專利名稱：一種耐熱不銹鋼排氣管及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排氣管及其制備方法，具體地，涉及一種耐熱不銹鋼排氣管及其 制備方法。
背景技術(shù)：
近幾年，中國(guó)的汽車市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)，匯合多項(xiàng)科技進(jìn)步成果。在能源危機(jī)和環(huán)境保 護(hù)的雙重壓力下，當(dāng)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電子技術(shù)、渦輪增壓技術(shù)與渦輪增壓器制造技術(shù)的發(fā)展 互相作用，使得發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管工作溫度升高，排氣管的制作材料受到了嚴(yán)峻考驗(yàn)。耐熱不銹鋼排氣管作為一種高效、節(jié)能、科技含量高的環(huán)保型產(chǎn)品，具有改善汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放污染、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和重量比、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩特性、降低燃油消 耗、降低排量等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代汽車尤其是高檔汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。目前生產(chǎn)普通排氣管工藝存在鑄件易變型、在較高溫度下容易出現(xiàn)裂紋，尺寸精 度不高、成品率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種耐熱不銹鋼排氣管及其制備方法，以 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品尺寸精度高、經(jīng)久耐用，以及制備工藝簡(jiǎn)單、成品率高的優(yōu)點(diǎn)。


為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種耐熱不銹鋼排氣管，其配方及質(zhì)量配比是
低碳鋼
本材質(zhì)回爐鋼
電解錳
硅鐵
電解鎳
鉻鐵
脫氧劑
11. 42-38. 66 份 0份-70份 0. 3 份-0. 8 份 0. 4 份-0. 7 份 4. 1 份-13. 75 份 13份 43. 5份 0. 05 份-0. 1 份。
進(jìn)一步地，所述耐熱不銹鋼排氣管，其配方還包括如下物質(zhì)及其質(zhì)量配比為 硫鐵0. 07份-0. 24份
鈮鐵0. 56份-1. 85份
增碳劑0.1份-0.5份。
通過電解鎳、鉻鐵、硫鐵三種材料配方的調(diào)整，可以充分利用Ni、Cr的特性，科學(xué) 的配比，保證產(chǎn)品耐高溫、耐腐蝕、抗熱疲勞性，通過加入一定量的S，改善了所述耐熱不銹 鋼排氣管材料的加工性能。進(jìn)一步地，所述電解鎳的鎳含量大于99. 99%。進(jìn)一步地，所述硅鐵的型號(hào)為75#硅鐵。進(jìn)一步地，所述低碳鋼中鉻鐵Cr > 60%，雜質(zhì)含量碳< 0.06%，硅< 1.5%，磷
