KR20000048230A

KR20000048230A - 사판식컴프레서의 사판

Info

Publication number: KR20000048230A
Application number: KR1019990058840A
Authority: KR
Inventors: 야마다토요카즈; 홍수명; 아키즈키마사노리; 코쿠보타카시; 카유카와히로아키; 미즈타니히데키; 수기유라마나부; 이마니시타케시
Original assignee: 후쿠마 노부오; 타이호 코교 가부시끼가이샤; 이시카와 타다시; 가부시키가이샤 도요다지도쇽기세이사꾸쇼
Priority date: 1998-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2000-07-25
Also published as: BR9905905B1; EP1010771B1; JP2000179453A; DE69909045D1; BR9905905A; DE69909045T2; CN1263995A; KR100347125B1; US6337141B1; EP1010771A1; CN1107802C

Abstract

본 발명에 의하면, 사판식컴프레서의 사판에 형성되는 Al계 용사층의 눌어붙음내성을 청동계 용사층에 필적할 수 있는 것으로 증가시킨다. 본 발명의 Al계 용사층은, Si를 12∼60%함유하고, 입자형상 Si를 분산시킨 알루미늄합금의 매트릭스내에 흑연형 탄소, 무정형 탄소, 결정화한 정도가 양자의 중간에 있는 탄소 및 MoS₂의 적어도 1종의 분산상을 포함해서 이루어진다.

Description

사판식컴프레서의 사판{Swash-Plate of Swash-Plate Type Compressor}

본 발명은 사판식 컴프레서의 사판에 관한 것이며, 더 상세하게는 슬라이딩특성이 뛰어난 고 Si알루미늄합금을 표면슬라이딩층으로 한 사판식 컴프레서의 사판에 관한 것이다.

사판식 컴프레서에 있어서, 사판(2)은 도 1에 표시한 바와 같이 회전축(1)에 비스듬히 고착되어 있다. 또한, 사판은 그 경사각이 변경가능하게 회전축에 비스듬이 고착되어 있다. 회전축의 회전에 따라서 컴프레서내에서 간막이된 공간의 체적을 증감하는 사판의 회전에 의해 압축·팽창을 행한다. 이와 같은 사판(2)은 슈우(3)라고 호칭되는 밀봉부재상에서 슬라이드한다. 사판(2)과 슈우(3)사이의 기밀한 밀봉에 의해 냉각매체가 소정의 공간에서 압축·팽창가능하게 된다. (4)는 볼이다.

사판의 슬라이딩조건의 특장적인 점은 컴프레서운동초기에 윤활유가 도달하기 전에 냉매가 사판과 슈우사이의 슬라이딩부에 도달하고, 이것이 슬라이딩부에 존재하는 윤활유를 세정하는 작용을 가지기 때문에 슬라이딩조건은 윤활유가 없는 건조조건이 된다. 이와 같이 사판의 슬라이딩조건은 대단히 가혹하다.

이와 같은 조건에서 사용되는 사판은 눌어붙음내성, 내마모성 등의 슬라이딩특성이 필요하게 된다. 따라서 알루미늄재료에 경질물을 첨가해서 내마모성을 향상시키는 제안, 사판의 재질을 개량하는 제안, 철계사판에 열처리를 실시해서 경도를 상승시켜 내마모성을 향상시키는 제안이 행해지고 있다. 또한, 다음과 같은 표면처리법의 제안도 행해지고 있다.

본 출원인은 일본국 특개소 51-36611호 공보에서 철계사판의 경우에 슈우에 구리소결재료를 접착하는 것을 제안했다. 즉 철계사판에는 지금까지 경화처리를 실시해 왔다. 그러나, 상대부재의 재료, 즉 슈우가 철계재료이면, 동종재료의 사이에 슬라이딩이 일어남으로써 늘어붙음이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 상기한 문제를 피하기 위해서 철계사판에 대한 상대재료(슈우)에 소결구리합금이 사용된다.

또한, 동종재료 사이의 슬라이딩을 피하기 위해서 철계사판에 주석도금을 실시해서 눌어붙음내성을 향상시키는 것도 제안되어 있다. 그러나, 철계사판에 실시한 주석도금은 연질이기 때문에 내마모성부족이라는 문제가 일어났다.

청동계재료에 있어서, 납에 의한 친화성이나 윤활성효과가 있다. 따라서, 납첨가청동을 용사함으로써 뛰어난 슬라이딩성능을 얻을 수 있다(유럽특허공개 EP0713972A1참조). 그러나, 최근 납프리재료의 요청이 점점 강하게 되어 오고 있기 때문에 납첨가 청동을 대체할 수 있는 슬라이딩재료의 개발이 급선무로 되어 있다.

