CN101905420A - 采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法 - Google Patents

采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法 Download PDF

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Inventor
阮吉林
张启斌
史建伟
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Zhejiang Baida Precision Co., Ltd.
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TAIZHOU BAIDA REFRIGERATION CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法。其特征在于包括下列步骤：选用合适型材，下料，粗切削加工，真空淬火和回火，精切削加工，滚抛，清洗，液体软氮化盐浴处理，滚抛，厚度、宽度超精加工，清洗，成品。整个流程采用粗加工、精加工和超精加工三种不同的机械加工方式。并将真空淬火和回火、液体软氮化盐浴处理分别穿插在上述的三种机械加工中。本发明的优点是由于采用9Cr18或9Cr18Mo等马氏体不锈钢制造旋转式压缩机的专用滑动件，因其含Cr量高，氮化性能好，故能采用较低的温度进行氮化处理，确保使其变形量比较小，有利于处理后再进行的精密加工。

Description

采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法
技术领域
本发明涉及一种旋转式压缩机专用滑动件的制造方法，特别是一种采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法。
背景技术
目前，在空调压缩机的运动部件中，最重要的耐磨专用滑动件是压缩机的滑片(或叶片)，其六个表面中，五个表面均与压缩机的其他重要零件有相对移动和滑动。传统的采用R-22或F134a作冷媒的压缩机，其滑片(或叶片)通常采用高速钢制作，不需要进行特殊表面强化处理，其耐磨性和使用寿命就能达到设计要求。但是随着对环保、节能和降耗要求不断提高，低氟、无氟冷媒在压缩机和制冷产品中的强制使用被提到议事日程上来。而变频、节能技术的推广和大功率、大容量空调的使用，迫使压缩机工作压力的大幅度提高，如采用407c或410A作冷媒的压缩机，其工作压力比采用R22冷媒的压缩机要提高60％，达到26～28kg/cm2。对专用滑动件的强度、耐磨性、耐疲劳性和使用寿命提出更高要求，不经过表面特殊强化处理的的滑片(或叶片)已经无法满足高负荷压缩机对它的耐磨性和整机使用寿命的要求。
并且，随着对压缩机能耗要求的提高，对压缩机的精度也提出越来越高的要求。高精度的空调压缩机其由汽缸、上、下缸盖、滚动活塞和专用滑动件组成的工作腔，是采用油膜密封，其间隙仅几个微米到十几个微米。而目前采用高速钢作专用滑动件，由于高速钢经常规淬火和回火方式后，仍有部分奥氏体未能转化为淬火马氏体，它们会在以后的使用中，随时间的增加逐步转化，造成体积和尺寸的变化，虽然这种尺寸变化仅几个微米，但对高速运动的压缩机影响却非常大，有时会因此而出现“堵转”现象，造成空调器不能工作，必须更换压缩机。为此，各压缩机生产厂都采用了包括深冷处理等的各类措施来稳定它的尺寸，消耗了巨大的能量和费用。
发明内容
本发明的目的是采用9Cr18或9Cr18Mo等马氏体不锈钢制造的旋转式压缩机的专用滑动件来解决现有技术中所存在的问题。本发明设计采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法，其特征在于包括下列步骤：(1)选用合适型材，(2)下料，(3)粗切削加工，(4)真空淬火和回火，(5)精切削加工，(6)滚抛，(7)清洗，(8)液体软氮化盐浴处理，(9)滚抛，(10)厚度、宽度超精加工，(11)清洗，(12)成品。其特征在于：液体软氮化盐浴处理由下列步骤组成，
(1)清洗：用航空煤油或酒精洗去除零件表面的油污及脏物，
(2)装载：根据不同尺寸、规格的专用滑动件，选用不同的专用工位器具立式放置，
(3)预热：选择预热的温度为350°～420℃，预热时间为10～20分钟，
(4)处理：处理时盐浴的温度为550～580℃，根据专用滑动件的不同规格和处理量的大小，盐浴时间在300～400分钟间选择。处理时通入NH3气体，通入的气体量为按每1000公斤盐浴，NH3气流量为0.6～1.2升/分钟，
(5)冷却：出炉后，直接浸入水中冷却，冷却时间为5～10分钟，同时还通入压缩空气进行搅拌，使冷却均匀、充分，
(6)清洗：冷却后，浸入清水清洗1～2分钟，
(7)抛光：洗净后的压缩机专用滑动件，经振动抛光机滚抛60～100分钟，去除表面的疏松层。
1)整个流程采用粗加工、精加工和超精加工三种不同的机械加工方式。并将真空淬火和回火、液体软氮化盐浴处理分别穿插在上述的三种机械加工中。
2)将厚度、宽度超精加工放在液体软氮化盐浴处理的后面。这样既保证了旋转式压缩机专用滑动件的μ级的加工精度，又确保了其表面的氮化层深度。
3)由于选择了9Cr18或9Cr18Mo不锈钢，可以省却真空淬火和回火后的深冷处理，节省了大量的能量和费用。
4)在液体软氮化盐浴处理后再对厚度、宽度进行最终超精加工，使R面的氮化层深度最厚，确保了R面的耐磨性。
其特征在于：液体软氮化盐浴处理液由下列组成物及重量百分比组成：
NaCNO 40～60％，
KCNO    5～15％，
LiCO3   3～10％，
K2CO3   25～40％，
K2S     0.01～0.08％。
本发明的优点是由于采用9Cr18或9Cr18Mo等马氏体不锈钢制造旋转式压缩机的专用滑动件，因其含Cr量高，氮化性能好，故能采用较低的温度进行氮化处理，确保使其变形量比较小，有利于处理后再进行的精密加工。
下面结合实例对本发明作详细说明。
具体实施方式
首先选用合适的型材，然后按照图纸的规格尺寸进行下料，上机床进行粗切削加工。在真空淬火和回火后，再进行精切削加工。然后通过滚抛、清洗，再进入液体软氮化盐浴处理。
液体软氮化盐浴处理由下列步骤组成：首先用航空煤油或酒精洗去除零件表面的油污及脏物；根据不同尺寸、规格的专用滑动件，选用不同的专用工位器具立式放置装载；选择预热的温度为350°～420℃，预热时间为10～20分钟；盐浴处理时，处理温度为550～580℃。根据专用滑动件的不同规格和处理量的大小，盐浴的保温时间在300～400分钟中选择。处理时通入NH3气体，通入的气体量为按每1000公斤盐浴，NH3气流量为0.6～1.2升/分钟进行；盐浴出炉后冷却，将产品直接浸入水中冷却，冷却时间为5～10分钟，同时还通入压缩空气进行搅拌，以使冷却均匀、充分；冷却后浸入清水清洗1～2分钟；将洗净后的专用滑动件，经振动抛光机滚抛60～100分钟，去除表面的疏松层。
液体软氮化盐浴处理液由下列组成物及重量百分比组成：NaCNO40～60％，KCNO5～15％，LiCO33～10％，K2CO325～40％，K2S 0.01～0.08。
盐浴处理后的滑片(或叶片)经滚抛去除表面疏松层后，再对专用滑动件的厚度及宽度进行超精加工，加工后的专用滑动件经清洗后包装出品。一个具体实施例为液体软氮化盐浴液的配比为：
NACNO   45千克，
KCNO    14千克，
Li2CO3  7千克，
K2CO3  33.97千克，
K2S    0.03千克，
液体软氮化盐浴处理的工艺参数控制如下：
预热温度    400℃
预热时间    15分钟
处理温度    565℃
处理时间    360分钟(处理时通入NH3气体，送入流量0.8升/分钟1000kg盐浴)
K2S补给量   0.2g～100kg.天。
从大量试验中了解到，经过上述工艺处理的旋转式压缩机的专用滑动件，其残余奥氏体量极少，在以后的长期使用中的尺寸变化很小，不影响压缩机的正常工作，可以不进行后续的尺寸稳定化处理。
通过选用合适的坯料，降低原材料的消耗和制作成本。通过选择合适的热处理方式和机械加工方式达到提高产品耐磨性和使用寿命的目的。因此，9Cr18或9Cr18Mo等马氏体不锈钢适合采用淬火、回火和液体软氮化盐浴处理等热处理手段来制作高精度的旋转式压缩机的专用滑动件。
各旋转式压缩机厂家采用不同材料制作其专用滑动件，它们采用的工艺流程各不相同、各有所长。同时，也很难完整地了解其制作工艺，因此很难于以全面评价。但总的来说，选用工艺流程的根本原则是——制作工艺可靠，产品合格率高、质量稳定、制造成本低。本发明首先是根据不同规格、尺寸的旋转式压缩机专用滑动件，采用不同规格的冷轧或热轧的9Cr18或9Cr19Mo不锈钢型材，经过切割下料、粗切削加工包括刨、铣、车、磨、滚抛等加工形式，去除极大部分的加工余量使基本成型。后经真空淬火和回火，使其达到规定硬度。然后进行以磨削为主的精切削加工。再经过滚抛和清洗并干燥后，进行液体软氮化盐浴处理和清洗、抛光，以及厚度、宽度方向的最终超精加工，经过清洗后即成为成品。
某品种的压缩机专用滑动件的具体要求和实际达制作水平见下表：
Figure B200910052562XD0000051

