专利名称：高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金的制作方法
专利说明高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金 本发明涉及铸造铝合金领域，具体地说是一种高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金。交流电动机转子导条普遍采用压铸或离心铸造，对于要求起动特性软的高转差率交流电动机，其转子导条通常使用高电阻率的铸造铝合金材料，并采用细而深的槽形。而一般的高电阻率铝合金塑性很差，浇铸时容易产生“断排”和“气孔”现象，或发生转子端环“热裂”，导致电动机转子报废。现有技术中，性能最好的高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金材料，是采用铝-锰-钛-铬-锆合金，它是在铝锰合金的基础上发展而来的，具有高而稳定的电阻率，良好的塑性和机械强度，抗热裂性能也十分优越。该铝合金的成份为铬0.17％锰1.43％锆0.2％钛0.28％硅＜0.15％铁＜0.16％铝余量其中锆元素的作用主要是改善铝合金的抗热裂性，但由于锆是一种稀有金属，价格十分昂贵，因此这种铸造铝合金材料的应用受到一定的限制。本发明的目的是提供一种电阻率高，同时具有优良的塑性和液态流动性，良好的抗热裂性能，由常规金属元素构成的铸造铝合金材料，以满足浇铸高转差率交流电动机转子导条的需要。
为了实现上述目的，本发明通过以下发法来实现一种高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金材料，包括铝、铬、锰、镍、钛、杂质硅和杂质铁等成份，其组成(重量)为
铬2～2.5％锰1.5～1.7％镍0.5％～1％钛0.1～0.15％硅＜0.2％铁＜0.3％铝余量本发明的要点是用镍代替铝-锰-钛-铬-锆合金中的锆元素。镍不但可以改善铝合金的抗热裂性，而且可以增加材料的韧性，同时价格便宜，从而降低了电动机的制造成本，提高了材料的推广应用价值。
铝合金中的锰元素的主要作用是提高电阻率，但当锰的含量接近2％时，会出现MnAl6脆性化合物，使合金的韧性下降，因此一般铝锰合金在75℃时的电阻率只能达到0.08Ω/mm2。因此，本发明的另一个要点是采用在铝合金中加入较高含量铬的方法，进一步提高电阻率，使本发明的铝合金在75℃时的电阻率大于0.09Ω/mm2，同时具有良好的韧性。
铝合金中钛元素的作用主要是细化晶粒，提高合金的液态流动性，增加塑性，本发明的铝合金延伸率可以达到25％以上。
另外，铝合金在冶炼时不可避免地会存在铁及硅的杂质，由于铁与锰可能形成粗大片状(FeMn)Al6偏析聚积物，另外硅和铁也会形成β(Fe-Si)针状初晶体，而这两种物质都会对铝合金的强度和韧性带来负面影响，铝合金中的铁含量过高还会影响电阻率。因此本发明的铝合金对铁及硅的含量应进行了控制。以上发明的铸造铝合金在深槽形的55KW高速分离机用高转差率交流电动机转子导条浇注中得到应用。电动机转子槽形最小宽度仅为3mm，长度达到300mm，该材料的延展性、液态流动性和抗“热裂”性能比普通铝合金明显提高，浇铸近100台电动机转子无一出现“断排”、“气孔”及“端环开裂”现象，材料在75℃时的电阻率达到0.095Ω/mm2，电动机在高转差率下起动运行时间可长达6分钟，性能满足要求。
对该铝合金材料进行力学性能试验，其延伸率为26％，抗拉强度σb＞11.5kg/mm2，布氏硬度HB＞38kg/mm2，试件为直径为7mm的园棒。
权利要求
1.一种高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金，其特征在于，它含有2～2.5％(重量)的铬、1.5～1.7％(重量)的锰、0.5％～1％(重量)的镍、0.1～0.15％(重量)的钛，杂质中硅＜0.2％(重量)，铁＜0.3％(重量)，其余为铝。
全文摘要
本发明涉及铸造铝合金领域。具体地说是一种高转差率交流电动机转子导条铸造铝合金，含有2～3％(重量)的铬、1.5～1.7％(重量)的锰、0.5％～1％(重量)的镍、0.1～ 0.15％(重量)的钛，杂质中硅＜0.2％(重量)，铁＜0.3％(重量)，其余为铝。本发明的铸造铝合金能满足高转差率交流电动机转子导条材料高电阻率的要求，同时具有优良的液态流动性和高塑性，抗"热裂"性能好，能有效地消除"断排"和"气孔"及"端环开裂"现象，适合于高转差率、深槽型交流电动机转子的制造。
文档编号C22C21/00GK1978687SQ200510111278
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者王仲伟, 诸俊良, 崔建昆, 何纪民, 孙峥峰 申请人:上海航发机械有限公司