一种高效率、高转矩用锰铝合金制造技术

本发明专利技术提供了一种高效率、高转矩用锰铝合金，该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.80‑0.82％、Si：0.1‑0.15％、Zr：0.05‑0.15％、Fe：0.30‑0.50％、Cu：0.10‑0.20％、Ti：0.05‑0.08％。本发明专利技术中锰铝合金熔炼过程中锰与铝的比例严格按照1:120执行，可以满足电机既有2‑4％的较高转差和高的启动转矩，又有高效率特性电机的性能要求，通过加入的元素Zr能与Fe、Si等元素形成化合物作为第二相能有效增加锰铝合金的强韧性，将得到的锰铝合金经过均匀化处理，可以使合金内部的结晶组织得到改善，铸造应力得以消除，减少偏析。

【技术实现步骤摘要】
一种高效率、高转矩用锰铝合金
本专利技术属于锰铝合金
，尤其是涉及一种高效率、高转矩用锰铝合金。
技术介绍
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用，工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入，目前铝合金是应用最多的合金，其中锰铝合金的矫顽力极高，磁感应和最大磁能积都很低，适于作退磁效应很强的条件下工作的永磁材料，如在高斯表和电压调节器中作磁铁，还可作带旋转磁体的小型测量仪表中的磁簧等，但是现有的锰铝合金在使用过程中，由于锰铝元素含量的比例控制不好，导致锰铝合金所能承受的转矩较小，同时锰铝合金使用过程中韧性以及稳定性也相对较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种高效率、高转矩用锰铝合金，具有较高的效率和转矩。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种高效率、高转矩用锰铝合金，其特征在于：该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.80-0.82％、Si：0.1-0.15％、Zr：0.05-0.15％、Fe：0.30-0.50％、Cu：0.10-0.20％、Ti：0.05-0.08％、Zn：0.02-0.05％、Al：97.42-99.2％。所述的高效率、高转矩用锰铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)熔炼：熔炼炉中加入99.75％以上的铝锭在700～750℃温度下熔化后，按重量百分比加入中间合金元素，熔炼过程中在线加入铝钛硼丝，并采用专用搅拌工具均匀搅拌，经过在线除气、除渣、精炼和静置等处理，取样分析合格后将合金铝水过滤；(2)铸造或者喷射成形：将经过熔化精炼的铝合金溶液浇铸成锰铝合金铸锭，浇铸温度700-750℃，得到锰铝合金铸锭，或者采用熔炼后锰铝合金通过喷射成形法制取锰铝合金的沉积坯；(3)均匀化处理：浇铸后的锰铝合金铸锭或者喷射成形制取锰铝合金的沉积坯装入加热炉中，在590～620℃下保温，而后转移至水、风冷却炉内进行强力冷却，得到均匀化的锰铝合金铸锭和锰铝合金的沉积坯。进一步的，所述步骤(1)中加入的锰与铝含量比例为：1:120，所述步骤(1)中的搅拌速度为：30～50r/min，在搅拌过程中始终保证熔炼温度控制在700-750℃之间，所述步骤(1)中的在线除气是将氯、氩气吹入铝合金熔体中，形成大量的弥散气泡，铝合金液与氯、氩气充分接触，气泡在熔体中吸收熔体中的氢，以及吸附氧化夹渣之后上升到熔体的表面形成浮渣，所述步骤(1)中的在线除气是采用氩与氯混合气体除气，流量为1～5m3/h铝熔体，氩与氯流量比为1：0.03～0.04，分压为0.15～0.25MPa，转子转速为300～500r/min，所述步骤(1)中过滤方法为先用泡沫陶瓷过滤板过滤，然后再导入管式过滤箱中过滤，所述步骤(2)中喷射成形的工艺参数为：熔体温度为850-900℃，雾化压力为0.5-0.6MPa，导流嘴直径为3-4mm，接收距离为450-500mm，偏心距离为30mm以内，所述步骤(3)中均匀化处理的保温时间不低于12小时。相对于现有技术，本专利技术所述的高效率、高转矩用锰铝合金具有以下优势：1、本专利技术中锰铝合金熔炼过程中锰与铝的比例严格按照1:120执行，可以满足电机既有2-4％的较高转差和高的启动转矩，又有高效率特性电机的性能要求；2、本专利技术通过加入的元素Zr能与Fe、Si等元素形成化合物作为第二相能有效增加锰铝合金的强韧性；3、本专利技术将得到的锰铝合金经过均匀化处理，可以使合金内部的结晶组织得到改善，铸造应力得以消除，减少偏析。具体实施方式除有定义外，以下实施例中所用的技术术语具有与本专利技术所属领域技术人员普遍理解的相同含义。以下实施例中所用的有机溶剂或试剂，如无特殊说明，均为常规生化试剂，所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下面结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1一种高效率、高转矩用锰铝合金，其特征在于：该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.82％、Si：0.13％、Zr：0.10％、Fe：0.35％、Cu：0.10％、Ti：0.05％、Zn：0.05％、Al：98.4％。所述的高效率、高转矩用锰铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)熔炼：熔炼炉中加入99.75％以上的铝锭在750℃温度下熔化后，按重量百分比加入中间合金元素，其中锰与铝含量比例为：1:120，熔炼过程中在线加入铝钛硼丝，并采用专用搅拌工具按40r/min的速率均匀搅拌，在搅拌过程中始终保证熔炼温度控制在700-750℃之间，经过在线除气、除渣、精炼和静置等处理，其中在线除气过程采用采用氩与氯混合气体除气，流量为4m3/h铝熔体，氩与氯流量比为1：0.04，分压为0.2MPa，转子转速为400r/min，将氯、氩气吹入铝合金熔体中，形成大量的弥散气泡，铝合金液与氯、氩气充分接触，气泡在熔体中吸收熔体中的氢，以及吸附氧化夹渣之后上升到熔体的表面形成浮渣，取样分析合格后将合金铝水先用泡沫陶瓷过滤板过滤，然后再导入管式过滤箱中过滤；(2)铸造或者喷射成形：将经过熔化精炼的铝合金溶液浇铸成锰铝合金铸锭，浇铸温度750℃，得到锰铝合金铸锭，或者采用熔炼后锰铝合金通过喷射成形法制取锰铝合金的沉积坯，喷射成形的工艺参数为：熔体温度为860℃，雾化压力为0.6MPa，导流嘴直径为4mm，接收距离为500mm，偏心距离为30mm以内；(3)均匀化处理：浇铸后的锰铝合金铸锭或者喷射成形制取锰铝合金的沉积坯装入加热炉中，在620℃下保温12小时以上，而后转移至水、风冷却炉内进行强力冷却，得到均匀化的锰铝合金铸锭和锰铝合金的沉积坯。实施例2一种高效率、高转矩用锰铝合金，其特征在于：该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.82％、Si：0.10％、Zr：0.11％、Fe：0.30％、Cu：0.20％、Ti：0.05％、Zn：0.02％、Al：98.4％。所述的高效率、高转矩用锰铝合金的制备方法，包括如下步骤：(1)熔炼：熔炼炉中加入99.75％以上的铝锭在750℃温度下熔化后，按重量百分比加入中间合金元素，其中锰与铝含量比例为：1:120，熔炼过程中在线加入铝钛硼丝，并采用专用搅拌工具按40r/min的速率均匀搅拌，在搅拌过程中始终保证熔炼温度控制在700-750℃之间，经过在线除气、除渣、精炼和静置等处理，其中在线除气过程采用采用氩与氯混合气体除气，流量为4m3/h铝熔体，氩与氯流量比为1：0.04，分压为0.2MPa，转子转速为400r/min，将氯、氩气吹入铝合金熔体中，形成大量的弥散气泡，铝合金液与氯、氩气充分接触，气泡在熔体中吸收熔体中的氢，以及吸附氧化夹渣之后上升到熔体的表面形成浮渣，取样分析合格后将合金铝水先用泡沫陶瓷过滤板过滤，然后再导入管式过滤箱中过滤；(2)铸造或者喷射成形：将经过熔化精炼的铝合金溶液浇铸成锰铝合金铸锭，浇铸温度750℃，得到锰铝合金铸锭，或者采用熔炼后锰铝合金通过喷射成形法制取锰铝合金的沉积坯，喷射成形的工艺参数为：熔体温度为860℃，雾化压力为0.6MPa，导流嘴直径为4mm，接收距离为500mm，偏心距离为30mm以内；(3)均匀化处理：浇铸后的锰铝合金铸锭或者喷射成形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效率、高转矩用锰铝合金，其特征在于：该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.80‑0.82％、Si：0.1‑0.15％、Zr：0.05‑0.15％、Fe：0.30‑0.50％、Cu：0.10‑0.20％、Ti：0.05‑0.08％、Zn：0.02‑0.05％、Al：97.42‑99.2％。

