一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金，包括以下重量百分比的组份：Si、Cu、Mg、Mn、Ti、Sr、Zr、Cr、Fe、B、V、Zn、Re、Sn、Pb、Be、Sc、Li、Ni、La，其余为铝，各组分质量百分比之和为100％。该铝硅合金重量轻、质量好、强度高、塑性高，延伸率高，流动性能好，压铸件生产中易脱模，制备工艺简单、成本较低。
【专利说明】
-种用于空调压缩机缸体的错括合金及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于金属材料领域，特别设及一种用于空调压缩机缸体的侣娃合金，还设 及该侣娃合金的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车制造行业的发展，汽车空调技术的研究越来越快。汽车空调压缩机是其 中的核屯、部件，汽车空调压缩机通常采用斜盘轮转活塞进行压缩，斜盘高速旋转可达3000 转/min,在旋转工作时会对气体进行压缩吸气等过程，此时需要有良好的排气及密封阀板 组件。缸体是空调压缩机中重要的部件，现有空调压缩机缸体具有多方面的缺陷:一是通常 为铁忍缸体，自重较大，使用不便;二是由于使用铁质缸体，因此需要使用铁质的活塞环，因 此摩擦系数很大;=是由于活塞和缸孔的摩擦系数大因此压缩机的空载扭矩大；四是因扭 矩较大因此需要消耗较大发动机动力，能源消耗非常大。
[0003] 侣娃合金由于具有密度小、流动性好、比强度高等优点，广泛用于航空航天、石化、 汽车、机械、民用等领域。然而，现有侣娃合金材料通常包括侣、娃、儀、铁、铜、锋等成分，由 于合金中各元素的含量不同，因此各元素在合金中空间分布差异较大，导致各合金综合性 能不同，特别是力学性能上差异较大。此外，娃侣合金的硬度相对于铁质材料较差，空调压 缩机内部斜轮高速旋转，常规铁质缸体在恶劣环境下工作，因此空调压缩机缸体均不采用 娃侣合金作为缸体材料。
【发明内容】
[0004] 发明目的：本发明的目的是提供一种强度高、塑性高、流动性能好、压铸件生产中 易脱模的侣娃合金及其制备方法。
[0005] 技术方案：本发明提供的一种用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百 分比的组份：513.0-5.0%，化0.16-0.18%，]\%1.16-1.18%，]\1110.41-0.43%，1'10.06-0.08%,Sr 0.16-0.18%,Zr 0.26-〇. 28% ,Cr 0.21-〇. 23 % ,Fe 0.52-0.54%,B 0.46-0.50%,V 0.54-0.56% ,Zn 0.31-〇 . 35 % ,Re 0.15-〇 . 18 % , Sn 0.38-〇 . 42 % ,Pb 0.66-0.68%，Be 0.23-0.25%，Sc 0.16-0.18%，Li 0.64-0.66%，Ni 0.52-0.54%，La 0.01-0.03%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0006] 作为改进，包括W下重量百分比的组份：Si 3.8-4.2% ,Cu 0.16-0.18% ,Mg 1.16-1.18%，Mn 0.41-0.43%，Ti 0.06-0.08%，Sr 0.16-0.18%，Zr 0.26-0.28%，Cr 0.21-0.23%，Fe 0.52-0.54%，B 0.46-0.50%，V 0.54-0.56%，Zn 0.32-0.34%，Re 0.15-0.18%，Sn 0.38-0.42%，Pb 0.66-0.68%，Be 0.23-0.25%，Sc 0.16-0.18%，Li 0.64-0.66%，Ni 0.52-0.54%，La 0.01-0.03%，其余为侣，各组分质量百分比之和为 100%。
[0007] 作为另一种改进，包括W下重量百分比的组份:Si 4.0% ,Cu 0.17% ,Mg 1.17%， Mn 0.42%，Ti 0.07%，Sr 0.17%，Zr 0.27%，Cr 0.22%，Fe 0.53%，B 0.48%，V 0.55%,Zn 0.33%,Re 0.16%,Sn 0.40%,Pb 0.67%,Be 0.24%,Sc 0.17%,Li 0.65%, Ni 0.53% ,La 0.02%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0008] 本发明还提供了一种用于空调压缩机缸体的侣娃合金的制备方法，包括W下步 骤：
[0009] (1)按待制备侣娃合金的各元素重量份选料，同时控制原料中的有害元素含量，其 中：S含量含0.008 %，P含量含0.025 % ;将原料于烙炼炉内烙炼，得烙炼液；
[0010] (2) W氣气为载体将精炼剂粉喷入烙炼炉内对烙炼液精炼，化渣，即得合金液；
