球墨铸铁和使用该球墨铸铁制造叶片的方法

球墨铸铁和使用该球墨铸铁制造叶片的方法
【专利摘要】本发明提供了一种球墨铸铁，一种使用该球墨铸铁制造回旋式压缩机叶片的方法，及一种采用该球墨铸铁的回旋式压缩机的叶片。该球墨铸铁包含3.4wt％～3.9wt％的碳(C)，2.0wt％～3.0wt％的硅(Si)，0.3wt％～1.0wt％的锰(Mn)，0.1wt％～1.0wt％的铬(Cr)，0.04wt％～0.15wt％的钛(Ti)，小于0.08wt％的磷(P)，小于0.025wt％的硫(S)，0.03wt％～0.05wt％的镁(Mg)，0.02wt％～0.04wt％的稀土元素，作为余量的铁(Fe)和杂质，且包含贝氏体基体结构，球状石墨和15vol％～35vol％的碳化物。
【专利说明】球墨铸铁和使用该球墨铸铁制造叶片的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种球墨铸铁(nodular graphite cast iron)和使用该球墨铸铁制造用于回旋式压缩机(rotary compressor)的叶片的方法。
【背景技术】
[0002]通常，压缩机包括:驱动马达，其用于在机壳的内部空间中产生驱动力(或动力)，和与驱动马达联接用于压缩制冷剂的压缩装置(compression unit)。压缩机可以根据制冷剂如何被压缩来分类。例如，对于回旋式压缩机，压缩装置包括:形成压缩空间的汽缸(cylinder)，将汽缸的压缩空间分成吸气室及排气室的叶片，多个用于支撑叶片并与汽缸一起形成压缩空间的承载部件(bearing members),和可转动地安装在汽缸内的旋转活塞(rolling piston)。
[0003]叶片插入形成于汽缸内的叶片槽里，并且其一端部固定于旋转活塞的外周部以将压缩空间分成两部分。在压缩过程中，叶片持续地在叶片槽内滑动。在此过程中，叶片持续地与高温和高压的制冷剂接触，并且保持着与旋转活塞和承载部件紧贴着的状态以防止制冷剂泄漏，因此要求叶片具有高强度和耐磨性(或抗磨损性)。
[0004]特别是，在使用诸如HFC等的新制冷剂以取代作为消耗臭氧层物质而不再使用的CFC的情况下，其相对于CFC具有差的润滑效果，并且为了降低能源消耗而使用变频器(inverter),要求叶片具有与现有技术相比高的耐磨性。

【发明内容】

[0005]技术问题
[0006]为了满足这些条件，目前，叶片是通过将高速钢或不锈钢加工成具有一定形状，并进行后处理，例如在其上进行表面处理等來制造。然而，这些叶片含有过高含量的价高的稀土金属，例如Gr、W、Mo、V和Co等,并且因为这些叶片通过锻造(forging)加工成一定形状，生产率低且成本高。特别是，为了提高耐磨性，叶片要具有高硬度，这使得难以通过锻造进行处理。
[0007]解决方案
[0008]本发明的一个方面提供一种球墨铸铁，其满足作为叶片材料对于强度和耐磨性的要求，且其通过提高生产率使单位制造成本降低。
[0009]本发明的另一个方面提供一种制造前述叶片的方法。
[0010]根据本发明的一个方面，提供了一种球墨铸铁，其包含:3.4wt %~3.9wt %的碳(C), 2.0wt % ~3.0wt % 的娃(Si), 0.3wt % ~1.0wt % 的猛(Mn), 0.1wt % ~1.0wt %的铬(Cr)，0.04wt % ~0.15wt % 的钛(Ti)，小于 0.08wt % 的磷(P)，小于 0.025wt %的硫⑶，0.03wt % ~0.05wt % 的镁(Mg), 0.02wt % ~0.04wt % 的稀土元素(rareearth resource),余量为铁(Fe)和杂质，并且包含贝氏体基体结构(bainite matrixstructure),球状石墨和15vol%~35vol%的碳化物。[0011]并且，球化剂(spheroidizing agent)和孕育剂(inoculant)可以加至从炉(furnace)中取出的处于熔融金属状态下的球墨铸铁中。这里，该球化剂可以熔融金属质量的1.0%~1.8%的量加入。
[0012]同时，该球墨铸铁的贝氏体基体结构可以通过热处理来转变奥氏体基体结构(austenite matrix structure)而得至丨J。
