.6～2.2h，最優選為0.8～1.3h。本發明對合金原料的來源沒有特殊限制，使用本領域技術人員熟知的合金原料即可；在本發明的具體實施例中，可以使用廢鋼、硅鐵、增碳劑、微碳鉻鐵、鈮鐵、釩鐵、鎳板、氮化鉻鐵、稀土合金和硼鐵為原料；在本發明中，所述廢鋼中硫含量優選小于等于0.05％，磷含量優選小于等于0.05％；本發明對硅鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的硅鐵即可，具體的如fesi45、fesi65和tfesi75-b；本發明對增碳劑的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的增碳劑即可，具體的如石墨增碳劑和石油焦增碳劑；本發明對微碳鉻鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的微碳鉻鐵即可，具體的如zkfecr65c0.03、zkfecr65c0.05和zkfecr65c0.10；本發明對鈮鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的鈮鐵即可，具體的如fenb-70和fenb-50；本發明對釩鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的釩鐵即可，具體的如fev40、fev60和fev80；本發明對所述鎳板沒有特殊要求，使用本領域中的常規鎳板即可，優選為鎳含量大于等于99.9％的高純鎳板；本發明對氮化鉻鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的氮化鉻鐵即可，具體的如fencr6-a、fencr6-b、fencr10-a和fencr10-b；本發明所述的稀土合金優選為密鈰合金或鑭鈰合金，本發明對密鈰合金和鑭鈰合金的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的即可；本發明對硼鐵的具體種類沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的硼鐵即可，具體的如feb23c0.05、feb22c0.1和feb12c0.1。在本發明的具體實施例中，可根據合金原料中各個元素的含量進行計算，使之符合上述方案所述的元素配比即可；在本發明的具體實施例中，優選首先加入廢鋼、鎳板、釩鐵、硼鐵、增碳劑進行熔煉，熔化后再加入硅鐵、錳鐵、微碳鉻鐵和稀土合金，從而防止硅鐵、錳鐵、微碳鉻鐵和稀土合金加入過早而被氧化；本發明優選將熔煉的總時間控制在上述的熔煉時間范圍內。所述合金原料熔化后，本發明優選對料液進行元素分析，以確保料液中的金屬元素含量符合上述方案所述的比例。本發明優選使用分光分析法進行元素分析；在本發明中，進行元素分析時料液的溫度優選比熔煉溫度高10～50℃，以確保各元素混合均勻，使分析結果更加準確；在本發明的具體實施例中，若金屬元素的含量不符合上述方案所述的比例，可向料液中加入合金原料進行調整。本發明對所述合金原料熔煉采用的加熱方式沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的加熱方式即可；本發明對熔煉使用的設備沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的熔煉設備即可，具體的如中頻感應電爐。完成所述熔煉后，本發明將所述料液靜置。在本發明中，所述靜置的時間優選為3～10min，更優選為5～8min，最優選為6～7min。所述靜置后，本發明優選對靜置后的料液進行除渣處理。本發明通過除渣處理扒去料液表面的浮渣；本發明對除渣處理的具體操作方式沒有特殊要求，使用本領域技術人員熟知的除渣方式即可，具體的如機械扒渣法。完成除渣處理后，本發明將除渣后的料液澆注成型，得到微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼。