CN112746226A - 不锈钢合金、由不锈钢合金形成的涡轮增压器部件及其制造方法 - Google Patents

不锈钢合金、由不锈钢合金形成的涡轮增压器部件及其制造方法 Download PDF

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CN112746226A CN202011190523.9A CN202011190523A CN112746226A CN 112746226 A CN112746226 A CN 112746226A CN 202011190523 A CN202011190523 A CN 202011190523A CN 112746226 A CN112746226 A CN 112746226A
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Abstract

本发明涉及不锈钢合金、由不锈钢合金形成涡轮增压器部件及其制造方法。公开了一种奥氏体不锈钢合金，其按重量计包括以下成分或由以下成分组成：约20.0%至约21.5%的铬、约8.5%至约10.0%的镍、约4.0%至约5.0%的锰、约0.5至约1.5%的铌、约0.5%至约2.0%的硅、约0.4%至约0.5%的碳、约0.2%至约0.3%的氮以及含有不可避免/无法避免的杂质的余量的铁。不包括超过杂质水平的钨和钼元素。还公开了由不锈钢合金制成的涡轮增压器涡轮壳体及其制造方法。不锈钢合金适用于温度高达约1020℃的涡轮增压器涡轮应用。

Description

不锈钢合金、由不锈钢合金形成的涡轮增压器部件及其制造 方法
技术领域
本公开总体上涉及不锈钢合金。更具体地，本公开涉及用于铸造应用的不锈钢合金，例如涡轮和涡轮增压器壳体、排气歧管和燃烧室(其在高温下表现出抗氧化性)以及用于制造它们的方法。
背景技术
在操作期间，汽车或飞行器涡轮增压器部件经受较高的操作温度。这些部件必须能够容纳产生非常高旋转速度的涡轮叶轮。在高温下，来自汽车或飞行器发动机的排气最初在诸如涡轮增压器的进气区域的金属部段中接触涡轮增压器。随着高速性能通过排气温度的增加而提高，已经尝试逐渐升高发动机的排气温度。由于这些高温，诸如排气歧管和涡轮壳体的零件上的热负荷变得非常大。
接触涡轮增压器的金属部段的这些升高的排气温度已经遇到了各种问题。例如，由排气温度升高引起的一个问题是腐蚀或氧化的问题。例如，在高于约800℃的温度下，并且取决于所使用的特定合金，氧可能开始侵蚀合金的金属元素，导致它们氧化或腐蚀，并且因此失去它们有益的物理和材料特性。经过反复的操作循环，腐蚀或氧化最终可能导致零件完全失效。
为了克服与较高操作温度相关联的挑战，涡轮增压器应用中使用的现有技术合金已经包括铬和镍含量较高的不锈钢合金，诸如可商购获得的高铬和/或镍球墨铸铁铸造合金。如本文所用，术语操作温度是指设计成由涡轮增压器的涡轮壳体和叶片部件经历的排气的最高温度(除了偶尔较高的瞬时温度)。这些较高铬和镍的不锈钢主要为奥氏体，其具有稳定的奥氏体相，该奥氏体相在远高于操作温度下存在，并且最少到没有的促进腐蚀/氧化的δ铁素体相。诸如不锈钢1.4848的1.48XX系列的不锈钢合金在本领域中是公知的。具有23%与27%之间的铬规格和19%与22%之间的镍规格(均为重量百分比)，它们是用于1000℃至1020℃之间的涡轮壳体应用的示例性现有技术材料。虽然满足涡轮增压器壳体的高温特性要求，但是不锈钢1.4848由于其高铬和镍含量而相当昂贵。由于涡轮增压器壳体通常是涡轮增压器最昂贵的部件，因此机器的总体成本受该部件所采用材料的选择影响很大。
替代地，具有较低铬和镍含量的K273可以用于高达1020℃的壳体温度。然而，由于较高的碳含量，K273在可加工性方面引起制造问题。此外，实验室氧化试验表明，与推荐用于此类高温应用的其他不锈钢相比，K273的抗氧化性较低。下面列出的表1提供了不锈钢1.4848和K273的规格，以重量百分比计：
表1 K273和1.4848不锈钢的成分
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
因此，更廉价、具有更少的机加工问题和更好抗氧化性的材料将是可用选项的合适替代物。这些材料应该具有稳定的奥氏体相，该奥氏体相存在于操作温度以上，并且具有最小至没有的δ铁素体相。因此，需要在涡轮增压器应用中有用的不锈钢合金，其能够承受由现代发动机产生的更高的操作温度，但是使昂贵的镍含量最小化。此外，结合附图和本发明主题的该背景技术，本发明主题的其他期望特征和特性将从本发明主题的后续详细描述和所附权利要求书中变得显而易见。
发明内容
提供了不锈钢合金、涡轮增压器涡轮部件以及制造涡轮增压器涡轮部件的方法。
