CN106086589A

CN106086589A - 易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块及其制备工艺

Info

Publication number: CN106086589A
Application number: CN201610174475.1A
Authority: CN
Inventors: 詹晓明; 疏金平; 其他发明人请求不公开姓名
Original assignee: ANHUI HENGJUN POWDER METALLURGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ANHUI HENGJUN POWDER METALLURGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-03-25
Filing date: 2016-03-25
Publication date: 2016-11-09

Abstract

本发明公开了一种易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块及其制备工艺，合理选择粉末冶金平衡块的组成成分和重量百分比如下：锰粉10~15%、镍粉8~10%、锡粉0.6~0.8%、铜粉3~5%及有机硅树脂粘合剂，余量为铁粉，然后进行水韧处理。利用本发明的生产工艺，得到了机械性能好、使用寿命长、噪音低且无磁或弱磁的平衡块，平衡块的表观密度≥7.05g/cm³，硬度≥HRB80‑90，中性盐雾试验时间≥250h，剩磁量4.75‑4.76*10‑4T，抗拉强度240‑290mpa，该平衡块在用于压缩机中时，能够显著改善压缩机性能，延长了压缩机的使用寿命且降低了工作噪音和零部件的震动幅度。

Description

易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块及其制备工艺

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，具体属于易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块及其制备工艺。

背景技术

目前，现有技术中，空调压缩机平衡块有铜质、锌质、高猛钢材质三种。早期因铜材料(铜锌合金)为无磁性材料，密度大，具有良好的塑性，受到多数生产厂家的青睐。但现今由于有色金属资源短缺导致价格过高、拨动剧烈，造成产品的生产成本过高，且铜合金中的铅元素对人体及环境危害大，已被欧盟列为限制使用物质。随着人们环保意识的增强以及出于降低材料成本的角度考虑，压缩机行业使用无磁高锰钢平衡块替代黄铜平衡块变得越来越普遍，采用失蜡法精密铸造工艺生产无磁高锰钢平衡块显示出其独特优势，其优点在于：它可以浇铸制造出造型任意，结构复杂的平衡块，特别是用于变频压缩机的薄壁结构整体式平衡块，为压缩机客户进行平衡块设计优化和压缩机空间紧凑化提供很大的帮助。但其也存在较为突出的问题，一是浇铸制造的无磁高锰钢存在尺寸一致较差的问题：由于金属固有的固液体积收缩率较大，造成平衡块各个部位凝固收缩程度差异大，孔变形严重，尺寸不稳定，给生产品质带来很大麻烦。二是浇铸夹铁等现象较多，废品率较高：模壳质量稳定性受涂料老化，涂料涂挂厚薄一致性较差, 模壳干燥时干燥房的温、湿度控制不理想等多重因素影响，浇铸时产生一定比例的漏钢水，特别是孔位，存在漏钢水形成的夹铁，造成产品表面质量差，有较多的蜂窝状气孔，为此采用失蜡法精密铸造工艺生产无磁高锰钢平衡部分需要进行机械加工处理，以保证尺寸，特别是对孔位进行钻削加工，消除夹铁、孔位变形等问题。无磁高锰钢和传统高锰钢一样，也存在材质硬度高和加工硬化现象，特别是未溶解的碳化物硬度极高，造成加工刀具崩坏报废，生产效率低，与此同时在切削加工过程中，由于局部塑性变形大，成份不易控制，加工部位的奥氏体部分转变为马氏体，导致磁性上升，造成产品磁导率不达标，产品报废，很难满足大批量低成本的生产需求。该种精密铸造工艺虽然经多次改进，但上述缺陷仍难以得到可靠解决。