사판식 컴프레서의 사판의 표면처리법으로서 종래 제안되고 있던 기술에서는 납첨가 청동에 의해 얻어지는 것을 뛰어넘는 특성을 달성할 수 없다. 이런 면에서 본 발명자들은 알루미늄재료, 특히 Al-Si합금의 용사를 시야에 넣어서 검토했다. 그러나, Al-Si합금은 Si를 초정 또는 공정으로서 석출시킴으로써 용이하게 내마모성을 높일 수 있지만, 알루미늄재료에서는 눌어붙음내성을 현저하게 향상시킬 수 있는 성분은 발견하기 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래기술이 안고 있는 문제를 해결하는 사판식컴프레서의 사판을 제공하는 데 있다.

도 1은 사판을 표시한 개략도

도 2는 실시예 1에 의한 용사층의 현미경 조직을 표시하는 사진(배율 400배)

도 3은 도 2에 표시한 용사층에 사용되는 흑연분말(평균입자직경 30㎛)의 형상을 표시하는 사진

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 회전축 2: 사판

3: 슈우 4: 볼

종래, 공정 및 과공정영역의 Al-Si합금과 흑연이나 MoS₂등의 트라이보재료를 동시에 용사하는 검토는, 본 발명자가 아는 한, 형해지지 않았다. 알루미늄합금의 용사온도는 700℃이상이 필요하며, 한편 흑연과 산소의 반응은 500℃이상에서는 활발하게 일어난다. 따라서, 용사화염중에 소량이라도 산소가 존재하고 있으면, 흑연은 용사층 중에 도입되지 않을 염려가 있다. 따라서, 본 발명자들은, 흑연은 용사분위기속에 존재하는 산소에 의해 연소해서 소실하는 것은 아닌지, 또한 MoS₂도 마찬가지로 분해소실하는 것은 아닌지하고 염려하고 있었으나, 예상외로 이들 트라이보재료가 알루미늄재료속에 분산할 수 있는 것을 발견했다.

본 발명의 목적에 의하면, 기판상에 퇴적된 용사층은, Si를 12∼60중량%함유하고, 입자형상 Si입자를 분산시킨 알루미늄합금과, 이 알루미늄합금으로 이루어진 매트릭스내에 분산된 흑연형탄소, 무정형탄소, 결정화의 정도가 양자의 중간에 있는 탄소, 및 MoS₂로 이루어진 군의 적어도 1종의 분산상으로 구성된 것을 특징으로 하는 사판식 컴프레서의 사판을 제공한다.

본 발명을 이하에 상세히 설명된다. 백분율은 특히 규정하지 않는 한 중량%이다.

본 발명자들은 열심히 실험을 해서, 공정영역 또는 과공정영역내의 용사 Al-Si계 알루미늄합금이 기판과의 응착성이 향상됨을 나타내고 Si입자는 미세화한다는 것을 발견했다.

본 발명의 용사 Al-Si합금에 있어서, Si는 입자형상형태로 알루미늄매트릭스속에 미세하게 또한 다량으로 분산되어 있다. 따라 알루미늄매트릭스속에 미세하게 분산된 다량의 입자형상 Si는 이 합금의 경도를 높여서 내마모성을 향상시킨다. 또한 입자형상 Si입자는 미세하게 다량으로 분산되어, 알루미늄매트릭스와 슈우사이의 응착을 억제함으로써, 이 응착에 의한 눌어붙음을 억제하게 된다.

본 출원인에 의해 출원된 EP0713972A1은 Cu-Pb합금의 예를 참조해서 용사구리합금을 상세히 설명하고 있다. 용해한 입자의 급속한 냉각 및 고화는 Al합금예에서는 공통적이다. 용사 Al-Si합금의 하나의 특징은 첨가원소(Si)가 매트릭스원소(Al)보다 높은 융점을 갖는다는 것이다. 그 결과, 입자형상형태의 Si는 알루미늄매트릭스에 대량으로 미세하게 분산된다. 따라서, Si는 경도를 높임으로써 합금의 내마모성을 향상시킨다는 효과가 얻어진다.