在一个实施例中，仅作为示例，奥氏体不锈钢合金按重量计包括以下成分或由以下成分组成：约20.0%至约21.5%的铬、约8.5%至约10.0%的镍、约4.0%至约5.0%的锰、约0.5%至约1.5%的铌、约0.5%至约2.0%的硅、约0.4%至约0.5%的碳、约0.2%至约0.3%的氮以及含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁。不包括超过杂质水平的钨和钼元素。作为前述实施例的变型，合金可以包括含量约20.3%至约21.2%、或约20.5%至约21.0%的铬或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约8.8%至约9.7%、或约9.0%至约9.5%的镍或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约4.1%至约4.9%、或约4.2%至约4.8%的锰或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.7%至约1.3%、或约1.0%的铌或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.6%至约0.9%的硅或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.42%至约0.48%的碳或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.22%至约0.28%的氮或由其组成。
在另一个实施例中，仅作为示例，涡轮增压器涡轮壳体包括奥氏体不锈钢合金，其按重量计包括以下成分或由以下成分组成：约20.0%至约21.5%的铬、约8.5%至约10.0%的镍、约4.0%至约5.0%的锰、约0.5%至约1.5%的铌、约0.5%至约2.0%的硅、约0.4%至约0.5%的碳、约0.2%至约0.3%的氮以及含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁。不包括超过杂质水平的钨和钼元素。作为前述实施例的变型，合金可以包括含量约20.3%至约21.2%、或约20.5%至约21.0%的铬或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约8.8%至约9.7%、或约9.0%至约9.5%的镍或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约4.1%至约4.9%、或约4.2%至约4.8%的锰或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.7%至约1.3%、或约1.0%的铌或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.6%至约0.9%的硅或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.42%至约0.48%的碳或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.22%至约0.28%的氮或由其组成。
在又一个实施例中，一种制造涡轮增压器涡轮壳体的方法包括由奥氏体不锈钢合金形成涡轮增压器涡轮壳体，该合金按重量计包括以下成分或由以下成分组成：约20.0%至约21.5%的铬、约8.5%至约10.0%的镍、约4.0%至约5.0%的锰、约0.5%至约1.5%的铌、约0.5%至约2.0%的硅、约0.4%至约0.5%的碳、约0.2%至约0.3%的氮以及含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁。不包括超过杂质水平的钨和钼元素。作为前述实施例的变型，合金可以包括含量约20.3%至约21.2%、或约20.5%至约21.0%的铬或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约8.8%至约9.7%、或约9.0%至约9.5%的镍或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约4.1%至约4.9%、或约4.2%至约4.8%的锰或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.7%至约1.3%、或约1.0%的铌或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.6%至约0.9%的硅或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.42%至约0.48%的碳或由其组成。作为任一前述实施例的变型，该合金可以包括含量约0.22%至约0.28%的氮或由其组成。
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。
附图说明
下文将结合以下附图描述本发明主题，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：