【技术特征摘要】
1.一种高效率、高转矩用锰铝合金，其特征在于：该锰铝合金由包括如下重量百分数的合金元素：Mn:0.80-0.82％、Si：0.1-0.15％、Zr：0.05-0.15％、Fe：0.30-0.50％、Cu：0.10-0.20％、Ti：0.05-0.08％、Zn：0.02-0.05％、Al：97.42-99.2％。2.权利要求1中所述的高效率、高转矩用锰铝合金的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)熔炼：熔炼炉中加入99.75％以上的铝锭在700～750℃温度下熔化后，按重量百分比加入中间合金元素，熔炼过程中在线加入铝钛硼丝，并采用专用搅拌工具均匀搅拌，经过在线除气、除渣、精炼和静置等处理，取样分析合格后将合金铝水过滤；(2)铸造或者喷射成形：将经过熔化精炼的铝合金溶液浇铸成锰铝合金铸锭，浇铸温度700-750℃，得到锰铝合金铸锭，或者采用熔炼后锰铝合金通过喷射成形法制取锰铝合金的沉积坯；(3)均匀化处理：浇铸后的锰铝合金铸锭或者喷射成形制取锰铝合金的沉积坯装入加热炉中，在590～620℃下保温，而后转移至水、风冷却炉内进行强力冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文，张玲，
申请(专利权)人：重庆南岸三洋电器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50