CN106181271A - 制冷压缩机用滚动活塞制造方法及其滚动活塞 - Google Patents

制冷压缩机用滚动活塞制造方法及其滚动活塞 Download PDF

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Abstract

制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤：（一）、选用合适的GCr15轴承钢钢管；（二）、按滚动活塞长度要求切割钢管；（三）、按照滚动活塞要求对切割后的钢管进行加工；（四）、对加工后的钢管按产品要求进行热处理或者热处理及稳定处理；（五）、处理后的钢管经精加工后达到规格要求。还相应地得到了由本发明制造方法得到的制冷压缩机用滚动活塞。

Description

制冷压缩机用滚动活塞制造方法及其滚动活塞
技术领域
本发明涉及一种旋转式制冷压缩机部件及其制造方法。
背景技术
滚动活塞，又称滚子、转子，是旋转式制冷压缩机配套的重要零件，其设置在压缩机偏心轴的偏心拐上，制冷时沿着气缸壁滚动，滑片在弹簧力的作用下与滚动转子的外圆壁面贴紧，组成动密封。随着旋转式压缩机采用新型环保制冷剂及对效率和节能等要求的日益提高，对能适用于高负荷、高功率、高温、高压等严酷条件下的滚动活塞提出了更高要求。
长期以来，滚动活塞的材料通常采用含有Ni、Mo、Cr合金元素、珠光体含量大于70%的可淬硬的铸铁件，并通过淬火、回火后使其硬度为HRC47-53，这种材料具有局限性，其制得的滚动活塞的硬度、耐磨性和接触疲劳寿命也不是十分理想。滚动活塞的制造一般采用模铸或连铸管状的方法，先铸出管体，然后切料，再进行内孔、外圆车削、剥皮再磨削，因此铸后的管体需要留有较多余量，活塞材料的利用率只有60%左右，制造过程复杂、制造成本高；还由于滚动活塞采用铸造方法制造，铸铁过程会产生大量的“三废”，严重影响环境，造成污染，而且工作环境较差，也影响操作人员的身体健康。
随着研究的进一步深入，根据生产条件、生产能力及其他变化相应地能够提供多种滚动活塞及其制备方法，使其制备手段更灵活、更多样，产品更方便制造。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述现状而提供一种制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，使其制备手段更灵活。
本发明还提供了由上述制冷压缩机用滚动活塞制造方法制造的滚动活塞，使其产品更丰富。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤：
（一）、选用合适的GCr15轴承钢钢管；
（二）、按滚动活塞长度要求切割钢管；
（三）、按照滚动活塞要求对切割后的钢管进行加工；
（四）、对加工后的钢管按产品要求进行热处理或者热处理及稳定处理；
（五）、处理后的钢管经精加工后达到规格要求。
按上述方法，就可制造出合格的制冷压缩机用滚动活塞。
上述步骤（三）中，可用车削或磨削的方式对切割后的钢管进行处理，使其初步达到活塞的尺寸要求。
更好地，上述步骤（四）中，热处理条件为：先淬火再回火。
更具体地说，淬火温度835-885℃，加热时间为30-60分钟，回火温度为140-190℃，保温时间1-4小时。
更好地，上述步骤（四）中，热处理及稳定处理为：先淬火再冷处理再回火，由于采用了冷处理，这样性能更好。
更具体地说：冷处理条件为：温度为-60℃--- -110℃，冷处理时间为50-120分钟，至钢管从外到里冷却。
更具体地说，先淬火，淬火温度835-885℃，加热时间为30-60分钟，然后冷处理，再回火，回火温度140-190℃，保温时间1-4小时。
更好地，上述步骤（四）中对加工后的钢管按产品要求进行热处理及稳定处理后再进行稳定化处理，使其质量更稳定，寿命更长。
更好地，上述稳定化处理条件为：120-180℃，保温时间为：不小于12小时。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、相对采用含Ni、Cr、Mo铸铁材料，轴承钢是一种非常成熟的用途十分广泛的钢种，其货源更为充足，价格适中，采用GCr15轴承钢制造旋转式压缩机滚动活塞，其耐磨性和高接触疲劳寿命有明显优势。
2、由于高碳铬轴承钢有很好的工艺加工性，零件表面可获得低的粗糙度，运转时摩擦阻力较小、摩擦阻力低、进而降低能耗。
3、滚动活塞采用精密钢管，内孔和外圆都不需车削剥皮，只留有少量磨削余量，钢管管料切割后即可进行热处理，切削加工工作量可减少50%，钢材利用率可达90%以上，因此降低了制造成本。
4、本发明取代了铸造方法，避免了对环境产生的污染和高耗能，是一种节能、环保的好方法。
5、本发明通过特殊的热处理，其制备更灵活，产品性能更稳定，使用寿命更长。
附图说明
图1为本发明实施例滚动活塞的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤：
（一）、选用合适的GCr15轴承钢钢管；
（二）、按滚动活塞长度要求切割钢管；
（三）、按照如图1所示的滚动活塞要求对切割后的钢管进行车削或磨削；
（四）、对加工后的钢管按产品要求进行热处理及稳定处理；
（五）、处理后的钢管经精加工后达到规格要求。
上述步骤（四）的热处理及稳定处理条件为：淬火温度885℃，加热时间为50分钟，然后冷处理，冷处理条件为：温度为-60℃，保持时间100分钟，确保钢管从外到里冷却，再回火处理，回火温度为140℃，保温时间1小时。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为65HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例2：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：上述步骤（四）的热处理条件为：淬火温度835℃.加热时间为60分钟，然后冷处理，冷处理条件为：温度为-80℃，保持时间60分钟，确保钢管从外到里冷却，再回火处理，回火温度为180℃，保温时间2小时，其余与实施例1相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为62HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例3：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度865℃，加热时间为30分钟，然后冷处理，冷处理条件为：温度为-110℃，保持时间50分钟，确保钢管从外到里冷却，再回火处理，回火温度为150℃，保温时间4小时，其余与实施例1相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为64HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例4：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度885℃.加热时间为50分钟，然后冷处理，冷处理条件为：温度为-60℃，保持时间120分钟，确保钢管从外到里冷却，再回火处理，回火温度为190℃，保温时间3小时，其余与实施例1相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为61HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例5：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度885℃.加热时间为50分钟，然后冷处理，冷处理条件为：温度为-90℃，保持时间120分钟，确保钢管从外到里冷却，再回火处理，回火温度为170℃，保温时间3小时，其余与实施例1相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为62HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例6：
将实施例1至实施例5中步骤（四）之后的钢管再进行稳定处理后，再进行步骤（五）
得到的产品性能更好，其使用寿命更长。
稳定处理的条件分别为：120、140、160、180℃，保温时间分别为12小时、20小时。
实施例7：制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其包括如下步骤：
（一）、选用合适的GCr15轴承钢钢管；
（二）、按滚动活塞长度要求切割钢管；
（三）、按照如图1所示的滚动活塞要求对切割后的钢管进行车削或磨削；
（四）、对加工后的钢管按产品要求进行热处理；
（五）、处理后的钢管经精加工后达到规格要求。
上述步骤（四）的热处理条件为：淬火温度885℃，加热时间为50分钟，再回火处理，回火温度为140℃，保温时间1小时。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为65HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例8：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：上述步骤（四）的热处理条件为：淬火温度835℃.加热时间为60分钟再回火处理，回火温度为180℃，保温时间2小时，其余与实施例7相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为62HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例9：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度865℃，加热时间为30分钟，再回火处理，回火温度为150℃，保温时间4小时，其余与实施例7相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为64HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例10：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度885℃，加热时间为50分钟，再回火处理，回火温度为190℃，保温时间3小时，其余与实施例7相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为61HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。
实施例11：
制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其中步骤（四）的热处理条件为：淬火温度885℃.加热时间为40分钟，再回火处理，回火温度为170℃，保温时间3小时，其余与实施例7相同。
通过上述方法制得的滚动活塞硬度为62HRC，显微组织由隐晶、细小隐晶马氏体和均匀分布的残余碳化物以及少量残余奥氏体组成。产品经测试试验使用，完全达到使用要求。

