[发明专利]铝硅合金、铝硅合金组件及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种铝硅合金、铝硅合金组件及其制备方法和应用，所述铝硅合金包括：25～70重量份的Si、不高于1重量份的Fe、不高于2重量份的Cu、不高于1重量份的Mg、不高于1重量份的Mn以及余量的Al。由此，该铝硅合金中初晶硅细小，组织致密，从而使得采用该铝硅合金制备得到的铝硅合金组件具有耐磨和轻量化的特性以及热膨胀系数小优势，从而将其用于制备旋转式压缩机活塞，可以有效避免活塞卡死和磨损严重等问题，从而在减轻压缩机重量和改善压缩机振动噪音同时提高压缩机的稳定性，进而改善制冷设备能效，同时改善噪音品质。

技术领域

本发明属于压缩机技术领域，具体而言，本发明涉及铝硅合金、铝硅合金组件及其制备方法和应用。

背景技术

目前压缩机活塞的材料主要有三大类：灰铸铁、铁基粉末冶金和铝硅合金。一方面，在给定的滑动摩擦条件下，铝硅合金的耐磨性最高，其次是铁基粉末冶金，灰铸铁的耐磨性最差。为了提高灰铸铁的力学性能及耐磨性，通常需添加较多的Cr、Ni、Mo等合金，制造成本较高。另一方面，铸铁与粉末冶金钢活塞重量为铝合金的2.5～3倍，机械部零部件运动时的运动惯性力大，由不平衡力激励引起壳体振动，造成压缩机噪音增加，不利于压缩机性能的优化。且零件质量构成压缩机整机重量，导致压缩机整机重量大。为了提高压缩机性能，减少输入功率，需要减少活塞重量。

铝硅合金则是制造活塞的优质材料，密度小，耐磨和耐蚀性好。常见的铝硅合金热膨胀系数大，应用到旋转压缩机活塞零件上出现卡死现象，且随着硅含量的增加，铝硅合金中的初晶硅呈粗大板片状、五星瓣状的问题，严重降低了材料的力学性能和切削性能。

因此，现有的制备活塞的技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种铝硅合金、铝硅合金组件及其制备方法和应用，该铝硅合金中初晶硅细小，组织致密，从而使得采用该铝硅合金制备得到的铝硅合金组件具有耐磨和轻量化的特性以及热膨胀系数小优势，从而将其用于制备旋转式压缩机活塞，可以有效避免活塞卡死和磨损严重等问题，从而在减轻压缩机重量和改善压缩机振动噪音同时提高压缩机的稳定性，进而改善制冷设备能效，同时改善噪音品质。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种铝硅合金。根据本发明的实施例，所述铝硅合金包括：25～70重量份的Si；不高于1重量份的Fe；不高于2重量份的Cu；不高于1重量份的Mg；不高于1重量份的Mn；以及余量的Al。由此，该铝硅合金中初晶硅细小，组织致密，从而使得采用该铝硅合金制备得到的铝硅合金组件具有耐磨和轻量化的特性以及热膨胀系数小优势，从而将其用于制备旋转式压缩机活塞，可以有效避免活塞卡死和磨损严重等问题，从而在减轻压缩机重量和改善压缩机振动噪音同时提高压缩机的稳定性，进而改善制冷设备能效，同时改善噪音品质。

另外，根据本发明上述实施例的铝硅合金还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述铝硅合金包括：35重量份的Si；0.3重量份的Fe；1.2重量份的Cu；0.9重量份的Mg；0.5重量份的Mn；以及余量的Al。由此，可以保证采用该组成的铝硅合金制备得到的硅铝合金组件具有优异的耐磨和轻量化特性。

在本发明的一些实施例中，所述铝硅合金包括：50重量份的Si；0.6重量份的Fe；1.5重量份的Cu；0.6重量份的Mg；0.2重量份的Mn；以及余量的Al。由此，可以保证采用该组成的铝硅合金制备得到的硅铝合金组件具有优异的耐磨和轻量化特性。

在本发明的再一个方面，本发明提出了一种制备铝硅合金组件的方法。根据本发明的实施例，所述方法包括：

(1)将合金进行熔炼处理，以便得到金属熔体；

(2)将所述金属熔体进行喷射沉积，以便得到组件毛坯；

(3)将所述组件毛坯进行致密化处理，以便得到铝硅合金组件，