CN116162847A - 一种压缩机用曲轴及其制备方法、压缩机及制冷设备 - Google Patents

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张金睿
王雨菲
唐武魁
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Guangdong Meizhi Compressor Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种压缩机用曲轴及其制备方法、压缩机及制冷设备，所述压缩机用曲轴包括以下质量百分比的化学成分：C：3.0～4.0％；Si：2.0～3.0％；Mn：0.01～0.99％；P：0.01～0.99％；S：0.001～0.059％；Mg：0.03～0.06％；Cr：0.3～1.0％；Mo：0.01～0.3％Cu：0.01～0.6％；以及，Fe：91.322～94.629％。本发明提供的压缩机用曲轴中包含Cr、Mo、Cu等合金元素，可在球墨铸铁基体中形成化合物和固溶，从而可实现在控制成本的前提下，通过其合理添加促进球墨铸铁石墨化以及提高球墨铸铁基体的抗拉强度和硬度，同时提高曲轴的耐磨性，进而有助于提高压缩机的可靠性。

Description

一种压缩机用曲轴及其制备方法、压缩机及制冷设备
技术领域
本发明涉及压缩机技术领域，特别涉及一种压缩机用曲轴及其制备方法、压缩机及制冷设备。
背景技术
曲轴是压缩机(例如旋转式压缩机)的关键传动件及运动摩擦件，在压缩机的运行过程中，需要将电机传动到活塞上驱动活塞进行旋转式旋转，从而带动压缩机工作。曲轴在转动过程中与上轴承、下轴承、活塞接触摩擦，耐磨性要求较高，低成本高耐磨的曲轴材料有助于提高压缩机可靠性。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种压缩机用曲轴及其制备方法、压缩机及制冷设备，旨在提供一种高耐磨的压缩机用曲轴，以提高压缩机的可靠性。
为实现上述目的，本发明提出一种压缩机用曲轴，所述压缩机用曲轴包括以下质量百分比的化学成分：
C：3.0～4.0％；
Si：2.0～3.0％；
Mn：0.01～0.99％；
P：0.01～0.99％；
S：0.001～0.059％；
Mg：0.03～0.06％；
Cr：0.3～1.0％；
Mo：0.01～0.3％；
Cu：0.01～0.6％；以及，
Fe：91.322～94.629％。
可选地，所述压缩机用曲轴还包括铋、锑和钡中的至少一种。
可选地，所述压缩机用曲轴的表面硬度为85～108HRB，抗拉强度≥650MPa；或者，
所述压缩机用曲轴的表面硬度为53～65HRc，抗拉强度≥700MPa。
为实现上述目的，本发明还提出一种如上所述的压缩机用曲轴的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10、将含有元素C、Si、Mn、P、S、Mg、Cr、Mo、Cu、Fe的铸造原材料以及孕育剂、球化剂进行熔炼铸造，得到以球墨铸铁为基材的曲轴铸件；
步骤S20、对所述曲轴铸件进行精加工，制得压缩机用曲轴。
可选地，所述孕育剂包括含铋孕育剂、含锑孕育剂、硅钡孕育剂中的至少一种；和/或，
所述孕育剂的质量为所述铸造原材料质量的0.1～0.55％。
可选地，步骤S10包括：
将回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂进行熔炼得到铁水，向所述铁水中加入球化剂以及部分含量的孕育剂，随后进行铁水浇铸，并在所述铁水浇铸的过程中加入剩余部分的孕育剂，浇铸后冷却得到曲轴铸件。
可选地，所述回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂的质量分数分别为40～60％、35～50％、0.5～1％、1.5～4％、0.5～1.5％、0.3～1.2％、0.2～0.8和0.5～2.8％。
可选地，步骤S10之后、步骤S20之前，还包括：
对所述曲轴铸件进行热处理。
可选地，所述热处理包括：
先在850～930℃下保温0.5～4h，淬火，再在180～280℃下保温1～6h，回火。
另外，本发明还提出一种压缩机，所述压缩机包括如上所述的压缩机用曲轴。
此外，本发明还提出一种制冷设备，所述制冷设备包括如上所述的压缩机。
本发明提供的技术方案中，压缩机用曲轴中包含Cr、Mo、Cu等合金元素，可在球墨铸铁基体中形成化合物和固溶，从而可实现在控制成本的前提下，通过其合理添加促进球墨铸铁石墨化以及提高球墨铸铁基体的抗拉强度和硬度，同时提高曲轴的耐磨性，进而有助于提高压缩机的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提供的压缩机用曲轴的制备方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明一些实施例中未经过热处理的曲轴铸件的耐磨性测试图；
