專利名稱：用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿材料，具體的說涉及一種含有稀土的鐵基合金。
背景技術：
眾所周知，空氣壓縮機是一種應用十分廣泛的機械，包括空氣壓縮機主機和驅動機械。其中，空氣壓縮機的螺桿是最關鍵的部件之一，其性能直接影響了壓縮機的效率和使用壽命。目前，常規的螺桿空氣壓縮機主機中的螺桿，均為一般的鑄鐵，機械性能較差，對于大型壓縮機，如100KW以上的大型壓縮機，是難于應用的。中國專利申請號:011397551公開了一種用于墻板擠出機擠壓螺桿的釩耐磨合金鑄鐵，成份為(% ):C:2.30 3.20，Cr:12.0 22.0, V:2.0 6.0, Mo:1.0 2.5，N1:(1.5，Cu:彡 1.5，Mn ( 1.5，Si ( 1.5，RE:0.01 0.04，余量為 Fe。雖然具有較高的耐磨性和韌性，但是不具有耐腐蝕性和耐高溫的性能，無法滿足螺桿空氣壓縮機主機螺桿的工作要求。中國專利申請號:200910212110公開了一種用于汽輪機鍛造部件的鎳基合金、轉子葉片、定子葉片、螺桿構件和管，以重量％計，其包括:雖然具有優良高溫強度、可鍛造性能和可焊性能，但是耐磨擦性能較差，也不能滿足螺桿空氣壓縮機主機螺桿的工作要求。
發明內容
本發明的目的是提供用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金及其制備方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。本發明的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.10 3.80 %, Si:1.75 2.50 %, Mn:0.160 0.815 %, Ce:0.0030 0.0077 %, La:0.0024 0.00619 %, Cu:0.011 0.062 %, Cr:0.0289 0.113 %, Mo:0.0020 0.00698%, Ni:0.0156 0.0259%, Ti:0.0336 0.0530%，余量為 Fe。優選的，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.10 3.80 %, Si:1.75 2.50 %, Mn:0.160 0.815 %, S:0.014 0.070%,P:0.03 0.07%,Mg:0.0005 0.0390%,Ce:0.0030 0.0077%,La:0.0024 0.00619%, Cu:0.011 0.062%, Cr:0.0289 0.113%, Sn:0.00658 0.0299%, Mo:0.0020 0.00698 %, N1:0.0156 0.0259 %, B:0.00121 0.00289 %, T1:0.0336 0.0530 %, Al:0.00519 0.0167 %, Pb < 0.004 %, Zn:0.00252 0.00687 %, Sb:0.00257 0.00357%，余量為 Fe。優選的， 本發明的用于雙螺桿空氣壓縮機的合金，以重量百分比計，由如下的組分組成:
C:3.66%, Si:2.46%, Mn:0.554%, S:0.0138%, P:0.0312%, Mg:0.0381%, Ce:0.00765%, La:0.00619%, Cu:0.0122%, Cr:0.0438%, Sn:0.0299%, Mo:0.00361%, Ni:0.0177%, B:0.00124%, T1:0.0349%, Al:0.0159%, Pb < 0.004%, Zn:0.00275%, Sb:0.00357%，余量為 Fe。優選的，本發明的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，還包括重量百分比為0.0100 0.0110%的稀土鋯(Zr)，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.66%, Si:2.46%, Mn:0.554%, S:0.0138%, P:0.0312%, Mg:0.0381%, Ce:0.00765%, La:0.00619%, Zr 0.0105%, Cu:0.0122%, Cr:0.0438%, Sn:0.0299%, Mo:
0.00361%, N1:0.0177%, B:0.00124%, T1:0.0349%, Al:0.0159%, Pb < 0.004%, Zn:
0.00275%, Sb:0.00357%，余量為 Fe。本發明的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金的制備方法，包括如下步驟:(I)采用電弧爐熔煉，然后采用真空實型鑄造，開澆時，模溫為305 320°C，開澆溫度為1900 2000°C，澆完后冷卻至80 100°C脫模；(2)將步驟(I)獲得的產物，在惰性氣氛中，加熱至970 1000°C，保溫3 5小時，隨爐冷卻至730 800°C，保溫7 10小時，出爐，淬油，在油中冷卻到310 350°C，取出，自然冷卻到室溫；(3)將步驟⑵的產物，置于退火爐中，加熱到600 650°C，保溫2 4小時，隨爐冷卻到400 450°C，取出，空空氣中，冷卻到室溫，即可獲得產品。本發明的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，為一種含有稀土的鐵基合金，具有優異的機械力學性能，不僅能夠耐高`溫，耐磨擦，而且具有良好的耐腐蝕性能，能夠大大提高空氣壓縮機螺桿的使用壽命。
具體實施例方式實施例1配方:重量百分比:C:3.66，S1:2.46，Mn:0.554，S:0.0138，P:0.0312，Mg:0.0381，Ce:0.00765，La:0.00619，Zr 0.0105，Cu:0.0122，Cr:0.0438，Sn:0.0299，Mo:0.00361，N1:0.0177，B:
0.00124，Ti:0.0349，Al:0.0159，Pb:0.001，Zn:0.00275，Sb:0.00357，余量為 Fe。制備方法:(I)采用電弧爐熔煉，然后采用真空實型鑄造，開澆時，模溫為320°C，開澆溫度為2000°C，澆完后冷卻至100°C脫模；(2)將步驟⑴獲得的產物，在惰性氣氛中，加熱至970 1000°C，保溫5小時，隨爐冷卻至800°C，保溫10小時，出爐，淬油，在油中冷卻到350°C，取出，自然冷卻到室溫；(3)將步驟⑵的產物，置于退火爐中，加熱到650°C，保溫4小時，隨爐冷卻到450°C，取出，空氣中冷卻到室溫，即可獲得產品。采用GB/T1348-2009標準進行檢測:機械力學性能如下:拉深強度:600 650N/mm2，延伸率:3.00 3.50%。耐高溫性能如下:600°C以下。耐磨擦性能如下:良好。
