[发明专利]一种节能电机转子用Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型节能电机转子用Cu‑Fe‑Ag‑RE磁性铜合金，所述磁性铜合金的化学组成及其重量百分比为：Fe：5～90％；Ag：0.01～1.5％；RE：0.05‑0.15％；Cu：余量；所述方法包括：步骤一：配料；步骤二：熔炼；步骤三：浇铸；本发明所制备合金具有成本低，易熔炼，较好的强度和塑性的优点；具有良好的导电导磁性能，可以改善电机起动过程中的起动转矩，降低起动电流，改善电机性能，达到节能降耗、提高能源利用率的目的。

技术领域

本发明涉及电机转子材料制造技术领域，具体涉及一种新型节能电机转子用 Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金及其制备方法。

背景技术

电动机是依据电磁感应原理实现将从电系统吸收的电能到向机械系统输出的机械能转换的系统，电动机作为原动机，已成为人类生活、生产的主要动力来源，在我国其用电量高达总用电量的60％以上，尤以小型异步电动机耗能最多。异步牵引电机的优点在于结构简单，性能稳定，维护方便，价格便宜，且制造工艺简单，因此异步电机在工业中得到了最广泛的应用。

异步电机又分为鼠笼型电机和绕线型电机，其区别在于转子的不同。鼠笼型大多数使用的是铜转子，其缺点在于铜转子在旋转的电子磁场中切割磁感线获得的转矩较小，且起动电流较大。尽管增加铁芯长度及数量可以获得更多的转矩，但力度十分有限，同时铁芯的增加使转子的重量增加。绕线型异步电机相对于鼠笼型电机增加了滑环、水电阻等，在整体设备价格上有一定的提高。

在全球资源紧缺的大环境下，高效节能已经成为异步电机发展的主要方向。近年来，随着科学技术的发展，使得一些高新材料在各行各业得到广泛的应用，同时新品种电机也因高新材料的出现而得到良好的发展。为了适应社会的发展、节能、安全和环保的要求，进行新型节能电动机用材料的研究和开发，具有重要的现实意义。

普通感应电动机，虽然效率较高，但起动电流较大，起动转矩并不大。为此，我们开发了此种新型Cu-Fe-Ag-RE材料用于电机转子。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明一方面提供了一种新型节能电机转子用 Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金，另一方面提供了一种新型节能电机转子用 Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金的制备方法；本发明是一种新型的、具有很大发展前途的工程材料，它不仅保留了组成材料各自存在时的优点，而且具有单一材料所没有的优异性能；利用该合金的导磁导电性能既能增加起动转矩、降低起动电流，又能使其运行性能与普通鼠笼型异步电动机基本相同。

本发明的技术方案为：一种新型节能电机转子用Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金，所述磁性铜合金的化学组成及其重量百分比为：

Fe：5～90％；

Ag：0.01～1.5％；

RE：0.05-0.15％；

Cu：余量。

一种新型节能电机转子用Cu-Fe-Ag-RE磁性铜合金的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：配料

按照Fe：5～90％、Ag：0.01～1.5％、RE：0.05-0.15％、Cu：余量的材料成分要求对各合金元素配比，选择并称取相应的原料；

步骤二：熔炼

采用非真空中频感应电炉熔炼，首先加入工业纯铁，待工业纯铁融化后，加入电解铜并在1300℃保温30min，使用石英玻璃管搅拌均匀，然后加入银颗粒和 RE；经除气、精炼，最后使用木炭覆盖保温30min，为浇铸做准备；

步骤三：浇铸

当合金液保温时间结束后，迅速去除表面覆盖的木炭，并使用红外测温仪测定浇铸温度，然后进行浇铸形成铸锭；其中，浇铸使用的是水冷铜模。