合金粉末和合金原料組合物以及合金件及其成型方法與葉片和滾子壓縮機技術

本發明專利技術公開了一種合金粉末和合金原料組合物以及合金件及其成型方法與葉片和滾子壓縮機。其中，以合金粉末100重量％為基準，該合金粉末包括：0.6～1.8重量％的C，3.2～5.0重量％的W，1.6～3.8重量％的Mo，0.5～3.5重量％的Cr，1.5～3.8重量％的V，0.5～2.8重量％的Nb，0.2～0.4重量％的Si，0.15～0.40重量％的Mn，以及余量的Fe和不可避免的雜質。本發明專利技術所提供的合金粉末通過提供具有特定原料含量的合金粉末，有利于改善由該合金粉末所制備合金件(例如葉片)的摩擦學性能。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及壓縮機制造領域，具體而言，涉及一種合金粉末和合金原料組合物以 及葉片及其成型方法與葉片和滾子壓縮機。
技術介紹
滾子壓縮機葉片(滑片）與氣缸、滾子之間存在很高的相對運動速度，使得機械摩 擦比較嚴重，易產生較大的磨損和能量損失，降低了壓縮機的使用壽命和效率。現有的轉動 滾子式壓縮機滑片材料多采用表面滲氮處理的不銹鋼llCrl7和M2高速鋼(W 6M〇5Cr4V2)等， 它們的成分如表1所示。目前不銹鋼和高速鋼滑片的生產方法主要流程如圖1所示:將原料 混合后經熔煉形成鋼液、經澆鑄工藝制備出鑄錠，經熔煉/乳制形成鋼材，經熱處理后切削 形成坯料，經銑削成半精件，經磨拋成精件，再經熱處理成半成品，然后經滲氮/鍍層為成 品。 表1傳統葉片材料M2高速鋼和不銹鋼11017的成分 通過對實際機器的觀察發現，目前11017不銹鋼和M2高速鋼滑片的耐磨性仍不能 很好地滿足壓縮機性能和可靠性要求，在壓縮機長期運行后常出現葉片表面過度磨損的情 況。經分析，滑片端部出現的摩擦損失最大，約占總損失的87.1 % ;其次是側面摩擦損失，約 占總損失的12.6%。 -般情況下，材料的硬度越高，材料組織中硬質相數量越多、尺寸越小且分布越均 勻，則材料的耐磨性越好。然而，由于傳統高速鋼材料的相圖中固相線與液相線之間的溫度 區間寬，鑄造時易出現合金元素和碳化物偏析，形成網絡狀碳化物，加之鑄錠冷卻速度不均 勻，易產生宏觀的組織和成分的不均勻性，降低了高速鋼的力學性能和耐磨學性能，而且使 得高速鋼的成分設計受到限制。因此，鑄造后的高速鋼材料需要經過鍛壓等熱加工將碳化 物打碎分散，并使化學成分相對均勻化。而不銹鋼材料本身的耐磨性較差，組織內部也沒有 可以抵抗磨損的硬質相。因此，傳統的葉片材料在性能、工藝等方面難以符合葉片材料的優 化要求。 為了提高高速鋼和不銹鋼葉片的使用性能，許多廠家和學者們做出了很多努力， 如： 專利號為CN200310108636.X的專利中公開了一種高速鋼(W6M 〇5Cr4V2)滑片（或葉 片）的鹽欲軟氮化處理工藝，專利號為CN200310108635.5的專利中公開了一種不銹鋼 (11017)滑片(或葉片）的鹽浴軟氮化處理工藝，兩者都是利用軟氮化處理鹽浴液對高速鋼 W6M〇5Cr4V2葉片和不銹鋼llGrl7葉片進行表面氮化以提高葉片耐磨性及使用壽命，但是該 方法屬于葉片的后處理，導致滑片制備工藝復雜，且其氮化工藝控制難點較多、廢品率很 高，因此從成本上限制了該方法的應用。 專利號為CN200910200188.3的專利公開了一種壓縮機葉片表面PVD鍍層的方法， 采用物理氣相沉積及磁控濺射方法在葉片表面形成由滲氮處理層、鉻或鈦或氮化鉻或氮化 鈦底層、非金屬保護膜組成的符合涂層，以提高葉片的使用壽命，但該工藝過程復雜，工藝 控制難度高，設備和工藝成本較高。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種合金粉末和合金原料組合物以及合金件及其成型方法 與葉片和滾子壓縮機，以改善合金件的摩擦學性能。為此，在本專利技術的一方面，提供了一種合金粉末，以合金粉末1〇〇重量％為基準，合 金粉末包括:〇. 6~1.8重量％的(：，3.2~5.0重量％的1，1.6~3.8重量％的舭，0.5~3.5重 量％的〇，1.5~3.8重量％的￥，0.5~2.8重量％的恥，0.2~0.4重量％的510.15~0.40重 量^的此，以及余量的Fe和不可避免的雜質。 作為優選，以上述合金粉末100重量％為基準，合金粉末還包括:0.01~1.0重量％ 的Co，和/或0.01~0.8重量％的叱 作為優選，上述合金粉末的平均粒徑小于100μπι。 