CN104073711A - 一种耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法 - Google Patents

Abstract

一种耐磨空气压缩机缸套材料及缸套制备方法。缸套材料由以重量百分比计的下列组分组成：C 1.8—2.3、Ni 2.6—4.5、Mn 1.4—2.0、Cr 23.0—35.0、Si 1.20—1.32、Mo 2.2—3.0、Cu 1.7—2.0和Fe余量。本发明特点：由于铸铁材料具有较好的稳定性，因此缸套在使用过程中无变形。缸套材料中碳含量较高，部分碳以石墨形式弥散在金属组织中，具有较好的润滑、耐磨、减震作用，能够有效延长缸套的使用寿命。缸套材料中含有23-35％Cr及一定比例的Mo、Mn等合金元素，在铸造过程中形成金属碳化物，金属碳化物具有良好机械性能和耐磨作用。Cu、Ni等合金元素具有较好的细化金属组织作用，可增加缸套冲击韧性。

Description

一种耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法

技术领域

本发明属于压缩机部件材料及制造技术领域，特别是涉及一种耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法。

背景技术

在电力、冶金、石油、化工等行业，空气压缩机作为一种关键设备，其上缸套的耐磨性能会直接影响压缩机的工作效率和使用寿命。

压缩机缸套设置在缸体内部，其内孔为工作表面，主要是保证活塞在其中作往复运动。在高温、高压、润滑不良以及腐蚀介质等苛刻条件下，其将与高速往复运动的活塞之间产生强烈摩擦，这就要求缸套所采用的材料必须具有较高的抗拉强度、硬度等力学性能和优良的耐磨性(减磨性)、抗粘着磨损(抗拉缸)性能、耐蚀性等使用性能。由此可见，缸套材料及性能不仅会影响其使用可靠性及使用寿命，而且还会影响压缩机的大修周期。

目前常用的压缩机缸套材料主要有以下两种：

1、38CrMoAl锻钢：其主要化学成分如下：

主要加工工艺为先将缸套毛坯进行粗车加工，然后调质热处理至HB280-330，精车加工，磨削内孔，并对内孔进行氮化处理，使其表面硬度达到HRC59-62。

2、Cu-Cr-Mo合金铸铁：其主要化学成分如下：

主要加工工艺为先将硬度约HB200-255的缸套毛坯进行粗车加工，然后精车加工，对内孔进行淬火处理，使其表面硬度达到HRC55-57，磨削内孔，以满足使用要求。

但是，以上两种材质的缸套及加工工艺均存在产品使用寿命较低，不能满足使用要求的缺点。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够有效提高内孔表面耐磨性，并且延长缸套使用寿命的耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供的耐磨空气压缩机缸套材料由以重量百分比计的下列组分组成：

本发明提供的耐磨空气压缩机缸套制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)利用上述缸套材料铸造出钢套毛坯；

2)将上述缸套毛坯进行退火热处理，使其整体硬度达到HB300-340；

3)将热处理后的缸套毛坯进行内孔和外圆的机械加工，并且内孔、外圆直径预留0.5mm的加工余量；

4)将缸套内孔表面进行淬火热处理，使其表面硬度达到HRC52-55；

5)精加工缸套外圆，使其与缸体内孔直径的配合尺寸精度达到H7/s6；

6)将上述缸套装在缸体内，然后绗磨缸套内孔，使内孔表面光洁度达到

请在这里补充一些本发明的效果，即如何达到提高内孔表面耐磨性，并且延长缸套使用寿命的原因。

本发明提供的耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法具有以下特点：

1、由于铸铁材料具有较好的稳定性，因此缸套在使用过程中无变形。

2、缸套材料中碳含量较高，部分碳以石墨形式弥散在金属组织中，具有较好的润滑、耐磨、减震作用，能够有效延长缸套的使用寿命。

3、缸套材料中含有23-35％的Cr及一定比例的Mo、Mn等合金元素，在铸造过程中形成金属碳化物，金属碳化物具有良好机械性能和耐磨作用。

4、Cu、Ni等合金元素具有较好的细化金属组织作用，可增加缸套冲击韧性。

5、经淬火热处理，基体中的珠光体组织转化为马氏体组织，表面硬度大幅提高，达到HRC52-55的表面硬度，进一步提高了缸套耐磨性能。

经实践检验，采用本发明提供的压缩机缸套，压缩机使用寿命较传统材料提高2.5倍以上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明提供的耐磨空气压缩机缸套材料组成及缸套制备方法进行详细说明。

实施例1：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套材料由下列组分组成：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)利用按照上述重量称量的各组分材料铸造出钢套毛坯；

2)将上述钢套毛坯进行退火热处理，使其整体硬度达到HB300-340；

3)将热处理后的钢套毛坯进行内孔和外圆的机械加工，并且内孔、外圆直径预留0.5mm的加工余量；

4)将缸套内孔表面进行淬火热处理，使其表面硬度达到HRC52-55；

5)精加工缸套外圆，使其与缸体内孔直径的配合尺寸精度达到H7/s6；

6)将上述缸套装在缸体内，然后绗磨缸套内孔，使内孔表面光洁度达到

实施例2：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套材料由下列组分组成：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套制备方法同实施例1。

实施例3：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套材料由下列组分组成：

本实施例提供的耐磨空气压缩机缸套制备方法同实施例1。

经实践检验，本发明提供的耐磨空气压缩机缸套使用寿命为38CrMoAl氮化处理材质缸套的2.5倍，Cu-Cr-Mo合金铸铁材质缸套的3倍。

Claims (2)

1.一种耐磨空气压缩机缸套材料，其特征在于：其由以重量百分比计的下列组分组成：

2.一种利用权利要求1所述的耐磨空气压缩机缸套材料制成的缸套制备方法，其特征在于：所述的缸套制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)利用上述缸套材料铸造出钢套毛坯；

2)将上述缸套毛坯进行退火热处理，使其整体硬度达到HB300-340；

3)将热处理后的缸套毛坯进行内孔和外圆的机械加工，并且内孔、外圆直径预留0.5mm的加工余量；

4)将缸套内孔表面进行淬火热处理，使其表面硬度达到HRC52-55；

5)精加工缸套外圆，使其与缸体内孔直径的配合尺寸精度达到H7/s6；

6)将上述缸套装在缸体内，然后绗磨缸套内孔，使内孔表面光洁度达到