[发明专利]一种船用气阀钢及其制备工艺

说明书

本发明提供一种船用气阀钢及其制备工艺，包括以下质量百分比的组分：C0.22‑0.28%、Si0.7‑1.3%、Mn0.7‑1.3%、S≤0.02%、P≤0.035%、Cr19.1‑19.8%、Ni9.1‑9.8%、W1.8‑2.5%、Mo0.05%，余量为Fe。本发明以Fe为基体，通过成分设计，控制各元素的质量百分比，Ni、Mo等元素含量均得到削减，实现了成分的减量化，在保证钢材的耐高温腐蚀性能以及强度、硬度等性能的基础上进一步改善钢材的塑性，降低气阀钢的生产成本。

技术领域

本发明涉及船用气阀钢，尤其涉及一种船用气阀钢及其制备工艺。

背景技术

气阀钢是指适合于制造各种阀门用的钢种，是用于制造汽油发动机和柴油发动机进、排气阀的必用材料，也是整个发动机中的关键材料。由于气缸内气体燃烧致使温度很高，而且汽油中的S、P等杂质在高温下对材料的腐蚀性较强，因此气阀钢需要具有较好的耐高温腐蚀性能。随着发展，气阀钢由最初的马氏体型气阀钢向高温性能更好的奥氏体型转变，逐渐转向了镍基气阀合金，但是镍基气阀合金中Ni的含量达到70%以上，生产成本较高，使得应用受到限制。同时还需要保持和提高钢材的可塑性，使得其抗拉强度、断后伸长率等性能得到进一步的改善。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种船用气阀钢及其制备工艺。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种船用气阀钢，包括以下质量百分比的组分：C0.22-0.28%、Si0.7-1.3%、Mn0.7-1.3%、S≤0.02%、P≤0.035%、Cr19.1-19.8%、Ni9.1-9.8%、W1.8-2.5%、Mo0.05%，余量为Fe。

优选地，包括以下质量百分比的组分：C0.22%、Si0.7%、Mn0.7%、S0.02%、P0.035%、Cr19.1%、Ni9.1%、W1.8%、Mo0.05%，余量为Fe。

优选地，包括以下质量百分比的组分：C0.26%、Si0.9%、Mn0.9%、S0.01%、P0.035%、Cr19.4%、Ni9.4%、W2.3%、Mo0.05%，余量为Fe。

优选地，包括以下质量百分比的组分：C0.28%、Si1.3%、Mn1.3%、S0.01%、P0.035%、Cr19.8%、Ni9.8%、W2.5%、Mo0.05%，余量为Fe。

优选地，所述气阀钢的低倍组织均小于或等于2级，非金属夹杂物均小于或等于1.5级，晶粒度均细于6级别。

优选地，所述气阀钢的各指标为Rm：700-850MPa、Rp0.2≥350MPa、A≥26、Z≥45。

一种如上述任一项所述的船用气阀钢的制备工艺，包括以下步骤：

步骤1、原料准备，将所有材料、浇注用耐材、脱氧剂等严格烘烤，确保无油无杂质；

步骤2、中频冶炼，将原料投入中频炉内，按0.4%比例配入稀土La-Ce，中间包吹氩，浇注电极；

步骤3、电渣，采用渣系CaF：Al₂O₃=70:30,起弧平稳，电流控制在1000A-1500A，。采用设备良好的电渣炉进行生产；

步骤4、锻造，锻造加热温度1120-1160℃，煅后空冷；

步骤5、热轧，加热温度1120-1170℃；

步骤6、固溶，固溶温度980-1050℃，水冷；

步骤7、检验成品并包装入库。

优选地，步骤3中锻造比控制在4以上。