一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括以下重量百分比的組份：C、Si、Mn、P、S、Cu、Mg、Ti、Sr、Zr、Cr、B、V、Zn、Re、Sn、Pb、Be、Sc、Li、Ni、La，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100％。該球墨鑄鐵包括多種非金屬、金屬和過渡金屬元素，這些元素的加入并互相配合，提高了空調(diào)壓縮機缸體的抗氧化性、耐腐蝕性、耐磨蝕性以及抗壓及抗震能力，從而延長了空調(diào)壓縮機缸體在惡劣工況下的使用壽命。
【專利說明】
-種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，特別設(shè)及一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，還設(shè) 及該球墨鑄鐵的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著汽車制造行業(yè)的發(fā)展，汽車空調(diào)技術(shù)的研究越來越快。汽車空調(diào)壓縮機是其 中的核屯、部件，汽車空調(diào)壓縮機通常采用斜盤輪轉(zhuǎn)活塞進(jìn)行壓縮，斜盤高速旋轉(zhuǎn)可達(dá)3000 轉(zhuǎn)/min,在旋轉(zhuǎn)工作時會對氣體進(jìn)行壓縮吸氣等過程，此時需要有良好的排氣及密封閥板 組件。缸體是空調(diào)壓縮機中重要的部件，現(xiàn)有空調(diào)壓縮機缸體具有多方面的缺陷:一是通常 為鐵忍缸體，自重較大，使用不便;二是由于使用鐵質(zhì)缸體，因此需要使用鐵質(zhì)的活塞環(huán)，因 此摩擦系數(shù)很大;=是由于活塞和缸孔的摩擦系數(shù)大因此壓縮機的空載扭矩大；四是因扭 矩較大因此需要消耗較大發(fā)動機動力，能源消耗非常大。
[0003] 現(xiàn)有空調(diào)壓縮機缸體材料一般為普通鐵質(zhì)材質(zhì)，耐磨性差，由于空調(diào)壓縮機內(nèi)部 斜輪高速旋轉(zhuǎn)，常規(guī)鐵質(zhì)缸體在惡劣環(huán)境下工作，導(dǎo)致鑄鐵材質(zhì)的空調(diào)壓縮機缸體壽命不 長。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種強度高、塑性高、流動性能好、壓鑄件生產(chǎn)中 易脫模的球墨鑄鐵及其制備方法。
[0005] 技術(shù)方案:本發(fā)明提供的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括W下重量百 分比的組份：〔2.3-2.8%，513.6-4.6%，]?11 0.46-0.48%，口0.09-0.11%，5 0.01- 0.03%,Cu 0.26-0.28% ,Mg 0.86-〇. 88% ,Ti 0.21-〇. 23% , Sr 0.76-〇. 78% , Zr 0.66- 0.68%,Cr 0.27-0.29%,B 0.46-0.50%,V 0.42-0.44% , Zn 0.76-0.78 % , Re 0.16- 0.18%,Sn 0.25-0.27% ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0. l〇-〇. 12% ,Sc 0.18-0.20% ,Li 0.43- 0.45%，Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[0006] 作為改進(jìn)，包括W下重量百分比的組份:〔2.4-2.6%，513.8-4.0%，111〇.46- 0.48%,P 0.09-0.11%,S 0.01-0.03% ,Cu 0.26-〇 . 28 % ,Mg 0.86-〇 . 88 % , Ti 0.21- 0.23%,Sr 0.76-0.78% ,Zr 0.66-0.68 % , Cr 0.27-0.29%,B 0.47-0.49%,V 0.42- 0.44%，Zn 0.76-0.78%，Re0.16-0.18%，Sn 0.25-0.27%，Pb 0.66-0.68%，Be0.10- 0.12%，Sc 0.18-0.20%，Li 0.43-0.45%，Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵， 各組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[0007] 作為另一種改進(jìn)，包括W下重量百分比的組份:C 2.5%，Si 3.9%，Mn 0.47%，P 0.10%，S 0.02%，Cu 0.26-0.28%，Mg 0.87%，Ti 0.22%，Sr 0.77%，Zr 0.67%，Cr 0.28%，B 0.48%，V 0.43%，Zn 0.77%，Re 0.17%，Sn 0.26%，Pb 0.67%，Be 0.11%，Sc 0.19%，Li 0.44%，Ni 0.57%，La 0.2%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[000引本發(fā)明還提供了上述用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，包括W下步 驟：
[0009] (1)選料:按待制備球墨鑄鐵的各元素重量份選料；
[0010] (2)采用真空感應(yīng)烙煉爐冶煉，誘鑄得到自耗電極棒；
[0011] (3)采用真空自耗重烙爐對自耗電極棒重烙，得到球墨鑄鐵重烙錠，真空自耗過程 中，在自耗電極棒上綁縛巧鐵線；