近年来，随着压缩机行业的快速发展，国内外针对压缩机无磁平衡块在粉末冶金工艺方面也进行了一定程度的研究，其中，发明专利（申请号：201110423259）“一种无磁压缩机电机平衡块”，虽然利用粉末冶金的方法制作，但材料的成分过于复杂，合金组元多，且Al是一种强氧化剂，烧结合金化过程中产品一致性难以控制；发明专利（申请号：201210043697）“压缩机平衡块粉末冶金制作工艺方法”，虽然也是利用粉末冶金的方法制作，但元素Mn和C含量过高，采用传统压制方法很难获得高的密度及全致密，而且Mn含量较高时材料切削性差，不利于加工，无法保证产品无磁；发明专利（申请号：2014100621721）“一种高密度无磁平衡块及其粉末冶金制备方法和应用”和发明专利（申请号：201410587059）“一种压缩机用平衡块及其制造方法”，分别添加了高价值的WC和Cr金属粉末，材料成本高，造成产品价格上涨，无法适应市场需求。为此，开发出低成本适合于批量生产的新型易切削无磁平衡块的粉末冶金制备方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块及其制备工艺，该平衡块在用于压缩机中时，能够显著改善压缩机性能，延长了压缩机的使用寿命且降低了工作噪音和零部件的震动幅度。

本发明的技术方案如下：

易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块，原料组分按重量百分比计如下：锰粉10~15%、镍粉8~10%、锡粉0.6~0.8%、铜粉3~5%及有机硅树脂粘合剂，余量为铁粉。

所述原料组成成分还含有重量百分比为10~15%的锰粉。

所述铁粉为200目的还原铁粉或雾化铁粉。

一种易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块制备工艺，包括如下工艺步骤：

1）、混料压制：按上述原料组分配比准备各原料并混合均匀，送入模具，采用7T/cm²的压力压制成平衡块毛坯件；

2）、烧结：将步骤1）压制成的平衡块毛坯件送入还原性气氛的烧结炉中进行烧结处理；

3）、热处理：对步骤2）烧结后的产品进行水韧处理；

4）、后处理：对步骤3）热处理后的产品进行抛丸处理，然后去毛刺、清洗、烘干，得到粉末冶金平衡块产品。

所述步骤2）中，还原性气氛为氢气和氮气的混合气体。

所述步骤2）中，烧结炉的高温段温度为1150~1160℃，烧结处理时间为6h。

本发明利用本生产工艺，得到了机械性能好、使用寿命长、噪音低且无磁或弱磁的平衡块，平衡块的表观密度≥7.05g/cm³，硬度≥HRB80-90，中性盐雾试验时间≥250h，剩磁量4.75-4.76*10-4T，抗拉强度240-290mpa，该平衡块在用于压缩机中时，能够显著改善压缩机性能，延长了压缩机的使用寿命且降低了工作噪音和零部件的震动幅度。

具体实施方式

易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块，原料组分按重量百分比计如下：锰粉10~15%、镍粉8~10%、锡粉0.6~0.8%、铜粉3~5%及有机硅树脂粘合剂，余量为铁粉；原料组成成分还含有重量百分比为10~15%的锰粉，铁粉为200目的还原铁粉或雾化铁粉。

2）、烧结：将步骤1）压制成的平衡块毛坯件送入还原性气氛的烧结炉中进行烧结处理，还原性气氛为氢气和氮气的混合气体，烧结炉的高温段温度为1150~1160℃，烧结处理时间为6h；

3）、热处理：对步骤2）烧结后的产品进行水韧处理；

Claims

1.易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块，其特征在于，原料组分按重量百分比计如下：锰粉10~15%、镍粉8~10%、锡粉0.6~0.8%、铜粉3~5%及有机硅树脂粘合剂，余量为铁粉。

2.根据权利要求1所述的易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块，其特征在于，所述原料组成成分还含有重量百分比为10~15%的锰粉。

3.根据权利要求1所述的易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块，其特征在于，所述铁粉为200目的还原铁粉或雾化铁粉。

4.一种易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块的制备工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：

3）、热处理：对步骤2）烧结后的产品进行水韧处理；

5.根据权利要求1所述的易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块的制备工艺，其特征在于，所述步骤2）中，还原性气氛为氢气和氮气的混合气体。

6.根据权利要求1所述的易切削抗腐蚀的粉末冶金无磁平衡块的制备工艺，其特征在于，所述步骤2）中，烧结炉的高温段温度为1150~1160℃，烧结处理时间为6h。