[发明专利]一种多元合金高锰钢材料及利用该材料制备平衡块的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，具体涉及一种用于空调压缩机的多元合金高锰钢材料及利用该材料制备平衡块的工艺。

背景技术

用于制冷的压缩机由于电机带动偏心的活塞高速旋转，需在其转子上安装一个平衡块来获得动平衡。对于其平衡块要求不带磁性和不被磁化，若带有磁性，转子在具有变化磁场中高速旋转时会受到洛伦磁力的影响，造成电机转子的不平衡，进而影响电机的运转效率及寿命。除要求不带磁性外还要求平衡块具有精准的重量。已有的平衡块一般采用铜基材料或不锈钢制作。因铜及不锈钢高昂的价格给压缩机的制造成本带来了巨大的压力。近年来国内有不少平衡块采用高锰钢材料来制造以降低成本。但由于锰的亲氧状况，高锰钢材料在使用过程中容易表面氧化（生锈），进而影响重量及使用。虽然可做一些表面处理，如光亮处理、化学表面处理，但处理成本也是一笔不小的费用。而且氧化后无法后续处理，只能报废。本发明在高锰钢的基础上，通过添加微量元素，利用合金无素固有的性能合理安排，来获得一种耐腐蚀近似不生锈表面质量的平衡块，可长期防止产品表面的生锈，并进一步提高材料的无磁性。即使在酸性环境下生锈，也可进行二次处理。此外，能够使得材料制备与精密铸造工艺配合，使合金根据产品能够一次铸造成型，减少机加工工序，降低加工成本。

因此，提供一种成本低，产品表面质量高，无磁，变形小，产品表面一致性好，稳定可靠的多元合金高锰钢材料及其制成的平衡块，具有广阔的市场前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种成本低，产品表面质量高，无磁，变形小，产品表面一致性好，稳定可靠的多元合金高锰钢材料及其制成的平衡块。

本发明的技术内容是这样实现的：一种多元合金高锰钢材料，本材料为一种以高锰钢材料为基体添加微量其它元素的多元合金，各元素按质量百分比组成如下：锰（Mn）12％～28％，铬(Cr)0.4％～1.2％，镍(Ni)0.04％～0.4％，钼（Mo）0.02%～0.2%，铌（Ni）0.05%～0.1%，碳(C) 0.7％～1.8％,余量为铁（Fe）及不可避免杂质；且不可避免杂质中有害元素磷（P）不大于0.045％、硫（S）不大于0.035％、硅(Si) 不大于1％。

一种利用上述多元合金高锰钢材料制备平衡块的工艺，其制备工艺如下：按照上述元素质量百分比称取相应的高锰钢材料、A3废钢、中碳锰铁或电解锰，并进一步按照上述元素质量百分比称取相应的铬铁合金、钼铁质合金、铌铁合金、镍合金和增碳剂，在中频炉中进行熔炼并合金化；经脱氧除碴，在1500℃～1600℃下出钢浇注，在喷丸去除表面氧化皮后得到上述多元合金高锰钢材料的产品，然后制成平衡块，并跟据不同平衡块的要求，调整碳、锰含量，其产品表面质量不变。

本发明具有如下的积极效果：本法民考虑到目前各类高锰钢所制的平衡块产品，因锰的亲氧状况，防锈难度很大，并相应要做一些表面处理，如光亮处理、化学表面处理等，一旦产品表面发生变化，后续处理就无法进行，产品只能报废，其相应处理成本也是一笔不小的费用，而本材料所制产品，利用合金元素固有怀能，合理安排它们的化学转换性能，经处理得到近似不锈钢表面质量，可长期防止产品表面不锈，即使产品有锈，也可二次处理，可得到完美的产品表面质量；本发明克服一高成本处理费用，并相应得到原质原味的产品表面质量，并满足了平衡块的各项技术要求、无磁、变形小、产品表面一致性好，稳定可靠，并相应降低了制作成本。

具体实施方式

一种多元合金高锰钢材料，本材料为一种以高锰钢材料为基体添加微量其它元素的多元合金，各元素按质量百分比组成如下：锰（Mn）12％～28％，铬(Cr)0.4％～1.2％，镍(Ni)0.04％～0.4％，钼（Mo）0.02%～0.2%，铌（Ni）0.05%～0.1%，碳(C) 0.7％～1.8％,余量为铁（Fe）及不可避免杂质；且不可避免杂质中有害元素磷（P）不大于0.045％、硫（S）不大于0.035％、硅(Si) 不大于1％。

一种利用上述多元合金高锰钢材料制备平衡块的工艺，其制备工艺如下：按照上述元素质量百分比称取相应的高锰钢材料、A3废钢、中碳锰铁或电解锰，并进一步按照上述元素质量百分比称取相应的铬铁合金、钼铁质合金、铌铁合金、镍合金和增碳剂，在中频炉中进行熔炼并合金化；经脱氧除碴，在1500℃～1600℃下出钢浇注，在喷丸去除表面氧化皮后得到上述多元合金高锰钢材料的产品，然后制成平衡块，并跟据不同平衡块的要求，调整碳、锰含量，其产品表面质量不变。