根據本專利技術的第二個方面，還提供了一種合金原料組合物，合金原料組合物包括 基體相和添加劑，該基體相為本專利技術上述合金粉末。 作為優選，以上述合金原料組合物100重量％為基準，合金原料組合物包括:70重 量％~85重量％的基體相和15重量％~30重量％的添加劑。 作為優選，上述添加劑包括增強體，且以合金原料組合物100重量％為基準，增強 體的含量為10重量％~20重量％，優選地，增強體為碳化鈦、碳化硅、氮化鋁和氧化鋁中的 一種或多種。 作為優選，上述添加劑包括潤滑劑，且以合金原料組合物100重量％為基準，潤滑 劑的含量為5重量％~10重量％，優選地，潤滑劑為硬脂酸鋅、二硫化鉬、六方氮化硼和滑石 中的一種或多種。 根據本專利技術的第三個方面，還提供了一種合金件的成型方法，該成型方法包括以 下步驟:S2、將本專利技術上述合金原料組合物中合金粉末與添加劑按比例混合，得到粉體混合 物；S3、將粉體混合物壓制形成預成型生坯；S4、將預成型生坯依次進行燒結、淬火、回火處 理形成合金件基材。作為優選，上述S2中將合金粉末與添加劑按比例球磨混合，優選球磨混合的條件 包括:在球料重量比為(6~10):1，球磨速度為80~150rpm條件下球磨時間8~15h。 作為優選，上述S3中壓制條件包括:在150~300MPa壓力下保壓10~20s。 作為優選，上述S4中，燒結處理的條件包括:升溫速率< 5°C/min，在1180°C~1250 °C溫度下燒結1.5~3h后隨爐冷卻；淬火處理的條件包括：鹽浴加熱至淬火溫度1150°C~ 1200°C，然后冷卻至600°C后室溫冷卻；回火處理的條件包括：鹽浴加熱至淬火溫度500~ 600°C，然后回火處理lh，回火處理次數3~5次。 作為優選，上述成型方法還包括：S1、將具有合金粉末元素含量比的合金塊熔融， 形成合金液，并將合金液水霧化形成合金粉末。作為優選，上述S1中熔融合金塊的條件包括:在1550°C~1600°C溫度下熔融處理 1.5-3h〇 作為優選，上述S1中還包括將經霧化得到的合金粉末進行篩分，保留粒徑小于100 μπι的粉末。 根據本專利技術的第四個方面，還提供了一種合金件，該合金件由本專利技術上述成型方 法制備而成。 根據本專利技術的第五個方面，還提供了一種葉片，該葉片由本專利技術上述成型方法制 備而成。 根據本專利技術的第六個方面，還提供了一種滾子壓縮機，該滾子壓縮機內部安裝有 葉片，該葉片為本專利技術上述的葉片。應用本專利技術的技術方案，通過提供具有特定原料含量的合金粉末，有利于改善由 該合金粉末所制備合金件(例如葉片）的摩擦學性能。【附圖說明】圖1示出了現有技術中傳統葉片材料成型方法的工藝流程圖；圖2示出了根據本專利技術一種實施方式中的合金件成型方法的工藝流程圖。【具體實施方式】 下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步詳細描述，但不作為對本專利技術的限 定。 為了改善葉片的耐磨性，本專利技術的專利技術人對葉片的成分、含量以及制備工藝等進 行了大量的研究，并提出了一種合金粉末，其特征在于，以合金粉末100重量％為基準，合金 粉末包括:0.6~1.8重量％的(：，3.2~5.0重量％的￥，1.6~3.8重量％的]?0,0.5~3.5重 量％的〇，1.5~3.8重量％的￥，0.5~2.8重量％的恥，0.2~0.4重量％的510.15~0.40重 量^的此，以及余量的Fe和不可避免的雜質。 本專利技術上述合金粉末通過提供具有特定原料含量的合金粉末，有利于改善由該合 金粉末所制備合金件(例如葉片）的耐磨學性能。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種合金粉末，其特征在于，以所述合金粉末100重量％為基準，所述合金粉末包括：0.6～1.8重量％的C，3.2～5.0重量％的W，1.6～3.8重量％的Mo，0.5～3.5重量％的Cr，1.5～3.8重量％的V，0.5～2.8重量％的Nb，0.2～0.4重量％的Si，0.15～0.40重量％的Mn，以及余量的Fe和不可避免的雜質。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：史正良，李佑福，
申請(專利權)人：珠海格力節能環保制冷技術研究中心有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44