本發(fā)明屬于制冷設(shè)備材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料。
背景技術(shù)：
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應(yīng)用最多的合金。鋁合金密度低，但強(qiáng)度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能，物理性能和抗腐蝕性能。
申請?zhí)枮?01510959733.2的中國專利公開了“一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料”，其記載了一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，其特征在于，所述鋁合金材料為al-mg-si系合金。其不足之處在于，該發(fā)明制造的鋁合金材料抗腐蝕能力有限。
鎂合金是以鎂為基加入其他元素組成的合金。其特點(diǎn)是：密度小，比強(qiáng)度高，彈性模量大，散熱好，消震性好，承受沖擊載荷能力比鋁合金大，耐有機(jī)物和堿的腐蝕性能好。主要合金元素有鋁、鋅、以及少量鋯或鎘等。目前使用最廣的是鎂鋁合金，其次是鎂錳合金和鎂鋅鋯合金。主要用于航空、航天、運(yùn)輸、化工、火箭等工業(yè)部門。在實(shí)用金屬中是最輕的金屬，鎂的比重大約是鋁的2/3，是鐵的1/4。它是實(shí)用金屬中的最輕的金屬，高強(qiáng)度、高剛性。
鎂合金具有各種不同的優(yōu)點(diǎn)，但是對于市場上現(xiàn)有的鎂合金材料而言，并不能滿足某些特殊要求，比如非常耐腐蝕材料的要求。這使得需要尋求不同的組分組合來滿足這種需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，以克服現(xiàn)有制冷設(shè)備內(nèi)襯材料抗腐蝕性能不理想的不足。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳30-40份、
銻20-33份、
硅2-9份、
鈮3-8份、
鉬1-5份、
鎳5-11份、
釩7-15份，
余量為鎂。
優(yōu)選地，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳33-40份、
銻20-31份、
硅2-7份、
鈮4-6份、
鉬2-4份、
鎳6-10份、
釩8-14份，
余量為鎂。
優(yōu)選地，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳36份、
銻27份、
硅5份、
鈮5份、
鉬3份、
鎳7份、
釩11份，
余量為鎂。
優(yōu)選地，所述錳為工業(yè)純錳、所述銻為工業(yè)純銻、所述硅為工業(yè)純硅、所述鈮為工業(yè)純鈮、所述鉬為工業(yè)純鉬、所述鎳為工業(yè)純鎳、所述釩為工業(yè)純釩、所述鎂為工業(yè)純鎂。
優(yōu)選地，所述的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：先將工業(yè)純錳、工業(yè)純銻、工業(yè)純硅、工業(yè)純鈮、工業(yè)純鉬、工業(yè)純鎳、工業(yè)純釩、工業(yè)純鎂加入鍋爐中熔化，溫度在450-470℃，保持35-40min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至550-600℃，加入稀土，然后加熱至600-610℃，保溫2-3h；
步驟（2）：再進(jìn)行精煉，溫度控制在680-750℃，時間保持在2-4h，全程吹氮?dú)鈹嚢?，使化學(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為650-710℃，抽氣時間在5-6h；
步驟（3）：在580-600℃的溫度下進(jìn)行模鑄，凝固后將溫度保持在300-320℃，保溫時間為24-26h，最后空冷至室溫；
步驟（4）：將鍛造好的零部件進(jìn)行熱處理。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中采用鋼包精煉爐。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到250-280℃，保溫45-48min，然后用風(fēng)冷以5-7℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到290-300℃，用水冷以16-18℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到260℃，保溫46min，然后用風(fēng)冷以6℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到295℃，用水冷以17℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
