易切削抗腐蝕的粉末冶金無(wú)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(kāi)了一種易切削抗腐蝕的粉末冶金無(wú)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(zhǎng)、噪音低且無(wú)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(yàn)時(shí)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(shí)，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長(zhǎng)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(dòng)幅度。
【專利說(shuō)明】易切削抗腐蝕的粉末冶金無(wú)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(wú)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(wú)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(jià)格過(guò)高、撥動(dòng)劇烈，造成產(chǎn)品的生產(chǎn)成本過(guò)高，且銅合金中的鉛元素對(duì)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(shí)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(wú)磁高錳鋼平衡塊替代黃銅平衡塊變得越來(lái)越普遍，采用失蠟法精密鑄造工藝生產(chǎn)無(wú)磁高錳鋼平衡塊顯示出其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)點(diǎn)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(jì)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(wèn)題，一是澆鑄制造的無(wú)磁高錳鋼存在尺寸一致較差的問(wèn)題:由于金屬固有的固液體積收縮率較大，造成平衡塊各個(gè)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(lái)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(shí)干燥房的溫、濕度控制不理想等多重因素影響，澆鑄時(shí)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(wú)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(duì)孔位進(jìn)行鉆削加工，消除夾鐵、孔位變形等問(wèn)題。無(wú)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(bào)廢，生產(chǎn)效率低，與此同時(shí)在切削加工過(guò)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(bào)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(lái)，隨著壓縮機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外針對(duì)壓縮機(jī)無(wú)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(qǐng)?zhí)?201110423259) “一種無(wú)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(guò)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(guò)程中產(chǎn)品一致性難以控制；發(fā)明專利(申請(qǐng)?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(guò)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(shí)材料切削性差，不利于加工，無(wú)法保證產(chǎn)品無(wú)磁；發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?2014100621721)“一種高密度無(wú)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(qǐng)?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(jià)值的WC和Cr金屬粉末，材料成本高，造成產(chǎn)品價(jià)格上漲，無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)需求。為此，開(kāi)發(fā)出低成本適合于批量生產(chǎn)的新型易切削無(wú)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(wú)磁平衡塊及其制備工藝，該平衡塊在用于壓縮機(jī)中時(shí)，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長(zhǎng)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(dòng)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(wú)磁平衡塊，原料組分按重量百分比計(jì)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(wú)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(duì)步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理；
4)、后處理:對(duì)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?dú)獾幕旌蠚怏w。
[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(shí)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(zhǎng)、噪音低且無(wú)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(yàn)時(shí)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(shí)，能夠顯著改善壓縮機(jī)性能，延長(zhǎng)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(dòng)幅度。
[0015]
【具體實(shí)施方式】
[0016]易切削抗腐蝕的粉末冶金無(wú)磁平衡塊，原料組分按重量百分比計(jì)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(wú)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?dú)獾幕旌蠚怏w，燒結(jié)爐的高溫段溫度為1150?1160°C，燒結(jié)處理時(shí)間為6h; 3)、熱處理:對(duì)步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理；
4)、后處理:對(duì)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(xiàng)】
1.易切削抗腐蝕的粉末冶金無(wú)磁平衡塊，其特征在于，原料組分按重量百分比計(jì)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(wú)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(wú)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(wú)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(duì)步驟2)燒結(jié)后的產(chǎn)品進(jìn)行水韌處理； 4)、后處理:對(duì)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(wú)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?dú)獾幕旌蠚怏w。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(wú)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(shí)間為6h。
【文檔編號(hào)】C22C33/02GK106086589SQ201610174475
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日 公開(kāi)號(hào)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(qǐng)求不公開(kāi)姓名
【申請(qǐng)人】安徽恒均粉末冶金科技股份有限公司