本发明专利技术属于合金材料技术领域，一种轴流压缩机动叶片合金材料及其制备方法，所述合金材料包括下述重量百分比的成分：Si8～10%、Cu1～2%、Mn0.2～0.8%、Zr＜0.3%、Fe＜0.3%、Zn＜0.2%、Ti＜0.1%、余量的Al及杂质元素，经熔炼、塑形及热处理等步骤得到符合要求的动叶片合金材料，通过加入适量的Mn元素提高了铝合金动叶片的强度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于合金材料
，，所述合金材料包括下述重量百分比的成分：Si8～10%、Cu1～2%、Mn0.2～0.8%、Zr＜0.3%、Fe＜0.3%、Zn＜0.2%、Ti＜0.1%、余量的Al及杂质元素，经熔炼、塑形及热处理等步骤得到符合要求的动叶片合金材料，通过加入适量的Mn元素提高了铝合金动叶片的强度。【专利说明】
本专利技术属于合金材料
，具体涉及。
技术介绍
动叶片是轴流压缩机的高速旋转件，设计要求其在270米/秒线速度超速运转试验，不得有任何变形。动叶片材料普遍采用合金钢锻件铣削焊接或铆接成型，也可采用铝合金锻件铣削焊接成型，上两种方式的缺点是:成本高，加工工艺复杂，制作周期长，不利于批量生产，特别是合金钢比重较大，影响转子组转动惯量，长期运转稳定性差。 在这种背景下，需要研制出一种新型铸造铝合金，要求:①较小的室温和高温变形性能，②较高的强度和韧性，③较好的工艺性(流动性好、抗杂质能力强)，④较宽的温度间隔，⑤抗氟利昂腐蚀(R134a)，⑥通过280米/秒线速度超速运转试验。经反复试验，证明ZL9-1.5合金材料完全满足以上要求。是轴流压缩机动叶片比较理想的一种材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型铸造铝合金代替合金钢或铝合金锻件制造轴流压缩机动叶片材料及其制备方法。 本专利技术的技术方案:一种轴流压缩机动叶片合金材料，所述合金材料包括下述重量百分比的成分:Si 8 ?10%、Cu I ?2%、Mn 0.2 ?0.8%、Zr < 0.3%、Fe < 0.3%、Zn < 0.2%、Ti < 0.1%、余量的Al及杂质元素。 作为优选，所述合金材料包括下述重量百分比的成分:Si 8%、Cu 1.5%、Mn 0.45%、Zr < 0.3%、Fe < 0.3%、Zn < 0.2%、Ti < 0.1%、余量的 Al 及杂质元素。 进一步的，所述杂质元素< 0.6%。 进一步的，所述轴流压缩机动叶片合金材料的制备方法，包括以下步骤:a、合金熔炼:在坩埚内均匀涂覆滑石粉和水玻璃；升温后加入预热至200?300°C的铝锭、含铜50%的Al-Cu中间合金及含硅25%的Al-Si中间合金，占总重量的60?70%，升温至其溶化后加入剩余铝锭；待炉温升至700?720°C时，将预热至200?600°C的Mn压入，熔化完毕；将炉温升至730?750°C，将预热至200?300°C的精炼剂压入铝液，缓慢均匀搅拌，待除气精炼作用完毕后，扒净炉渣；当炉温达到740?760°C时，将预热至200?300°C的变质剂均匀撒在金属液面上，静置8?10分钟后，压入坩锅中部，上下缓慢搅拌8?12分钟，制得合金熔体；将合金熔体浇铸至模具中，制得合金铸件；b、合金热处理:将铸件放入热处理炉中进行固溶，温度控制在(520?540)±5°C，保温时间6?8小时，水淬、人工时效，制得合金材料。 作为优选，步骤a中所述精炼剂选用六氯乙烷精炼剂，主要成分为C2Cl6,按炉料重量的0.5%准备。 作为优选，所述a中所述变质剂选用三元变质剂，主要成分为NaF、NaCl和K2ZrF6,按炉料重量的1%准备。 进一步的，所述步骤a中浇铸温度控制在720?740°C。 进一步的，所述步骤b中铸件在200°C进入热处理炉，升温速度彡150°C /小时。 进一步的，所述步骤b中水淬工艺为:热处理后的铸件淬入50?80°C的水中，铸件出炉至入水时间控制在15秒内。 进一步的，所述步骤b中人工时效工艺为:温度165±5°C，保温3.5?4.5小时，空冷。 