[0013]这里,热处理可以是等温淬火(austempering)。具体地,可以将球墨铸铁加热到880°C至950°C的温度，在该温度下维持30至90分钟，在温度为200°C至260°C的液体中维持I至3小时，然后，在空气中冷却至室温。这种情况下，该液体可以是硝酸盐溶液，在该溶液中KNO3和NaNO3以1:1的重量比混合。
[0014]同时，该含有经转变而得到的贝氏体基体结构的球墨铸铁可以被硫化以进一步包含厚度为0.005mm~0.0015mm的硫化层。
[0015]该球墨铸铁可以进一步包含0.2wt%~0.8wt%的钥(Mo)。
[0016]该球墨铸铁可以进一步包含0.05wt %~0.5wt %的鹤(W)。
[0017]该球墨铸铁可以进一步包含0.01wt%~0.3wt%的硼(B)。
[0018]根据本发明的另一个方面，提供一种制造压缩机叶片的方法，包括:熔炼步骤(melting step),制造包含 3.4wt % ~3.9wt % 的碳(C), 2.0wt % ~3.0wt % 的娃(Si)，
0.3wt % ~1.0wt % 的猛(Mn), 0.1wt % ~1.0wt % 的络(Cr), 0.04wt % ~0.15wt % 的钦(Ti)，小于 0.08wt % 的磷(P)，小于 0.025wt % 的硫(S)，0.03wt % ~0.05wt % 的镁(Mg)，
0.02wt%~0.04wt%的稀土元素,余量为铁(Fe)和杂质的熔融金属；烧铸步骤(castingstep)，其中将熔融金属注入到铸模(mold)中并且将其冷却得到一含有球状石墨和15vol %~35vol %碳化物的半制品；磨削步骤(grinding step),其中将该冷却的半制品磨削至具有一预设的形状；和热处理步骤，其中将该磨削的产品加热处理以将奥氏体基体结构转变成贝氏体基体结构。
[0019]这里，该方法可以进一步包括球化步骤，在该步骤中将该熔融金属取出且对其施用球化剂。
[0020]并且，该热处理步骤可以包括:将该磨削的半制品加热到880°C至950°C，并将该半制品维持在该温度30至90分钟；将该半制品维持在温度为200°C至260°C的液体中I至3小时；和在空气中将该半制品冷却至室温。这种情况下，该液体可以是硝酸盐溶液，在该溶液中KNO3和NaNO3以1:1的重量比混合。
[0021]该方法可以进一步包括:精磨步骤(fine grinding step),其中精细地磨削已完成热处理的半制品。
[0022]该方法可以进一步包括:一硫化步骤(sulphurizing step),其中在已完成热处理的半制品的表面上形成厚度为0.005~0.0015mm的硫化层。
[0023]该叶片可以进一步包含0.2wt%~0.8wt%的钥(Mo)。
[0024]该叶片可以进一步包含0.05wt%~0.5wt%的鹤(W)。
[0025]该叶片可以进一步包含0.01wt%~0.3wt%的硼⑶。
[0026]根据本发明的另一个方面，提供了一种使用前述球墨铸铁制造的压缩机叶片。
[0027]本发明的有益效果
[0028]根据本发明的实施例，贝氏体基体结构包括球状石墨和15vol%~35vol%的碳化物，并且在这种情况下，碳化物的硬度相当高以至耐磨性被提高并耐冲击，且球状石墨的润滑性进一步增强了耐磨性。此外，硫化层的存在进一步增强了球状石墨的润滑性能和耐磨性，因此，即使使用新型制冷剂时，压缩机也能稳定地运行。
[0029]此外，由于价高的稀土元素的含量很小，原材料的价格可以显著地降低。另外，与现有技术中采用伴随有后处理的锻造工艺来制造叶片相比，叶片可以通过允许制造多个叶片的浇铸工艺来制造，因此，叶片可以容易地被加工，并且其精度可以得到提高。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]图1示意性地示出一样品的正视图，该样品用于检测根据本发明的一个实施例的球墨铸铁的抗张强度；
[0031]图2至图10显示根据本发明第一至第九实施例的球墨铸铁的放大的表面结构的照片。
【具体实施方式】
[0032]将参照附图详细描述本发明的实施例。
[0033]通常,铸铁具有相当高的硬度使其具有优良的耐磨性和切削性(machinability),但具有低抗张强度和高脆性以致其很少被用作暴露于高压环境下的部件。特别是，对于前述的压缩机叶片，由于其在紧贴着相邻组件的状态下滑动以防止压缩的制冷剂泄漏，而且由于处于高压环境中，要求其具有比现有技术更高的耐磨性。在本发明的一个实施例中，提供了通过混合适量的多 种组分而具有高抗张强度和耐磨性的球墨铸铁，以用于各种目的。下面阐述各个组分。这里，除非另有说明，每个含量是基于重量比。