图3为本发明一些实施例中经过热处理后的曲轴铸件的耐磨性测试图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
曲轴是压缩机(例如旋转式压缩机)的关键传动件及运动摩擦件，在压缩机的运行过程中，需要将电机传动到活塞上驱动活塞进行旋转式旋转，从而带动压缩机工作。曲轴在转动过程中与上轴承、下轴承、活塞接触摩擦，耐磨性要求较高，低成本高耐磨的曲轴材料有助于提高压缩机可靠性。
鉴于此，本发明提出一种以球墨铸铁为基材的压缩机用曲轴，通过对曲轴材料进行合金元素优化，来提高曲轴材料的耐磨性。过高的合金成分不利于曲轴的加工，以及容易导致成本过高，而过低的合金成分又不利于保障曲轴的耐磨性，具体地，在本发明实施例中，所述压缩机用曲轴包括以下质量百分比的化学成分：C：3.0～4.0％；Si：2.0～3.0％；Mn：0.01～0.99％；P：0.01～0.99％；S：0.001～0.059％；Mg：0.03～0.06％；Cr：0.3～1.0％；Mo：0.01～0.3％Cu：0.01～0.6％；以及，Fe：91.322～94.629％。
本发明提供的技术方案中，压缩机用曲轴中包含Cr、Mo、Cu等合金元素，可在球墨铸铁基体中形成化合物和固溶，从而可实现在控制成本的前提下，通过其合理添加促进球墨铸铁石墨化以及提高球墨铸铁基体的抗拉强度和硬度，同时提高曲轴的耐磨性，进而有助于提高压缩机的可靠性。与传统的行业内通用QT600曲轴材料，本发明提供的球墨铸铁曲轴不仅耐磨性及强度较QT600高，且成本相当，不会因耐磨性的提高而造成曲轴成本的增加。
在本发明的一些实施例中，所述压缩机用曲轴还包括铋、锑和钡中的至少一种，有助于增加铸铁的强度，既可以仅包括上述金属元素中的任意一种，也可以同时包括其中的任意两种或三种的组合，均属于本发明的保护范围。具体而言，上述金属元素的添加可以通过在曲轴的铸造过程中添加孕育剂实现，例如，添加含铋孕育剂、含锑孕育剂、硅钡孕育剂中的至少一种，其具体含量不做限定，具体以所述孕育剂在铸造过程中的添加量为准。
本发明实施例提供的所述曲轴可以适用于多种不同类型的压缩机，具体可通过控制制备工艺以使所述曲轴具有不同的性能参数。在本发明的一些实施例中，所述压缩机用曲轴的表面硬度为85～108HRB，抗拉强度≥650MPa。如此，所述曲轴可用于涡旋压缩机或汽车压缩机。在本发明的另一些实施例中，所述压缩机用曲轴的表面硬度为53～65HRc，抗拉强度≥700MPa，如此，所述曲轴可用于旋转式压缩机。
基于本发明上述提供的压缩机用曲轴，本发明还提出一种压缩机用曲轴的制备方法，图1所示为本发明提供的压缩机用曲轴的制备方法的一实施例。参阅图1所示，在本实施例中，所述压缩机用曲轴的制备方法包括以下步骤：
步骤S10、将含有元素C、Si、Mn、P、S、Mg、Cr、Mo、Cu、Fe的铸造原材料以及孕育剂、球化剂进行熔炼铸造，得到以球墨铸铁为基材的曲轴铸件；
步骤S20、对所述曲轴铸件进行精加工，制得压缩机用曲轴。
首先，根据本发明上述提供的压缩机用曲轴所含有的金属元素对应选择铸造原材料，在本发明的一些实施例中，所述铸造原材料可以包括回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂等，所述增碳剂用于调控所述球墨铸铁的碳含量；然后，将各原材料与孕育剂、球化剂一起进行铸造，得到曲轴半成品，其中，在熔炼铸造的过程中，在所述孕育剂的作用下，石墨从铁水中析出，此时析出的石墨通常为片状石墨，然后该片状石墨在所述球化剂的作用下被球化成为球状石墨，即得到以球墨铸铁为基材的曲轴铸件，相比于QT600中为片状石墨，本发明中的球状石墨能够使得铸铁具有更低的导热性能以及摩擦系数。另外，所述孕育剂的添加还有助于增加铸铁的强度。本发明通过对球墨铸铁曲轴进行合金元素强化及铸造工艺优化，得到一种高耐磨性的曲轴材料，有效提高了曲轴的耐磨性能，从而有助于提高压缩机的可靠性，同时也提高了曲轴的强度，且不会因强度和耐磨性的提升而造成成本的增加，具有良好的应用前景。
在本发明的一些实施例中，所述孕育剂包括含铋孕育剂、含锑孕育剂、硅钡孕育剂中的至少一种，既可以仅包括上述孕育剂中的任意一种，也可以同时包括其中的任意两种或三种的组合物，均属于本发明的保护范围。在本发明的一些实施例中，所述孕育剂包括硅钡孕育剂和含铋孕育剂。在本发明的另一些实施例中，所述孕育剂包括硅钡孕育剂。
