[發明專利]一種真空泵

在審

• 申請號: 201711020354.2
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107779682A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 陳鎮華;陳慶偉
• 申請（專利權）人: 寧波升鴻機械設備有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C21/12;C22C1/02;C23C4/11
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙)33243
• 代理人: 洪珊珊

技術領域

本發明涉及一種真空泵及其制備方法，屬于金屬材料技術領域。

背景技術

真空泵是指利用機械、物理、化學或物理化學的方法對被抽容器進行抽氣而獲得真空的器件或設備。真空泵的使用環境復雜多變，常常需要在不同的領域進行操作，這就對真空泵的材料有所要求。一般情況下，真空泵常常選用合金鋼、鋁合金等材料加工而成。

鋁合金是指以鋁為基礎，加入一定量的鎂、硅、鉬、鉻、錳等元素并控制雜質元素含量而組成的合金體系。鋁合金具有高強度、高硬度、重量輕和良好的延展性，特別適合于作結構材料，因此被廣泛應用于國防工業和民用工業中，尤其在汽車、摩托車、槍械和家電行業中占有重要地位。鋁合金以其高強度、低密度、耐蝕性好而被廣泛使用。

傳統的鋁合金制品通常采用壓力加工，使被加工的鋁(坯、錠等)產生塑性變形，然后根據鋁材加工溫度不同分冷加工和熱加工兩種。鋁材的主要加工方法有：軋制、鍛造、擠壓等。一般的合金材料和加工方法可以滿足普通環境下的使用，但是在提升鋁合金的性能上(如強度、硬度)依然需要深入研究。

針對傳統鋁合金裂紋多、延伸率差等缺點，公開號106048379A公開了一種通過在鋁合金中加入稀土、鍶等元素來提高產品的韌性、延伸率。然而，僅僅提升鋁合金的韌性、延伸率等性能并不能使鋁合金應對復雜的環境。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提供一種高強度、高硬度、耐蝕以及低雜質元素的真空泵。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種真空泵，所述的真空泵由鋁合金制成，鋁合金由如下成分及其質量百分比組成：Rh：0.2-0.4％、Ru：0.2-0.4％、Cu：0.5-1.5％、Ni：0.5-1.5％、Ba：0.4-0.6％、Mn：1-3％、余量為Al和雜質。

原料中的錳作為一種脫硫劑，其具有強烈的與硫形成化合物的傾向，能極大地降低合金中雜質元素硫的含量，同時，錳在鋁合金中形成MnAl₆彌散質點，阻止再結晶的粗大化，細化晶粒，提升合金強度。鋇作為一種強還原劑，能迅速與合金中的雜質氧形成鋇氧化物，避免氧以各種夾雜的形式存在，從而降低合金的韌性及塑性。釕、銠的含量雖然較低，但是兩者能在合金中形成釕-銠二元合金體系，在澆注成型過程中均勻分布于合金內部體系，使得合金的強度與硬度成倍增加。銅與鎳雖然不是直接混合在合金體系內部，但是本發明利用兩者形成的白銅合金液，澆在合金體系表面，利用兩者的溫度差，在合金體系淺表層與表層形成多元合金相，使鋁合金擁有良好的表面機械性能以及優異的耐腐蝕性能。

作為優選，在所述鋁合金成分中，所述雜質包括S＜0.004％、O＜0.006％。鋁合金中的雜質能極大地影響合金綜合性能，在配方的選擇上，本發明有針對地加入強力去雜質金屬，同時也依靠添加金屬來提升合金綜合性能。

本發明在合理選用材料配比的同時還提供了另一種技術方案：

一種真空泵的制備工藝，所述的方法包括如下步驟：

(1)熔煉：按上述鋁合金的成分及其質量百分比稱取原料，將除Cu、Ni外的金屬混合熔融成鋁合金液并澆入真空泵模具中得真空泵模架，然后將Cu、Ni混合熔融成Cu-Ni合金液；

(2)熱處理：將真空泵模架加熱至100-500℃，再澆上Cu-Ni合金液，快速冷卻；

(3)成型：將熱處理后的真空泵模架進行切削、機加工后得真空泵半成品；

(4)表面處理：向真空泵半成品表面噴涂液態玻璃膜得真空泵成品。

具有高強度兼有高韌性、低脆性轉變溫度的鋁合金是較理想的結構材料，而晶粒細化是最直接有效的途徑。本發明通過合理調整配方材料，使鋁合金各金屬元素在熔融、凝固過程中自發進行晶粒細化以達到產品所需要求，同時，結合白銅在鋁合金表面和淺表面形成的Cu-Ni-Al三元合金體系，其中Ni與Al的質量百分比在8-12:1最佳，極大地增強鋁合金的機械性能、加工性能和耐腐蝕性能。

最后，本發明通過在合金表面噴涂液態玻璃膜作為防護，其厚度可以達到百萬分之一毫米，具有高度柔韌性的無形隔層，對水、灰塵等具有排斥性，但卻可以抗熱、抗酸、抗紫外輻射。

作為優選，在步驟(1)中，熔煉所述Cu-Ni合金液的溫度為850-950℃。控制Cu-Ni合金液的溫度可以確保其與真空泵模架的溫度相差不會太大，避免造成模架比例失調。