图1是根据本公开的用于涡轮增压内燃发动机的涡轮增压器的实施例的系统视图；
图2是根据本公开的合金的模拟相图，示出了随碳含量变化的在各种温度下的合金的相组成物(特别是奥氏体和δ铁素体)；和
图3A - 3D、图4A - 4D、图5A - 5D和图6A - 6D是根据本公开的各种合金的模拟相图，示出了随氮含量变化的在各种温度下的合金的相组成物(特别是奥氏体和δ铁素体)。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制本发明或本发明的应用和用途。如本文所用，词语“示例性的”意味着“用作示例、实例或说明”。因此，本文描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为相比其他实施例优选或有利。此外，如本文所用，诸如“第一”、“第二”、“第三”等、诸如第一、第二和第三成分的数字序数简单地表示多个成分中的不同单一成分，除非在所附权利要求书中用语言具体限定。更进一步，术语“约”在本文中用于暗示所述组成百分比的变化，在相对基础上为+/- 10%，或在相对基础上为+/- 5%，或在相对基础上为+/- 1%。当然，在一些实施例中，与术语“约”一起使用的任何组成百分比也可以理解为包括所述的精确(或就小数位数的精确度而言基本上精确)的组成百分比。
本文所述的不锈钢合金、涡轮增压器涡轮部件及其制造方法的所有实施例和实施方式都是示例性实施例，其被提供用于使本领域技术人员能够制造或使用本发明，而不是限制本发明的范围，本发明的范围由权利要求书限定。此外，并不意图受前面的技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中呈现的任何明示或暗示的理论的约束。
本公开总体上涉及适用于各种涡轮增压器涡轮和排气应用的奥氏体不锈钢合金。根据本公开的示例性涡轮增压器涡轮部件包括涡轮壳体部件和涡轮排气部件，在一些应用中，它们承受高达约1020℃的操作温度。涡轮增压器涡轮壳体通常是铸造不锈钢或铸铁，往往是涡轮增压器的最昂贵部件。壳体成本的降低将对涡轮增压器的成本具有直接影响。为了承受通常由撞击涡轮壳体的排气产生的高操作温度，除了其它碳化物形成元素之外，涡轮壳体材料通常用诸如铬和镍的元素形成合金，导致成本增加。降低含量和/或消除这些昂贵的合金元素将对涡轮壳体的成本具有直接影响。
本公开的典型实施例存在于例如陆地、空中或水上操作的交通工具的交通工具中，其配备有动力内燃发动机(“ICE”)和涡轮增压器。涡轮增压器配备有独特的特征组合，在各种实施例中，与可比的未改进系统相比，该特征组合可以通过相对地限制涡轮和/或压缩机中的二次流的量(和动能)来提供效率益处。
参照图1，具有径流式涡轮和径流式压缩机的涡轮增压器101的示例性实施例包括涡轮增压器壳体和转子，该转子被构造成在涡轮增压器操作期间在涡轮增压器壳体内围绕转子旋转轴线103在止推轴承和两组轴颈轴承(每个相应的转子轮一个)上旋转，或者替代地，在其他类似的支撑轴承上旋转。涡轮增压器壳体包括涡轮壳体105、压缩机壳体107和将涡轮壳体连接到压缩机壳体的轴承壳体109(即，包含轴承的中心壳体)。转子包括基本上位于涡轮壳体105内的径流式涡轮叶轮111、基本上位于压缩机壳体107内的径流式压缩机叶轮113以及沿着转子旋转轴线103延伸穿过轴承壳体109以将涡轮叶轮111连接到压缩机叶轮113的轴115。
涡轮壳体105和涡轮叶轮111形成涡轮，该涡轮被构造成周向接收来自发动机(例如来自内燃发动机125的排气歧管123)的高压和高温排气流121。涡轮叶轮111(和因此转子)由高压和高温排气流驱动围绕转子旋转轴线103旋转，该排气流变成低压和低温排气流127，并轴向地释放到排气系统(未示出)中。
压缩机壳体107和压缩机叶轮113形成压缩机级。由排气驱动的涡轮叶轮111驱动旋转的压缩机叶轮被构造成将轴向地接收的输入空气(例如，环境空气131，或者来自多级压缩机中的前一级的已经加压的空气)压缩成从压缩机周向地射出的加压空气流133。由于压缩过程，加压空气流的特征是与输入空气的温度相比温度增加。
任选地，加压空气流可以被引导通过对流冷却的增压空气冷却器135，该增压空气冷却器135被构造成耗散来自加压空气流的热量，增加其密度。得到的冷却和加压的输出空气流137被引导到内燃发动机上的进气歧管139中，或者替代地被引导到后续级串联压缩机中。系统的操作由ECU 151(发动机控制单元)控制，ECU 151经由通信连接153连接到系统的其余部分。