进一步地，在本发明的一些实施例中，所述孕育剂的质量为所述铸造原材料质量的0.1～0.55％。在此添加量范围内，可较大限度地使石墨从铁水中析出。
在本发明的一些实施例中，所述球化剂包括稀土镁球化剂。进一步地，所述稀土镁球化剂的添加质量为所述铸造原材料质量的0.1～0.2％，例如可以为0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％、0.2％等。
在本发明的一些具体实施例中，步骤S10包括：将回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂进行熔炼得到铁水，向所述铁水中加入球化剂以及部分含量的孕育剂，随后进行铁水浇铸，并在所述铁水浇铸的过程中加入剩余部分的孕育剂，浇铸后冷却得到曲轴铸件。
以回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜、增碳剂、孕育剂以及球化剂为原料进行铸造，其中，所述球化剂添加至浇包中，所述增碳剂与回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜一起进行熔炼，所述孕育剂则分为两部分添加，一部分添加至熔炼后的铁水中，另一部分则在进行铁水浇铸的过程中加入，例如，所述孕育剂的添加量为0.50％时，可以是先向熔炼后的铁水中加入0.34％的孕育剂，然后在铁水浇铸的过程中加入剩余0.16％的孕育剂。另外，所述孕育剂包括含铋孕育剂、含锑孕育剂、硅钡孕育剂中的两种或三种时，可以先添加其中任意一种孕育剂，再添加剩余的孕育剂，又或者是，以两种或三种组合的孕育剂混合物作为整体，分两步添加，均属于本发明的保护范围。
在本发明的一些实施例中，各所述铸造原材料的添加比例为：以所述铸造原材料的质量为100％计，所述回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂的质量分数分别为40～60％、35～50％、0.5～1％、1.5～4％、0.5～1.5％、0.3～1.2％、0.2～0.8和0.5～2.8％。在此添加比例下，更易于制备得到各合金元素含量适宜的所述曲轴。
进一步地，根据所述压缩机用曲轴的应用领域，可以选择对浇铸后的所述曲轴铸件不经过热处理，直接进行精加工，制成对应的曲轴成品，例如当所述压缩机用曲轴用于旋转式压缩机时，可不经过热处理，所制得的球墨铸铁曲轴铸件的组织为珠光体+铁素体+球状石墨，为低铁素体量的牛眼组织，石墨球化率在80％以上，铁素体含量在25％以下，曲轴铸件的表面硬度为85～108HRB，抗拉强度≥650MPa，其耐磨性与QT600的比较参见图2所示(摩擦磨损方式：环-块试样摩擦磨损；摩擦条件：干磨；试验力：400N；转速：400r/min；摩擦时间：30min)，可以看出，本发明提供的压缩机用曲轴(未经热处理)相比于QT600具有更好的耐磨性。
或者，也可以选择对浇铸后的所述曲轴铸件先进行热处理，然后再精加工制成对应的曲轴成品，例如，当所述压缩机用曲轴用于涡旋压缩机或汽车压缩机时，可选择对所述曲轴铸件进行热处理，热处理后的球墨铸铁基体组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，曲轴铸件的表面硬度在53～65HRc范围内，抗拉强度≥700MPa，其耐磨性与QT600的比较参见图3所示(摩擦磨损方式：环-块试样摩擦磨损；摩擦条件：干磨；试验力：400N；转速：400r/min；摩擦时间：30min)，可以看出，本发明提供的压缩机用曲轴(经过热处理)相比于QT600具有更好的耐磨性。也即，在本发明的一些实施例中，步骤S10之后、步骤S20之前，还包括：对所述曲轴铸件进行热处理。其中，当所述压缩机用曲轴用于涡旋压缩机时，可选择对所述曲轴铸件整体或者局部进行热处理，局部热处理可针对曲轴在实际应用中磨损率较高的部位进行热处理，以提高对应部位的耐磨性。
具体地，在本发明的一些实施例中，所述热处理包括：先在850～930℃下保温0.5～4h，淬火，再在180～280℃下保温1～6h，回火。经过此热处理方式后，球墨铸铁的金相组织为回火马氏体、球状石墨、均匀分布的碳化物以及少量残余的奥氏体组织，高硬度的马氏体及均匀分布的碳化物有利于曲轴耐磨性的提升。
本发明还提出一种压缩机，所述压缩机包括压缩机用曲轴，所述压缩机曲轴所含有的合金元素和/或其制备方法参照上述实施例。需要说明的是，由于本发明提供的压缩机采用了本发明上述压缩机用曲轴及其制备方法的全部技术方案，因此至少具有以上实施例所带来的全部有益效果，在此不再一一赘述。
进一步地，所述压缩机包括但不限于为家用制冷装置或者车载制冷装置中的压缩机，所述家用制冷装置的压缩机包括旋转式压缩机或涡旋压缩机，通常对应柜式空调或挂式空调，所述车载制冷装置中的压缩机包括汽车压缩机，通常对应车载空调。