[0012] (4)對球墨鑄鐵重烙錠開巧、鍛打、熱社，得球墨鑄鐵盤條，對球墨鑄鐵盤條退火處 理，即得球墨鑄鐵。
[0013] 其中，步驟(3)中，巧加入量為0.4-0.8%。
[0014] 其中，步驟(3)中，制得的球墨鑄鐵重烙錠的氧含量《12ppm、氮含量《50ppm、氨含 量《5ppm。
[0015] 其中，步驟(4)中，退火處理工藝為880-900°C保溫2-化，降溫至730-750°C保溫4- 6h，再迅速浸入水中瀑水處理。
[0016] 本發(fā)明還提供了一種使用壽命長的空調(diào)壓縮機缸體，包括缸體本體、前蓋、后蓋； 所述前蓋和后蓋分別設(shè)于缸體本體兩端面;所述前蓋中屯、設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸孔，轉(zhuǎn)臂軸孔周圍均 勻設(shè)有一組通孔;所述缸體內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸套，所述轉(zhuǎn)臂軸套周圍均勻設(shè)有一組空壓室;所述 缸體本體自外向內(nèi)包括防腐層、侶基層、鍛銅層和二硫化鋼層;所述防腐層的厚度為 鍛銅層的厚度為0.5-2mm;所述二硫化鋼層的厚度為l-2mm;所述缸體為球墨鑄鐵缸體，所述 球墨鑄鐵包括W下重量百分比的組份：C 2.3-2.8%，Si 3.6-4.6%，Mn0.46-0.48%，P 0.09-0.11%，S 0.01-0.03%，Cu 0.26-0.28%，Mg 0.86-0.88%，Ti 0.21-0.23%，Sr 0.76-0.78%，Zr 0.66-0.68%，Cr 0.27-0.29%，B 0.46-0.50%，V 0.42-0.44%，Zn0.76- 0.78%,Re 0.16-0.18% ,Sn 0.25-0.27 % ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0. l〇-〇. 12% , Sc 0.18- 0.20%，Li 0.43-0.45%，Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比 之和為100%。
[0017] 有益效果:本發(fā)明提供的用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵包括多種非金屬、金屬 和過渡金屬元素，運些元素的加入并互相配合，提高了空調(diào)壓縮機缸體的抗氧化性、耐腐 蝕性、耐磨蝕性W及抗壓及抗震能力，從而延長了空調(diào)壓縮機缸體在惡劣工況下的使用壽 命。
[0018] 本發(fā)明提供的球墨鑄鐵重量輕、質(zhì)量好、強度高、塑性高，流動性能好，壓鑄空調(diào)壓 縮機缸體時易脫模，制備工藝簡單、成本較低。
[0019] 該球墨鑄鐵純度高、質(zhì)量好，本發(fā)明通過嚴(yán)格控制各種非金屬、金屬和過渡金屬元 素的含量，從而提高了球墨鑄鐵的強度和塑性。
[0020] 該球墨鑄鐵中娃含量較高，使娃的結(jié)晶溫度能夠接近共晶點，從而可極大的減少 合金中縮松缺陷的形成，顯著提高鑄件組織的致密度，從而進(jìn)一步提高了鑄鐵的塑性。
[0021] 該球墨鑄鐵中鎖含量較高，有利于合金凈化烙體、去除雜質(zhì)、細(xì)化枝晶組織、阻礙 再結(jié)晶和晶粒長大、提高合金熱穩(wěn)定性，從而提高該球墨鑄鐵的強度和塑性；同時有利于改 善壓鑄產(chǎn)品的脫模性能。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實用新型的空調(diào)壓縮機缸體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為本實用新型的空調(diào)壓縮機缸體的左視圖；
[0024] 圖3為缸體本體的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0025] 根據(jù)下述實施例，可W更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實 施例所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限 制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[00%] 實施例1
[0027] 用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括W下重量百分比的組份：C 2.3%，Si 3.6%，Mn 0.46%，P 0.09%，S 0.01%，Cu 0.26%，Mg 0.88%，Ti 0.23%，Sr 0.78%，Zr 0.68%，Cr 0.27%，B 0.46%，V 0.42%，Zn 0.76%，Re 0.18%，Sn 0.27%，Pb 0.68%，Be 0.12%，Sc 0.18%，Li 0.43%，Ni.58%，La 0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為 100%。
[0028] 本發(fā)明還提供了上述用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，包括W下步 驟：
[0029] (1)選料:按待制備球墨鑄鐵的各元素重量份選料；
[0030] (2)采用真空感應(yīng)烙煉爐冶煉，誘鑄得到自耗電極棒；
[0031] (3)采用真空自耗重烙爐對自耗電極棒重烙，得到球墨鑄鐵重烙錠，真空自耗過程 中，在自耗電極棒上綁縛巧鐵線;巧加入量為0.4% ;制得的球墨鑄鐵重烙錠的氧含量《12 ppm、氮含量《50ppm、氨含量《5ppm;