[001。 （ 3)合金液经过滤、诱铸、冷却，即得。
[001^ 其中，步骤(1)中，烙炼溫度为810-82(TC。
[OOU]其中，步骤(2)中，所述精炼剂为无钢精炼剂，精炼溫度为720-730°C，精炼时间为 30-50min。
[0014] 本发明还提供了一种使用寿命长的空调压缩机缸体，包括缸体本体(1)、前盖(2)、 后盖(3);所述前盖(2)和后盖(3)分别设于缸体本体(1)两端面;所述前盖(2)中屯、设有转臂 轴孔(4)，转臂轴孔(4)周围均匀设有一组通孔(11);所述缸体(1)内设有转臂轴套(5)，所述 转臂轴套(5)周围均匀设有一组空压室(6);所述缸体本体（1)自外向内包括防腐层(7)、侣 基层(8)、锻铜层(9)和二硫化钢层（10);所述防腐层(7)的厚度为锻铜层(9)的厚度 为0.5-2mm;所述二硫化钢层（10)的厚度为所述缸体（1)为侣娃合金缸体，所述娃侣 合金包括W下重量百分比的组份：Si 3.0-5.0%，Cu 0.16-0.18%，Mg 1.16-1.18%，Mn 0.41-0.43%,Ti 0.06-0.08%,Sr 0.16-0.18 % , Zr 0.26-0.28% , Cr 0.21-0.23% ,Fe 0.52-0.54%，B 0.46-0.50%，V 0.54-0.56%，Zn 0.31-0.35%，Re 0.15-0.18%，Sn 0.38-0.42%，Pb 0.66-0.68%，Be 0.23-0.25%，Sc 0.16-0.18%，Li 0.64-0.66%，Ni 0.52-0.54% ,La 0.Ol-0.03%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0015] 有益效果:本发明提供的侣娃合金重量轻、质量好、强度高、塑性高，流动性能好， 压铸产品时易脱模，制备工艺简单、成本较低。
[0016] 该侣娃合金纯度高、质量好，铁、铜、锋作为该侣合金中最有害的元素，导致侣合金 中富铁相易长成粗大的针片状，从而使侣娃合金塑性降低，本发明通过严格控制铁、铜、锋 的含量，从而提高了侣娃合金的强度和塑性。
[0017] 该侣娃合金中娃含量较高，使娃的结晶溫度能够接近共晶点，从而可极大的减少 合金中缩松缺陷的形成，显著提高铸件组织的致密度，从而进一步提高了合金的塑性。
[0018] 该侣娃合金中儀含量较低，儀含量提高尽管可W提高侣合金强度，然而却会同时 降低侣娃合金的塑性，儀含量过高时未固溶的Mg2Si相分布于晶界会对侣合金的塑性造成 较大影响。
[0019] 该侣娃合金中儘含量较高，从而使合金压铸过程中脱模性能好，同时，儘元素还是 一种能够有效降低铁、铜、锋等杂质的中和元素，能够有效改善富铁相形貌，使针片状的e-AlFeSi相转变为对性能影响较小的汉字状Ali5(FeMn)3Si2,从而进一步提高了合金的强度 和塑性。
[0020] 该侣娃合金中锁含量较高，有利于合金净化烙体、去除杂质、细化枝晶组织、阻碍 再结晶和晶粒长大、提高合金热稳定性，使有害的粗大针状、棒状或片状的e-FeAlSi相在铸 造时之间变为对合金热加工性能及力学性能影响小的圆润的团块状Q-FeAlSi相，从而提高 该侣娃合金的强度和塑性;同时有利于改善压铸产品的脱模性能。
[0021] 本发明提供的侣娃合金的制备方法工艺简单，操作简便，成本低廉，通过喷粉精 炼、氣气排氨气，过滤除渣，净化了侣娃合金的纯度，减少了孔桐缺陷，使制备的侣娃合金强 度高、塑性高。通过本发明的制备方法可将该娃侣合金制备成娃侣合金锭，从而使运输、使 用更方便。
【附图说明】 图1为本发明的空调压缩机缸体的结构示意图； 图2为本发明的空调压缩机缸体的左视图； 图3为缸体本体的局部放大图。
【具体实施方式】
[0022] 根据下述实施例，可W更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实 施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限 制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0023] 实施例1
[0024] 用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百分比的组份：Si 3.0% ,Cu 0.16%，Mg 1.16%，Mn 0.43%，Ti 0.08%，Sr 0.18%，Zr 0.28%，Cr 0.23%，Fe 0.54%， B 0.46%,V 0.54%,Zn 0.31%,Re 0.18%,Sn 0.42%,Pb 0.68%,Be 0.25%,Sc 0.18% ,Li 0.66%，Ni 0.52% ,La 0.01%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0025] 上述用于空调压缩机缸体的侣娃合金的制备方法，包括W下步骤：