Claims (3)

1.采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法，其特征在于包括下列步骤：(1)选用合适型材，(2)下料，(3)粗切削加工，(4)真空淬火和回火，(5)精切削加工，(6)滚抛，(7)清洗，(8)液体软氮化盐浴处理，(9)滚抛，(10)厚度、宽度超精加工，(11)清洗，(12)成品。
2.按权利要求1所述的采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法，其特征在于：液体软氮化盐浴处理由下列步骤组成，
(1)清洗：用航空煤油或酒精洗去除零件表面的油污及脏物，
(2)装载：根据不同尺寸、规格的专用滑动件，选用不同的专用工位器具立式放置，
(3)预热：选择预热的温度为350°～420℃，预热时间为10～20分钟，
(4)处理：处理时盐浴的温度为550～580℃，根据专用滑动件的不同规格和处理量的大小，盐浴时间在300～400分钟间选择。处理时通入NH3气体，通入的气体量为按每1000公斤盐浴，NH3气流量为0.6～1.2升/分钟，
(5)冷却：出炉后，直接浸入水中冷却，冷却时间为5～10分钟，同时还通入压缩空气进行搅拌，使冷却均匀、充分，
(6)清洗：冷却后，浸入清水清洗1～2分钟，
(7)抛光：洗净后的压缩机专用滑动件，经振动抛光机滚抛60～100分钟，去除表面的疏松层。
3.按权利要求1或2所述的采用9Cr18或9Cr18Mo不锈钢制造旋转式压缩机专用滑动件的方法，其特征在于：液体软氮化盐浴处理液由下列组成物及重量百分比组成：
NaCNO   40～60％，
KCNO    5～15％，
LiCO3   3～10％，
K2CO3   25～40％，
K2S     0.01～0.08％。
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Address after: 318000 No. 908, Lane 28, Middle Road, Taizhou, Zhejiang

Applicant after: Zhejiang Baida Precision Co., Ltd.

Address before: 318000 No. 908, Lane 28, Middle Road, Taizhou, Zhejiang

Applicant before: Taizhou Baida Refrigeration Co., Ltd.

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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