3彡 0. 04%，硫彡 0. 03%。所述耐熱不銹鋼排氣管的制備方法包括如下步驟1)將本材質(zhì)回爐鋼拋丸處理，除去表面的銹蝕，排除雜質(zhì)，且烘干去油、去水；2)稱取低碳鋼、電解鎳、鉻鐵、硅鐵、電解錳和本材料回爐鋼，備用；3)將低碳鋼、回爐鋼、鉻鐵、電解錳、加入電爐熔煉，待熔煉結(jié)束后，加入硅鐵，覆 蓋鋼液表面；待爐料溫度升至1550°C 1620°C時(shí)，取樣，用光譜儀檢測(cè)所述爐料中各化 學(xué)元素含量處在如下控制范圍內(nèi):C-0. 4 0. 5%、Si-O. 8 1. 25%、Mn-O. 75 1. 1%、 Cr-24. 0 27. 0%, Ni-12. 0 15. 0%, Nb-L 7 2. 1 %, S-0. 11 0. 15%, P 彡 0. 04%, Mo ^ 0. 5%，即可出爐澆注；溫度達(dá)到1640°C 1680°C后，添加脫氧劑進(jìn)行終脫氧；4)表面覆蓋保護(hù)材料，每注充型時(shí)間5 7秒，澆注時(shí)間4分鐘以內(nèi)；5)待鑄型溫度低于360°C時(shí)，開型落砂。進(jìn)一步地，所述充型，外模砂芯不需從芯盒型腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn) 行鑄造澆注。有益效果本發(fā)明公開了一種耐熱不銹鋼排氣管的配方及質(zhì)量配比，通過電解鎳、鉻鐵、硫鐵 三種材料配方的調(diào)整，充分利用Ni、Cr的特性，科學(xué)的配比，保證產(chǎn)品耐高溫、耐腐蝕、抗熱 疲勞性。通過加入一定量的S，改善了所述耐熱不銹鋼排氣管材料的加工性能。通過所述配方及制備方法制備的產(chǎn)品具有尺寸精度高、力學(xué)性能高、抗熱沖擊、 耐高溫(溫度達(dá)到1025°C以上)、耐腐蝕、抗熱疲勞等特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)未見達(dá)到此要求的同 類產(chǎn)品。本發(fā)明所述的制備方法與傳統(tǒng)的鑄造工藝不同之處在于外模砂芯不需從芯盒型 腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn)行鑄造澆注，每一個(gè)產(chǎn)品用一套外模砂芯型腔，這樣的 工藝操作能確保尺寸精度，保證鑄件尺寸穩(wěn)定，降低變形并提高了工作效率。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖
對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一耐熱不銹鋼排氣管，其配方及質(zhì)量配比是低碳鋼11. 42份本材質(zhì)回爐鋼 70份電解錳0. 3份75# 硅鐵0. 4 份電解鎳4. 1份鉻鐵13份脫氧劑0. 05份硫鐵0. 07 份鈮鐵0. 56 份增碳劑0. 15份通過電解鎳、鉻鐵、硫鐵三種材料配方的調(diào)整，可以充分利用Ni、Cr的特性，科學(xué)的配比，保證產(chǎn)品耐高溫、耐腐蝕、抗熱疲勞性，通過加入一定量的S，改善了所述耐熱不銹 鋼排氣管材料的加工性能。電解鎳的鎳含量大于99. 99%。低碳鋼中雜質(zhì)含量鉻鐵Cr彡60%，碳< 0. 06%， 硅彡1. 5%，磷彡0. 04%，硫彡0. 03%。耐熱不銹鋼排氣管的制備方法包括如下步驟1)將本材質(zhì)回爐鋼拋丸處理，除去表面的銹蝕，排除雜質(zhì)，且烘干去油、去水；2)稱取低碳鋼、電解鎳、鉻鐵、硅鐵、電解錳和本材料回爐鋼，備用；3)將低碳鋼、回爐鋼、鉻鐵、電解錳、加入電爐熔煉，待熔煉結(jié)束后，加入75#硅鐵， 覆蓋鋼液表面；待爐料溫度升至1620°C時(shí)，取樣，用光譜儀檢測(cè)所述爐料中各化學(xué)元素含 量處在如下控制范圍內(nèi):C"0. 4 0. 5%, Si-O. 8 1. 25%, Mn-O. 75 1. 1 %, Cr-24. 0 27. 0%,Ni-12. 0 15. 0%、Nb_l. 7 2. 1%、S_0. 11 0. 15%,P 彡 0. 04%,Mo ^ 0. 5%, 即可出爐澆注；溫度達(dá)到1660°C后，添加脫氧劑進(jìn)行終脫氧；4)表面覆蓋保護(hù)材料，每注充型時(shí)間5秒，澆注時(shí)間4分鐘以內(nèi)；充型，外模砂芯 不需從芯盒型腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn)行鑄造澆注；5)待鑄型溫度低于360°C時(shí)，開型落砂。