在本發明中，所述澆注的溫度優選為1530～1630℃，更優選為1550～1610℃，最優選為1580～1600℃；本發明對澆注成型采用的設備沒有特殊的限制，采用本領域技術人員熟知的澆注成型設備即可，具體的如澆注包。在本發明的具體實施例中，可將除渣后的料液進行出湯，將料液置于澆注包中；所述出湯的溫度優選高于澆注溫度40～70℃，以避免出湯后料液在澆注包中溫度損失過多導致無法澆注成型；所述出湯溫度優選為1615～1675℃，更優選為1620～1650℃。本發明優選澆注完畢后30～50min拆箱，更優選為40min。所述拆箱后，本發明優選將得到的雛品進行洗砂、研磨、修整和檢驗，本發明對洗砂、研磨、修整和檢驗沒有特殊的限定，采用本領域技術人員熟知的方式即可。本發明提供了一種上述方案所述微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼在鑄造汽車渦輪增壓器殼體和排氣歧管中的應用。本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼尺寸穩定性好，抗熱裂能力強，使用本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼制造汽車渦輪增壓器殼體和排氣歧管，在殼體和排氣管的接口處不會出現熱裂紋。下面結合實施例對本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼及其制備方法進行詳細的說明，但是不能把它們理解為對本發明保護范圍的限定。實施例1配料：主要原物料的重量百分配比為：增碳劑＝0.50％，廢鋼＝22.72％，氮化鉻(fencr10-a)＝4.20％，微碳鉻鐵(zkfecr65c0.03)＝38.30％，鈮鐵(fenb-60)＝1.40％，硅鐵(fesi75-b)＝3.25％，鎳板(99.9％的高純鎳板)＝29.00％，釩鐵(fev50-a)＝0.45％，硼鐵(feb23c0.05)＝0.11％，密鈰合金＝0.025％；熔煉：熔煉設備采用中頻感應電爐，首先將廢鋼、鎳板、釩鐵、硼鐵、增碳劑投入中頻感應電爐內，送電升溫至1580℃，物料熔化后，將剩余物料加入爐中，繼續保溫熔煉，控制總熔煉時間為2h；當投入的物料完全熔開，將中頻感應電爐內的溫度升至1590℃，取分光分析試片對中頻感應電爐內的料液進行分光分析，分析結果見表1，根據表1中的數據可以看出，料液中各金屬元素的含量符合要求；表1料液中金屬元素分析結果元素csimnpscrnimonb分析結果(％)0.402.250.230.0150.01224.5428.820.0230.82元素wvnbcefe分析結果(％)0.0160.320.350.0220.01242.17出湯及熔湯處理：料液的化學成分滿足要求后，將爐內鋼水繼續升溫至1615℃出湯，出湯前斷電靜置5分鐘后扒去鋼水表面的浮渣，將預熱充分的澆注包定位至感應電爐出鋼水口處準備出鋼水，出湯完畢后除去鋼水表面浮渣，等待澆注；澆注及拆箱：澆注溫度為1565℃時進行澆注，澆注完畢40分鐘以后拆箱；后處理：鑄件拆箱以后進行洗砂、研磨、修整、檢驗等工序后即得到微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼。使用顯微鏡對所得耐熱鋼的金相組織進行觀察，所得觀察結果如圖1所示，圖1為所得耐熱鋼的金相組織顯微鏡觀察照片；根據圖1可以看出，所得耐熱鋼的金相晶界組織致密，氧化夾雜少，說明本發明所得的耐熱鋼的晶界得到了有效的凈化和強化，從而使耐熱鋼的鑄造成型性和鑄件熱縮裂傾向得到明顯改善；使用x射線衍射儀對耐熱鋼的金相組織進行分析，所得結果如圖2所示；圖3為所得耐熱鋼的xrd圖譜；根據圖2可以看出，其中的主峰為奧氏體峰，說明所得耐熱鋼以奧氏體為基體；對制得的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼進行性能測試，所得結果如下：在1100℃條件下，所得耐熱鋼的抗拉強度為65mpa，屈服強度為60mpa；表明所得的耐熱鋼在高溫下強度高；在1200℃條件下，所得耐熱鋼的導熱系數為28.8w/(m2·k)，彈性模量為95gpa；該數據表明所得的耐熱鋼具有較高的導熱性和較好的延展性能；在900℃，65mpa應力條件下，耐熱鋼的蠕變持久時間大于70小時；說明所得的合金鋼具有優良的抗蠕變性能；在1200℃溫度下，膨脹系數為18.07[10-61/k]；說明所得的耐熱鋼在高溫下尺寸穩定性好。