CN1239826C - 一种压缩机滑片的制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种压缩机滑片的制造方法,主要包括以下步骤:(1)选料:选择合适的不锈钢材;(2)切割、定形:按照滑片的形状用线切割方法切出滑片,再用铣刀铣出槽;(3)真空热处理;(4)磨削,抛光:按照滑片的六个面分别进行磨削、抛光;(5)气体渗氮:将磨削、抛光后的滑片进行氨气渗氮;(6)磨削:渗氮后的滑片再磨削至表面符合要求。本发明具有制造简单、方便、成本低的优点。

Description

一种压缩机滑片的制造方法
技术领域
本发明涉及一种压缩机滑片的制造方法。
背景技术
旋转式空调压缩机因其具有效率高、结构紧凑、体积小、重量轻而得到大量的应用,作为压缩机的重要原件滑片,需与压缩机的偏心滚动活塞紧贴,因此叶片与活塞的接触部分极易磨损,需要较好的滑动性能、耐疲劳性和耐腐蚀性,其常见要求见表1,因此其制造方法也成为研究的重点,从滑片的选料到成型都需进行一系列的研究。滑片一般由钢材制得,普通钢材其硬度、抗磨性等都很难满足压缩机的工作要求,为了提高滑片的滑动表面的耐磨性、防老化性能和耐腐蚀性,需要作表面渗氮处理,如盐浴软氮化处理、离子氮化处理、盐浴渗硫氮化处理、电解渗硫氮化处理,人们对此作了大量的研究。
中国发明专利申请公开号1206051公开的稀土在气体渗氮及氮碳其渗工艺中的应用方法,提出了气体硬氮化及气体软氮化工艺中应用稀土催渗剂的三种方法,即固体包装法、机械化自动加料法及液体滴注法。加入稀土催渗剂可将硬氮化纯渗入时间缩短50~100%,软氮化缩短30~50%;表面硬度相对提高HV50~200,耐磨性,抗腐蚀能力,金相组织和脆性均有不同程度改善,可使模具和零件寿命提高1~2倍。事实并没有如此的效果,并且渗氮时间仍然太长。
中国发明专利申请公开号1186872公开的金属表面处理方法、其处理的制冷压缩机用旋转轴和滑片以及该制冷剂压缩机,在相当于高速工具钢的钢制滑片表面上进行了等离子体渗碳氮化处理的滑片。因此,甚至在使用酯类冷冻机油、醚类冷冻机油作为冷冻机油以及使用HFC系制冷剂的场合,可以提供包括表面滑动部位的摩擦系数低、耐磨性高的旋转轴或滑片的制冷剂压缩机。滑片处理的方法为等离子体渗硫氮化处理。但该方法需分段通入氮气、氢气、硫化氢气体,方法复杂且成本较高。
中国专利申请90108276公开的钢渗氮的方法及所用热处理炉,本发明钢件在第一热处理炉进行氟化处理后,就在第二热处理炉进行渗氮处理,而得到深而均匀的氮化层。该方法虽然能缩短渗氮时间,但需用昂贵的氟化物,因此成本较高。
中国专利申请96110008钢的渗氮方法所公开的一种用氮原子与钢表面反应形成一层硬质渗氮化层的钢的渗氮方法,在渗氮处理之前,将钢置于含氟化物气体或含氟气和占总体积0.5-20%的空气或占总体积0.1-4%的氧气组成的气氛中加热因此防止发生非均匀渗氮,同时可以节省昂贵的含氟化物或含氟气体的消耗。但成本还是偏高。
同时,滑片的机械成型也十分重要,如何将钢材切割、磨削成符合要求的产品也需经过大量的实验。
总之,虽然对钢材的化学处理进行过大量的研究,但仍未找到一种好方法,并且有些结论间会相互矛盾。要生产要求很高的压缩机滑片需要对钢材的机械加工作深入的研究,也要对钢材的化学处理进行大量的研究,才能找到一种生产工艺简单、成本低的方法,其主要点还在钢材、磨削、抛光方法和渗氮方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有制造压缩机滑片的上述缺点,选择合适的钢材、磨削方法和渗氮方法,提供一种生产简单、成本低的压缩机滑片制造方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
一种压缩机滑片的制造方法,主要包括以下步骤:
(1)选料:选择合适的不锈钢材;
(2)切割、定形:按照滑片的形状用线切割方法切出滑片,再用铣刀铣出槽;
(3)真空热处理;
(4)磨削,抛光:按照滑片的六个面分别进行磨削、抛光;
(5)气体渗氮:将磨削、抛光后的滑片进行氨气渗氮;
(6)磨削:渗氮后的滑片再磨削至表面符合要求。
切钢材常用锯,本发明经大量研究后采用线切割方法,能够节省原料,降低成本、又可节省设备投资。钢材最好按滑片的宽度和厚度先加工成钢条,再用线切割方法切割出符合长度要求的滑片,从而提高加工效率。
所述的磨削为:先进行大平面端面磨削,再进行R面成形磨削然后进行二端面的垂直磨削。这样的磨削次序可以保证磨出的滑片符合表面的光洁度和尺寸的要求。
不锈钢材为(重量百分比):C0.95-1.20,Si小于1.00,P小于0.04,S小于0.03,Mn小于1.00,Cr16.0-18.0,Mo小于0.75,Ni小于0.60,余量为Fe及杂质。最好为SUS440C或11Cr17。这样的钢材渗氮性能好,渗氮后具有较高的表面硬度,完全符合滑片的要求。
所述的真空热处理后钢材的HRC硬度为43-56。
所述的气体渗氮处理工艺为:用固体氯化铵作为催渗剂,用氨气作为渗氮剂,温度为540-560℃,处理时间为5-6小时,其他同常规气体渗氮工艺。这样既成本低、又能使处理后的滑片有较高的耐磨性和疲劳寿命,滑片表面和硬度完全符合要求。
与现有技术相比,本发明的优点在于通过简单的机械加工和热处理、渗氮处理,制得形状、表面硬度及硬度分布完全符合要求的优质的压缩机滑片,具有制造简单、方便、成本低的特点。
附图说明
图1为本发明实施例滑片的主视图;
图2为本发明实施例滑片的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1:
用钢材SUS440C,经线切割切出如图1、2所示的形状,然后用铣刀铣出滑片上的凹槽,再用常规真空热处理1050℃淬火、回火处理后,用磨床先进行大平面端面磨削,再进行R面成形磨削然后进行端面的垂直磨削,至符合表面要求后,进行气体渗氮处理。渗氮在井式可控气体氮化炉中进行,氯化铵加入量为0.8kg/m3,用200倍石英砂焙干,560℃渗氮4小时后通氨冷却到150℃,再停氨冷却到室温。渗氮后的滑片再进行磨削,渗氮后进行表面磨削,结果如表2。从表2看出完全符合滑片的要求(表1)。
滑片表面颜色全部无异常呈银灰色,无腐蚀点。
表1:常见压缩机滑片的要求
表面   颜色全部无异常呈银灰色,无腐蚀点
  化合物层深mm   大于等于0.01
  距表面深度(含白色层)um   硬度HV0.1
  0   900以上
  30   900以上
  60   500以上
  芯部   360以上
实施例2
钢材选用11Cr17,其余同实施例1,结果见表2。
滑片表面颜色全部无异常呈银灰色,无腐蚀点。
表2加工后的滑片质量
要求           测定结果
  实施例1   实施例2
  化合物层深mm   大于等于0.01   0.01   0.01
  扩散层深mm   0.10   0.10
距表面距离(mm)   硬度HV0.1   硬度HV0.1   硬度HV0.1
  0.000   900以上   942   1066
  0.030   900以上   1175   1211
  0.045   1123
  0.060   500以上   1056   1187
  0.075   977
  0.090   923
  0.120   722
  0.150   467
  0.180   399
  0.210   400
  芯部   360以上   394   412