本发明还提出一种制冷设备，所述制冷设备包括压缩机，所述制冷设备包括但不限于为家用空调或车载空调等，所述压缩机的组成部件参照上述实施例。需要说明的是，由于本发明提供的制冷设备采用了本发明上述压缩机的全部技术方案，因此至少具有以上实施例所带来的全部有益效果，在此不再一一赘述。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将55wt％回炉料、37wt％废钢、0.82wt％锰铁、3.33wt％硅铁、0.87wt％铬铁、1wt％钼铁、0.35wt％铜以及1.63wt％的增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.16wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.35wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.16wt％含铋孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率93％，铁素体含量10％，硬度103HRB；其组成元素包括C：3.82％，Si：2.5％，Mn：0.52％，P：0.021％，S：0.012％，Mg：0.045％，Cr：0.48％，Mo：0.19％，Cu：0.32％，Fe：91.1325％。
(3)将得到的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于旋转式压缩机的曲轴。
实施例2
(1)将54wt％回炉料、39wt％废钢、0.81wt％锰铁、3.32wt％硅铁、0.92wt％铬铁、0.44wt％钼铁、0.36wt％铜以及1.15wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.15wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.34wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.16wt％硅钡孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率96％，铁素体含量6％，硬度105HRB；其组成元素包括C：3.81％，Si：2.41％，Mn：0.55％，P：0.024％，S：0.013％，Mg：0.031％，Cr：0.45％，Mo：0.26％，Cu：0.36％，Fe：92.092％。
(3)将得到的曲轴铸件进行热处理，先在880℃下保温2h，淬火，然后在250℃下保温4h，回火，经过热处理后的球墨铸铁组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，硬度57HRC。
(4)将经过热处理后的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于涡旋压缩机的曲轴。
实施例3
(1)将55wt％回炉料、35wt％废钢、0.86wt％锰铁、4wt％硅铁、1.2wt％铬铁、0.7wt％钼铁、0.45wt％铜以及2.79wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.15wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.36wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.16wt％硅钡孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率96％，铁素体含量4％，硬度102HRB；其组成元素包括C：3.75％，Si：2.41％，Mn：0.64％，P：0.013％，S：0.016％，Mg：0.031％，Cr：0.78％，Mo：0.23％，Cu：0.36％，Fe：91.77％。
(3)将得到的曲轴铸件进行热处理，先在880℃下保温2h，淬火，然后在260℃下保温4h，回火，经过热处理后的球墨铸铁组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，硬度56HRC。
(4)将经过热处理后的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行表面DLC(等离子体聚合沉积技术)处理，制得用于汽车压缩机的曲轴。
实施例4