實施例2配料：主要原物料的重量百分配比為：增碳劑＝0.48％，廢鋼＝21.782％，氮化鉻(fencr10-a)＝4.63％，微碳鉻鐵(zkfecr65c0.03)＝37.55％，鈮鐵(fenb-60)＝2.71％，硅鐵(fesi75-b)＝2.93％，鎳板(99.9％的高純鎳板)＝29.00％，釩鐵(fev50-a)＝0.80％，硼鐵(feb23c0.05)＝0.10％，密鈰合金＝0.018％；熔煉：熔煉設備采用中頻感應電爐，首先將廢鋼、鎳板、釩鐵、硼鐵、增碳劑投入中頻感應電爐內，送電升溫至1620℃，物料熔化后，將剩余物料加入爐中，繼續保溫熔煉，控制熔煉總時間為2h；當投入的物料完全熔開，繼續將中頻感應電爐內的溫度升至1650℃左右，取分光分析試片對中頻感應電爐內的料液進行分光分析，分析結果如表2所示，根據表2中的數據可以看出，料液中各金屬元素的含量符合要求；表2料液金屬元素分析結果元素csimnpscrnimonb分析結果(％)0.382.050.130.0200.01624.4628.650.0240.91元素wvnbcefe分析結果(％)0.0210.400.370.0210.00842.54出湯及熔湯處理：料液的化學成分滿足要求后，爐內鋼水繼續升溫至1675℃出湯，出湯前斷電靜置3分鐘后扒去鋼水表面的浮渣，將預熱充分的澆注包定位至感應電爐出鋼水口處準備出鋼水，出湯完畢后除去鋼水表面浮渣，等待澆注；溫度為1530℃時進行澆注，澆注完畢60分鐘以后拆箱；后處理：鑄件拆箱以后進行洗砂、研磨、修整、檢驗等工序后即得到鉻錳氮系奧氏體耐熱鋼。使用顯微鏡對所得耐熱鋼的金相組織進行觀察，所得觀察結果和實施例1相似；使用x射線衍射儀對耐熱鋼的金相組織進行分析，所得結果和實施例1相似；對制得的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼進行測試，所得結果如下：在1100℃條件下，所得耐熱鋼的抗拉強度為72mpa，屈服強度為67mpa；在1200℃條件下，所得耐熱鋼的導熱系數為30.2w/(m2·k)，彈性模量為108gpa；在900℃，65mpa應力條件下，耐熱鋼的蠕變持久時間大于75小時；在1200℃溫度下，膨脹系數為17.89[10-61/k]；說明所得的耐熱鋼在高溫下尺寸穩定性好。實施例3配料：主要原物料的重量百分配比為：增碳劑＝0.56％，廢鋼＝22.29％，氮化鉻(fencr10-a)＝4.45％，微碳鉻鐵(zkfecr65c0.03)＝38.00％，鈮鐵(fenb-60)＝1.46％，硅鐵(fesi75-b)＝3.12％，鎳板(99.9％的高純鎳板)＝29.50％，釩鐵(fev50-a)＝0.48％，硼鐵(feb23c0.05)＝0.12％，密鈰合金＝0.020％；熔煉：熔煉設備采用中頻感應電爐，首先將廢鋼、鎳板、釩鐵、硼鐵、增碳劑投入中頻感應電爐內，送電升溫至1580℃，物料熔化后，將剩余物料加入爐中，繼續保溫熔煉，控制熔煉總時間為1.5h；當投入的物料完全熔開，繼續將中頻感應電爐內的溫度升至1600℃左右，取分光分析試片對中頻感應電爐內的料液進行分光分析，分析結果如表3所示，根據表3中的數據可以看出，料液中各金屬元素的含量符合要求；表3料液金屬元素分析結果元素csimnpscrnimonb分析結果(％)0.452.180.180.0180.01424.6329.030.0260.85元素wvnbcefe分析結果(％)0.0180.350.380.0230.01041.841出湯及熔湯處理：料液的化學成分滿足要求后，爐內鋼水繼續升溫至1675℃出湯，出湯前斷電靜置8分鐘后扒去鋼水表面的浮渣，將預熱充分的澆注包定位至感應電爐出鋼水口處準備出鋼水，出湯完畢后除去鋼水表面浮渣，等待澆注；溫度為1627℃時進行澆注，澆注完畢60分鐘以后拆箱；后處理：鑄件拆箱以后進行洗砂、研磨、修整、檢驗等工序后即得到鉻錳氮系奧氏體耐熱鋼。