易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊及其制備工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊及其制備工藝，合理選擇粉末冶金平衡塊的組成成分和重量百分比如下：錳粉10~15%、鎳粉8~10%、錫粉0.6~0.8%、銅粉3~5%及有機(jī)硅樹脂粘合劑，余量為鐵粉，然后進(jìn)行水韌處理。利用本發(fā)明的生產(chǎn)工藝，得到了機(jī)械性能好、使用壽命長、噪音低且無磁或弱磁的平衡塊，平衡塊的表觀密度≥7.05g/cm3，硬度≥HRB80?90，中性鹽霧試驗時間≥250h，剩磁量4.75?4.76*10?4T，抗拉強(qiáng)度240?290mpa，該平衡塊在用于壓縮機(jī)中時，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長了壓縮機(jī)的使用壽命且降低了工作噪音和零部件的震動幅度。
【專利說明】易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊及其制備工藝
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及粉末冶金領(lǐng)域，具體屬于易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊及其制備工藝。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前，現(xiàn)有技術(shù)中，空調(diào)壓縮機(jī)平衡塊有銅質(zhì)、鋅質(zhì)、高猛鋼材質(zhì)三種。早期因銅材料(銅鋅合金)為無磁性材料，密度大，具有良好的塑性，受到多數(shù)生產(chǎn)廠家的青睞。但現(xiàn)今由于有色金屬資源短缺導(dǎo)致價格過高、撥動劇烈，造成產(chǎn)品的生產(chǎn)成本過高，且銅合金中的鉛元素對人體及環(huán)境危害大，已被歐盟列為限制使用物質(zhì)。隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)以及出于降低材料成本的角度考慮，壓縮機(jī)行業(yè)使用無磁高錳鋼平衡塊替代黃銅平衡塊變得越來越普遍，采用失蠟法精密鑄造工藝生產(chǎn)無磁高錳鋼平衡塊顯示出其獨特優(yōu)勢，其優(yōu)點在于:它可以澆鑄制造出造型任意，結(jié)構(gòu)復(fù)雜的平衡塊，特別是用于變頻壓縮機(jī)的薄壁結(jié)構(gòu)整體式平衡塊，為壓縮機(jī)客戶進(jìn)行平衡塊設(shè)計優(yōu)化和壓縮機(jī)空間緊湊化提供很大的幫助。但其也存在較為突出的問題，一是澆鑄制造的無磁高錳鋼存在尺寸一致較差的問題:由于金屬固有的固液體積收縮率較大，造成平衡塊各個部位凝固收縮程度差異大，孔變形嚴(yán)重，尺寸不穩(wěn)定，給生產(chǎn)品質(zhì)帶來很大麻煩。二是澆鑄夾鐵等現(xiàn)象較多，廢品率較高:模殼質(zhì)量穩(wěn)定性受涂料老化，涂料涂掛厚薄一致性較差，模殼干燥時干燥房的溫、濕度控制不理想等多重因素影響，澆鑄時產(chǎn)生一定比例的漏鋼水，特別是孔位，存在漏鋼水形成的夾鐵，造成產(chǎn)品表面質(zhì)量差，有較多的蜂窩狀氣孔，為此采用失蠟法精密鑄造工藝生產(chǎn)無磁高錳鋼平衡部分需要進(jìn)行機(jī)械加工處理，以保證尺寸，特別是對孔位進(jìn)行鉆削加工，消除夾鐵、孔位變形等問題。無磁高錳鋼和傳統(tǒng)高錳鋼一樣，也存在材質(zhì)硬度高和加工硬化現(xiàn)象，特別是未溶解的碳化物硬度極高，造成加工刀具崩壞報廢，生產(chǎn)效率低，與此同時在切削加工過程中，由于局部塑性變形大，成份不易控制，加工部位的奧氏體部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，導(dǎo)致磁性上升，造成產(chǎn)品磁導(dǎo)率不達(dá)標(biāo)，產(chǎn)品報廢，很難滿足大批量低成本的生產(chǎn)需求。該種精密鑄造工藝雖然經(jīng)多次改進(jìn)，但上述缺陷仍難以得到可靠解決。
[0005]近年來，隨著壓縮機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)外針對壓縮機(jī)無磁平衡塊在粉末冶金工藝方面也進(jìn)行了一定程度的研究，其中，發(fā)明專利(申請?zhí)?201110423259) “一種無磁壓縮機(jī)電機(jī)平衡塊”，雖然利用粉末冶金的方法制作，但材料的成分過于復(fù)雜，合金組元多，且Al是一種強(qiáng)氧化劑，燒結(jié)合金化過程中產(chǎn)品一致性難以控制；發(fā)明專利(申請?zhí)?201210043697) “壓縮機(jī)平衡塊粉末冶金制作工藝方法”，雖然也是利用粉末冶金的方法制作，但元素Mn和C含量過高，采用傳統(tǒng)壓制方法很難獲得高的密度及全致密，而且Mn含量較高時材料切削性差，不利于加工，無法保證產(chǎn)品無磁；發(fā)明專利(申請?zhí)?2014100621721)“一種高密度無磁平衡塊及其粉末冶金制備方法和應(yīng)用”和發(fā)明專利(申請?zhí)?201410587059)“一種壓縮機(jī)用平衡塊及其制造方法”，分別添加了高價值的WC和Cr金屬粉末，材料成本高，造成產(chǎn)品價格上漲，無法適應(yīng)市場需求。為此，開發(fā)出低成本適合于批量生產(chǎn)的新型易切削無磁平衡塊的粉末冶金制備方法很有必要。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊及其制備工藝，該平衡塊在用于壓縮機(jī)中時，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長了壓縮機(jī)的使用壽命且降低了工作噪音和零部件的震動幅度。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊，原料組分按重量百分比計如下:錳粉10?15%、鎳粉8?10%、錫粉0.6-0.8%、銅粉3~5%及有機(jī)硅樹脂粘合劑，余量為鐵粉。