본 발명에 있어서, 입자형상 Si입자는 종래의 용해된 합금의 초정Si 또는 압연합금의 Si입자에서 볼 수 있는 것같은 형상을 가지지 않는다. 그들은 하나의 방향, 길이방향특성을 가진다. 한편, 본 발명의 입자형상Si입자는 구상, 괴상, 다각상, 요철윤곽을 가진 섬형태, 기타 이들에 분류되지 않는 부정형형상을 가지며, 또한 어느 방향으로도 거의 같은 크기를 가진다. 더 상세하게는, 최대경과 최소경의 비가 평균 3배이하이다. 또한 종래의 용해된 합금에서 볼 수 있는 초정 Si 및 공정Si 사이의 현저한 차이가 본 발명의 경우에는 나타나지 않는다.

본 발명에 의한 알루미늄합금의 Si함량은 12%이하이면 내마모성의 향상효과는 경미하다. 한편, Si함량이 60%를 초과하면 용사하기 위한 합금분말의 제조가 곤란하게 된다. 바람직한 Si함량은 15 내지 50%이다. Si입자의 크기가 50㎛를 초과하면 Si입자의 탈락이 발생하기 쉽다. 바람직한 크기는 1 내지 40㎛이다.

본 발명에 있어서, 뛰어난 내마모성과 늘어붙음내성을 가진 Al-Si-Sn계 합금은 용사층의 매트릭스로서 사용할 수 있다. 본 발명에 의하면, Sn은 알루미늄매트릭스내에 균일하게 분산되어 윤활성이나 친화성을 부여한다. Sn은 슈우에 우선적으로 부착해서 동종의 재료, 즉 사판의 Al과 슈우의 Al에 응착한 Al의 슬라이딩이 일어나는 것을 방해해서, 눌어붙음내성을 높인다. Sn함량이 0.1%미만이면 윤활성 등의 향상의 효과가 낮다. 한편, Sn함량이 30%를 초과하면 합금의 강도가 저하한다. 바람직한 Sn함량은 5 내지 25%이다. Sn상은 층내에서 편(片)형상을 가진다. 이 형상은 윤활성의 면에서 바람직하다고 생각된다.

본 발명에 의한 알루미늄합금은 다음과 같은 임의의 원소를 함유할 수 있다.

Cu:Cu는 알루미늄매트릭스에 과포화상태로 고용해서 그 강도를 높임으로써, 알루미늄의 응착마모나, Si입자가 탈락함에 의한 마모를 억제한다. 또한, Cu의 일부는 Sn과 Sn-Cu금속간 화합물을 생성해서 내마모성을 높인다. 그러나, Cu함유량이 8.0%를 초과하면 합금이 너무 경화하기 때문에 슬라이딩재료로서 부적당하게 된다. 바람직한 Cu함유량은 0.5내지 5%이다.

Mg:Mg는 Si의 일부와 화합해서 Mg-Si금속간화합물을 생성한다. 이리해서 Mg는 내마모성을 높인다. 그러나, Mg의 함유량이 3.0%를 초과하면 거친 Mg상이 생성되어 슬라이딩특성이 열화한다.

Mn: Mn은 알루미늄매트릭스에 과포화 상태로 고용해서 그 강도를 높임으로써 Cu와 마찬가지의 효과를 가져온다. 그러나, Mn의 함유량이 3.0%를 초과하면 합금이 너무 경화하기 때문에 슬라이딩재료로서 부적당하게 된다. 바람직한 Mn함량은 0.1 내지 1%이다.

Fe: Fe는 알루미늄매트릭스에 과포화상태로 고용해서 그 강도를 높임으로써 Cu와 마찬가지의 효과를 가져온다. 그러나, Fe의 함유량이 1.5%를 초과하면 합금이 너무 경화하기 때문에 슬라이딩재료로서 부적당하게 된다. 바람직한 Fe함량은 0.1 내지 1%이다.

Ni: Ni는 알루미늄매트릭스에 과포화상태로 고용해서 그 강도를 높임으로써 Cu와 마찬가지의 효과를 가져온다. 그러나, Ni함유량이 8%를 초과하면 합금이 너무 경화하기 때문에 슬라이딩재료로서 부적당하게 된다. 바람직한 Ni함유량은 1.5%이하이다.