實(shí)施例二耐熱不銹鋼排氣管，其配方及質(zhì)量配比是低碳鋼24. 74份本材質(zhì)回爐鋼 35份電解錳0. 62份75# 硅鐵0. 87 份電解鎳8. 94份鉻鐵28. 17 份脫氧劑0. 8份硫鐵0. 16 份鈮鐵1. 2份增碳劑0. 3份通過電解鎳、鉻鐵、硫鐵三種材料配方的調(diào)整，可以充分利用Ni、Cr的特性，科學(xué) 的配比，保證產(chǎn)品耐高溫、耐腐蝕、抗熱疲勞性，通過加入一定量的S，改善了所述耐熱不銹 鋼排氣管材料的加工性能。電解鎳的鎳含量大于99. 99%。低碳鋼中雜質(zhì)含量鉻鐵Cr彡60%，碳< 0. 06%， 硅彡1. 5%，磷彡0. 04%，硫彡0. 03%。耐熱不銹鋼排氣管的制備方法包括如下步驟1)將本材質(zhì)回爐鋼拋丸處理，除去表面的銹蝕，排除雜質(zhì)，且烘干去油、去水；2)稱取低碳鋼、電解鎳、鉻鐵、硅鐵、電解錳和本材料回爐鋼，備用；3)將低碳鋼、回爐鋼、鉻鐵、電解錳、加入電爐熔煉，待熔煉結(jié)束后，加入75#硅鐵， 覆蓋鋼液表面；待爐料溫度升至1550°C時(shí)，取樣，用光譜儀檢測(cè)所述爐料中各化學(xué)元素含 量處在如下控制范圍內(nèi):C"0. 4 0. 5%, Si-O. 8 1. 25%, Mn-O. 75 1. 1 %, Cr-24. 0 27. 0%,Ni-12. 0 15. 0%、Nb_l. 7 2. 1%、S_0. 11 0. 15%,P 彡 0. 04%,Mo ^ 0. 5%,即可出爐澆注；溫度達(dá)到1680°C后，添加脫氧劑進(jìn)行終脫氧；4)表面覆蓋保護(hù)材料，每注充型時(shí)間7秒，澆注時(shí)間4分鐘以內(nèi)；充型，外模砂芯 不需從芯盒型腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn)行鑄造澆注；5)待鑄型溫度低于360°C時(shí)，開型落砂。實(shí)施例三耐熱不銹鋼排氣管，其配方及質(zhì)量配比是低碳鋼 38. 66份電解錳 0. 8份75# 硅鐵 0. 7 份電解鎳 13. 75份鉻鐵43. 5 份脫氧劑 1份硫鐵0. 24 份鈮鐵1. 85 份增碳劑 0. 5份通過電解鎳、鉻鐵、硫鐵三種材料配方的調(diào)整，可以充分利用Ni、Cr的特性，科學(xué) 的配比，保證產(chǎn)品耐高溫、耐腐蝕、抗熱疲勞性，通過加入一定量的S，改善了所述耐熱不銹 鋼排氣管材料的加工性能。電解鎳的鎳含量大于99. 99%。低碳鋼中雜質(zhì)含量鉻鐵Cr彡60%，碳< 0. 06%， 硅彡1. 5%，磷彡0. 04%，硫彡0. 03%。耐熱不銹鋼排氣管的制備方法包括如下步驟1)將本材質(zhì)回爐鋼拋丸處理，除去表面的銹蝕，排除雜質(zhì)，且烘干去油、去水；2)稱取低碳鋼、電解鎳、鉻鐵、硅鐵、電解錳和本材料回爐鋼，備用；3)將低碳鋼、回爐鋼、鉻鐵、電解錳、加入電爐熔煉，待熔煉結(jié)束后，加入75#硅鐵， 覆蓋鋼液表面；待爐料溫度升至1590°C時(shí)，取樣，用光譜儀檢測(cè)所述爐料中各化學(xué)元素含 量處在如下控制范圍內(nèi):C"0. 4 0. 5%, Si-O. 8 1. 25%, Mn-O. 75 1. 1 %, Cr-24. 0 27. 0%,Ni-12. 0 15. 0%、Nb_l. 7 2. 1%、S_0. 11 0. 15%,P 彡 0. 04%,Mo ^ 0. 5%, 即可出爐澆注；溫度達(dá)到1640°C后，添加脫氧劑進(jìn)行終脫氧；4)表面覆蓋保護(hù)材料，每注充型時(shí)間6秒，澆注時(shí)間4分鐘以內(nèi)；充型，外模砂芯 不需從芯盒型腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn)行鑄造澆注；5)待鑄型溫度低于360°C時(shí)，開型落砂。