[0034](I)碳(C):3.4%~3.9%
[0035]在铸铁中存在的碳是以石墨或以Fe3C来表示的碳化物形式存在。因此，当碳含量小时，大部分的碳以碳化物的形式存在，所以，球状石墨结构没有适当地出现。因此，碳以
3.4%或更多的量被加入以得到完全均匀的球状石墨结构。同时，随着碳含量的增加，凝固点降低，有利于改善铸造性能；然而，石墨沉积被过度地增加会提高脆性且不利地影响抗张强度。即，当碳饱和度(Sc)为约0.8至0.8时，能够得到最高的抗张强度，因此，碳的上限被确定为3.9%以获得良好的抗张强度。
[0036](2)硅(Si):2.0%~3.0%
[0037]娃,作为石墨化剂(graphitizer),用于分解碳化物以沉淀石墨。即，娃的添加获得了碳含量增加的效果。此外，硅用于使存在于铸铁中的细小的石墨结构生长成为片状石墨结构。由此长成的片状石墨结构通过镁或球化剂等生成为球状石墨。特别是，贝氏体基体结构的机械性能随硅(Si)含量的增加而增加。即，当加入大量的硅时，贝氏体基体结构能够被加强从而提高抗张强度，并且当硅含量为3.0%或更少时这种效果是明显的。原因是随着硅含量的增加，石墨的直径减小且铁素体(ferrite)含量增加从而加速向贝氏体的转变。
[0038]即，当Si/C增加时，石墨含量减小，因此高含量的硅加强了基体结构从而提高了抗张强度，并且当对熔融金属进行孕育时这种效果更明显。
[0039]然而，当硅含量超过3.0%时，这种效果就饱和了。此外，当硅含量过高时，碳化物含量减小从而降低材料的硬度和耐磨性，使得材料难以熔化(dissolved)，并且在随后的冷却过程中使奥氏体结构转变为马氏体结构从而增加脆性。此外，随着硅含量的增加，热导率降低，使得在冷却或加热操作中温度分布不均匀，从而增加残余应力。因此，硅含量被确定为 2.0%~3.0%。
[0040](3)锰(Mn):0.3%~1.0%
[0041]猛是一种可抑制碳石墨化的白口铸铁加速元素(a white cast ironacceleration element),用于稳定结合碳(即，渗碳体)。并且，猛抑制铁素体的沉淀并降低珠光体的尺寸，因此就制造铸铁珠光体的基体结构来说锰是有用的。特别是，锰与铸铁的硫结合以生成硫化锰。硫化锰在熔融金属的表面漂浮以使得其可以作为熔渣被除去，或者被凝固且作为非金属夹杂物残留在铸铁中以防止硫化铁的生成。即，锰也可用作中和硫的危害性的元素。为了加速形成珠光体和除去硫成分，锰的含量为0.3%~1.0%。
[0042](4)铬(Cr):0.1%~1.0%
[0043]当加入大量的铬，其为抑制石墨化的一种元素时，石墨转变为白口铸铁并且硬度被过度地提高从而降低了切削性。同时，铬用于稳定碳化物并有助于提高耐热性。因此，铬以0.1 %~1.0 %的量被加入以提高机械性能和耐热性。此外，铬提高可硬化性(hardenability)并在共析转变(eutectoid transformation)情况下用于稳定珠光体铸铁。
[0044](5)钥(Mo):0.2%~0.8%
[0045]当钥的含量为0.8%或更少时，其用于稳定碳化物并降低珠光体和石墨的尺寸。当加入钥时，磷的量应被降低。否则，形成四维P-Mo共晶(P-Mo eutectic)会增加脆性。同时，钥用于改善断面结构的均匀性，提高强度、硬度、冲击强度、疲劳强度(fatigue strength)、高温(550°C以下)性能，降低收缩率，改善热处理特性，并提高可硬化性。考虑了这些因素，钥的含量被确定为0.2^-0.8?^
[0046](6)硼(B):0.05% ~0.5%
[0047]硼减小石墨的尺寸，但它也减少了石墨的量并促进碳化物的形成。特别是，碳化硼形成以具有网状，并且当硼含量小时，网状具有不连续的形状，但是当硼含量过多时，会形成一连续的网形以降低机械性能。因此，硼的含量为0.05%~0.5%。
[0048]这里，在Si/B〈80情况下，会形成不连续的网，在80〈Si/B〈130情况下，会形成少量碳化硼，并且在Si/B>130情况下，会形成连续网。因此，结合硅含量，调整硼含量以获得Si/B〈80。
[0049](7)钛(Ti):0.04%~0.15%