本公开的实施例涉及对用于操作温度高达约1020℃的涡轮增压器的目前可用的不锈钢合金的改进。特别地，本公开的实施例涉及奥氏体不锈钢合金，对于成本考虑来说，其铬含量和镍含量小于不锈钢1.4848，并且对于制造考虑来说，其机加工性优于K273。本文所述的不锈钢合金包括与各种合金元素形成合金的铁，这将在下文中以基于合金总重量的重量百分比更详细地描述。此外，对一定百分比的元素的影响和包含的讨论对于本文所述的本发明合金是特定的。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约20.0%至约21.5%的铬(Cr)、例如约20.3%至约21.2%的Cr、诸如约20.5%至约21.0%的Cr或由其组成。例如，当在诸如高达约1020℃的相对较高的温度下操作时，提供铬以在合金中获得用于抗氧化性/耐腐蚀性的期望的奥氏体相。然而，如最初所述，为了降低成本，期望最小化Cr含量。此外，当Cr的含量增加时，同样昂贵的Ni的含量也应增加以保持体积分数，导致成本进一步增加。此外，如果过量地添加Cr，则形成Cr的粗大的初生碳化物，导致极端脆性。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如从约20.0%至约21.5%)内提供Cr时，在足够的奥氏体相稳定性和防止δ铁素体相形成(以及成本降低)之间实现了平衡。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约8.5%至约10.0%的镍(Ni)、例如约8.8%至约9.7%的Ni、诸如约9.0%至约9.5%的Ni或由其组成。Ni与锰和氮(如下面更详细地描述的，它们包括在本公开的合金中)一起是与前述的Cr一起稳定奥氏体相的元素，如上所述，奥氏体相对于在高温下实现抗氧化性/耐腐蚀性是期望的。为了降低生产成本，如果相对昂贵的Ni的含量降低，Ni的减量可以通过增加形成奥氏体相的锰和氮的含量来代替。然而，已经发现，如果Ni的含量过度降低，将过度需要锰和氮，使得耐腐蚀性/抗氧化性和热成形性特性劣化。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如从约8.5%至约10.0%)内提供Ni时，在足够的奥氏体相稳定性和铸造考虑(以及成本降低)之间实现了平衡。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约4.0%至约5.0%的锰(Mn)、例如约4.1%至约4.9%的Mn、诸如约4.2%至约4.8%的Mn或由其组成。如上文最初所述，Mn提供用于奥氏体相的稳定性。此外，作为熔体的脱氧剂，Mn与Si(如下面更详细地描述的，其包括在本公开的合金中)一起是有效的，并且它具有在铸造操作期间改善流动性的益处。然而，当Mn的含量过量时，Mn与钢中的硫结合并形成过量水平的硫化锰，从而降低耐腐蚀性和热成形性。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如从约4.0%至约5.0%)内提供Mn时，在足够的奥氏体相稳定性、脱氧性能和铸造考虑之间实现了平衡。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约0.5%至约1.5%的铌(Nb)、例如约0.7%至约1.3%的Nb、诸如约1.0%的Nb或由其组成。本公开的不锈钢通过形成Nb的共晶碳化物而具有高可铸性，并且具有高强度和延展性。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约0.5%至约2.0%的硅(Si)、例如约0.6%至约0.9%的Si或由其组成。Si具有提高其金属结构的稳定性和其抗氧化性的作用。此外，它具有脱氧剂的功能，并且对于改善可铸性和减少所得铸造产品中的针孔也是有效的。如果Si的含量过量，Si会劣化合金的机械性能，诸如钢的冲击韧性。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如从约0.5%至约2.0%)内提供Si时，在足够的机械性能、脱氧性能和铸造考虑之间实现了平衡。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约0.4%至约0.5%的碳(C)、例如约0.42%至约0.48%的C或由其组成。C通常为不锈钢提供硬度和强度，并且可以与金属元素形成碳化物。此外，C具有改善熔体的流动性和可铸性的功能。然而，当过量提供时，C可以使不锈钢变脆，使其在涡轮增压器应用中使用期间更有可能开裂。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如约0.4%至约0.5%)内提供C时，在足够的机械性能和铸造考虑之间实现了平衡。
在一个实施例中，本公开的奥氏体不锈钢合金包括从约0.2%至约0.3%的氮(N)、例如从约0.22%至约0.28%的N或由其组成。N与Ni一起是有助于奥氏体相稳定的元素之一。随着N的含量增加，获得了耐腐蚀性/抗氧化性和高强度。然而，当N的含量太高时，钢的热成形性劣化，从而降低了其产品产量。此外，N是一种能像C一样提高高温强度和抗热疲劳性的元素。然而，当N的含量过量时，可能会由于氮化铬的沉淀而出现脆性。因此，在此已经发现，当在上述范围(例如约0.2%至约0.3%)内提供N时，在奥氏体相稳定性和耐腐蚀性/抗氧化性、足够的机械性能和铸造考虑之间实现了平衡。
