[发明专利]30Ni15Cr2Ti2Al合金的轧制及热处理方法

说明书

本发明公开了一种30Ni15Cr2Ti2Al合金的轧制及热处理方法，其包括轧前热处理、轧制和时效处理工序；所述轧前热处理工序：将锻坯加热到800±10℃，保温；再随炉升温至1100±10℃，保温；所述轧制工序：所述锻坯先在1090℃～1110℃进行初次轧制，随后控温至930℃～950℃进行终轧，得到轧棒；所述时效处理工序：所述轧棒在740℃～760℃进行保温，最后空冷。本方法使30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金基体组织具有良好的应力状态，为后续的热加工提供保证；通过控温轧制能使轧棒组织晶粒更为细化；通过时效处理，既保证了强化相的充分析出，也保证了材料在高温下具备良好的疲劳性能和持久断裂性能。

技术领域

本发明涉及一种气阀合金的轧制及热处理方法，尤其是一种30Ni15Cr2Ti2Al合金的轧制及热处理方法。

背景技术

气阀的作用是专门负责向发动机内输入空气并排出燃烧后的废气。由于发动机气缸内气体燃烧产生高温，而且汽油中含有的S、P等杂质在高温下对材料腐蚀性很大，所以对于气门所用的气阀钢材料要求很高，即在高温下要有良好高温强度、高温耐磨性和高温耐腐蚀性能。

30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金是一种时效硬化型合金，以固溶强化和第二相强化为主要强化手段，具备良好的高温强度和高温耐磨性。在30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金成分中添加的稀土元素Ce，能够降低晶粒度、提高钢的强度，使其能够在较高的温度下具备良好的疲劳性能和持久断裂性能。但是，采用常规的轧制方法对30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金进行轧制时，其高温疲劳性能和持久断裂性能较差，造成高温服役时间短、综合成本高等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种30Ni15Cr2Ti2Al合金的轧制及热处理方法，以有效地提升高温疲劳性能和持久断裂性能。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括轧前热处理、轧制和时效处理工序；

所述轧前热处理工序：将锻坯加热到800±10℃，保温；再随炉升温至1100±10℃，保温；

所述轧制工序：所述锻坯先在1090℃～1110℃进行初次轧制，随后控温至930℃～950℃进行终轧，得到轧棒；

所述时效处理工序：所述轧棒在740℃～760℃进行保温，最后空冷。

本发明所述轧前热处理工序中，锻坯在800±10℃保温60～90min，在1100±10℃保温120～150min。

本发明所述时效处理工序中，轧棒在740℃～760℃进行保温4h～6h。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明使30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金基体组织具有良好的应力状态，为后续的热加工提供保证；通过控温轧制能使轧棒组织晶粒更为细化；通过时效处理，既保证了强化相的充分析出，也保证了材料在高温下具备良好的疲劳性能和持久断裂性能。

本发明所得30Ni15Cr2Ti2Al气阀合金物理性能如下：室温抗拉强度为1180～1300MPa、720℃/1×10⁷疲劳极限为320MPa～360MPa，720℃/100h持久断裂强度为300MPa～360MPa。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1-6：所述30Ni15Cr2Ti2Al合金的轧制及热处理方法具体如下所述。