空调压缩机轴封静环的合金材料及其生产方法技术

本发明专利技术提供一种空调压缩机轴封静环的合金材料及其生产方法。所述合金材料的主材料低硫低磷生铁Fe，其余合金材料包括铬Cr、锰Mn、钼Mo、硅Si、镍Ni、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料。所述合金材料经冶炼工艺的熔铸、高速离心铸造、热处理工艺制成空调压缩机轴封静环。采用本发明专利技术生产的空调压缩机轴封静环具有高组织致密性与高耐磨性的优点，实现在轴封静环和主轴封盖之间不会发生介质间隙泄露，以及在动环和轴封静环的端面紧密贴合做相对滑动时实现密封，在原空调压缩机轴封静环的使用寿命提高80%以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合金材料及其生产方法，特别涉及一种。
技术介绍
轴封静环是空调压缩机的关键部件，其主要作用防止轴向介质泄露。也就是说，防止在轴封静环和主轴封盖之间发生介质间隙泄露，以及在动环和轴封静环的端面紧密贴合做相对滑动时实现密封。其中，动环和轴封静环的端面彼此贴合做相对滑动时实现的密封也称作动密封，其构成机械密封中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的重要因素。然而，现有的球墨铸铁轴封静环由于其材料组织密度不够，使得其经过长期摩擦后密封性能变差，容易造成轴向介质的泄露，并由此产生空调压缩机售后维护费用高以及空调压缩机使用寿命短的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种，以解决上述技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案一种空调压缩机轴封静环的合金材料，其组成包括铬Cr、锰Mn、钥Mo、硅S1、镍N1、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料及低硫低磷生铁Fe，其中，按质量百分比，生铁Fe为95_97%、铬Cr为0. 15-0. 20%、锰Mn 为 0. 70-0. 9%、钥 Mo 为 0. 10-0. 15%、硅 Si 为 2. 20-2. 40%、镍 Ni 为 0. 1-0. 2%、铜 Cu 为0.40-0. 60%、碳 C 为 3. 10-3. 40%、硫 S 彡 0. 020%、磷 P 彡 0. 02%。一种空调压缩机轴封静环的生产方法，包括如下步骤 1)根据配比将材料中的低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr加入到中频炉内熔炼，待低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr熔化后，钢温在1450 1470 V时进行第一次脱氧处理，时间3 5分种，然后根据配比加入硅S1、锰Mn进行第二次脱气处理，时间2 3分种，渣料变成白色时脱氧完成，即可排渣出炉，得钢水； 2)利用高达2100r/ min高速离心铸造所产生的离心力均勻加压制造轴封静环的毛坯； 3)将轴封静环的毛坯均匀固定放置在炉膛内，加温至760°C，保持恒温3小时，自然冷却至510°C，保持恒温2小时，再加温至600°C，保持恒温2小时，加温至750°C，保持恒温3小时，加温至800°C，保持恒温4小时，然后按技术要求温度加至850°C，保持恒温4小时；上述步骤结束后，关闭电源，轴封静环随炉冷却，低于200 240°C即可出炉。优选地，热处理步骤中炉膛温度均匀性温度误差不超过±3°C，以使得通过退火处理工艺消除冷加工所产生的表面硬化与应力，保证产品材料力学性能的均匀性。本专利技术的技术效果在于1)采用本专利技术生产的轴封静环具有高致密性的特点，金相组织非常致密均匀，其摩擦磨耗面基本上无任何铸造缺陷存在，石墨全部为A型，长度在IOym以下，在原空调压缩机轴封静环的使用寿命提高80%以上。2)本专利技术生产的轴封静环的合金材料的摩擦表面的硬度控制在HB210 HB230之间。3)本专利技术生产的轴封静环的耐磨部分为珠光体组织，珠光体含量大于95%。采用本专利技术所制造的空调压缩机轴封静环具有高组织致密性与高耐磨性。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式实施例1 : 空调压缩机轴封静环的合金材料包括铬Cr、锰Mn、钥Mo、硅S1、镍N1、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料及低硫低磷生铁Fe。其中，按质量百分比，生铁Fe为95_97%、铬 Cr 为 0. 15-0. 20%、锰 Mn 为 0. 70-0. 9%、钥 Mo 为 0. 10-0. 15%、硅 Si 为 2. 20-2. 40%、镍 Ni为 0. 1-0. 2%、铜 Cu 为 0. 40-0. 60%、碳 C 为 3. 10-3. 40%、硫 S 彡 0. 020%、磷 P 彡 0. 02%。其中，铬能增强硬度、耐腐蚀与耐磨性；锰能提高强度、耐磨，在熔炼过程中起脱氧作用；钥具有耐磨、耐高温的特点；镍具有细化组织、耐磨、提高强度与韧性的作用；铜可增强韧性；烯土元素与微量金属材料具有细化组织、调节性能的作用。