[发明专利]一种空调压缩机减摩铸铁及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及合金铸铁材料技术领域，尤其是一种空调压缩机减摩铸铁及其制备方法。

背景技术

减摩铸铁是用于润滑条件下工作的零件，例如滚子、机床导轨、汽缸套及轴承等，因此，减摩铸铁性能要求应有较低的摩擦系数和能够很好的保持连续油膜的能力。基于此，而对于减摩材料，最适宜的组织形式是在软的基体上分布有坚硬的强化相，并将铁素作为软基体，渗碳体作为强化相，进一步的提高减摩材料耐磨损能力和减摩能力。

为此，本领域技术人员通过多年的研究，并结合现有技术中的关于电磁搅拌强度对组织结构的影响，电磁强化搅拌中电流的大小与组织结构变化之间的线性关系，二次孕育技术对确保产品质量的稳定和可控，并兼顾产品生产成本的前提下，为减摩铸铁材料的生产提供了一种新思路。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种合金含量低，生产成本小、抗拉强度优良、化学成分符合标准要求，产品的结构组织能够优化减摩效果，耐磨损能力较强的空调压缩机减摩铸铁。

本发明为了能够实现解决上述技术问题，还提供了一种空调压缩机减摩铸铁的制备方法。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种空调压缩机减摩铸铁，其化学成分及其重量百分比为C 3.0～3.7％、Si 1.66～2.5％、Mn 0.5～1.0％、Ni 0.15～0.25％、Cr 0.15～1.2％、Mo 0.15～0.25％、P≤0.3％、S≤0.12％，余量为Fe。

所述的化学成分及其重量百分比为C 3.35％、Si 2.0％、Mn 0.8％、Ni 0.2％、Cr 0.75％、Mo 0.2％、P≤0.2％、S≤0.08％，余量为Fe。

其原料组分及其重量份为生铁60-70份、度钢25-35份、合金1-10份。

所述的原料组分及其重量份为生铁65份、度钢30份、合金5份。

所述的生铁为含碳量为4.0％的球墨铸铁、含碳量为3.4％的铸造生铁中的一种或两种混合物，其中，两种混合物的比例为球墨铸铁：铸造生铁为1.7:2的重量份加入。

所述的度钢为镍铬钼调质钢4340(40CrNiMo)。

所述的合金为Cr、Ni、Mn组成的合金材料，其中合金材料的Cr、Ni、Mn重量百分比为Cr占50％、Ni占40％、Mn占10％。

本发明还提供一种空调压缩机减摩铸铁的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)配料检测：结合传统的检测技术，按照减摩铸铁的化学成分及其含量进行原料的筛选与检测，选取出符合要求的生铁材料、度钢和镍铬钼合金材料，待用；

(2)电炉熔炼：调整电炉的熔炼温度达到1430-1450°，并将生铁、度钢、合金材料依次投入电炉进行混合熔炼，并采用强度为600×10-4T的双侧电磁搅拌器进行搅拌处理，直至原料完全液化，待用；

(3)二孕育：取出少量铁液，并通过传统的铁液检测方法对铁液中的成分含量进行检测和分析，并根据检测分析出来的成分含量，采用稀土硅合金材料加入电炉中，再次进行熔炼并搅拌，进行化学成分补给，即完成炉中孕育；再在浇注过程中，采用传统检测方法对铁液的成分含量进行检测与分析，并采用边浇注边添加熔炼成液体的稀土硅合金材料，进行浇注孕育；

(4)固溶强化：浇注完毕之后，待铸件冷却到700-800℃时，将铸件进行空气强化处理5-10s，使铸件冷却至常温，即可完成空调压缩机减摩铸铁的铸造。

所述的固溶强化处理是待铸件冷却到750℃时，将铸件置于空气流为300m³/s的环境中，进行空气固溶强化处理8s，并使铸件冷却至常温。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

①通过结合传统的检测技术，对减摩铸铁原料中的配料进行检测并分析，进而对减摩铸铁的原料进行配比，并结合二次孕育技术在电炉内和浇注过程中对减摩铸铁的合金含量进行控制，并再结合固溶强化处理技术，使得在降低减摩铸铁中的合金含量的同时，能够使减摩铸铁中的主要化学成分符合标准要求，并增强了减摩铸铁的抗拉强度和硬度。

②通过固溶强化处理技术的应用，使得减摩铸铁的组织结构得到了较大程度改进，增强了减摩铸铁在空调压缩机减摩过程中的减摩效果。

③通过对产品的质量进行检测，可以得出，本产品的未进行热处理的微观组织中：片状珠光体体积含量≥95％；细片状A型石墨占石墨总量的百分比≥95％，并且均匀分布；碳化物等级为1～4级，进而在产品结构组织上保证了铸铁的减摩效果。