CN107876780A - 一种压缩机曲轴的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压缩机曲轴的制造方法，涉及粉末冶金领域，制备方法如下：将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80‑100℃下混合搅拌均匀60‑80min后，然后加热至180‑200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100‑120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100‑200MPa；所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min；本发明金属晶相清晰，抗拉性能、抗屈服性能以及耐磨性能都非常好，不会因加工而改变原有材料的特性，避免了为满足性能要求而对加工后的材料进行其他处理而增加的加工的复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金领域，具体涉及一种压缩机曲轴的制造方法。
背景技术
曲轴是旋转式空调压缩机的关键部件，所以对其性能要求较高，现有技术中现有制造方法从模具制造到具体的生产过程十分复杂，还由于产品中由于气孔和夹渣缺陷的产生，废品率高，同时制造毛坯需要留出较多余量，再经多道工序进行加工，材料利用率低、加工工序复杂，生产效率低，还由于由于铸造工艺能耗大、易污染环境，因此需要找到一种合适的空调压缩机曲轴的制造方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种压缩机曲轴的制造方法，提高曲轴的耐磨性、耐腐蚀、耐氧化等性能。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种压缩机曲轴的制造方法，制备方法如下：
(1)将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80-100℃下混合搅拌均匀60-80min后，然后加热至180-200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100-120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100-200MPa；
(2)将步骤(1)所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min，在900℃到1320℃的升温速率为9℃/min，在1320℃温度下保温60min，密闭烧结炉内压力不大于0.02MPa，炉内气氛由氮气和氖气按100:1的比例组成；
(3)对胚料进行热处理，热处理的工艺参数为：以升温速度100℃/h加热至温度250-350℃，再以升温速度120℃/h加热至1050-1150℃，保温时间3-5h后，转变温度为550-650℃，保温时间10-15min，得到预制品；
(4)将步骤(3)处理后的胚料先风冷至300-400℃，然后以2-3℃/min的降温速度水冷至室温即可。
优选地，所述曲轴的组成成分按重量百分比为：铁粉110-123份、铝粉5-8份、铜粉12-19份、锰5-10份、硼1-2份、锡粉1-2份、铬0.7-2.6份、硫氰酸亚铜0.1-0.2份、三硫化二锑粉0.5-1份、碳粉0.4-0.9份、铌粉0.01-0.02份、钪粉0.01-0.02份、纳米二氧化钛粉0.01-0.02份。
优选地，所述的铁粉采用雾化铁粉，该雾化铁粉中碳含量小于0.02％，氧含量小于0.2％。
优选地，所述的碳粉采用碳含量大于99％的石墨粉或碳黑，且该石墨粉或碳黑灰分小于1％，至少95％的颗粒直径小于5微米。
本发明提供了一种压缩机曲轴的制造方法，金属晶相清晰，抗拉性能、抗屈服性能以及耐磨性能都非常好，产品表面抗氧化、耐强酸腐蚀，热涨冷缩率小，不会因加工而改变原有材料的特性，因此能够充分利用材料的原有特性而得到合格的产品性能，而防止了因不当加工方法造成原料特性的改变以及因不合适加工方法而降低了材料的性能，避免了为满足性能要求而对加工后的材料进行其他处理而增加的加工的复杂性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
一种压缩机曲轴的制造方法，制备方法如下：
(1)将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80-100℃下混合搅拌均匀60-80min后，然后加热至180-200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100-120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100-200MPa；
(2)将步骤(1)所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min，在900℃到1320℃的升温速率为9℃/min，在1320℃温度下保温60min，密闭烧结炉内压力不大于0.02MPa，炉内气氛由氮气和氖气按100:1的比例组成；
(3)对胚料进行热处理，热处理的工艺参数为：以升温速度100℃/h加热至温度250-350℃，再以升温速度120℃/h加热至1050-1150℃，保温时间3-5h后，转变温度为550-650℃，保温时间10-15min，得到预制品；
(4)将步骤(3)处理后的胚料先风冷至300-400℃，然后以2-3℃/min的降温速度水冷至室温即可。
实施例2：一种压缩机曲轴的制造方法，制备方法如下：
(1)将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80-100℃下混合搅拌均匀60-80min后，然后加热至180-200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100-120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100-200MPa；