使用顯微鏡對所得耐熱鋼的金相組織進行觀察，所得觀察結果和實施例1相似；使用射線衍射儀對耐熱鋼的金相組織進行分析，所得結果和實施例1相似。對比例1對歐洲耐熱鋼通用標準en10295中牌號為gx40crnisinb38-19的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的元素進行分析，所得結果如表4所示；表4gx40crnisinb38-19的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼的成分分析元素csimnpscrnimonb分析結果(％)0.341.100.860.0280.00618.5036.930.0131.28元素wvnbcefe分析結果(％)0.0370.0740.059————40.773對本發明實施例3制備得到的耐熱鋼和gx40crnisinb38-19的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼進行性能測試，所得結果如表5所示；表5本發明實施例3與gx40crnisinb38-19耐熱鋼的性能測試結果對比注：表5中，rm為抗拉強度，rp0.2為屈服強度，e為彈性模量，λ為導熱系數，αm為膨脹系數；序號1為實施例3制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼，序號2為gx40crnisinb38-19耐熱鋼。根據表5中的數據可以看出，本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼與gx40crnisinb38-19耐熱鋼相比：室溫屈服強度提高了將近21％，1050℃屈服強度提高了將近10％，室溫以及1050℃下彈性模量提高了5.0％，室溫熱傳導系數提高了14.4％，1200℃熱傳導系數提高了約8.0％，且1200℃下的膨脹系數也較低，說明本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼具有更好的尺寸穩定性。對比例2分別使用牌號為gx40crnisi25-20的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼和本發明實施例3制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼鑄造渦輪增壓器殼體和排氣歧管，得到鑄件1和鑄件2，其中鑄件1為使用牌號為gx40crnisi25-20的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼進行鑄造得到的鑄件；鑄件2為使用本發明實施例3制備的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼進行鑄造得到的鑄件；對鑄件1整體形貌進行觀察，并使用著色檢測法檢測鑄件1裂紋狀況，所得結果如圖3～4所示；其中圖3為鑄件1的整體形貌圖；圖4為對鑄件1進行著色檢測的檢測結果圖；根據圖3～4可以看出，鑄件1在殼體與進氣管銜接的r角部位有裂紋現象；使用金相顯微鏡對鑄件1的裂紋部分進行觀察，所得觀察結果如圖5所示；圖5為鑄件1裂紋處的金相檢查結果圖；根據圖5可以看出，裂紋尺寸為2210μm，裂紋尺寸較大；使用相同的方法觀察鑄件2的整體形貌觀察，并使用著色檢測法對鑄件2的裂紋狀況進行檢測，所得結果如圖6～7所示；其中圖6為鑄件2的整體形貌圖；圖7為對鑄件2進行著色檢測的檢測結果圖；根據圖6～7可以看出，鑄件2在殼體與進氣管銜接的r角部位沒有裂紋現象發生。根據上述結果可以得知，本發明提供的微合金化鉻鎳系奧氏體耐熱鋼和牌號為gx40crnisi25-20的鉻鎳系奧氏體耐熱鋼相比，抗熱裂性能更好，具有良好的鑄造性，可以被廣泛的應用于汽車渦輪增壓器殼體和排氣歧管的鑄造中，滿足高性能發動機的要求。由以上實施例可知，本發明以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁12