本发明专利技术提供用于排气阀的耐热钢，包含：大于0.50质量％但小于0.80质量％的C，大于0.30质量％但小于0.60％质量的N，大于或等于17.0质量％但小于25.0质量％的Cr，大于或等于4.0质量％但小于12.0质量％的Ni，大于或等于7.0质量％但小于14.0质量％的Mn，大于或等于2.0质量％但小于6.0质量％的Mo，大于0.5质量％但小于1.5质量％的Si，以及大于或等于0.025质量％但小于1.0质量％的Nb，余量为Fe和不可避免的杂质，其中在不可避免的杂质中包含的P的含量被调节为小于0.03质量％，C和N的总含量为0.85质量％至1.3质量％，并且Nb的含量与C含量的比值为大于或等于0.05但小于1.8。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于排气阀的耐热钢。
技术介绍
已经在发动机中使用了用于将燃料和空气的混合气体引入气缸中的进气阀，以及用于将燃烧气体排出到气缸外部的排气阀。其中，由于排气阀暴露于高温燃料气体中，因此已经在排气阀中使用了具有优异高温特性(例如，高温硬度、疲劳特性、耐磨性和抗氧化性)的材料。作为用于排气阀的材料，已知有Ni基超合金(例如，NCF751)、奥氏体耐热钢 (例如，SUH35)等。Ni基超合金是这样一种材料其中通过时效处理使得Y ‘相析出，从而增强了其在高温下的强度和耐磨性。Ni基超合金价格昂贵，但具有极高的耐热性。因此，采用Ni基超合金的阀门主要在暴露于800°C或更高的温度下的大功率发动机中使用。另一方面，奥氏体耐热钢是这样一种材料其中使得M23C6型碳化物析出，从而增强了其在高温下的强度和耐磨性。奥氏体耐热钢在高温特性方面次于Ni基超合金，但其价格低廉。因此，采用奥氏体耐热钢的阀门主要在不要求高耐热性的发动机中使用。关于适合用于排气阀的这些材料，迄今为止已提出了多项建议。例如， JP-A-2004-277860公开了一种用于排气阀的耐热合金，其包含(按重量％计)C :0. 01% 至0. 2%, Si 小于或等于1%，Mn 小于或等于1%，Ni :30%至62%，Cr 至20%，W 0. 01%至 3. 0%,A1 :0. 7%至小于 1. 6%, Ti 1. 5%至 3. 0%,B 0. 001%至 0. 01%,P 小于或等于0. 02%以及S 小于或等于0. 01%，余量为Fe和不可避免的杂质。此外，JP-A-9-279309公开了一种i^e-Cr-Ni耐热合金，其包含(按重量％计):C 0.01% 至 0. 10%,Si 小于或等于 2%，Mn 小于或等于 2%，Cr :14% 至 18%，Nb+Ta :0. 5% 至 1.5%，Ti :2. 0%至 3. 0%，A1 :0. 8%至 1. 5%，Ni :30%至35%，8 :0. 001 %至0. 01 %，Cu 小于或等于0. 5%,P 小于或等于0. 02%,S 小于或等于0.01%,0 小于或等于0.01%, 及N 小于或等于0. 01%，余量为Fe和不可避免的杂质，并且该!^e-Cr-Ni耐热合金具有预定的组分平衡。此外，JP-A-2001-323323公开了一种制造汽车发动机阀的方法，包括使具有 Fe-O. 53 % C-0. 2 % Si_9. 2 % Mn_3. 9 % Ni-21. 5 % Cr-0. 43 % N 组成的 Fe 基耐热钢在 1，100°C至 1，180°C 的温度下进行固溶处理(solution treatment)，并在 700°C至 1，000°C 的温度下锻造阀的斜面部分，然后进行时效处理。该文献记载了当使具有预定组成的!^e基耐热钢在预定条件下进行固溶处理、锻造和时效处理时，可以将阀面部分的硬度调节为大于或等于HV 400。由于最近原材料的成本上涨，因此排气阀的生产成本受到原材料成本波动的显著影响。特别是，Ni基超合金具有高的Ni含量，因此原材料成本和由Ni基超合金制成的排气阀的生产成本很大程度上受到Ni价格的影响。因此，已经期望这样的材料在该材料中 Ni的量降低从而降低了原材料成本的波动幅度。然而，在M基超合金中，M是用于形成作为增强相的Y'相的元素，因此进一步降低M含量会导致难以利用Y'相获得高的强度。另一方面，虽然碳化物析出型奥氏体耐热钢难以受到Ni价格的影响，但与Y ‘析出型M基超合金相比，碳化物析出型奥氏体耐热钢的问题是高温特性较差。为了解决该问题，还已知通过增加SUH35的强度而获得的材料(例如，海外标准LV21-43钢(SUH 35+1W, 2Nb))。然而，关于LV21-43钢，仍然存在难以控制纹理并且其具有差的热加工性的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供用于排气阀的耐热钢，这种耐热钢具有相对较低的M 含量、具有高机械特性(例如，拉伸强度、疲劳强度、耐磨性、硬度等等)，此外，这种耐热钢还具有优异的耐腐蚀性。gp，本专利技术提供下列1至4项。1. 一种用于排气阀的耐热钢，包含大于0. 50质量％但小于0. 80质量％的C，大于0. 30质量％但小于0. 