(2)将步骤(1)所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min，在900℃到1320℃的升温速率为9℃/min，在1320℃温度下保温60min，密闭烧结炉内压力不大于0.02MPa，炉内气氛由氮气和氖气按100:1的比例组成；
(3)对胚料进行热处理，热处理的工艺参数为：以升温速度100℃/h加热至温度250-350℃，再以升温速度120℃/h加热至1050-1150℃，保温时间3-5h后，转变温度为550-650℃，保温时间10-15min，得到预制品；
(4)将步骤(3)处理后的胚料先风冷至300-400℃，然后以2-3℃/min的降温速度水冷至室温即可。
优选地，所述曲轴的组成成分按重量百分比为：铁粉110-123份、铝粉5-8份、铜粉12-19份、锰5-10份、硼1-2份、锡粉1-2份、铬0.7-2.6份、硫氰酸亚铜0.1-0.2份、三硫化二锑粉0.5-1份、碳粉0.4-0.9份、铌粉0.01-0.02份、钪粉0.01-0.02份、纳米二氧化钛粉0.01-0.02份。
实施例3：
一种压缩机曲轴的制造方法，制备方法如下：
(1)将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80-100℃下混合搅拌均匀60-80min后，然后加热至180-200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100-120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100-200MPa；
(2)将步骤(1)所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min，在900℃到1320℃的升温速率为9℃/min，在1320℃温度下保温60min，密闭烧结炉内压力不大于0.02MPa，炉内气氛由氮气和氖气按100:1的比例组成；
(3)对胚料进行热处理，热处理的工艺参数为：以升温速度100℃/h加热至温度250-350℃，再以升温速度120℃/h加热至1050-1150℃，保温时间3-5h后，转变温度为550-650℃，保温时间10-15min，得到预制品；
(4)将步骤(3)处理后的胚料先风冷至300-400℃，然后以2-3℃/min的降温速度水冷至室温即可。
优选地，所述曲轴的组成成分按重量百分比为：铁粉110-123份、铝粉5-8份、铜粉12-19份、锰5-10份、硼1-2份、锡粉1-2份、铬0.7-2.6份、硫氰酸亚铜0.1-0.2份、三硫化二锑粉0.5-1份、碳粉0.4-0.9份、铌粉0.01-0.02份、钪粉0.01-0.02份、纳米二氧化钛粉0.01-0.02份。
优选地，所述的铁粉采用雾化铁粉，该雾化铁粉中碳含量小于0.02％，氧含量小于0.2％。
优选地，所述的碳粉采用碳含量大于99％的石墨粉或碳黑，且该石墨粉或碳黑灰分小于1％，至少95％的颗粒直径小于5微米。
试验
将实施例1、2制得的曲轴进行试验，并与市面普通曲轴进行对比。试验结果如下：
试验证明：本发明提供的压缩机曲轴金属晶相清晰，抗拉性能、抗屈服性能以及耐磨性能都非常好，产品表面抗氧化、耐强酸腐蚀，热涨冷缩率小，不会因加工而改变原有材料的特性，因此能够充分利用材料的原有特性而得到合格的产品性能，而防止了因不当加工方法造成原料特性的改变以及因不合适加工方法而降低了材料的性能，避免了为满足性能要求而对加工后的材料进行其他处理而增加的加工的复杂性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.一种压缩机曲轴的制造方法，其特征在于，制备方法如下：
(1)将铁粉、铝粉、铜粉、锡粉、铌粉、钒粉、锰、铬、纳米二氧化钛粉在80-100℃下混合搅拌均匀60-80min后，然后加热至180-200℃，再加入硼、氮化硅、硫氰酸亚铜、三硫化二锑粉、碳粉冷却至100-120℃后装入模具，压制成坯，然后自然冷却至室温，压制的压力为100-200MPa；
(2)将步骤(1)所得压坯放置在密闭烧结炉内烧结，烧结的升温过程为在室温到900℃之间的升温速度为14℃/min，在900℃温度下保温30min，在900℃到1320℃的升温速率为9℃/min，在1320℃温度下保温60min，密闭烧结炉内压力不大于0.02MPa，炉内气氛由氮气和氖气按100:1的比例组成；
(3)对胚料进行热处理，热处理的工艺参数为：以升温速度100℃/h加热至温度250-350℃，再以升温速度120℃/h加热至1050-1150℃，保温时间3-5h后，转变温度为550-650℃，保温时间10-15min，得到预制品；
(4)将步骤(3)处理后的胚料先风冷至300-400℃，然后以2-3℃/min的降温速度水冷至室温即可。
2.如权利要求1所述的压缩机曲轴的制造方法，其特征在于，所述曲轴的组成成分按重量百分比为：铁粉110-123份、铝粉5-8份、铜粉12-19份、锰5-10份、硼1-2份、锡粉1-2份、铬0.7-2.6份、硫氰酸亚铜0.1-0.2份、三硫化二锑粉0.5-1份、碳粉0.4-0.9份、铌粉0.01-0.02份、钪粉0.01-0.02份、纳米二氧化钛粉0.01-0.02份。
3.如权利要求1所述的压缩机曲轴的制造方法，其特征在于，所述的铁粉采用雾化铁粉，该雾化铁粉中碳含量小于0.02％，氧含量小于0.2％。
4.如权利要求1所述的压缩机曲轴的制造方法，其特征在于，所述的碳粉采用碳含量大于99％的石墨粉或碳黑，且该石墨粉或碳黑灰分小于1％，至少95％的颗粒直径小于5微米。
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- 2017-10-30 CN CN201711041354.0A patent/CN107876780A/zh active Pending
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