[0026] (1)按待制备侣娃合金的各元素重量份选料，同时控制原料中的有害元素含量，其 中：S含量含0.008%，P含量含0.025% ;将原料于烙炼炉内820°C烙炼，得烙炼液；
[0027] (2) W氣气为载体将精炼剂粉喷入烙炼炉内对烙炼液720°C精炼50min，化渣，即得 合金液；
[002引（3)合金液经过滤、诱铸、冷却，即得。
[0029] 实施例2
[0030] 用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百分比的组份：Si 5.0% ,Cu 0.18%，Mg 1.18%，Mn 0.41%，Ti 0.06%，Sr 0.16%，Zr 0.26%，Cr 0.21%，Fe 0.52%， B 0.50%,V 0.56%,Zn 0.35%,Re 0.15%,Sn 0.38%,Pb 0.66%,Be 0.23%,Sc 0.16% ,Li 0.64% ,Ni 0.54% ,La 0.03%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0031] 上述用于空调压缩机缸体的侣娃合金的制备方法，包括W下步骤：
[0032] (1)按待制备侣娃合金的各元素重量份选料，同时控制原料中的有害元素含量，其 中：S含量< 0.008 %，P含量< 0.025 % ;将原料于烙炼炉内81 (TC烙炼，得烙炼液；
[0033] (2) W氣气为载体将精炼剂粉喷入烙炼炉内对烙炼液730°C精炼30min，化渣，即得 合金液；
[0034] (3)合金液经过滤、诱铸、冷却，即得。
[0035] 实施例3
[0036] 用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百分比的组份：Si 3.8% ,Cu 0.16%，Mg 1.16%，Mn 0.43%，Ti 0.08%，Sr 0.18%，Zr 0.28%，Cr 0.23%，Fe 0.54%， B 0.46%,V 0.54%,Zn 0.32%,Re 0.18%,Sn 0.42%,Pb 0.68%,Be 0.25%,Sc 0.18% ,Li 0.66% ,Ni 0.52% ,La 0.01%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0037] 实施例4
[0038] 用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百分比的组份：Si 4.2% ,Cu 0.18%，Mg 1.18%，Mn 0.41%，Ti 0.06%，Sr 0.16%，Zr 0.26%，Cr 0.21%，Fe 0.52%， B 0.50%,V 0.56%,Zn 0.34%,Re 0.15%,Sn 0.38%,Pb 0.66%,Be 0.23%,Sc 0.16% ,Li 0.64%，Ni 0.54% ,La 0.03%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。
[0039] 实施例5
[0040] 用于空调压缩机缸体的侣娃合金，包括W下重量百分比的组份：Si 4.0% ,Cu 0.17%，Mg 1.17%，Mn 0.42%，Ti 0.07%，Sr 0.17%，Zr 0.27%，Cr 0.22%，Fe 0.53%， B 0.48%,V 0.55%,Zn 0.33%,Re 0.16%,Sn 0.40%,Pb 0.67%,Be 0.24%,Sc 0.17% ,Li 0.65% ,Ni 0.53% ,La 0.02%，其余为侣，各组分质量百分比之和为100%。 [0041 ] 实施例6
[0042] 对实施例1至6的用于空调压缩机缸体的侣娃合金测定其抗拉强度、屈服强度和延 伸率。
[0043] 测定仪器:CMT4503万能电子实验机，结果见表1。
[0044] 表1实施例1至11的合金性能
[0045]
[0046] 实施例7
[0047] 使用寿命长的空调压缩机缸体，包括缸体本体1、前盖2、后盖3;前盖2和后盖3分别 设于缸体本体1两端面;前盖2中屯、设有转臂轴孔4,转臂轴孔4周围均匀设有一组通孔11;缸 体1内设有转臂轴套5,转臂轴套5周围均匀设有一组空压室6;缸体本体1自外向内包括防腐 层7、侣基层8、锻铜层9和二硫化钢层10;防腐层7的厚度为锻铜层9的厚度为0.5-2mm;二硫化钢层10的厚度为1 -2mm;所述缸体1为实施例1至5侣娃合金制得的缸体。
【主权项】
