JPH01134092A - コンプレッサ用ローラ - Google Patents
コンプレッサ用ローラInfo
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- JPH01134092A JPH01134092A JP62291746A JP29174687A JPH01134092A JP H01134092 A JPH01134092 A JP H01134092A JP 62291746 A JP62291746 A JP 62291746A JP 29174687 A JP29174687 A JP 29174687A JP H01134092 A JPH01134092 A JP H01134092A
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- sintered
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- compressor
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
- C22C33/0264—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements the maximum content of each alloying element not exceeding 5%
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/24—After-treatment of workpieces or articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/36—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for balls; for rollers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04C2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F04C2230/22—Manufacture essentially without removing material by sintering
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は耐摩耗性と気密性の高い焼結合金を用いたコン
プレッサ用のローラに関する。
プレッサ用のローラに関する。
[従来の技術]
現在、家庭用電気製品で使用するロータリーコンプレッ
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第1
図に示すように、ケース10、ハウジング11、ハウジ
ングの溝に収容されるベーン12、ローラ13等から構
成されてローラ13が偏心回転することによって作動室
に吸入した流体を圧送するが、これらの中でも特に高負
荷を受けて互いに摺動するために耐摩耗性が要求されて
いるのがベーン12とローラ13である。
サは軽量、小型化するとともに、低コスト化、高性能化
の要求から各部品を形成する材料においても改良が求め
られている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第1
図に示すように、ケース10、ハウジング11、ハウジ
ングの溝に収容されるベーン12、ローラ13等から構
成されてローラ13が偏心回転することによって作動室
に吸入した流体を圧送するが、これらの中でも特に高負
荷を受けて互いに摺動するために耐摩耗性が要求されて
いるのがベーン12とローラ13である。
従って両者共に改良された材料が提案されつつあり、特
に焼結材料による提案が多くなされているがベーンにつ
いては製品としては未だに5KH51材が主流となって
いる。
に焼結材料による提案が多くなされているがベーンにつ
いては製品としては未だに5KH51材が主流となって
いる。
一方、ローラ材としては鋳鉄材に代わって基地中に硬質
の金属炭化物と水蒸気処理による金属酸化物を分散させ
た焼結材が特開昭60−73082号や特開昭fso−
174853号などにより提案されている。
の金属炭化物と水蒸気処理による金属酸化物を分散させ
た焼結材が特開昭60−73082号や特開昭fso−
174853号などにより提案されている。
[発明が解決しようとする問題点]
上述のローラ用焼結材は耐摩耗性と気密性の向上を狙い
としたものであり、焼結空孔を埋めた金属酸化物はコン
プレッサの気密性の向上のために不可欠であるが、近年
インバータ方式の採用によってよりいっそうの高負荷を
受けるようになったコンプレッサ用ローラはかかる焼結
材を用いても摩耗とスカッフィングが生じ、これらを防
ぐためには分散された金属炭化物に代わる手段を講する
ことが求められている。
としたものであり、焼結空孔を埋めた金属酸化物はコン
プレッサの気密性の向上のために不可欠であるが、近年
インバータ方式の採用によってよりいっそうの高負荷を
受けるようになったコンプレッサ用ローラはかかる焼結
材を用いても摩耗とスカッフィングが生じ、これらを防
ぐためには分散された金属炭化物に代わる手段を講する
ことが求められている。
[問題点を解決するための手段]
そこで本発明の目的は、高負荷時におけるコンプレッサ
用ローラの摩耗とスカッフィングを防止し、またコンプ
レッサの気密性をも高めることであって、本発明によれ