[0050]钛降低石墨尺寸，加速珠光体的形成，并提高珠光体的高温稳定性。此外，对于熔融金属，钛具有强的脱氮作用(denitrification)和脱氧作用(deoxidation)。因此，当加入钛时，石墨化被加速。由于钛降低石墨的尺寸，它增大了抗张强度，防止冷硬(chilling)，并改善耐磨性。为了这个目的，钛的含量为0.04%~0.15%。
[0051](8)钨(W):0.05 ~0.5%
[0052]钨是一种具有高熔点的金属，属于周期表中第六周期组元素。钨，一种银白色金属，具有与钢的外貌类似的外貌。同时，钨的碳化物具有很高的硬度、耐磨性和抗熔性(ant1-fusibility)。因此,可以通过球墨铸铁中适当地加入鹤来形成碳化鹤，由此提高硬度。此外，钨作为加速珠光体形成的元素，其含量为0.05^-0.5?^
[0053](9)稀土元素(RE):0.02%~0.04%
[0054]稀土元素用作球化剂，其含量为0.02%~0.04%。
[0055](10)磷(P):0.3%或更少
[0056]磷形成磷化铁(Fe3P)化合物，其与铁素体和碳化铁一起以三元共晶斯氏体(ternary eutectic steadite)存在。磷化铁容易过冷并在烧铸时容易引起偏析(segregation)。因此，随着磷含量的增加，脆性增大且抗张强度急剧地降低。磷的含量被定为0.3%或更少。
[0057](11)硫(S):0.1%或更少
[0058]随着硫含量的增加，熔融金属的流动性降低，收缩性增加，并且可能会产生缩孔(shrinkage cavities)或裂纹。因此,优选地,含有的硫尽可能少。在这种情况下，当含有的硫的量为0.1 %或更少时，这种不良影响不会大大地产生，藉此控制含有前述含量的硫。
[0059]球墨铸铁可以通过混合具有上述特性的元素来生产，并用于制造压缩机的叶片。在下文中，将 对由球墨铸铁制成的压缩机叶片的制造工艺进行说明。
[0060](I)熔炼
[0061]通过选出适当比例的前述元素来配制原材料，将原材料置入一中频感应炉中，加热使得原料完全熔化，然后，进行熔炼。在这种情况下，从炉中取出熔融金属的温度为约1500。。至 1550 0C ο
[0062](2)球化(Spherioidization)和孕育
[0063]用于球化石墨的球化剂以及孕育剂被接种(inoculated)到在熔炼过程中被熔炼的熔融金属。这里，作为球化剂，可以使用包括镁(Mg)、钙(Ca)、被认为是加速石墨球化的元素的稀土元素(RE)在内的球化剂。具体地，具有诸如Mg:5.5-6.5%，Si =44-48%,Ca:0.5-2.5%, AL<1.5%, RE:0.8-1.5%, Mg0〈0.7%的成分的球化剂以熔融金属质量的1.0%~1.8%的量加入。
[0064]同时，孕育通过产生大量石墨核心来加速石墨化，并且通过形成石墨的均匀分布促进强度的提高。作为一种孕育剂，钡硅铁合金(FeSi72Ba2)可以被使用，并且其含量为熔融金属质量的0.4%~1.0%。
[0065](3)浇铸
[0066]在孕育工序中经接种的熔融金属被注入到一被预制成一包含具有所需形状的空腔的模具中。这里，浇铸是通过采用树脂覆膜砂(resin-coated sand)的壳型铸造工艺或注模工艺(investment mold process)来实施的。冷却的叶片半制品含有球状石墨和碳化物，并且该碳化物的含量为叶片总体积的约例如，包括称为碳化铁的Fe3C或类似物。
[0067](4)磨削
[0068]对在浇铸工艺中得到的叶片半制品进行磨削以具有预设的形状。
[0069](5)热处理
[0070]热处理工艺是一类用于将奥氏体基体结构转变为贝氏体的等温淬火。等温淬火指的是如下工艺:将在奥氏体状态下的奥氏体基体结构维持在Ms点或更高的温度，在盐浴中将其淬火，并将其空气冷却。这里，淬火指的是将过冷的奥氏体维持在一个恒定的温度，直至奥氏体完全转变为贝氏体。
[0071]具体地说，通过采用能够控制空气温度的电阻炉将具有经磨削的珠光体基体结构的叶片半制品加热到880°C至950°C的温度，保持约30至90分钟，迅速放入温度为200°C至260°C的硝酸盐溶液中，保持约I至3小时，然后，将其取出以在空气中室温下冷却。通过这样的热处理，奥氏体基体结构被转变成贝氏体基体结构，并且相应地，韧性和抗冲击性可以被大幅地改善。即，当热处理完成后，可以得到含有贝氏体基体结构、碳化物和球状石墨的叶片。