1. 一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金，其特征在于:包括以下重量百分比的组份:Si 3.0-5.0%,Cu 0.16-0.18% ,Mg 1.16-1.18 % ,Μη 0.41-0.43 % , Ti 0.06-0.08 % , Sr 0.16-0.18% ,Zr 0.26-0.28 % , Cr 0.21-0.23% ,Fe 0.52-0.54%,Β 0.46-0.50%,V 0.54-0.56% ,Ζη 0.31-0.35 % ,Re 0.15-0.18 % , Sn 0.38-0.42% ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0.23-0.25%，Sc 0.16-0.18%，Li 0.64-0.66%，Ni 0.52-0.54%，La 0.01-0.03%，其余 为铝，各组分质量百分比之和为100%。2. 根据权利要求1所述的一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金，其特征在于:包括以下 重量百分比的组份：Si 3.8-4.2%，Cu 0.16-0.18%，Mg 1·16-1·18%，Μη 0.41-0.43%，Ti 0.06-0.08% ,Sr 0.16-0.18 % , Zr 0.26-0.28 % , Cr 0.21-0.23 % ,Fe 0.52-0.54%,Β 0.46-0.50%,V 0.54-0.56% ,Ζη 0.32-0.34% ,Re 0.15-0.18 % , Sn 0.38-0.42 % ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0.23-0.25 % , Sc 0.16-0.18 % , Li 0.64-0.66% ,Ν? 0.52-0.54% ,La 0.01-0.03%，其余为铝，各组分质量百分比之和为100%。3. 根据权利要求1所述的一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金，其特征在于:包括以下 重量百分比的组份：Si 4.0%，Cu 0.17%，Mg 1.17%，Mn 0.42%，Ti 0.07%，Sr 0.17%， Zr 0.27%，Cr 0.22%，Fe 0·53%，Β 0.48%，V 0·55%，Ζη 0.33%，Re 0.16%，Sn 0.40%，Pb 0.67%，Be 0.24%，Sc 0.17%，Li 0.65%，Ni 0.53%，La 0.02%，其余为铝， 各组分质量百分比之和为100%。4. 一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 按待制备铝硅合金的各元素重量份选料，同时控制原料中的有害元素含量，其中：S 含量< 0.008 %，P含量< 0.025 % ;将原料于熔炼炉内熔炼，得熔炼液； (2) 以氩气为载体将精炼剂粉喷入熔炼炉内对熔炼液精炼，扒渣，即得合金液； (3) 合金液经过滤、浇铸、冷却，即得。5. 根据权利要求7所述的一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金的制备方法，其特征在 于:步骤(1)中，熔炼温度为810-820°C。6. 根据权利要求7所述的一种用于空调压缩机缸体的铝硅合金的制备方法，其特征在 于:步骤(2)中，所述精炼剂为无钠精炼剂，精炼温度为720-730°C，精炼时间为30-50min。7. -种使用寿命长的空调压缩机缸体，其特征在于:包括缸体本体（1 )、前盖(2)、后盖 (3) ;所述前盖(2)和后盖(3)分别设于缸体本体(1)两端面;所述前盖(2)中心设有转臂轴孔 (4) ，转臂轴孔(4)周围均匀设有一组通孔(11);所述缸体(1)内设有转臂轴套(5)，所述转臂 轴套(5)周围均匀设有一组空压室(6);所述缸体本体（1)自外向内包括防腐层(7)、铝基层 (8)、镀铜层(9)和二硫化钼层（10);所述防腐层（7)的厚度为镀铜层（9)的厚度为 0.5-2mm;所述二硫化钼层（10)的厚度为l-2mm;所述缸体（1)为错娃合金缸体，所述娃错合 金包括以下重量百分比的组份：Si 3.0-5.0%，Cu 0.16-0.18%，Mg 1.16-1.18%，Mn 0.41-0.43% ,Ti 0.06-0.08% ,Sr 0.16-0.18 % , Zr 0.26-0.28% , Cr 0.21-0.23% ,Fe 0.52-0.54%,B 0.46-0.50%,V 0.54-0.56 % , Zn 0.31-0.35 % , Re 0.15-0.18 % , Sn 0.38-0.42% ,Pb 0.66-0.68% ,Be 0.23-0.25 % , Sc 0.16-0.18% ,Li 0.64-0.66% ,Ni 0.52-0.54%，La 0.01-0.03%，其余为铝，各组分质量百分比之和为100%。
【文档编号】F04B39/12GK105861886SQ201610097323
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月23日
【发明人】曹靖
【申请人】江苏盈科汽车空调有限公司