[发明专利]一种真空泵转子用含稀土铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空泵转子用含稀土铝合金及其制备方法，属于合金材料技术领域。

背景技术

罗茨真空泵广泛用于真空冶金中的冶炼、脱气、轧制，以及化工、食品、医药工业中的真空蒸馏、真空浓缩和真空干燥等方面。真空泵配件为用于真空泵噪声治理的，真空泵消音器。更大更先进的真空泵的研制代表着该行业的一个重要发展方向。但是，现在的真空泵转子多采用铸铁材料，密度太大(铸铁密度为7.86g/cm³)，大尺寸的铸铁转子将会因为重量过大严重阻碍真空泵的运行稳定性，同时消耗更多能源，从而严重阻碍了新型真空泵的开发。

另一方面，真空泵工作时，转子零件温度升高，从而会引起金属零件尺寸的膨胀，零件尺寸变化多少和材料的热膨胀系数有关。在20℃-300℃时，铁的热膨胀系数为12.2×10^-6K^-1，而铝的热膨胀系数为23.2×10^-6K^-1。假如真空泵转子采用普通铝合金材料，工作温度升高，转子尺寸变化太大，必将严重影响真空泵的结构和工作效率。所以，新型真空泵必须采用具有低膨胀系数的铝合金材料。

而现有的过共晶铝硅合金具有高耐磨性、轻质、高强度及低的热膨胀性等一系列优点，是制造真空泵转子较理想的材料。但是，由于硅含量越高，铝硅合金的铸造性能越差、合金抗拉强度越低。如中国专利申请(授权公告号：CN101503773B)公开了一种耐热低膨胀高硅铝合金，其合金元素组成及质量百分比为：Si：18～25；Cu：1.0～2.5；Mn：0.3～0.6；Mg：0.2～0.8；RE：0.3～1.0，其中，RE中Ce的质量百分比大于40％；P：0.006～0.04；余量为Al。其通过采用RE和P的复合变质处理，实现了过共晶铝合金初晶硅和共晶硅的同时细化，实现了过共晶铝合金和高温力学性能，但是其在整体的耐高温性能抗拉强度还有待提高；而且Ce的活性较高，在实际使用时不利于实际操作。

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种真空泵转子用含稀土铝合金及其制备方法，解决的问题是如何使铝合金兼具低膨胀系数和高抗拉强度的性能。

本发明的目的之一是通过以下技术方案得以实现的，一种真空泵转子用含稀土铝合金，其特征在于，该铝合金包括以下成分的质量百分数：

Si：23wt％～26wt％；Cu：0.8wt％～2.4wt％；Mn：0.2wt％～0.8wt％；Ag：2.0wt％～3.0wt％；Y：0.7wt％～1.5wt％；Dy：0.5wt％～1.5wt％；Ni：1.1wt％～1.4wt％；为余量Al。