某些无法避免/不可避免的杂质也可能存在于本公开的奥氏体不锈钢合金中。此类杂质的量尽可能地最小化。在一个实施例中，磷(P)可以存在于合金中，但是被最小化到约0.03%或更少，并且优选地被最小化到约0.02%或更少。P种在晶界或界面中，并且有可能劣化耐腐蚀性和韧性。因此，P的含量被尽可能多地降低。另外，硫(S)可以存在于合金中，但是被最小化到约03%或更少，并且优选地被最小化到约0.02%或更少。钢中的S劣化热加工性，并可以形成硫化物夹杂物(诸如MnS)，其负面地影响抗点蚀性。因此，S的含量被尽可能多地降低。
在一个实施例中，可以不包括超过杂质水平的某些相对昂贵的碳化物形成元素。这些元素包括例如钨和钼，并且可以不包括其中两种或更多种的任何组合。已经发现，可以实现奥氏体相稳定性、δ铁素体相最小化以及足够的机械和铸造性能，而不包括超过作为杂质不能避免的水平的这些元素，诸如小于约0.3%、小于约0.1%或小于约0.05%。可以从合金中排除的另外的特定元素(大于杂质的量)包括铝、钛、钒、钴和/或铜中的一种或多种，并且其两种或更多种的任何组合可以被排除在作为杂质不能避免的水平之外，诸如小于约0.3%、小于约0.1%或小于约0.05%，该百分比取决于所考虑的特定元素。
如本文所述，铁构成合金的余量部分。所公开的合金可以包括前述元素，因为在本公开的范围内，合金成分中可以包括其他元素。然而，优选地，所公开的合金由前述元素组成，因为在合金中不包括除了上述元素之外的其他元素(大于不可避免/无法避免的杂质量)。
表2根据上面提供的描述的实施例列出了本公开的示例性奥氏体不锈钢合金的组成范围(所有元素以重量%计)。
表2 本发明的不锈钢合金的成分
Figure 528851DEST_PATH_IMAGE002
。
说明性示例
现在通过以下非限制性示例来说明本公开。应当注意，在不脱离由所附权利要求书限定的本公开的范围的情况下，可以对以下示例和过程应用各种改变和修改。因此，应当注意，以下示例应该被解释为仅仅是说明性的，而不是任何意义上的限制。
使用材料模拟软件Thermo-Calc®(可从ThermoCalc Software AB获得；瑞典斯德哥尔摩)，对上述元素范围内的各种合金成分进行了奥氏体相含量和δ铁素体相含量的测试。如上所述，希望奥氏体相在1020℃的预期设计操作温度及以上保持稳定，而δ铁素体相应该基本上不存在，或者至少尽可能最小化，以便不锈钢能够避免腐蚀/氧化。
在第一示例中，图2是根据本公开的合金的模拟相图(20% Cr、8.5% Ni、4.5% Mn、1.0% Nb、0.5% Si、0.2% N、从0.0%至1.0%的可变C、余量Fe)，示出了随碳含量变化的在从约400℃至约1600℃的各种温度下的合金的相组成物(特别是奥氏体和δ铁素体)。如图所示，奥氏体相在1020℃以上很好地保持稳定，而δ铁素体相在0.4% C以上基本不存在。因此，0.4% C的下限被确定为适合于本公开的实施例。
在另外的示例中，图3A - 3D、图4A - 4D、图5 A - 5D和图6A - 6D是根据本公开的各种合金的模拟相图，示出了随氮含量变化的在各种温度下的合金的相组成物(特别是奥氏体和δ铁素体)。对于前述附图中的每一个，Mn含量为4.5%。对于前述“A”系列附图中的每一个，Cr含量为20.0%，并且镍含量为8.5%；对于前述“B”系列附图中的每一个，Cr含量为21.5%，并且Ni含量为8.5%；对于前述“C”系列附图中的每一个，Cr含量为20.0%，并且Ni含量为10.0%；并且，对于前述“D”系列附图中的每一个，Cr含量为21.5%，并且Ni含量为10.0%。关于图3A - 3D，C含量为0.4%，并且Si含量为0.5%；关于图4A - 4D，C含量为0.4%，并且Si含量为1.0%；关于图5A - 5D，C含量为0.5%，并且Si含量为0.5%；并且，关于图6A - 6D，C含量为0.5%，并且Si含量为1.0%。对于所有前述附图，Nb含量为1.0%。对于前述附图中的每一个，材料相含量被示出为在从约400℃至约1600℃的各种温度范围内的N含量的函数。因此，根据本公开的实施例，Cr、Ni、Si、C和N中的每一个的全部范围以各种组合进行测试，目的是确定相含量，特别是关于奥氏体相和δ铁素体相。如图所示，对于各种组合中的每一种，奥氏体相在1020℃以上很好地保持稳定，而δ铁素体相在0.2% N以上基本不存在。因此，0.2% N的下限被确定为适合于本公开的实施例，并且进一步地，Cr、Ni、Si、Nb、C和N的范围被确定为适合于本公开的实施例。
因此，本公开的实施例提供了优于现有技术的许多益处，包括使昂贵的镍含量最小化，同时保持用作涡轮增压器涡轮部件(诸如壳体部件或排气部件)的期望材料特性。此外，所公开的合金在高于预期操作温度(诸如1020℃)时保持稳定的奥氏体材料相，同时基本上最小化易于腐蚀/氧化的δ铁素体材料相。因此，本公开的实施例适于用作诸如涡轮增压器涡轮壳体的涡轮增压器涡轮部件的较低成本合金，以用于高达约1020℃的设计操作。
