[发明专利]不锈钢无磁材料及由其制成的平衡块

说明书

技术领域

本发明属于无磁材料技术领域，特别涉及一种不锈钢无磁材料及由其制成的平衡块。

背景技术

由于偏心轴质量的不平衡，压缩机在旋转过程中会引起振动。为平衡偏心轴质量，需要在其适当位置加上重量平衡块。因此，平衡块是压缩机转子的重要部件，可起到平衡、降噪、减振的作用。但是，由于压缩机空间的限制，一般需要采用密度较大的黄铜平衡块。但是，黄铜平衡块的价格较高，使得压缩机的成本提高。

为了降低平衡块的成本，可以选择密度相对较大、价格相对较低的铸铁和钢，但是普通铸铁或钢组织中含有大量的铁素体和/或马氏体，而铁素体和马氏体都是有磁性的。若以含有大量的铁素体和/或马氏体的普通铸铁或者钢作为平衡块，那么压缩机运转时，平衡块在受到电磁场作用时会产生涡流损耗，导致电机扭矩下降，影响压缩效率。如果压缩机机种越大，所配平衡块也越高，这种影响就越大。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种不锈钢无磁材料，其剩磁低，成本也较低。

为了实现上述目的，本发明所采用如下技术方案：

不锈钢无磁材料，所述无磁材料的成分按重量百分比计为：

余量为Fe。

其中，Fe作为本发明材料的基础成分，其具有成本低廉的优势，从降低成本的角度看，人们一般希望其含量越高越好，但是出于性能的考虑，还需要添加一些辅助成分，使其性能更好。

C的重量百分比含量小于或等于0.7％，C能够起到在熔炼期间的脱氧剂的功能，而且C对稳定奥氏体组织具有良好的作用，使材料不具有磁性，若C的含量超过0.7％时，则C容易与Cr反应生成Cr的碳化物，生成的Cr碳化物周边的Cr缺乏，容易引起粒界腐蚀，降低强度和韧性。

Si的重量百分比含量为0.7％～1.0％，Si的作用主要是脱氧，但是若存在大量的Si会降低强度和韧性。

Mn的重量百分比含量为7.5％～9.0％，Mn和Si一样也是有用的脱氧元素，而且由于Mn和Fe属于同一周期的相邻元素，性质非常接近，在Fe中混入Mn，可以起到稳固奥氏体的作用，使材料不具有磁性，同时，Mn的耐腐蚀性要远强于Fe，用其替代部分的镍，可达到无磁性、耐腐蚀的效果，而且，用Mn取代部分的Ni还具有成本更低的优势，此外，由于Mn的熔点远低于Ni的熔点，因此便于合金的熔炼，但当其过量存在时会使冲击强度及拉伸延展性等机械性质下降。

P的重量百分比含量小于或等于0.045％，P在晶界的偏析会降低热加工性和冷加工性。

S的重量百分比含量小于或等于0.040％；在材料中加入S可以提高材料的可切削性，但其含量不能太高，因为S在晶界的偏析也会降低热加工性和冷加工性。

Cr的重量百分比含量为12.0％～15.0％；Cr是形成α相的主要元素，其还可以增强材料的防锈效果、抗氧化和耐腐蚀性能，而且可以防止Ni的析出，但是，由于Cr是铁素体相稳定化元素，所以若添加过多，则会使奥氏体相不稳定而阻碍非磁性化。

Ni的重量百分比含量为0.9％～1.1％，镍铬合金具有抗氧化性好、强度高和耐腐蚀等优点，因此，在材料中引入部分的镍可以与铬一起发挥协同作用而提高上述性质。

N的重量百分比含量为0.18％～0.3％，N对稳定奥氏体组织具有良好的作用，使材料不具有磁性。而且N能够固溶于奥氏体相中，有效的提高不锈钢的强度和耐应力腐蚀破裂性。

本发明主要以Mn、Ni和N来扩大和稳定奥氏体区，使合金获得单一稳定的奥氏体组织，以满足材料的无磁性能。

作为本发明不锈钢无磁材料的一种改进，所述无磁材料的成分按重量百分比计为：

余量为Fe。

作为本发明不锈钢无磁材料的一种改进，所述无磁材料的剩磁在1.0高斯以下。

相对于现有技术，本发明通过合理的选择各组分及其含量，使得本发明的不锈钢无磁材料的剩磁在1.0高斯以下，其在800℃以下性能不发生变化，而且由其制成的平衡块的密度较大，即重量与体积比较大，因此适用性较强，而且成本较低。

本发明的另一个目的在于提供一种平衡块，该平衡块是由上述不锈钢无磁材料制成，其制备方法包括以下步骤：

第一步，先配制蜡料，然后采用射腊机制造腊胚；

第二步，选择模头对腊胚进行组树，组树后的模组放入清洗槽中脱脂，并用清水漂洗干净；