[发明专利]一种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法

说明书

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其是一种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法。这种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法，该制备方法制得的低热膨胀系数合金铸铁，其化学成分的质量百分比为：C：3.1～3.3％、Si：1.8～2.1％、Mn：0.6～0.8％、P：≤0.3％、S：≤0.1％、Cr：0.5～0.7％、Ni：0.25～0.4％、Mo：0.2～0.3％、Sb：0.02～0.04％，余量为Fe。本发明中采用该制备方法制得的低热膨胀系数合金铸铁不仅可以提高合金铸铁的硬度，还可以提高合金铸铁的稳定性，有效地降低合金铸铁的热膨胀系数。

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术领域，尤其是一种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法。

背景技术

活塞是空调压缩机中最关键零部件之一，在高速运转下，活塞工作温度会逐渐升高，为防止活塞的热膨胀对活塞工作效率的不利影响，要求活塞具有较低的热膨胀系数。

目前空调压缩机活塞普遍采用高强度合金铸铁制作，但普通合金铸铁由于热膨胀系数通常大于(20℃～150℃):13×10^-6/℃，在使用过程中常发生活塞转动阻力增大、卡滞等情况。因此，普通合金铸铁已不能满足高性能空调压缩机活塞的使用要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中之不足，提供一种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法，本发明是在普通合金铸铁的基础上，通过调整合金成分、采用微合金化、特定热处理工艺，制备一种高硬度、低热膨胀系数的合金铸铁，符合高性能空调压缩机的使用要求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低热膨胀系数合金铸铁，C：3.1～3.3％、Si：1.8～2.1％、Mn：0.6～0.8％、P：≤0.3％、S：≤0.1％、Cr：0.5～0.7％、Ni：0.25～0.4％、Mo：0.2～0.3％、Sb：0.02～0.04％，余量为Fe。

进一步地，所述低热膨胀系数合金铸铁的化学成分的质量百分比为：C：3.14％、Si：1.86％、Mn：0.65％、P：0.03％、S：0.08％、Cr：0.59％、Ni：0.31％、Mo：0.24％、Sb：0.033％，余量为Fe。

进一步地，所述低热膨胀系数合金铸铁的化学成分的质量百分比为：C：3.23％、Si：1.93％、Mn：0.68％、P：0.03％、S：0.07％、Cr：0.63％、Ni：0.33％、Mo：0.25％、Sb：0.036％，余量为Fe。

进一步地，所述低热膨胀系数合金铸铁的化学成分的质量百分比为：C：3.27％、Si：2.06％、Mn：0.67％、P：0.03％、S：0.08％、Cr：0.66％、Ni：0.36％、Mo：0.27％、Sb：0.035％，余量为Fe。

进一步地，所述低热膨胀系数合金铸铁的化学成分的质量百分比为：C：3.28％、Si：2.08％、Mn：0.75％、P：0.03％、S：0.07％、Cr：0.68％、Ni：0.38％、Mo：0.26％、Sb：0.04％，余量为Fe。

本发明还提供了一种低热膨胀系数合金铸铁的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)、按质量百分比称取各原材料，然后将原材料放入中频感应炉进行熔化，升温到1530～1560℃保持5～10min后出炉得到混合铁液；

(2)、混合铁液中加入孕育剂进行孕育处理，浇注成合金铸铁件,混合铁液与孕育剂的质量比为100：0.6～0.7；

(3)、合金铸铁件经车削加工成合金铸铁零件；

(4)、对加工后的合金铸铁零件进行淬火处理，淬火加热温度为850～870℃，保温时间1h，油冷，冷却液介质温度为55±5℃；

(5)、淬火后的合金铸铁零件进行多次回火，单次回火加热温度为240～260℃，单次回火保温时间为2～4h，出炉空冷。