（1）本發(fā)明提供的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，特點(diǎn)是通過錳、銻、硅、鈮、鉬、鎳、釩、鎂的科學(xué)配方設(shè)計(jì)，以較低成本較大幅度的提高鋁合金的耐腐蝕性能，具有較高的價(jià)格、性能比。經(jīng)鹽霧實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明鋁合金腐蝕率＜0.1mg.cm-2.h-1；
（2）本發(fā)明在一般的鋁合金材料中加入了鎂等元素能增加鋁合金的強(qiáng)度和抗氧化性能，增加鋁合金的耐腐蝕性能；加入鎂，可明顯增加抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，增加鋁合金的耐腐蝕性能；加入鈮元素，在熔鑄過程中起細(xì)化晶粒作用；釩也有細(xì)化再結(jié)晶組織、提高再結(jié)晶溫度的作用；并且還加入了稀土元素，稀土元素加入鋁合金中，使鋁合金熔鑄時增加成分過冷，細(xì)化晶粒，減少二次晶間距，減少合金中的氣體和夾雜，并使夾雜相趨于球化，還可降低熔體表面張力，增加流動性，有利于澆注成錠，對工藝性能有著明顯的提高，增加鋁合金的耐腐蝕性能；
（3）熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，是在遭到損傷時，腐蝕不會繼續(xù)向材料內(nèi)部擴(kuò)展；
（4）鋼包精煉爐，是用來對初煉爐（電弧爐、平爐、轉(zhuǎn)爐）所熔鋼水進(jìn)行精煉，并且能調(diào)節(jié)鋼水溫度，工藝緩沖，滿足連鑄、連軋的重要冶金設(shè)備。鋼包爐是爐外精煉的主要設(shè)備之一。鋼包精煉爐主要功能：1、使鋼液升溫和保溫功能。鋼液通過電弧加熱獲得新的熱能，這不但能使鋼包精煉時可以補(bǔ)加合金和調(diào)整成分，也可以補(bǔ)加渣料，便于鋼液深脫硫和脫氧。而且連鑄要求的鋼液開澆溫度得到保證，有利干鑄坯質(zhì)量的提高。2、氬氣攪拌功能。氬氣通過裝在鋼包底部的透氣磚向鋼液中吹氛，鋼液獲得一定的攪拌功能。3、真空脫氣功能。通過鋼包吊入真空罐后，采用蒸汽噴射泵進(jìn)行真空脫氣，同時通過包底吹入氬氣攪動鋼液，可以去除鋼液中的氫含量和氮含量，并進(jìn)一步降低氧含量和硫含量，最終獲得較高純凈度的鋼液和性能優(yōu)越的材質(zhì)。鋼包精煉爐的應(yīng)用對整個企業(yè)來看，至少可增加如下得益：加快生產(chǎn)節(jié)奏，提高整個冶金生產(chǎn)效率。應(yīng)用領(lǐng)域：鋼包精煉爐被廣泛用于工業(yè)、鋼鐵、冶金等行業(yè)；
（5）本發(fā)明提供的熱處理工藝，能改善鋁合金的抗腐蝕性能和焊接性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明提供的一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳30-40份、
銻20-33份、
硅2-9份、
鈮3-8份、
鉬1-5份、
鎳5-11份、
釩7-15份，
余量為鎂。
本發(fā)明提供的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，特點(diǎn)是通過錳、銻、硅、鈮、鉬、鎳、釩、鎂的科學(xué)配方設(shè)計(jì)，以較低成本較大幅度的提高鋁合金的耐腐蝕性能，具有較高的價(jià)格、性能比。經(jīng)鹽霧實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明鋁合金腐蝕率＜0.1mg.cm-2.h-1。
本發(fā)明在一般的鋁合金材料中加入了鎂等元素能增加鋁合金的強(qiáng)度和抗氧化性能，增加鋁合金的耐腐蝕性能；加入鎂，可明顯增加抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，增加鋁合金的耐腐蝕性能；加入鈮元素，在熔鑄過程中起細(xì)化晶粒作用；釩也有細(xì)化再結(jié)晶組織、提高再結(jié)晶溫度的作用；并且還加入了稀土元素，稀土元素加入鋁合金中，使鋁合金熔鑄時增加成分過冷，細(xì)化晶粒，減少二次晶間距，減少合金中的氣體和夾雜，并使夾雜相趨于球化，還可降低熔體表面張力，增加流動性，有利于澆注成錠，對工藝性能有著明顯的提高，增加鋁合金的耐腐蝕性能；
優(yōu)選地，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳33-40份、
銻20-31份、
硅2-7份、
鈮4-6份、
鉬2-4份、
鎳6-10份、
釩8-14份，
余量為鎂。
優(yōu)選地，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳36份、