ば、成分組成が重量%で、C:0.5〜2.0%、Cu
: 1.() 〜5.0%、)10:1.2〜3.0
%、残部Feと不可避不純物からなり、パーライト又は
焼戻しマルテンサイト基地中にFe−N。
用ローラの摩耗とスカッフィングを防止し、またコンプ
レッサの気密性をも高めることであって、本発明によれ
ば、成分組成が重量%で、C:0.5〜2.0%、Cu
: 1.() 〜5.0%、)10:1.2〜3.0
%、残部Feと不可避不純物からなり、パーライト又は
焼戻しマルテンサイト基地中にFe−N。
合金硬質粒子が分散し、かつ焼結空孔が四三酸化鉄によ
って封孔された焼結合金からなるコンプレッサ用ローラ
が提供される。
って封孔された焼結合金からなるコンプレッサ用ローラ
が提供される。
[作用]
本発明のローラは、黒鉛粉、純銅粉、純鉄粉にFe−)
10合金粉末を2゜O〜5.0%加えてプレスした後、
焼結し、パーライト基地とする場合は焼結後に水蒸気処
理を行ない、また焼戻しマルテンサイト基地とする場合
は焼結後に焼入れ、水蒸気処理、焼戻しの工程を順に行
なって製造する。
10合金粉末を2゜O〜5.0%加えてプレスした後、
焼結し、パーライト基地とする場合は焼結後に水蒸気処
理を行ない、また焼戻しマルテンサイト基地とする場合
は焼結後に焼入れ、水蒸気処理、焼戻しの工程を順に行
なって製造する。
パーライト基地は強靭であるが、マルテンサイト基地は
さらに硬度が高くなって耐摩耗性が増す。
さらに硬度が高くなって耐摩耗性が増す。
Fe−Mo合金粉末は焼結後、高硬度のFe−F4o合
金硬質粒子として基地中に分散してローラの耐摩耗性、
耐スカッフィング性を著しく高くする。配合時のFe−
Mo粉末を2.0%未満とすれば耐摩耗性の効果が少な
くなり、また5、0%を超えると相手攻撃性を増すばか
りでなく経済的に高コストとなる。焼結後には連続空孔
が存在してコンプレッサの気密性が損なわれるので水蒸
気処理による四三酸化鉄(Fe、Ojで封孔するが、こ
れは耐摩耗性の向上にも寄与する。
金硬質粒子として基地中に分散してローラの耐摩耗性、
耐スカッフィング性を著しく高くする。配合時のFe−
Mo粉末を2.0%未満とすれば耐摩耗性の効果が少な
くなり、また5、0%を超えると相手攻撃性を増すばか
りでなく経済的に高コストとなる。焼結後には連続空孔
が存在してコンプレッサの気密性が損なわれるので水蒸
気処理による四三酸化鉄(Fe、Ojで封孔するが、こ
れは耐摩耗性の向上にも寄与する。
以下に成分組成の限定理由を説明する。
C成分は基地に固溶してこれを強化する。0.5%未満
ではパーライト、マルテンサイトの生成が不十分となっ
て強度が低下し、2.0%を超えると基地中のセメンタ
イト量が過多となって脆化する。
ではパーライト、マルテンサイトの生成が不十分となっ
て強度が低下し、2.0%を超えると基地中のセメンタ
イト量が過多となって脆化する。
Cu成分は基地を強化、安定化させる。1.0%未満で
はこの効果が少なく、5.0%を超えると効果が飽和し
、かえって経済的に不利となるのみならず偏析が起きて
製品の寸法精度を低下させる。
はこの効果が少なく、5.0%を超えると効果が飽和し
、かえって経済的に不利となるのみならず偏析が起きて
製品の寸法精度を低下させる。
Mo成分はFe−Mo合金粉末の形で2.0〜S、O%
添加することによってMoの量が1.2〜3.0%とな
るが、粉末の微粒は基地に固溶して焼入性を向上させる
とともに焼戻し脆化を防止する一方、粗粉はFe−Mo
合金硬質粒子として基地中に分散して耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性を高める。Fe−)1o粉末が2.0%未
満ではこれらの効果が不十分で、5.0%を超えると相
手攻撃性を増すばかりでなくかえって経済的に不利とな
る。
添加することによってMoの量が1.2〜3.0%とな
るが、粉末の微粒は基地に固溶して焼入性を向上させる
とともに焼戻し脆化を防止する一方、粗粉はFe−Mo
合金硬質粒子として基地中に分散して耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性を高める。Fe−)1o粉末が2.0%未
満ではこれらの効果が不十分で、5.0%を超えると相
手攻撃性を増すばかりでなくかえって経済的に不利とな
る。
[実施例]
以下、本発明材の性能確認試験結果を説明する。
(供試材製造方法)
第1表に示すNα1〜11(1〜5:本発明材、6〜1
1:比較材)の混合粉を5〜6 ton /cm”のプ
レス面圧で40MφX10sの円柱形状に加圧成形し、
第2表に示す処理(表において(水)は水蒸気処理、(
焼)は焼入れ、焼戻し、(焼+水)は焼入れ、焼戻し、
水蒸気処理の組合せを各々示す)を行なった結果、第2
表に示す組成、組織、硬度を有する試料が得られた。
1:比較材)の混合粉を5〜6 ton /cm”のプ
レス面圧で40MφX10sの円柱形状に加圧成形し、
第2表に示す処理(表において(水)は水蒸気処理、(
焼)は焼入れ、焼戻し、(焼+水)は焼入れ、焼戻し、
水蒸気処理の組合せを各々示す)を行なった結果、第2
表に示す組成、組織、硬度を有する試料が得られた。
第1表
またNα12(比較材)の試料としてローラ材として最
も普及しているFe12材(C:3.2%、Sl:2.
3%、Mn : 0.7%、p:0.11%、S:0.
04%、Cu:0.3%、Cr:0.2%、「e:残)
を40.φxi。
も普及しているFe12材(C:3.2%、Sl:2.
3%、Mn : 0.7%、p:0.11%、S:0.