[0032] (4)對球墨鑄鐵重烙錠開巧、鍛打、熱社，得球墨鑄鐵盤條，對球墨鑄鐵盤條退火處 理，即得球墨鑄鐵;其中，退火處理工藝為880°C保溫化，降溫至730°C保溫化，再迅速浸入水 中瀑水處理。
[0033] 實施例2
[0034] 用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括W下重量百分比的組份：C 2.8%，Si 4.6%，Mn 0.48%，P 0.11%，S 0.03%，Cu 0.28%，Mg 0.86%，Ti 0.21%，Sr 0.76%，Zr 0.66%，Cr 0.29%，B 0.50%，V 0.44%，Zn 0.78%，Re 0.16%，Sn 0.^%，Pb 0.66%，Be 0.10%，Sc 0.20%，Li 0.45%，Ni 0.56%，La 0.01%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和 為 100%。
[0035] 本發(fā)明還提供了上述用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，包括W下步 驟：
[0036] (1)選料:按待制備球墨鑄鐵的各元素重量份選料；
[0037] (2)采用真空感應(yīng)烙煉爐冶煉，誘鑄得到自耗電極棒；
[0038] (3)采用真空自耗重烙爐對自耗電極棒重烙，得到球墨鑄鐵重烙錠，真空自耗過程 中，在自耗電極棒上綁縛巧鐵線；巧加入量為0.8 % ;制得的球墨鑄鐵重烙錠的氧含量《 1化pm、氮含量《50ppm、氨含量《5ppm;
[0039] (4)對球墨鑄鐵重烙錠開巧、鍛打、熱社，得球墨鑄鐵盤條，對球墨鑄鐵盤條退火處 理，即得球墨鑄鐵;其中，退火處理工藝為900°C保溫化，降溫至750°C保溫地，再迅速浸入水 中瀑水處理。
[0040] 實施例3
[0041] 用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括W下重量百分比的組份：C 2.4%，Si 3.8%，Mn 0.46%，P 0.09%，S 0.01%，Cu 0.26%，Mg 0.88%，Ti 0.23%，Sr 0.78%，Zr 0.68%，Cr 0.27%，B 0.47%，V 0.42%，Zn 0.76%，Re 0.18%，Sn 0.27%，Pb 0.68%，Be 0.12%，Sc 0.18%，Li 0.43%，Ni.58%，La 0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為 100%。 實施例4
[0042] 用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，包括W下重量百分比的組份：C 2.6%，Si 4.0%，Mn 0.48%，P 0.11%，S 0.03%，Cu 0.28%，Mg 0.86%，Ti 0.21%，Sr 0.76%，Zr 0.66%，Cr 0.29%，B 0.49%，V 0.44%，Zn 0.78%，Re 0.16%，Sn 0.^%，Pb 0.66%，Be 0.10%，Sc 0.20%，Li 0.45%，Ni 0.56%，La 0.01%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和 為 100%。 實施例5
[0043] 作為另一種改進(jìn)，包括W下重量百分比的組份:C 2.5%，Si 3.9%，Mn 0.47%，P 0.10%，S 0.02%，Cu 0.26-0.28%，Mg 0.87%，Ti 0.22%，Sr 0.77%，Zr 0.67%，Cr 0.28%，B 0.48%，V 0.43%，Zn 0.77%，Re 0.17%，Sn 0.26%，Pb 0.67%，Be 0.11%，Sc 0.19%，Li 0.44%，Ni 0.57%，La 0.2%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。
[0044] 實施例6
[0045] 將實施例1至5的用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵鑄成試棒，測定其力學(xué)性能。
[0046] 表1實施例1至5的用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵試棒的力學(xué)性能
[0047]
[004引實施例7
[0049]使用壽命長的空調(diào)壓縮機缸體，包括缸體本體1、前蓋2、后蓋3;前蓋2和后蓋3分別 設(shè)于缸體本體1兩端面;前蓋2中屯、設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸孔4,轉(zhuǎn)臂軸孔4周圍均勻設(shè)有一組通孔11;缸 體1內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸套5,轉(zhuǎn)臂軸套5周圍均勻設(shè)有一組空壓室6;缸體本體1自外向內(nèi)包括防腐 層7、侶基層8、鍛銅層9和二硫化鋼層10;防腐層7的厚度為鍛銅層9的厚度為0.5- 2mm;二硫化鋼層10的厚度為所述缸體1為實施例1至5球墨鑄鐵制得的缸體。
【主權(quán)項】