[0009]所述原料組成成分還含有重量百分比為10?15%的錳粉。
[0010]所述鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉。
[0011]—種易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊制備工藝，包括如下工藝步驟:
1)、混料壓制:按上述原料組分配比準(zhǔn)備各原料并混合均勻，送入模具，采用7T/cm2的壓力壓制成平衡塊毛坯件；
2)、燒結(jié):將步驟I)壓制成的平衡塊毛坯件送入還原性氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理；
3)、熱處理:對步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理；
4)、后處理:對步驟3)熱處理后的產(chǎn)品進(jìn)行拋丸處理，然后去毛刺、清洗、烘干，得到粉末冶金平衡塊產(chǎn)品。
[0012]所述步驟2)中，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體。
[0013]所述步驟2)中，燒結(jié)爐的高溫段溫度為1150?1160°C，燒結(jié)處理時間為6h。
[0014]本發(fā)明利用本生產(chǎn)工藝，得到了機(jī)械性能好、使用壽命長、噪音低且無磁或弱磁的平衡塊，平衡塊的表觀密度多7.05g/cm3，硬度多HRB80-90，中性鹽霧試驗時間多250h，剩磁量4.75-4.76*10-4T，抗拉強(qiáng)度240_290mpa，該平衡塊在用于壓縮機(jī)中時，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長了壓縮機(jī)的使用壽命且降低了工作噪音和零部件的震動幅度。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊，原料組分按重量百分比計如下:錳粉10?15%、鎳粉8?10%、錫粉0.6-0.8%、銅粉3~5%及有機(jī)硅樹脂粘合劑，余量為鐵粉;原料組成成分還含有重量百分比為10?15%的錳粉，鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉。
[0017]—種易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊制備工藝，包括如下工藝步驟:
1)、混料壓制:按上述原料組分配比準(zhǔn)備各原料并混合均勻，送入模具，采用7T/cm2的壓力壓制成平衡塊毛坯件；
2)、燒結(jié):將步驟I)壓制成的平衡塊毛坯件送入還原性氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體，燒結(jié)爐的高溫段溫度為1150?1160°C，燒結(jié)處理時間為6h; 3)、熱處理:對步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理；
4)、后處理:對步驟3)熱處理后的產(chǎn)品進(jìn)行拋丸處理，然后去毛刺、清洗、烘干，得到粉末冶金平衡塊產(chǎn)品。
【主權(quán)項】
1.易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊，其特征在于，原料組分按重量百分比計如下:錳粉1?15%、鎳粉8?10%、錫粉0.6-0.8%、銅粉3~5%及有機(jī)硅樹脂粘合劑，余量為鐵粉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊，其特征在于，所述原料組成成分還含有重量百分比為10?15%的錳粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊，其特征在于，所述鐵粉為200目的還原鐵粉或霧化鐵粉。4.一種易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊的制備工藝，其特征在于，包括如下工藝步驟: 1)、混料壓制:按上述原料組分配比準(zhǔn)備各原料并混合均勻，送入模具，采用7T/cm2的壓力壓制成平衡塊毛坯件； 2)、燒結(jié):將步驟I)壓制成的平衡塊毛坯件送入還原性氣氛的燒結(jié)爐中進(jìn)行燒結(jié)處理； 3)、熱處理:對步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理； 4)、后處理:對步驟3)熱處理后的產(chǎn)品進(jìn)行拋丸處理，然后去毛刺、清洗、烘干，得到粉末冶金平衡塊廣品。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊的制備工藝，其特征在于，所述步驟2)中，還原性氣氛為氫氣和氮氣的混合氣體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易切削抗腐蝕的粉末冶金無磁平衡塊的制備工藝，其特征在于，所述步驟2)中，燒結(jié)爐的高溫段溫度為1150?1160°C，燒結(jié)處理時間為6h。
【文檔編號】C22C33/02GK106086589SQ201610174475
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年3月25日 公開號201610174475.1, CN 106086589 A, CN 106086589A, CN 201610174475, CN-A-106086589, CN106086589 A, CN106086589A, CN201610174475, CN201610174475.1
【發(fā)明人】詹曉明, 疏金平, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司