[0072]这里，硝酸盐溶液中，KNO3和NaNO3以重量比1:1的比例混合。该硝酸盐溶液是一种与普通淬火油相比具有以下优点的淬火介质:
[0073]-在硝酸盐溶液的淬火过程中，不需要蒸汽成膜(steamfilm)步骤，并且高温区的冷却速度非常快，因此厚的工件能够具有一良好的淬火结构。
[0074]-在低温区等温过程中，硝酸盐溶液具有接近于O的冷却速度，在淬火过程中产生非常小的应变。
[0075]-硝酸盐的冷却速度可以通过调节水的含量来调节(该冷却速度介于热油冷却速度和油冷却速度的四倍之间)，因此，这将非常方便。
[0076]-工件的表面显示了应力压缩状态，工件破裂趋于减少，并且工件的寿命得以延长。
[0077]-淬火后，工件具有带有均匀金属光泽的淡靛蓝的蓝颜色(paleindigo bluecolor),在被洗漆之后不需要被开槽(channeled)或打孔(pinned),并且具有高的耐腐蚀性能。
[0078](6)精磨和抛光
[0079]通过热处理而得到的含有碳化物的球墨铸铁的叶片被精磨和抛光加工以具有最终的构造和所要求的表面质量。
[0080](7)硫化
[0081]从精磨和抛光工艺获得的球墨铸铁的叶片被硫化以在叶片的表面上形成厚度为0.005~0.015mm的硫化层。该硫化层与叶片中存在的球状石墨一起用于进一步提高叶片的润滑性和耐磨性。这里，硫化层可以不必包括在内，但当以高压缩比使用一种新型制冷剂或类似物时，该硫化层有利于改善耐磨损性和润滑性。
[0082]实施例1
[0083]实施例1是通过以下工艺制造而成。
[0084]通过混合以元素质量百分数计的C:3.4%, S1:2.0%, Mn:0.3%, Cr:0.1%, Ti:
0.04%, P<0.08%, S<0.025%, Mg:0.03%，和 Re:0.02%和作为余量的 Fe 来制备原材料，并且将原材料放入中频感应炉中。升高温度以使原材料完全熔化，且原材料被熔炼成球墨铸铁的熔融金属。该熔融金属在1500°C的温度下从炉中取出。
[0085]对已经熔炼和从炉中取出的球墨铸铁的熔融金属进行球化和孕育，并且在这种情况下，球化剂是一种稀土硅铁镁合金FeSiMg6REl，其以原料液质量的1.0 %的量加入，且孕育剂是一种钡硅铁合金(FeSi72Ba2)，其以原料液质量的0.4%的量加入。
[0086]在上述过程中，经过孕育的球墨铸铁的熔融金属通过壳型铸造工艺或注模工艺被浇铸，从而得到包含片状石墨和碳化物的珠光体铸铁叶片，并且在这种情况下，该碳化物的含量为所述叶片总体积的15%。
[0087]将由前述步骤得到的叶片磨削以得到所需的形状。
[0088]此后，将该叶片加热至880°C的温度，并在此温度下维持30分钟。此后，将该叶片放入温度为200°C的硝酸盐溶液中，维持I小时，从该溶液中取出，并在室温下冷却以将基体结构转变为奥氏体。这里，该结构包括奥氏体、碳化物、球状石墨及少量马氏体。所得到的叶片半制品被细磨和抛光，然后，被硫化从而在叶片的表面上形成厚度为0.005mm的硫化层。
[0089]实施例2
[0090]至于实施例2，熔化含有以元素质量百分数计的C:3.7%，Si:2.5%, Mn:0.6%,Cr:0.5 %, Mo:0.4 %, W:0.25 %, B:0.05 %, Ti:0.09 %, Ρ〈0.08 %, S〈0.025 %, Mg:
0.04%和Re:0.03%以及作为余量的Fe的原材料，并在1525 °C的温度下取出熔融金属。然后，将孕育剂和球化剂注入到熔融金属中。在这种情况下，球化剂是一种稀土硅铁镁合金FeSiMg6REl，其以原料液质量的1.4%的量加入，及孕育剂是一种钡硅铁合金(FeSi72Ba2)，其以原料液质量的0.7 %的量加入。此后，熔融金属通过一壳型铸造工艺或注模工艺被浇铸从而得到其中碳化物为25vol%的叶片半制品。
[0091]将该叶片磨削，加热至915°C的温度，在此温度下维持I小时，放入温度为230°C的硝酸盐溶液中，维持I至3小时，取出并在空气中冷却至室温，从而得到奥氏体球墨铸铁叶片。对该叶片进行细磨和抛光，以及硫化从而在叶片的表面形成厚度为0.008mm的硫化层。
[0092]实施例3
[0093]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.9%, Si:3.0%, Mn:1.0%, Cr:1.0%, Mn:
