專利名稱：一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊。
背景技術：
旋轉式活塞壓縮機工作時，偏心軸繞電機主軸作偏心運動，工作轉速達到觀80轉 /分，若不進行平衡，勢必造成較大震動，加速壓縮機磨損，甚至無法工作，為了減少壓縮機的振動與噪音，通常在壓縮機電機轉子的兩端安裝平衡塊，以故需增加平衡塊，在壓縮機工作時實現(xiàn)動平衡。壓縮機電機采用電磁感應原理產(chǎn)生旋轉力矩，帶動偏心軸轉動，則平衡塊須采用無磁或者弱磁的材料加工。平衡塊是壓縮機轉子的重要部件，起到減振、降噪的作用，銅合金平衡塊成本高， 且合金中含有少量鉛元素，對人體及環(huán)境危害較大。另外，鑒于壓縮機所用平衡塊采用銅和銅合金加工，目前銅價不斷上揚，壓縮機生產(chǎn)廠家面臨較大的成本壓力，尋找一種價格低廉、可加工性強的材料替代現(xiàn)有材料是壓縮機廠家亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題就是提供一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，具有無磁性、耐腐蝕、密度較大，能夠減小壓縮機體積的特點。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，包含以下以重量百分比計算的組分錳16% -M%，鋁 0.2% _3.5%，碳< 1%，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。錳(Mn)耐腐蝕性較鐵好，煉鐵過程中加入適量的錳。若加入3. 5%的錳，錳鋼如同玻璃一樣脆；若在鋼中加入13%以上的錳，這樣成為優(yōu)異的錳鋼，既堅硬、又強韌。錳對于奧氏體的作用不在于形成奧氏體，而是在于它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，可以起到穩(wěn)固奧氏體的作用，同時使材料不具備磁性。與鎳相比，第一，錳的熔點1244°C低于鎳的熔點1453°C，便于熔煉；第二，錳相對易于冶煉提取，材料成本相對低廉。結合本產(chǎn)品要求無磁性的特點，錳的含量要> 16%。 鋁(Al)屬于有色金屬類，比重較輕，延展性良好。鋁能在鋼表面形成致密的A1203保護膜， 提高鋼材的耐大氣以及鹽霧腐蝕性能，鋼中含量達到0. 2%即可以有效提高耐大氣腐蝕的性能。鋁是優(yōu)良的脫氧劑，能降低鋼的時效傾向，鋼板經(jīng)精軋后可長期存放，不產(chǎn)生應變時效。在鋼中加入適量的鋁后，利于鋼件在加工過程中硬度的降低和延展性的提高，利于產(chǎn)品成型和加工。進一步的，所述鋁的含量為1. 6% -3. 5%。本發(fā)明經(jīng)過試驗，加入到高錳鋼中的鋁含量控制在1.6% _3.5%，能夠進一步細化晶粒，也可以替代鎳來提高鋼的強度和韌性，并降低成本。進一步的，所述碳的含量< 0.25%。含碳量不超過0.25%，保證了基本的塑性加工能力。進一步的，所述碳的含量<0. 1%。含碳量不超過0. 1%，塑性加工能力尤其優(yōu)良。進一步的，所述壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊還包含以重量百分比計算的組分鉻1%-5%。鉻(Cr)在我國目前尚屬于稀缺元素，材料中加入適量的鉻后促使其內(nèi)部的矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞方面發(fā)展，可增強材料的防銹效果及硬度。進一步的，所述壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊還包含以重量百分比計算的組分銅0. 1% -3%。銅的主要作用改善耐蝕能力，但鋼的塑性、韌性下降。加入銅可提高鋼的可切削性，穩(wěn)固奧氏體，提高鍛造性能和耐腐蝕性能。但銅含量低時，提高鋼的強度和屈服比的效果較弱；銅含量較高時，對熱變形加工不利，在熱變形加工時導致銅脆現(xiàn)象。由于銅有石墨化傾向，所以其僅加入低碳鋼中，一般數(shù)量不大于1.5%。而且當含銅量超過 0.5%時，使鋼件在熱加工時表面容易產(chǎn)生裂紋。因此，一般優(yōu)選控制在0.之間。 但由于在本發(fā)明中產(chǎn)品對耐腐蝕性能、抗鹽霧性能要求比較高，所以提高銅的含量到3%。進一步的，所述銅的含量為1. 5% -3%。優(yōu)選添加1. 5% -3%銅，不僅能替代稀有金屬鎳，降低成本，還能提高奧氏體鋼對硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕性及對應力腐蝕的穩(wěn)定性。進一步的，在上述所有壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊的組分配比中，所述不可避免雜質(zhì)中包含以重量百分比計算的組分硫0. 5% -1. 5%。經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)硫含量控制在不高于1.5%的范圍內(nèi)，因為高錳的存在，降低了硫的影響，材料的可切削性能較好。采用上述技術方案后，本發(fā)明具有如下優(yōu)點加工方便易行，工序少，污染小，靈活性強，產(chǎn)品表面無氣孔、夾渣等缺陷，產(chǎn)品周轉期短，規(guī)格切換容易、控制精度高、自動化程度高，符合國家提出的“節(jié)能減排”精神，產(chǎn)品生產(chǎn)效率大大提高。