虽然在本发明主题的前述详细描述中已经呈现了至少一个示例性实施例，但是应当理解，存在大量变型。还应当理解，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本发明主题的范围、适用性或配置。相反，前述详细描述将为本领域技术人员提供实现本发明主题的示例性实施例的便利路线图。应当理解，在不脱离所附权利要求书中阐述的本发明主题的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (18)

1.一种奥氏体不锈钢合金，按重量计包括：
约20.0%至约21.5%的铬；
约8.5%至约10.0%的镍；
约4.0%至约5.0%的锰；
约0.5%至约1.5%的铌；
约0.5%至约2.0%的硅；
约0.4%至约0.5%的碳；
约0.2%至约0.3%的氮；和
含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁，
其中，超过杂质水平的钼和钨被排除在所述合金之外。
2.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约20.3%至约21.2%的铬。
3.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约8.8%至约9.7%的镍。
4.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约4.6%至约4.9%的锰。
5.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约0.6%至约0.9%的硅。
6.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约0.42%至约0.48%的碳。
7.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，包括约0.22%至约0.28%的氮。
8.根据权利要求1所述的奥氏体不锈钢合金，按重量计由下列成分组成：
约20.0%至约21.5%的铬；
约8.5%至约10.0%的镍；
约4.0%至约5.0%的锰；
约0.5%至约1.5%的铌；
约0.5%至约1.0%的硅；
约0.4%至约0.5%的碳；
约0.2%至约0.3%的氮；和
含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁。
9.一种涡轮增压器涡轮部件，包括：
奥氏体不锈钢合金，其中，所述奥氏体不锈钢合金按重量计包括：
约20.0%至约21.5%的铬；
约8.5%至约10.0%的镍；
约4.0%至约5.0%的锰；
约0.5%至约1.5%的铌；
约0.5%至约2.0%的硅；
约0.4%至约0.5%的碳；
约0.2%至约0.3%的氮；和
含有不可避免/无法避免的杂质的余量的铁，
其中，超过杂质水平的钼和钨被排除在所述合金之外。
10.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢包括约20.3%至约21.2%的铬。
11.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金包括约8.8%至约9.7%的镍。
12.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金包括约4.6%至约4.9%的锰。
13.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金包括约0.6%至约0.9%的硅。
14.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金包括约0.42%至约0.48%的碳。
15.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金包括约0.22%至约0.28%的氮。
16.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述奥氏体不锈钢合金按重量计由下列成分组成：
约20.0%至约21.5%的铬；
约8.5%至约10.0%的镍；
约4.0%至约5.0%的锰；
约0.5%至约1.5%的铌；
约0.5%至约1.0%的硅；
约0.4%至约0.5%的碳；
约0.2%至约0.3%的氮；和
含有不可避免/无法避免的杂质的余量铁。
17.根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件，其中，所述涡轮增压器涡轮部件包括涡轮增压器涡轮壳体。
18.一种包括根据权利要求9所述的涡轮增压器涡轮部件的车辆。
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