Claims (10)

1.制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：其包括如下步骤：
（一）、选用合适的GCr15轴承钢钢管；
（二）、按滚动活塞长度要求切割钢管；
（三）、按照滚动活塞要求对切割后的钢管进行加工；
（四）、对加工后的钢管按产品要求进行热处理或者热处理及稳定处理；
（五）、处理后的钢管经精加工后达到规格要求。
2.如权利要求1所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述步骤（四）中，热处理条件为：先淬火再回火。
3.如权利要求2所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：淬火温度835-885℃，加热时间为30-60分钟，回火温度为140-190℃，保温时间1-4小时。
4.如权利要求1所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述步骤（四）中，热处理及稳定处理条件为：先淬火再冷处理再回火。
5.如权利要求4所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：冷处理条件为：温度为-60℃--- -110℃。
6.如权利要求5所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述冷处理时间为50-120分钟。
7.如权利要求4或5所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：淬火温度835-885℃，加热时间为30-60分钟，回火温度为140-190℃，保温时间1-4小时。
8.如权利要求4或5所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：步骤（四）中对加工后的钢管按产品要求进行热处理及稳定处理后再进行稳定化处理。
9.如权利要求8所述的制冷压缩机用滚动活塞的制造方法，其特征在于：所述稳定化处理条件为：120-180℃，保温时间为：不小于12小时。
10.制冷压缩机用滚动活塞，其特征在于：由权利要求1-9所述的任一方法制得。
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