具體實施例方式本發(fā)明提供一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，具體組分配比的可行性方案有以下幾種。實施例一一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳為16%，鋁的含量可以選擇在0. 2%、0. 7%、1. 5%、2. 4%或3. 5%，碳的含量保證在等于或少于1%，如0. 1%,0. 25%、0. 9%或1%，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中包含硫，硫的含量以重量百分比計算的可以控制在0. 5%、0. 6%、0. 9%、1. 2%或1. 5%。實施例二一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳為18%，鋁的含量可以選擇在0.2%、1. 1%,2.0%,3. 或3.5%，碳的含量保證在等于或少于1 %，如0. 04%、0. 2%、0. 8%或1 %，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中包含硫，硫的含量以重量百分比計算的可以控制在0.5%、0.8%、1.0%、1.3%或1.5%。實施例三一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳為21%，鋁的含量可以選擇在0. 2%、0. 4%、2. 1%、3. 2%或3. 5%，碳的含量保證在等于或少于1%，如0. 1%、0. 3%、0.6%或1%，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中包含硫，硫的含量以重量百分比計算的可以控制在0.5%、0.6%、0.8%、1.4%或1.5%。實施例四一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳為23 %，鋁的含量可以選擇在0. 2 %、0. 6 %、1. 9 %、2. 5 %或3. 5 %，碳的含量保證在等于或少于1%，如0. 02%,0.2%,0.4%,0. 95%或1%，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中包含硫，硫的含量以重量百分比計算的可以控制在0. 5%、0. 7%、1. 1%、1. 3%或 1. 5%。實施例五一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳為M%，鋁的含量可以選擇在0. 2 %、0. 9 %、2. 8 %、3. 3 %或3. 5 %，碳的含量保證在等于或少于1%，如0. 05%,0. 08%,0. 25%,0. 7%或1 %，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中包含硫，硫的含量以重量百分比計算的可以控制在0.5^^0.6^^0.9^^1. 2%或 1. 5%。在實施例一至五中，壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊的組成成分均為鐵(Fe)、 錳(Mn)、鋁(Al)、碳(C)和不可避免雜質(zhì)，其中不可避免雜質(zhì)中控制硫(S)的含量。鐵作為本發(fā)明的基礎組分，因為其在自然界含量豐富，提取加工工藝成熟，易于獲得，因此價格低廉，考慮其硬度、磁性、耐腐蝕性等方面不足，需添加一些輔助成分，以改善其性能。錳的耐腐蝕性較鐵好，煉鐵過程中加入適量的錳。若加入3. 5%的錳，錳鋼如同玻璃一樣脆；若在鋼中加入13%以上的錳，這樣成為優(yōu)異的錳鋼，既堅硬、又強韌。錳對于奧氏體的作用不在于形成奧氏體，而是在于它降低鋼的臨界淬火速度，在冷卻時增加奧氏體的穩(wěn)定性，抑制奧氏體的分解，使高溫下形成的奧氏體得以保持到常溫。在適當?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，可以起到穩(wěn)固奧氏體的作用，同時使材料不具備磁性。與鎳相比，第一，錳的熔點1244°C 低于鎳的熔點1453°C，便于熔煉；第二，錳相對易于冶煉提取，材料成本相對低廉。結合本產(chǎn)品要求無磁性的特點，錳的含量要> 16%，在本發(fā)明中錳的含量在16% 之間。鋁屬于有色金屬類，比重較輕，延展性良好，在鋼中加入適量的鋁后，利于該鋼件在加工過程中硬度的降低和延展性的提高，利于產(chǎn)品成型和加工，而一般鋁的添加量不會超過1. 5 %，本發(fā)明經(jīng)過試驗，加入到高錳鋼中的鋁含量控制在1. 6% -3. 5 %，能夠進一步細化晶粒，也可以替代鎳來提高鋼的強度和韌性，并降低成本。而硫的含量控制在0. 5% -1. 5%，一般低碳鋼中會控制硫的含量在0. 