本發(fā)明公開了一種用于改質馬氏體氣閥鋼碳化物的方法，所述方法包括以下步驟：馬氏體氣閥鋼原料依次電爐冶煉、AOD爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、軋制以及酸洗，得到改質后的馬氏體氣閥鋼；其中，LF爐精煉末期喂入含鎂包芯線，在喂入所述含鎂包芯線之前，保持鋼液渣層堿度在3.0?5.0，造白渣時間大于25min；所述鋼液渣層重量不低于鋼液重量的3.5％，控制鋼溫度為1467?1497℃，鋼液氧活度為2.2?4.8ppm。本發(fā)明實施用于改質馬氏體氣閥鋼碳化物的方法制備的馬氏體氣閥鋼，使其中的碳化物平均尺寸從大于50μm降至20μm以下，有效改善偏析情況，使碳化物尺寸得到了極大的細化，偏析得到極大改善。

技術領域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術領域，具體涉及一種用于改質馬氏體氣閥鋼碳化物的方法。

背景技術

氣閥鋼是制造汽、柴油發(fā)動機關鍵部件氣閥門的一種耐熱鋼。其工作條件惡劣，在高溫、高壓、腐蝕性環(huán)境承受頻繁的機械應力，需要在高溫，一般即600℃以上的環(huán)境中服役，具有持久的強度、良好的高溫抗氧化性和良好的耐腐蝕能力的鋼種，對材料的純凈度要求非常高。耐熱鋼應該具有兩方面的性能，即高溫化學穩(wěn)定性和高溫強度。耐熱鋼通常分為在高溫下具有優(yōu)異的抗氧化或抗高溫介質腐蝕的熱穩(wěn)定鋼，以及高溫下有一定抗氧化能力同時并具有足夠高的強度而不會出現(xiàn)大量變形或斷裂的熱強鋼。

幾十年來，內燃機機型的迅速發(fā)展，隨著內燃機參數的不斷提高，使得氣閥鋼的工作溫度提高、承受應力增大、燃氣腐蝕嚴重、氣閥錐面磨損加速，氣閥工況越來越苛刻，推動了氣閥鋼的迅速發(fā)展。氣閥鋼是制造汽油發(fā)動機和柴油發(fā)動機進、排氣閥的必用材料，也是整個發(fā)動機中的關鍵材料，在交通動力機械領域的重要性很大。氣閥鋼的生產在特殊鋼中是一個專業(yè)性很強的領域，雖然數量不是很大，但其工作條件惡劣，通常都在高溫、高壓、高沖刷和高磨蝕的條件下工作，因而對氣閥鋼的性能要求較高，基本上要達到熱強度高，熱硬性好，疲勞強度高，耐磨性和抗腐蝕好。國內設計的機型,隨著用戶不同需求的變化、參數和壽命指標的提高,對氣閥鋼也提出新的要求。

氣閥鋼根據成分不同,分馬氏體氣閥鋼和奧氏體氣閥鋼,馬氏體由于不含鎳或僅含微量含鎳，相對而言成本較低,服役溫度也沒有奧氏體氣閥鋼溫度高,常用做發(fā)動機進氣閥門的材料。碳化物是馬氏體氣閥鋼重要的強化相，對于決定鋼的組織和性能具有極其重要的意義。對于碳鉻含量較高的鋼種而言，鋼液在凝固時會發(fā)生嚴重的枝晶偏析，使局部地區(qū)碳和其他金屬元素的濃度增高，當達到了形成共晶成分的條件時，就會偏析形成萊氏體共晶碳化物，從液相中直接析出。這種液析碳化物也稱為一次碳化物，一次碳化物的Cr含量較高，硬度和尺寸較大，在碳化物缺陷中的危害性也最大。

但如果在凝固過程中，局部地區(qū)碳和其他金屬元素的濃度達不到析出條件時，這些區(qū)域在熱加工變形后會被拉長為高濃度的偏析帶，在隨后的冷卻過程中析出大量的碳化物而形成帶狀組織，因此也稱帶狀碳化物。此外在軋制過程中，馬氏體氣閥鋼受液析碳化物以及帶狀碳化物的影響下，其會在奧氏體冷卻過程中沿晶界析出先共析碳化物，這些碳化物會包圍這奧氏體晶粒，在顯微鏡下呈現(xiàn)網狀，因此也稱網狀碳化物。帶狀碳化物和網狀碳化物本質上都是從奧氏體中析出的碳化物，所以也被統(tǒng)稱為二次碳化物，二次碳化物的存在削弱了金屬間的結合力，使鋼材的力學性能降低，尤其會使沖擊韌性下降，并易引起晶界開裂。這些碳化物缺陷增加了鋼坯淬火時的變形和開裂傾向、降低最終熱處理后組織和硬度的均勻性、惡化力學性能等。

現(xiàn)有制備工藝中生產的馬氏體氣閥鋼，經常會出現(xiàn)了尺寸達50μm以上的粗大碳化物，最大達到了100μm，如圖1所示，嚴重影響鋼材的性能。亟待進一步改進。

發(fā)明內容

為此，本發(fā)明提供一種用于改質馬氏體氣閥鋼碳化物的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

本發(fā)明實施例提供一種用于改質馬氏體氣閥鋼碳化物的方法，所述方法包括以下步驟：

將馬氏體氣閥鋼原料依次電爐冶煉、AOD爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、軋制以及酸洗，得到改質后的馬氏體氣閥鋼；