0.8%, W:0.5%, B:0.1%, Ti:0.15%, Ρ〈0.08%, S〈0.025%, Mg:0.05%和 Re:0.04%，以及作为余量的Fe的原材料，并在1550°C的温度下取出，向其中加入以熔融金属的质量计的
1.8%的球化剂FeSiMg6REl和1.0%的孕育剂FeSi72Ba2。此后，将熔融金属通过壳型铸造工艺或注模工艺进行浇铸以获得含有35vol %碳化物的叶片，并且该叶片被磨削至具有一定的形状。
[0094]将磨削的叶片加热至950°C，在此温度下维持1.5小时，放入温度为260°C的硝酸盐溶液中，然后，在空气中冷却至室温以得到含有奥氏体基体结构、碳化物和球状石墨的叶片。此后，通过精磨和抛光得到叶片的最终形状，并对叶片进行硫化以在叶片的表面形成厚度为0.015mm的硫化层。
[0095]实施例4
[0096]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.5%, S1:2.2%, Mn:0.4%, Cr:0.3%, Mo:0.2%, Ti:0.06%,P<0.08%,S<0.025%,Mg:0.035%和 Re:0.025% 以及作为余量的 Fe 的原材料，并在1510°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例1的相同。
[0097]实施例5
[0098]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.6%，S1:2.3%, Mn:0.5%, Cr:0.4%, W:
0.3%, Ti:0.07%,P<0.08%,S<0.025%,Mg:0.036%和 Re:0.026% 以及作为余量的 Fe 的原材料，并在1520°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例2的相同。
[0099]实施例6
[0100]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.7%, S1:2.4%, Mn:0.7%, Cr:0.6%, B:0.3%, Ti:0.08%,P<0.08%,S<0.025%,Mg:0.042%和 Re:0.032% 以及作为余量的 Fe 的原材料，并在1530°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例3的相同。
[0101]实施例7
[0102]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.8%, S1:2.6%, Mn:0.8%, Cr:0.7%, Mo:
0.2%,W:0.5%,Ti:0.04%,P<0.08%,S<0.025%,Mg:0.036%，和 Re:0.035% 以及作为余量的Fe的原材料，并在1540°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例1的相同。
[0103]实施例8
[0104]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.5%, S1:3.0%, Mn:0.3%, Cr:0.9%, Mo:
0.8%, B:0.01%, Ti:0.08%, P<0.08%, S<0.025%, Mg:0.03%，和 Re:0.04% 以及作为余量的Fe的原材料，并在1550°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例2的相同。
[0105]实施例9
[0106]熔化含有以元素质量百分数计的C:3.9%, Si:2.0%, Mn:1.0%, Cr:0.1%, W:
0.05%, B:0.1%, Ti:0.15%, P<0.08%, S<0.025%, Mg:0.05%，和 Re:0.02% 以及作为余量的Fe的原材料，并在1510°C的温度下取出熔融金属。其他剩余过程与实施例3的相同。
[0107]上述实施例的数据经整理罗列于下面所示的表1中。
[0108]表1
[0109]
【权利要求】
1.一种球墨铸铁，其包含: 3.4wt% ~3.9wt% 的碳(C)；