銻27份、
硅5份、
鈮5份、
鉬3份、
鎳7份、
釩11份，
余量為鎂。
優(yōu)選地，所述錳為工業(yè)純錳、所述銻為工業(yè)純銻、所述硅為工業(yè)純硅、所述鈮為工業(yè)純鈮、所述鉬為工業(yè)純鉬、所述鎳為工業(yè)純鎳、所述釩為工業(yè)純釩、所述鎂為工業(yè)純鎂。
優(yōu)選地，所述的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：先將工業(yè)純錳、工業(yè)純銻、工業(yè)純硅、工業(yè)純鈮、工業(yè)純鉬、工業(yè)純鎳、工業(yè)純釩、工業(yè)純鎂加入鍋爐中熔化，溫度在450-470℃，保持35-40min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至550-600℃，加入稀土，然后加熱至600-610℃，保溫2-3h；
步驟（2）：再進(jìn)行精煉，溫度控制在680-750℃，時間保持在2-4h，全程吹氮?dú)鈹嚢瑁够瘜W(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為650-710℃，抽氣時間在5-6h；
步驟（3）：在580-600℃的溫度下進(jìn)行模鑄，凝固后將溫度保持在300-320℃，保溫時間為24-26h，最后空冷至室溫；
步驟（4）：將鍛造好的零部件進(jìn)行熱處理。
優(yōu)選地，所述步驟（2）中采用鋼包精煉爐。鋼包精煉爐，是用來對初煉爐（電弧爐、平爐、轉(zhuǎn)爐）所熔鋼水進(jìn)行精煉，并且能調(diào)節(jié)鋼水溫度，工藝緩沖，滿足連鑄、連軋的重要冶金設(shè)備。鋼包爐是爐外精煉的主要設(shè)備之一。鋼包精煉爐主要功能：1、使鋼液升溫和保溫功能。鋼液通過電弧加熱獲得新的熱能，這不但能使鋼包精煉時可以補(bǔ)加合金和調(diào)整成分，也可以補(bǔ)加渣料，便于鋼液深脫硫和脫氧。而且連鑄要求的鋼液開澆溫度得到保證，有利干鑄坯質(zhì)量的提高。2、氬氣攪拌功能。氬氣通過裝在鋼包底部的透氣磚向鋼液中吹氛，鋼液獲得一定的攪拌功能。3、真空脫氣功能。通過鋼包吊入真空罐后，采用蒸汽噴射泵進(jìn)行真空脫氣，同時通過包底吹入氬氣攪動鋼液，可以去除鋼液中的氫含量和氮含量，并進(jìn)一步降低氧含量和硫含量，最終獲得較高純凈度的鋼液和性能優(yōu)越的材質(zhì)。鋼包精煉爐的應(yīng)用對整個企業(yè)來看，至少可增加如下得益：加快生產(chǎn)節(jié)奏，提高整個冶金生產(chǎn)效率。應(yīng)用領(lǐng)域：鋼包精煉爐被廣泛用于工業(yè)、鋼鐵、冶金等行業(yè)；
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到250-280℃，保溫45-48min，然后用風(fēng)冷以5-7℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到290-300℃，用水冷以16-18℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到260℃，保溫46min，然后用風(fēng)冷以6℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到295℃，用水冷以17℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。本發(fā)明提供的熱處理工藝，能改善鋁合金的抗腐蝕性能和焊接性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
優(yōu)選地，所述步驟（4）中熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，是在遭到損傷時，腐蝕不會繼續(xù)向材料內(nèi)部擴(kuò)展。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳30份、
銻33份、
硅2份、
鈮8份、
鉬1份、
鎳11份、
釩7份，
余量為鎂。
所述錳為工業(yè)純錳、所述銻為工業(yè)純銻、所述硅為工業(yè)純硅、所述鈮為工業(yè)純鈮、所述鉬為工業(yè)純鉬、所述鎳為工業(yè)純鎳、所述釩為工業(yè)純釩、所述鎂為工業(yè)純鎂。
所述的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：先將工業(yè)純錳、工業(yè)純銻、工業(yè)純硅、工業(yè)純鈮、工業(yè)純鉬、工業(yè)純鎳、工業(yè)純釩、工業(yè)純鎂加入鍋爐中熔化，溫度在450℃，保持40min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至550℃，加入稀土，然后加熱至610℃，保溫2h；