实施例2: 参见图1，图1为本专利技术实施例提出的 空调压缩机轴封静环的生产方法的流程图。其中，空调压缩机轴封静环的生产方法采用如下步骤 A.合金材料配方 生产该空调压缩机轴封静环所用的合金材料包括铬Cr、锰Mn、钥Mo、硅S1、镍N1、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料及低硫低磷生铁Fe。其中，按质量百分比，生铁 Fe 为 95-97%、铬 Cr 为 0. 15-0. 20%、锰 Mn 为 0. 70-0. 9%、钥 Mo 为 0. 10-0. 15%、硅 Si 为2.20-2. 40%、镍 Ni 为 0. 1-0. 2%、铜 Cu 为 0. 40-0. 60%、碳 C 为 3. 10-3. 40%、硫 S 彡 0. 020%、磷 P 彡 0. 02%。B.冶炼工艺的控制 冶炼工艺的控制原理是严格按配比材料量与纯金属、合金的熔点高低、材料性质实时加入。根据配比先将材料中的低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr加入到中频炉内熔炼，待低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr熔化后，钢温在1450 1470°C时进行第一次脱氧处理，时间3 5分种，然后根据配比加入硅S1、锰Mn进行第二次脱气处理，时间2 3分种，渣料变成白色时脱氧完成，即可排渣出炉，得钢水。C.高速离心铸造 通过高达2100r / min高速离心铸造所产生的离心力均勻加压制造轴封静环的毛还，确保材料组织的致密性与均匀性。D.热处理 轴封静环的毛坯产品必须采用专用工装固定均匀放置在炉膛内，以保证轴封静环退火温度的均匀与不变形。将轴封静环的毛坯产品加温至760°C，保持恒温3小时，自然冷却至510°C，保持恒温2小时，再加温至600°C，保持恒温2小时，加温至750°C，保持恒温3小时，加温至800°C，保持恒温4小时，然后按技术要求温度加至850°C，保持恒温4小时；上述步骤结束后，关闭电源，轴封静环随炉冷却，低于200 240°C即可出炉。根据本专利技术的设计变化，优选地，实施例2中热处理步骤中炉膛温度均匀性温度误差不超过±3°C，以使得通过退火处理工艺消除冷加工所产生的表面硬化与应力，保证产品(即轴封静环)材料力学性能的均匀性与摩擦磨耗性能。在此实施例中，通过配料、冶炼工艺的控制、高速离心铸造、热处理等工艺过程保证空调压缩机轴封静环的合金材料的综合机械性能满足技术条件，即空调压缩机轴封静环的合金材料的内部组织均匀致密，耐磨性能优良，经热处理后的材料表面硬度达到HB210 HB230 ；。此外，本专利技术提出的所制造的空调压缩机轴封静环通过疲劳运行试验与静态理化性能试验检测，得出产品的机械性能、金相组织、密封性能、耐摩与摩擦磨耗性能等关键技术指标全部满足技术要求。总体来说，根据本专利技术提出的所生产的空调压缩机轴封静环具有以下优点 I)轴封静环的合金材料具有高致密性的特点，金相组织非常致密均匀，其摩擦磨耗面基本上无任何铸造缺陷存在，石墨全部为A型，长度在10 y m以下，在原空调压缩机轴封静环的使用寿命提闻80%以上。2)轴封静环的合金材料的 摩擦表面的硬度控制在HB210 HB230之间。3)轴封静环的耐磨部分为珠光体组织，确保珠光体含量大于95%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空调压缩机轴封静环的合金材料，其组成包括：铬Cr、锰Mn、钼Mo、硅Si、镍Ni、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料及低硫低磷生铁Fe，其中，按质量百分比，生铁Fe为95?97%、铬Cr为0.15?0.20%、锰Mn为0.70?0.9%、钼Mo为0.10?0.15%、硅Si为2.20?2.40%、镍Ni为0.1?0.2%、铜Cu为0.40?0.60%、碳C为3.10?3.40%、硫S≤0.020%、磷P≤0.02%。

【技术特征摘要】
1.一种空调压缩机轴封静环的合金材料，其组成包括铬Cr、锰Mn、钥Mo、硅S1、镍N1、铜Cu、微量烯土、其它细化组织的金属材料及低硫低磷生铁Fe，其中，按质量百分比，生铁 Fe 为 95-97%、铬 Cr 为 0. 15-0. 20%、锰 Mn 为 0. 70-0. 9%、钥 Mo 为 0. 10-0. 15%、硅 Si 为2. 20-2. 40%、镍 Ni 为 0. 1-0. 2%、铜 Cu 为 0. 40-0. 60%、碳 C 为 3. 10-3. 40%、硫 S 彡 0. 020%、磷 P ≤ 0. 02%。2.如权利要求1所述的空调压缩机轴封静环的生产方法，包括如下步骤 1)根据配比将材料中的低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr加入到中频炉内熔炼，待低硫低磷生铁Fe、镍N1、铜Cu、铬Cr熔化后，钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵建，江国固，
申请(专利权)人：湘潭高耐合金制造有限公司，
类型：发明
国别省市：