2.0wt % ~3.0wt % 的娃(Si)； 0.3wt%~1.0wt% 的猛(Mn)； 0.1wt%~1.0wt% 的络(Cr)； 0.04wt% ~0.15wt% 的钦(Ti)； 小于0.08wt%的磷(P)； 小于0.025界七％的硫(S)； 0.03wt%~ 0.05wt% 的镁(Mg)； 0.02wt % ~0.04wt % 的稀土元素； 余量为铁(Fe)和杂质；且 包含贝氏体基体结构，球状石墨和15vol%~35vol%的碳化物。
2.根据权利要求1所述 的球墨铸铁，进一步包含:被加入到熔融状态的球墨铸铁中的球化剂和孕育剂。
3.根据权利要求2所述的球墨铸铁，其中，所述球化剂以所述熔融球墨铸铁质量的1.0%~1.8%的量被加入。
4.根据权利要求1所述的球墨铸铁，其中，所述球墨铸铁的贝氏体基体结构是通过热处理来转变奥氏体基体结构而得到的。
5.根据权利要求4所述的球墨铸铁，其中，如下进行所述热处理:加热到880°C至950°C的温度，在该温度下维持30至90分钟，在温度为200°C至260°C的液体中维持I至3小时，然后，冷却至室温。
6.根据权利要求5所述的球墨铸铁，其中，所述液体是硝酸盐溶液，在该溶液中KNO3和NaNO3以1:1的重量比混合。
7.根据权利要求4所述的球墨铸铁，其中，该含有经转变而得到的贝氏体基体结构的球墨铸铁被硫化以进一步包含厚度为0.005mm~0.0015mm的硫化层。
8.根据权利要求1所述的球墨铸铁，进一步包含:0.2wt%~0.8wt%的钥(Mo)。
9.根据权利要求1所述的球墨铸铁，进一步包含:0.05wt%~ 0.5wt%的钨(W)。
10.根据权利要求1所述的球墨铸铁，进一步包含:0.01wt%~0.3wt%的硼(B)。
11.一种制造压缩机叶片的方法，该方法包括: 熔炼熔融金属，该熔融金属包含:3.4wt%~3.9wt%的碳(C),2.0wt %~3.0wt %的娃(Si), 0.3wt%~1.0wt % 的猛(Mn), 0.1wt %~1.0wt % 的络(Cr), 0.04wt%~0.15wt% 的钛(Ti)，小于 0.08wt% 的磷(P)，小于 0.025wt% 的硫(S), 0.03wt%~0.05wt% 的镁(Mg),0.02wt%~0.04wt%的稀土元素,余量为铁(Fe)和杂质； 在浇铸操作中将所述熔融金属注入到铸模中； 冷却铸模以得到含有球状石墨和15vol%~35vol%碳化物的半制品； 在磨削操作中将该冷却的半制品磨削至具有预设的形状；和 在热处理中将该磨削的产品加热处理以将奥氏体基体结构转变成贝氏体基体结构。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括:取出所述熔融金属；和对所述熔融金属施用球化剂。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述热处理包括: 将所述磨削的半制品加热到880°C至950°C ； 将所述半制品维持在该温度30到90分钟； 将所述半制品维持在温度为200°C至260°C的液体中1至3小时；及 将所述半制品冷却至室温。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述液体是硝酸盐溶液，在该溶液中KNO3和NaNO3以1:1的重量比混合。
15.根据权利要求11所述的方法，进一步包括:在精磨操作中精细地磨削已完成热处理的半制品。
16.根据权利要求11所述的方法，进一步包括:在已完成热处理的半制品的表面上形成厚度为0.005mm~0.0015mm的硫化层。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，该叶片包含0.2wt%~0.8wt%的钥(Mo)。
18.根据权利要求12所述的方法,其中，该叶片进一步包含0.05wt%~ 0.5wt%的鹤(W)。
19.根据权利要求12所述的方法,其中，该叶片进一步包含0.01wt %~0.3wt%的硼⑶。
【文档编号】C22C37/04GK103930580SQ201280055888
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2012年11月14日 优先权日:2011年11月14日
【发明者】朴载奉 申请人:Lg电子株式会社