步驟（2）：再進(jìn)行精煉，溫度控制在750℃，時間保持在2h，全程吹氮?dú)鈹嚢?，使化學(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為710℃，抽氣時間在5h；
步驟（3）：在600℃的溫度下進(jìn)行模鑄，凝固后將溫度保持在300℃，保溫時間為26h，最后空冷至室溫；
步驟（4）：將鍛造好的零部件進(jìn)行熱處理。
所述步驟（2）中采用鋼包精煉爐。
所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到250℃，保溫48min，然后用風(fēng)冷以5℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到300℃，用水冷以16℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
所述步驟（4）中熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，包括如下重量份數(shù)的原料：
錳40份、
銻20份、
硅7份、
鈮4份、
鉬4份、
鎳6份、
釩14份，
余量為鎂。
余量為鎂。
所述錳為工業(yè)純錳、所述銻為工業(yè)純銻、所述硅為工業(yè)純硅、所述鈮為工業(yè)純鈮、所述鉬為工業(yè)純鉬、所述鎳為工業(yè)純鎳、所述釩為工業(yè)純釩、所述鎂為工業(yè)純鎂。
所述的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：先將工業(yè)純錳、工業(yè)純銻、工業(yè)純硅、工業(yè)純鈮、工業(yè)純鉬、工業(yè)純鎳、工業(yè)純釩、工業(yè)純鎂加入鍋爐中熔化，溫度在470℃，保持35min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至600℃，加入稀土，然后加熱至600℃，保溫3h；
步驟（2）：再進(jìn)行精煉，溫度控制在680℃，時間保持在4h，全程吹氮?dú)鈹嚢瑁够瘜W(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為650℃，抽氣時間在6h；
步驟（3）：在580℃的溫度下進(jìn)行模鑄，凝固后將溫度保持在320℃，保溫時間為24h，最后空冷至室溫；
步驟（4）：將鍛造好的零部件進(jìn)行熱處理。
所述步驟（2）中采用鋼包精煉爐。
所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到280℃，保溫45min，然后用風(fēng)冷以7℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到290℃，用水冷以18℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
所述步驟（4）中熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料，包括如下重量份數(shù)的原料：
包括如下重量份數(shù)的原料：
錳36份、
銻27份、
硅5份、
鈮5份、
鉬3份、
鎳7份、
釩11份，
余量為鎂。
所述錳為工業(yè)純錳、所述銻為工業(yè)純銻、所述硅為工業(yè)純硅、所述鈮為工業(yè)純鈮、所述鉬為工業(yè)純鉬、所述鎳為工業(yè)純鎳、所述釩為工業(yè)純釩、所述鎂為工業(yè)純鎂。
所述的用于制造冰箱壓縮機(jī)氣缸座的鋁合金材料的制備方法，該方法包括以下步驟：
步驟（1）：先將工業(yè)純錳、工業(yè)純銻、工業(yè)純硅、工業(yè)純鈮、工業(yè)純鉬、工業(yè)純鎳、工業(yè)純釩、工業(yè)純鎂加入鍋爐中熔化，溫度在460℃，保持37min，進(jìn)行脫雜質(zhì)和脫氧，然后爐溫升至580℃，加入稀土，然后加熱至609℃，保溫3h；
步驟（2）：再進(jìn)行精煉，溫度控制在690℃，時間保持在3h，全程吹氮?dú)鈹嚢?，使化學(xué)成份達(dá)到組分要求，用真空脫氣爐進(jìn)行脫氣，脫氣溫度為680℃，抽氣時間在6h；
步驟（3）：在590℃的溫度下進(jìn)行模鑄，凝固后將溫度保持在310℃，保溫時間為25h，最后空冷至室溫；
步驟（4）：將鍛造好的零部件進(jìn)行熱處理。
所述步驟（2）中采用鋼包精煉爐。
所述步驟（4）中熱處理的具體步驟為將鍛造好的部件加熱到260℃，保溫46min，然后用風(fēng)冷以6℃/s的速度冷卻到室溫，然后再加熱到295℃，用水冷以17℃/s的冷卻至室溫，最后清洗表面，檢驗(yàn)尺寸。
所述步驟（4）中熱處理前對鍛造好的零部件進(jìn)行化學(xué)鍍鎳。
以上對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。