耐腐蝕性能如下:表面鍍鋅螺桿合金屬硬度(HRC): 48 58。實施例2配方，重量百分比:C:3.66%, Si:2.46%, Mn:0.554%, S:0.0138%, P:0.0312%, Mg:0.0381%, Ce:0.00765%, La:0.00619%, Cu:0.0122%, Cr:0.0438%, Sn:0.0299%, Mo:0.00361%, Ni:0.0177%, B:0.00124 %，T1:0.0349 %，Al:0.0159%, Pb:0.004 %，Zn:0.00275 %, Sb:
0.00357%，余量為 Fe。制備方法:(I)采用電弧爐熔煉，然后采用真空實型鑄造，開澆時，模溫為305°C，開澆溫度為1900°C，澆完后冷卻至80°C脫模；(2)將步驟⑴獲得的產物，在惰性氣氛中，加熱至970°C，保溫3 小時，隨爐冷卻至730°C，保溫7小時，出爐，淬油，在油中冷卻到310 。C，取出，自然冷卻到室溫；
(3)將步驟⑵的產物，置于退火爐中，加熱到600°C，保溫2小時，隨爐冷卻到400°C，取出，空氣中冷卻到室溫，即可獲得產品。檢測結果基本與實施例1相同。
權利要求
1.用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，其特征在于，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.10 3.80%,S1:1.75 2.50%,Mn:0.160 0.815%,Ce:0.0030 0.0077%,La:0.0024 0.00619 %, Cu:0.011 0.062 %, Cr:0.0289 0.113 %, Mo:0.0020 0.00698%, Ni:0.0156 0.0259%, Ti:0.0336 0.0530%，余量為 Fe。
2.根據權利要求1所述的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，其特征在于，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.10 3.80%, Si:1.75 2.50%, Mn:0.160 0.815%, S:0.014 0.070%, P:0.03 0.07%,Mg:0.0005 0.0390%,Ce:0.0030 0.0077%,La:0.0024 0.00619%,Cu:0.011 0.062 %, Cr:0.0289 0.113 %, Sn:0.00658 0.0299 %, Mo:0.0020 0.00698%,N1:0.0156 0.0259%,B:0.00121 0.00289%,T1:0.0336 0.0530%,Al:0.00519 0.0167%,Pb < 0.004%,Zn:0.00252 0.00687%, Sb:0.00257 0.00357%,余量為Fe。
3.根據權利要求2所述的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，其特征在于，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.66 %, Si:2.46 %, Mn:0.554 %, S:0.0138 %, P:0.0312 %, Mg:0.0381 %, Ce:0.00765%, La:0.00619%, Cu:0.0122%, Cr:0.0438%, Sn:0.0299%, Mo:0.00361%, Ni:0.0177%, B:0.00124%, T1:0.0349%, Al:0.0159%, Pb < 0.004%, Zn:0.00275%, Sb:0.00357%，余量為 Fe。
4.根據權利要求1 3任一項所述的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，其特征在于，還包括重量百分比為0.0100 0.0110%的稀土鋯(Zr)。
5.用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金，其特征在于，以重量百分比計，由如下的組分組成:C:3.66 %, Si:2.46 %, Mn:0.554 %, S:0.0138 %, P:0.0312 %, Mg:0.0381 %, Ce:0.00765%, La:0.00619%, Zr 0.0105%, Cu:0.0122%, Cr:0.0438%, Sn:0.0299%, Mo:0.00361%, N1:0.0177%, B:0.00124%, T1:0.0349%, Al:0.0159%, Pb < 0.004%, Zn:0.00275%, Sb:0.00357%，余量為 Fe。
6.根據權利要求1 5任一項所述的用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)采用電弧爐熔煉，然后采用真空實型鑄造，開澆時，模溫為305 320°C，開澆溫度為1900 2000°C，澆完后冷卻至80 100°C脫模； (2)將步驟⑴獲得的產物，在惰性氣氛中，加熱至970 1000°C，保溫3 5小時，隨爐冷卻至730 800°C，保溫7 10小時，出爐，淬油，在油中冷卻到310 350°C，取出，自然冷卻到室溫； (3)將步驟(2)的產物，置于退火爐中，加熱到600 650°C，保溫2 4小時，隨爐冷卻到400 450°C，取出，空空氣中，冷卻到室溫，即可獲得產品。
全文摘要
本發明涉及一種用于雙螺桿空氣壓縮機的螺桿合金及其制備方法，以重量百分比計，由如下的組分組成C3.10～3.80％，Si1.75～2.50％，Mn0.160～0.815％，Ce0.0030～0.0077％，La0.0024～0.00619％，Cu0.011～0.062％，Cr0.0289～0.113％，Mo0.0020～0.00698％，Ni0.0156～0.0259％，Ti0.0336～0.0530％，余量為Fe。本發明為一種含有稀土的鐵基合金，具有優異的機械力學性能，不僅能夠耐高溫，耐磨擦，而且具有良好的耐腐蝕性能，能夠大大提高空氣壓縮機螺桿的使用壽命。
文檔編號C22C38/56GK103103454SQ201110361969
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者楊春錢 申請人:上海施耐德日盛機械(集團)有限公司