04%、Cu:0.3%、Cr:0.2%、「e:残)
を40.φxi。
mの円柱形状に加工し、約870℃で焼入れをした。
(試験方法)
以上の供試材についてアムスラー式基礎摩耗試験を行な
った。Nα1〜12の円柱形状の供試材(ローラ相当)
を平面接触滑り摩耗試験機における回転片とし、これら
に対して8#X7#X5Mの平板状に加工した5KH5
1材(ベーン相当)を固定片として圧接し、その圧接面
に潤滑油を供給しつつ回転片を高速回転させた。
った。Nα1〜12の円柱形状の供試材(ローラ相当)
を平面接触滑り摩耗試験機における回転片とし、これら
に対して8#X7#X5Mの平板状に加工した5KH5
1材(ベーン相当)を固定片として圧接し、その圧接面
に潤滑油を供給しつつ回転片を高速回転させた。
試験条件は以下の通りである。
荷重・・・100に!j、周速・・・1TrL/S、潤
滑油・・・スニソ4GDID、油温・・・75℃、試験
時間・・・20時間。
滑油・・・スニソ4GDID、油温・・・75℃、試験
時間・・・20時間。
以上の方法により固定片と回転片の摩耗量を測定し、第
2表に示す測定値が得られた。
2表に示す測定値が得られた。
また同じくアムスラー式摩耗試験によりスカッフインク
試験を行なった。試料は上記摩耗試験と同−でおり、M
o、1〜12の回転片を周速1.13m/ Sで回転さ
せながら固定片の圧接荷重をスタート時ioK!jとし
て2分毎に20に91ずつ荷重し、50に=j以上から
は10に!jずつ荷重し、これによってスカッフィング
が発生した荷重をスカッフィング限界荷重として第2表
に示す測定値が得られた。
試験を行なった。試料は上記摩耗試験と同−でおり、M
o、1〜12の回転片を周速1.13m/ Sで回転さ
せながら固定片の圧接荷重をスタート時ioK!jとし
て2分毎に20に91ずつ荷重し、50に=j以上から
は10に!jずつ荷重し、これによってスカッフィング
が発生した荷重をスカッフィング限界荷重として第2表
に示す測定値が得られた。
(試験結果)
第2表に示す測定結果かられかるように、本発明のロー
ラを用いた場合、ベーン材(固定片〉、ローラ材(回転
片)ともに比較材を用いた場合に比べて摩耗量が少なく
、スカッフィング限界荷担が大きいので耐摩耗性、耐ス
カッフィング性が優れている。
ラを用いた場合、ベーン材(固定片〉、ローラ材(回転
片)ともに比較材を用いた場合に比べて摩耗量が少なく
、スカッフィング限界荷担が大きいので耐摩耗性、耐ス
カッフィング性が優れている。
(組織写真)
第1表におけるMo、 1の供試材の顕微鏡組織写真(
ナイタール液腐食、200倍)を第2図に示す。
ナイタール液腐食、200倍)を第2図に示す。
パーライト基地1中にFe−Jfo合金硬質粒子2と四
三酸化鉄3が分散している。
三酸化鉄3が分散している。
[発明の効果]
上述のように本発明のローラは優れた耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性と気密性を有し、特に高負荷のかかるコン
プレッサに使用した場合に優れた性能を発揮する。
ッフィング性と気密性を有し、特に高負荷のかかるコン
プレッサに使用した場合に優れた性能を発揮する。
第1図は本発明のローラを用いるコンプレッサの構造を
示す縦断面図である。第2図は本発明ローラに用いる焼
結材の顕微鏡金属組織写真でおる。 図中、12はベーン、13はローラ、1はパーライト基
地、2はFe−+o合合金硬粒粒子3は四三酸化鉄であ
る。
示す縦断面図である。第2図は本発明ローラに用いる焼
結材の顕微鏡金属組織写真でおる。 図中、12はベーン、13はローラ、1はパーライト基
地、2はFe−+o合合金硬粒粒子3は四三酸化鉄であ
る。
Claims (1)
- 成分組成が重量%で、C:0.5〜2.0%、Cu:
1.0〜5.0%、Mo:1.2〜3.0%、残部Fe
と不可避不純物からなり、パーライト又は焼戻しマルテ
ンサイト基地中にFe−Mo合金硬質粒子が分散し、か
つ焼結空孔が四三酸化鉄によって封孔された焼結合金か
らなるコンプレッサ用ローラ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62291746A JP2514052B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | コンプレッサ用ロ―ラ |
US07/270,652 US4904302A (en) | 1987-11-20 | 1988-11-14 | Roller in rotary compressor and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62291746A JP2514052B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | コンプレッサ用ロ―ラ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01134092A true JPH01134092A (ja) | 1989-05-26 |
JP2514052B2 JP2514052B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17772871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62291746A Expired - Fee Related JP2514052B2 (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | コンプレッサ用ロ―ラ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4904302A (ja) |
JP (1) | JP2514052B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004109113A1 (ja) * | 2003-06-10 | 2004-12-16 | Daikin Industries, Ltd. | ロータリー流体機械 |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5064608A (en) * | 1989-01-19 | 1991-11-12 | Nippon Piston Ring Co., Ltd. | Camshaft and method for producing the same |
JP3520093B2 (ja) * | 1991-02-27 | 2004-04-19 | 本田技研工業株式会社 | 二次硬化型高温耐摩耗性焼結合金 |
CA2069700C (en) * | 1991-05-28 | 1998-08-18 | Jinsuke Takata | Mixed powder for powder metallurgy and sintered product thereof |
JPH07293468A (ja) * | 1994-04-28 | 1995-11-07 | Toshiba Corp | 密閉形コンプレッサ |
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