5%以下，經(jīng)過試驗，在本發(fā)明中，發(fā)現(xiàn)硫含量可以控制在不高于1.5%的范圍內(nèi)，因為高錳的存在，能夠降低了硫的影響，材料的可切削性能較好。而低碳鋼中含碳量控制在0.25%及以下，能夠保證了鋼材基本的塑性加工能力， 當含碳量控制在0. 及以下時，鋼材的塑性加工能力尤其優(yōu)良。實施例六本實施例在實施例一至五中任意一個實施例的基礎上，增加新的組分鉻(Cr)。 增加鉻的含量以重量百分比計算為_5%，優(yōu)選1%、1.；35%、2.2%、3. 66%,4. 1%, 4. 95%或5%。本實施例增加耐腐蝕元素鉻，防銹性能好，然而鉻含量過高會造成材料硬度高，不利于切削，導致加工過程中模具、刀具磨損快，加工難度大，加工工藝不成熟。而且鉻價格也較高，添加過多會造成材料成本提高，因此鉻的含量控制在5%或5%以下。實施例七本實施例在實施例一至六中任意一個實施例的基礎上，增加新的組分銅(Cu)。 由于本發(fā)明的壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊采用鍛壓工藝加工，要求材料具有一定的塑性(延展性)、硬度和強度，及較好的可切削性能。為提高本發(fā)明的壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊的可加工性，特在材料中加入適量的銅。但添加銅的含量過低，體現(xiàn)出來的作用就與鎳相似，但作用效果比較弱，而添加銅的含量過高時，對熱變形加工不利，在熱變形加工時導致銅脆現(xiàn)象。經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)加入銅的含量在0. 1% -3%之間時可提高材料的可切削性，穩(wěn)固奧氏體，提高鍛造性能和耐腐蝕性能。增加銅的含量以重量百分比計算，可以控制在0. 1%,0. 4%U. 0%U. 5%、2. 0%或3. 0%。不僅能替代稀缺金屬鎳，降低成本，而且能夠避免產(chǎn)生銅脆現(xiàn)象。而優(yōu)選添加1. 5% -3%銅，還能提高奧氏體鋼對硫酸、磷酸及鹽酸等的抗腐蝕性及對應力腐蝕的穩(wěn)定性。除上述優(yōu)選實施例外，本發(fā)明還有其他的實施方式，本領域技術人員可以根據(jù)本發(fā)明作出各種改變和變形，只要不脫離本發(fā)明的精神，均應屬于本發(fā)明所附權利要求所定義的范圍。
權利要求
1.一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，包含以下以重量百分比計算的組分錳16% ，鋁0. 2% -3. 5%，碳< 1%，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述鋁的含量為1.6% -3.5%。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述碳的含量< 0.25%。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述碳的含量< 0.1%。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，還包含以重量百分比計算的組分鉻-5%。
6.根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，還包含以重量百分比計算的組分銅0. 1% -3%。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述銅的含量為1.5% -3%。
8.根據(jù)權利要求1至5任意一項所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述不可避免雜質(zhì)中包含以重量百分比計算的組分硫0. 5% -1. 5%。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述不可避免雜質(zhì)中包含以重量百分比計算的組分硫0. 5% -1. 5%。
10.根據(jù)權利要求7所述的一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，其特征在于，所述不可避免雜質(zhì)中包含以重量百分比計算的組分硫0. 5% -1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓縮機用無磁或弱磁高錳鋼平衡塊，包含以下以重量百分比計算的組分錳16％-24％，鋁0.2％-3.5％，碳≤1％，其余為鐵和不可避免雜質(zhì)。本發(fā)明加工方便易行，工序少，污染小，靈活性強，產(chǎn)品表面無氣孔、夾渣等缺陷，產(chǎn)品周轉期短，規(guī)格切換容易、控制精度高、自動化程度高，符合國家提出的“節(jié)能減排”精神，產(chǎn)品生產(chǎn)效率大大提高。
文檔編號F04C29/00GK102534366SQ20121001761
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權日2012年1月19日
發(fā)明者劉海波, 楊迎夏, 駱建鋒 申請人:浙江盾安機械有限公司