60%质量的N，大于或等于17. 0质量％但小于25. 0质量％的Cr，大于或等于4.0质量％但小于12.0质量％的附，大于或等于7.0质量％但小于14.0质量％的胞，大于或等于2. 0质量％但小于6. 0质量％的Mo，大于0. 5质量％但小于1. 5质量％的Si，以及大于或等于0.025质量％但小于1.0质量％的恥，余量为!^e和不可避免的杂质，其中在不可避免的杂质中包含的P的含量被调节为小于0. 03质量％，其中C和N的总含量为0.85质量％至1.3质量％，并且其中Nb的含量与C含量的比值为大于或等于0. 05但小于1. 8。2.上述项1所述的用于排气阀的耐热钢，其还包含总量大于或等于0. 001质量％ 但小于0. 01质量％的Mg和Ca。3.上述项1或2所述的用于排气阀的耐热钢，其还包含选自由下列组分组成的组中的至少一种组分大于或等于0. 001质量％但小于0. 03质量％的B，以及大于或等于0. 001质量％但小于0. 1质量％的&。4.上述项1至3中任一项所述的用于排气阀的耐热钢，其还包含大于或等于0. 01 质量％但小于5. 0质量％的Co。C和N均为奥氏体稳定元素，同时，它们还是形成MX型碳氮化物(包括MC型碳化物)的元素。在本专利技术中，将(C+N)量(C和N的总含量)和Nb/C的比值(Nb的含量与C 含量的比值)调节在特定范围内，使得在固溶处理之后，在材料中形成适量的具有合适尺寸的MX型碳氮化物(包括MC型碳化物)。因此，在固溶处理之后晶粒没有粗化，另外也不存在粗的初晶MX型碳氮化物。此外，由于通过时效处理在材料中析出了适量的M23C6型碳化物，因此提高了高温特性。此外，由于将固溶体硬化元素限定为Mo，因此提高了高温特性。具体实施例方式下面将详细对本专利技术的一些实施方案进行描述。在本文中，在本说明书中，所有由质量定义的百分数分别与由重量定义的百分数相同。[1.用于排气阀的耐热钢]本专利技术的用于排气阀的耐热钢包含下列元素，余量为!^e和不可避免的杂质。添加元素的种类、其组分范围以及其限制原因如下所述。在一个实施方案中，本专利技术的耐热钢包含下列主要组成元素和可任选的次要组成元素，余量为狗和不可避免的杂质。在另一个实施方案中，本专利技术的耐热钢基本上由下列主要组成元素和可任选的次要组成元素组成，余量的!^e和不可避免的杂质。在另一个实施方案中，本专利技术的耐热钢由下列主要组成元素和可任选的次要组成元素、其余的狗和不可避免的杂质组成。[1. 1.主要组成元素](1)0. 05 质量％< C < 0. 80 质量％C为奥氏体稳定元素，并且抑制作为有害相的西格玛(sigma)相或莱夫斯(Laves) 相的形成。此外，C优先与Nb结合，从而生成MC型碳化物。适量的具有合适尺寸的MC型碳化物抑制晶粒在固溶处理期间粗化，并提高强度特性。此外，适量的具有合适尺寸的MC型碳化物还充当硬质相，从而提高耐磨性本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于排气阀的耐热钢，包含：大于０．５０质量％但小于０．８０质量％的Ｃ，大于０．３０质量％但小于０．６０％质量的Ｎ，大于或等于１７．０质量％但小于２５．０质量％的Ｃｒ，大于或等于４．０质量％但小于１２．０质量％的Ｎｉ，大于或等于７．０质量％但小于１４．０质量％的Ｍｎ，大于或等于２．０质量％但小于６．０质量％的Ｍｏ，大于０．５质量％但小于１．５质量％的Ｓｉ，以及大于或等于０．０２５质量％但小于１．０质量％的Ｎｂ，余量为Ｆｅ和不可避免的杂质，其中在所述不可避免的杂质中包含的Ｐ的含量被调节为小于０．０３质量％，其中Ｃ和Ｎ的总含量为０．８５质量％至１．３质量％，并且其中Ｎｂ的含量与Ｃ含量的比值为大于或等于０．０５但小于１．８。
【技术特征摘要】
2010.03.25 JP 2010-0707201.一种用于排气阀的耐热钢，包含 大于0. 50质量％但小于0. 80质量％的C， 大于0. 30质量％但小于0. 60%质量的N，大于或等于17.0质量％但小于25.0质量％的Cr， 大于或等于4.0质量％但小于12.0质量％的Ni， 大于或等于7.0质量％但小于14.0质量％的Mn， 大于或等于2. 0质量％但小于6. 0质量％的Mo， 大于0.5质量％但小于1.5质量％的Si，以及大于或等于0. 025质量％但小于1.0质量％的Nb， 余量为!^e和不可避免的杂质，其中在所述不可避免的杂质中包含的P的含量被调节为小于0. 03质量％， 其中C和N的总含量为0. 85质量％至1. 3质量％，并且其中Nb的含量与C含量的比值为大于或等于0. 05但小于1. 8。2.权利要求1所述的用于排气阀的耐热钢，其还包含总量大于或等于0.001质量％但小...
【专利技术属性】
技术研发人员：大崎元嗣，植田茂纪，露无崇志，
申请(专利权)人：大同特殊钢株式会社，本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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