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種耐熱不銹鋼排氣管，其特征在于，其配方及質(zhì)量配比為低碳鋼 11.42份 38.66份本材質(zhì)回爐鋼 0份 70份電解錳 0.3份 0.8份硅鐵 0.4份 0.7份電解鎳 4.1份 13.75份鉻鐵 13份～43.5份脫氧劑 0.05份 0.1份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱不銹鋼排氣管，其特征在于，其配方還包括如下物質(zhì)及 其質(zhì)量配比為硫鐵0. 07份-0. 24份鈮鐵0. 56份-1. 85份增碳劑0.1份-0.5份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱不銹鋼排氣管，其特征在于，所述電解鎳中的鎳含量大 于 99. 99%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱不銹鋼排氣管，其特征在于，所述硅鐵的型號(hào)為75#硅鐵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐熱不銹鋼排氣管，其特征在于，所述低碳鋼中鉻鐵 Cr≤60%，雜質(zhì)含量碳≤0. 06%，硅≤1.5%，磷≤0. 04%，硫≤0. 03%。
6.權(quán)利要求1所述的耐熱不銹鋼排氣管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟1)將本材質(zhì)回爐鋼拋丸處理，除去表面的銹蝕，排除雜質(zhì)，且烘干去油、去水；2)稱取低碳鋼、電解鎳、鉻鐵、硅鐵、電解錳和本材料回爐鋼，備用；3)將低碳鋼、回爐鋼、鉻鐵、電解錳、加入電爐熔煉，待熔煉結(jié)束后，加入硅鐵，覆蓋鋼液 表面；待爐料溫度升至1550°C 1620°C時(shí)，取樣，用光譜儀檢測(cè)所述爐料中各化學(xué)元素含 量處在如下控制范圍內(nèi):C-0. 4 0. 5%, Si-O. 8 1. 25%,Mn-O. 75 1. 1 %, Cr-24. 0 27. 0%,Ni-12. 0 15. 0%、Nb_l. 7 2. 1%、S_0. 11 0. 15%,P ≤ 0. 04%,Mo ≤ 0. 5%, 即可出爐澆注；溫度達(dá)到1640°C -1680°C后，添加脫氧劑進(jìn)行終脫氧；4)表面覆蓋保護(hù)材料，每注充型時(shí)間5 7秒，澆注時(shí)間4分鐘以內(nèi)；5)待鑄型溫度低于360°C時(shí)，開型落砂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的耐熱不銹鋼排氣管的制備方法，其特征在于，所述充型，外模 砂芯不需從芯盒型腔中取出，兩個(gè)外模砂芯合模之后進(jìn)行鑄造澆注。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種耐熱不銹鋼排氣管及其制備方法，其配方及質(zhì)量配比為低碳鋼11.42份-38.66份、本材質(zhì)回爐鋼0份-70份、電解錳0.3份-0.8份、硅鐵0.4份-0.7份、電解鎳4.1份-13.75份、鉻鐵13份～43.5份、脫氧劑0.05份-0.1份。其制備方法包括拋丸處理、備料、熔煉、澆注充型、落砂等步驟。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品尺寸精度高、經(jīng)久耐用、變形率低，以及制備工藝簡(jiǎn)單、成品率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B22C9/24GK101949474SQ20101010663
公開日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者劉松奇, 張啟奎, 李平衡, 楊雙杰, 田中青 申請(qǐng)人:西峽縣西泵特種鑄造有限公司