(1)将45wt％回炉料、46wt％废钢、0.94wt％锰铁、2.12wt％硅铁、1.34wt％铬铁、1.08wt％钼铁、0.74wt％铜以及2.78wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.1wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.2wt％含锑孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.1wt％含铋孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率94％，铁素体含量8％，硬度104HRB；其组成元素包括C：3.64％，Si：2.13％，Mn：0.012％，P：0.01％，S：0.059％，Mg：0.043％，Cr：0.56％，Mo：0.08％，Cu：0.25％，Fe：93.216％。
(3)将得到的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于旋转式压缩机的曲轴。
实施例5
(1)将40wt％回炉料、50wt％废钢、1wt％锰铁、3.6wt％硅铁、1.4wt％铬铁、1.15wt％钼铁、0.6wt％铜以及1.75wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.2wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.39wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.16wt％含铋孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率95％，铁素体含量7％，硬度102HRB；其组成元素包括C：3.41％，Si：2.35％，Mn：0.054％，P：0.15％，S：0.001％，Mg：0.052％，Cr：0.88％，Mo：0.3％，Cu：0.47％，Fe：92.333％。
(3)将得到的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于旋转式压缩机的曲轴。
实施例6
(1)将60wt％回炉料、35wt％废钢、0.5wt％锰铁、1.5wt％硅铁、0.5wt％铬铁、0.3wt％钼铁、0.2wt％铜以及2wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.15wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.28wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.1wt％含锑孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率96％，铁素体含量5％，硬度101HRB；其组成元素包括C：3.28％，Si：2.76％，Mn：0.27％，P：0.48％，S：0.023％，Mg：0.057％，Cr：0.3％，Mo：0.21％，Cu：0.01％，Fe：92.61％。
(3)将得到的曲轴铸件进行热处理，先在850℃下保温4h，淬火，然后在180℃下保温6h，回火，经过热处理后的球墨铸铁组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，硬度55HRC。
(4)将经过热处理后的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于涡旋压缩机的曲轴。
实施例7
(1)将53wt％回炉料、42wt％废钢、0.7wt％锰铁、2.5wt％硅铁、0.5wt％铬铁、0.6wt％钼铁、0.2wt％铜以及0.5wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.12wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.16wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.05wt％含铋孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率95％，铁素体含量9％，硬度103HRB；其组成元素包括C：3％，Si：3％，Mn：0.83％，P：0.99％，S：0.041％，Mg：0.038％，Cr：1％，Mo：0.14％，Cu：0.13％，Fe：90.462％。