1. 一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，其特征在于：包括以下重量百分比的組份:c 2.3-2.8%,Si 3.6-4.6%,Μη 0.46-0.48%,Ρ 0.09-0.11%,S 0.01-0.03 % , Cu 0.26- 0.28%,Mg 0.86-0.88% ,Ti 0.21-0.23% , Sr 0.76-0.78% ,Zr 0.66-0.68% ,Cr 0.27- 0.29%,B 0.46-0.50%,V 0.42-0.44% , Zn 0.76-0.78% ,Re 0.16-0.18 % , Sn 0.25-0.27%,Pb 0.66-0.68% ,Be 0 . l〇-〇. 12% , Sc 0.18-0.20% ,Li 0.43-0.45% ,Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，其特征在于:包括以下 重量百分比的組份：C 2.4-2.6%，Si 3.8-4.0%，Mn 0.46-0.48%，P 0.09-0.11^4 0.01-0.03% ,Cu 0.26-0.28% ,Mg 0.86-0.88 % , Ti 0.21-0.23% , Sr 0.76-0.78% , Zr 0.66-0.68% ,Cr 0.27-0.29%,B 0.47-0.49%,V 0.42-0.44 % , Zn 0.76-0.78 % , Re 0.16-0.18%,Sn 0.25-0.27 % ,Pb 0.66-0.68 % ,Be 0. l〇-〇 . 12% , Sc 0.18-0.20% ,Li 0.43-0.45%，Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為 100%〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵，其特征在于:包括以下 重量百分比的組份：C 2.5%，Si 3.9%，Mn 0.47%，P 0.10%，S 0.02%，Cu 0.26-0.28%， Mg 0.87%,Ti 0.22%,Sr 0.77%,Zr 0.67%,Cr 0.28%,B 0.48%,V 0.43%,Zn 0.77%,Re 0.17%,Sn 0.26%,Pb 0.67%,Be 0.11%,Sc 0.19%,Li 0.44%,Ni 0.57%, La 0.2%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比之和為100%。4. 一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，其特征在于:包括以下步驟： (1) 選料:按待制備球墨鑄鐵的各元素重量份選料； (2) 采用真空感應(yīng)熔煉爐冶煉，澆鑄得到自耗電極棒； (3) 采用真空自耗重熔爐對自耗電極棒重熔，得到球墨鑄鐵重熔錠，真空自耗過程中， 在自耗電極棒上綁縛鈣鐵線； (4) 對球墨鑄鐵重熔錠開坯、鍛打、熱乳，得球墨鑄鐵盤條，對球墨鑄鐵盤條退火處理， 即得球墨鑄鐵。5. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，其特征在 于:步驟(3)中，鈣加入量為0.4-0.8%。6. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，其特征在 于:步驟(3)中，制得的球墨鑄鐵重恪錠的氧含量<12ppm、氮含量<50ppm、氫含量<5ppm。7. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于空調(diào)壓縮機缸體的球墨鑄鐵的制備方法，其特征在 于：步驟(4)中，退火處理工藝為880-900°C保溫2-3h，降溫至730-750°C保溫4-6h，再迅速浸 入水中瀑水處理。8. -種使用壽命長的空調(diào)壓縮機缸體，其特征在于:包括缸體本體（1 )、前蓋(2)、后蓋 (3) ;所述前蓋(2)和后蓋(3)分別設(shè)于缸體本體(1)兩端面;所述前蓋(2)中心設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸孔 (4) ，轉(zhuǎn)臂軸孔(4)周圍均勻設(shè)有一組通孔(11);所述缸體(1)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)臂軸套(5)，所述轉(zhuǎn)臂 軸套(5)周圍均勻設(shè)有一組空壓室(6);所述缸體本體（1)自外向內(nèi)包括防腐層(7)、鋁基層 (8)、鍍銅層(9)和二硫化鉬層（10);所述防腐層（7)的厚度為鍍銅層（9)的厚度為 0.5-2mm;所述二硫化鉬層（10)的厚度為l-2mm;所述缸體（1)為球墨鑄鐵缸體，所述球墨鑄 鐵包括以下重量百分比的組份：C 2.3-2.8%，Si 3.6-4.6%，Mn 0.46-0.48%，P 0.09- 0.11%,S 0.01-0.03% ,Cu 0.26-0.28% ,Mg 0.86-0.88 % ,Ti 0.21-0.23 % , Sr 0.76- 0.78%,Zr 0.66-0.68% ,Cr 0.27-0.29%,B 0.46-0.50%,V 0.42-0.44% , Zn 0.76-0.78%,Re 0.16-0.18% ,Sn 0.25-0.27 % ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0. l〇-〇. 12% , Sc 0.18- 0.20%，Li 0.43-0.45%，Ni 0.56-0.58%，La 0.01-0.03%，其余為鐵，各組分質(zhì)量百分比 之和為100%。
【文檔編號】F04B39/12GK106048400SQ201610510951
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】曹靖
【申請人】江蘇盈科汽車空調(diào)有限公司