本专利技术的有益效果:本专利技术材料性能指标如下:1、合金单铸试棒(金属型)机械性能通过上100炉以上机械性能分析、统计:Rm:320?380MPa，Rel:235?280MPa，A%):3 ?8，HB:90 ?110。 2、合金物理性能(I)耐蚀:通过工艺试验和长期的机组运转，证明该合金耐氟利昂。 (2)宏观组织:外观成型良好，无可见缺陷。加工表面针孔度达JB/T7946.3-1995标准2级以上。 (3)内部质量:经X射线照相检查无可见缺陷。针孔度达到GB/T11346-1989和HB657-1992标准2级以上。 1、本专利技术通过加入适量的Mn提高了铝合金动叶片的强度。 2、本专利技术的材料综合性能优于现有国内铸造铝合金材料，除铝、硅、铜、锰外，其它元素含量控制在小于1.5%，国内铸造铝合金要求其它元素含量控制在1%以内(GB/T1173-1995)，熔炼简单，操作方便，不需高纯炉料，经一般热处理后，就可获得良好的综合机械性能指标。 3、本专利技术材料结晶温度间隔宽、抗热裂倾向强，适于厚薄不均的复杂铸件，若用低压铸造，则可防止分散缩孔缺陷。 4、本专利技术材料抗氟利昂和海水腐蚀能力强。 5、本专利技术工艺简单，成本低，仅锻造铝合金的1/4，适于批量生产。 【具体实施方式】 为使本领域技术人员详细了解本专利技术的生产工艺和技术效果，下面以具体的生产实例来进一步介绍本专利技术的应用和技术效果。 实施例1一种轴流压缩机动叶片合金材料，所述合金材料包括下述重量百分比的成分: Si8%、Cu2%、Mn0.8%、Zr0.3%、Fe0.3%、Zn0.2%、T1.1%、余量的 Al 及杂质元素。 所述轴流压缩机动叶片合金材料的制备方法，包括以下步骤:a、合金熔炼: 在坩埚内均匀涂覆滑石粉和水玻璃；升温后加入预热至200°C的铝锭、含铜50%的Al-Cu中间合金及含硅25%的Al-Si中间合金，占总重量的60%，升温至其溶化后加入剩余铝锭；待炉温升至700°C时，将预热至200°C的Mn压入，熔化完毕；将炉温升至730°C，将预热至200°C的精炼剂(SRWJ1型六氯乙烷精炼剂，按炉料重量的0.5%准备)压入铝液，缓慢均匀搅拌，待除气精炼作用完毕后，扒净炉渣；当炉温达到740°C时，将预热至200°C的变质剂(SRNB3型三元变质剂，主要成分为NaF、NaCl和K2ZrF6，按炉料重量的1%准备)均匀撒在金属液面上，静置8分钟后，压入坩锅中部，上下缓慢搅拌8分钟，制得合金熔体；将合金熔体浇铸至模具中，温度控制在720°C，制得合金铸件；b、合金热处理:将铸件在200°C下放入热处理炉中进行固溶，升温速度110°C /小时；温度控制在515°C，保温时间6小时；热处理后的铸件淬入50°C的水中，铸件出炉至入水时间控制在15秒内；人工时效:温度160°C，保温3.5小时，空冷，制得合金材料。 实施例2一种轴流压缩机动叶片合金材料，所述合金材料包括下述重量百分比的成分: Si 10%, Cul%、Mn0.2%、Zr0.2%、Fe0.2%、Zn0.1%、T1.05%、余量的 Al 及杂质元素。 所述轴流压缩机动叶片合金材料的制备方法，包括以下步骤:a、合金熔炼:在坩埚内均匀涂覆滑石粉和水玻璃；升温后加入预热至300°C的铝锭、含铜50%的Al-Cu中间合金及含硅25%的Al-Si中间合金，占总重量的70%，升温至其溶化后加入剩余铝锭；待炉温升至720°C时，将预热至600°C的M本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴流压缩机动叶片合金材料，其特征在于，所述合金材料包括下述重量百分比的成分 ：Si 8 ～ 10%、Cu 1 ～ 2%、Mn 0.2 ～ 0.8%、Zr ＜ 0.3%、Fe ＜ 0.3%、Zn ＜ 0.2%、Ti＜ 0.1%、余量的Al 及杂质元素。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈凌，王琰，任琪，程晓，
申请(专利权)人：无锡康柏斯机械科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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