(3)将得到的曲轴铸件进行热处理，先在930℃下保温0.5h，淬火，然后在280℃下保温1h，回火，经过热处理后的球墨铸铁组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，硬度56HRC。
(4)将经过热处理后的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于涡旋压缩机的曲轴。
实施例8
(1)将50wt％回炉料、40wt％废钢、0.6wt％锰铁、4wt％硅铁、1.5wt％铬铁、1wt％钼铁、0.8wt％铜以及1.9wt％增碳剂进行熔炼。
(2)在浇包中加入0.18wt％稀土镁球化剂，向熔炼的铁水中加入0.07wt％硅钡孕育剂，然后将铁水浇铸入模具中，在铁水浇铸过程中加入0.03wt％硅钡孕育剂进行随流孕育，浇铸后冷却形成球墨铸铁曲轴铸件，其组织为珠光体+铁素体+球状石墨，球化率96％，铁素体含量8％，硬度103HRB；其组成元素包括C：4％，Si：2％，Mn：0.99％，P：0.75％，S：0.009％，Mg：0.041％，Cr：0.62％，Mo：0.01％，Cu：0.6％，Fe：90.98％。
(3)将得到的曲轴铸件进行热处理，先在900℃下保温1h，淬火，然后在210℃下保温3h，回火，经过热处理后的球墨铸铁组织为回火马氏体+残余奥氏体+碳化物，硬度57HRC。
(4)将经过热处理后的曲轴铸件进行精加工成成品曲轴，进行磷化处理，制得用于涡旋压缩机的曲轴。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种压缩机用曲轴，其特征在于，所述压缩机用曲轴包括以下质量百分比的化学成分：
C：3.0～4.0％；
Si：2.0～3.0％；
Mn：0.01～0.99％；
P：0.01～0.99％；
S：0.001～0.059％；
Mg：0.03～0.06％；
Cr：0.3～1.0％；
Mo：0.01～0.3％；
Cu：0.01～0.6％；以及，
Fe：91.322～94.629％。
2.如权利要求1所述的压缩机用曲轴，其特征在于，所述压缩机用曲轴还包括铋、锑和钡中的至少一种。
3.如权利要求1所述的压缩机用曲轴，其特征在于，所述压缩机用曲轴的表面硬度为85～108HRB，抗拉强度≥650MPa；或者，
所述压缩机用曲轴的表面硬度为53～65HRc，抗拉强度≥700MPa。
4.一种如权利要求1至3中任意一项所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S10、将含有元素C、Si、Mn、P、S、Mg、Cr、Mo、Cu、Fe的铸造原材料以及孕育剂、球化剂进行熔炼铸造，得到以球墨铸铁为基材的曲轴铸件；
步骤S20、对所述曲轴铸件进行精加工，制得压缩机用曲轴。
5.如权利要求4所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，所述孕育剂包括含铋孕育剂、含锑孕育剂、硅钡孕育剂中的至少一种；和/或，
所述孕育剂的质量为所述铸造原材料质量的0.1～0.55％。
6.如权利要求4所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，步骤S10包括：
将回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂进行熔炼得到铁水，向所述铁水中加入球化剂以及部分含量的孕育剂，随后进行铁水浇铸，并在所述铁水浇铸的过程中加入剩余部分的孕育剂，浇铸后冷却得到曲轴铸件。
7.如权利要求6所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，所述回炉料、废钢、锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、铜以及增碳剂的质量分数分别为40～60％、35～50％、0.5～1％、1.5～4％、0.5～1.5％、0.3～1.2％、0.2～0.8和0.5～2.8％。
8.如权利要求4所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，步骤S10之后、步骤S20之前，还包括：
对所述曲轴铸件进行热处理。
9.如权利要求8所述的压缩机用曲轴的制备方法，其特征在于，所述热处理包括：
先在850～930℃下保温0.5～4h，淬火，再在180～280℃下保温1～6h，回火。
10.一种压缩机，其特征在于，所述压缩机包括如权利要求1至3中任意一项所述的压缩机用曲轴。
11.一种制冷设备，其特征在于，所述制冷设备包括如权利要求10所述的压缩机。
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