Claims (6)

1、一种压缩机滑片的制造方法,其特征在于:主要包括以下步骤:
(1)选料:选择下列不锈钢材(重量百分比):C 0.95-1.20,Si小于1.00,P小于0.04,S小于0.03,Mn小于1.00,Cr16.0-18.0,Mo小于0.75,Ni小于0.60,余量为Fe及杂质;
(2)切割、定形:按照滑片的形状用线切割方法切出滑片,再用铣刀铣出槽;
(3)真空热处理;
(4)磨削,抛光:按照滑片的六个面分别进行磨削、抛光;
(5)气体渗氮:将磨削、抛光后的滑片进行氨气渗氮;
(6)磨削:渗氮后的滑片再磨削至表面符合要求。
2、如权利要求1所述的压缩机滑片的制造方法,其特征在于:所述的钢材按滑片的宽度和厚度先加工成钢条,再用线切割方法切割出符合长度要求的滑片。
3、如权利要求1或2所述的压缩机滑片的制造方法,其特征在于:所述的钢材为SUS440C或11Cr17。
4、如权利要求1或2所述的压缩机滑片的制造方法,其特征在于:所述的真空热处理后钢材的HRC硬度为43-56。
5、如权利要求1或2所述的压缩机滑片的制造方法,其特征在于:所述的气体渗氮处理工艺为:氯化铵为催渗剂,温度为540-560℃,处理时间为5-6小时。
6、如权利要求1或2所述的压缩机滑片的制造方法,其特征在于:所述的磨削为:先进行大平面端面磨削,再进行R面成形磨削然后进行二端面的垂直磨削。
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