용사는 JIS산업용어사전, 제 4판, 1946페이지의 정의에 의거하고 있으며, "재료가 용해상태 또는 반용해상태로 전환되어 기판상으로 불어보내져서 막을 형성하는 것"을 표시한다. 상기 "재료"는 알루미늄합금 또는 그 원료, 예를 들면 Al 및 Si분말이다. 그러나, 상기한 정의는 탄소질물질 및/또는 MoS₂가 상기한 물질과 함께 불어보내지지만 실질적으로는 용해되지 않는다는 의미로 변경된다. 반용해상태는 고 SiAl-Si합금, 즉 고융점을 가진 재료속에서와 같이 고상·액상이 공존하는 상태가 실현되는 알루미늄계 재료의 상태를 표시한다. 또한, 반용해상태는, 아래에 설명하는 바와 같이 분말의 일부가 용해하지 않는 것을 표시한다. 본 발명에 있어서는, 트라이볼로지스트 VoL.41, No.11의 제 20페이지, 도 2에 게재되어 있는 각종 용사법을 채용할 수 있다. 그 중에서도 고속가스화염용사법(HVOF, high velocity oxyfule)을 바람직하게 채용할 수 있다. 이 방법은 동지 제 20페이지 우란 제 4∼13행에 기재된 특장을 가지고 있기 때문에, 이 방법에 의해 특장이 있는 Si 및 Sn상의 형태가 얻어진다고 생각된다.

용사된 Al은 급속하게 냉각되어 고화되므로, 다량의 Si가 고용되어 경화한다. 따라서, 이것은 Si입자를 고강도로 유지한다는 특징을 가진다. 따라서, Si입자의 탈락과 이 탈락에 의한 마모를 억제할 수 있다.

용사분말로서는 Al-Si합금, Al-Si-Sn합금 등의 합금의 애터마이즈분말을 사용할 수 있다. 이들 애터마이즈분말은 완전히 기판상에서 용융하고, 그후 응고해도 된다. 혹은 애터마이즈분말의 일부가 미용융상태에서 기판상에 부착되어 분말의 미용융된 조직이 남도록 해도 된다.

용사조건으로서는, 산소압력 0.9∼1.2㎫, 연료압력 0.6∼0.9㎫, 용사거리 50∼250㎜가 바람직하다. 용사층의 두께는 10∼500㎛, 특히 10∼300㎛가 바람직하다.

용사후의 알루미늄합금의 경도는 Hv100∼400의 범위에 있다. 종래의 12%Si함유알루미늄합금에서는 경도가 Hv50∼100이기 때문에 본 발명의 용사층은 대단히 경질이라고 말할 수 있다.

다음에, 용사층의 분산상, 즉 알루미늄합금매트릭스에 분산되는 상에 대해서 설명한다.

이 분산상의 재료는 알루미늄합금분말 또는 알루미늄합금의 원료분말과 함께 용사된다. 이들 트라이보재료는 고속가스화염용사 등의 용사화염속에서 연소분해 등을 받는 일이 비교적 없어 용사층속에 도입된다.

탄소질물질은 무정형탄소, 흑연 또는 결정화한 정도가 양자의 중간의 탄소 등을 사용한다. 흑연은 천연흑연 및 인조흑연의 어느 것이라도 된다. 흑연은 강한 벽개성(劈開性)을 가지기 때문에 슬라이딩특성을 높이는데 이용할 수 있다. 탄소질물질은 흑연구조가 현저한 것은 벽개성에 의한 슬라이딩 효과를 발휘한다. 한편, 탄소질물질의 2차원구조가 불명료하게 되면 내마모성을 발휘해서 슬라이딩특성을 높인다. 또한, 이들 탄소질물질은 용사중에 용융하지 않기 때문에 용사층속에 원료분말형상을 비교적으로 유지해서 그대로의 상태로 분산되어 있다.

다른 분산상인 MoS₂는 주지의 트라이보재료이지만, 가혹한 조건하에서의 용사층의 슬라이딩특성개량의 효과는 적고, 온건한 조건하에서는 흑연정도는 아니지만 슬라이딩특성을 개량하는 효과가 있다.

상기 트라이보재료의 양은 용사층에 대해서 2∼40중량%인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5∼25중량%이다. 또한, 트라이보재료의 용사전 평균입자직경은 10∼50㎛인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 20∼40㎛이다.

상기 알루미늄합금과 탄소질물질 및/또는 MoS₂이외에는 FeB, Fe₃P, Al₂O₃, SiO₂, SiC, Si₃N₄등의 경질물을 내마모성 향상을 위해서 용사층에 첨가할 수도 있다. 이들 경질물은 용사중에 용해하지 않고 용사합금속에 분산된다. 이들 경질물은 용사층 전체에 대해서 20중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

용사층을 형성하는 기판으로서는, 철, 동, 알루미늄 등의 각종 금속기판을 사용할 수 있다. 기판의 표면은 쇼트블라스트 등에 의해, 바람직하게는 R_Z10∼60㎛의 표면조도로 거칠게 해두면 막의 밀착강도가 높아진다. 구체적으로는 전단파괴시험법에 의해 막의 밀착강도를 측정한 바, 쇼트블라스트한 강기판에 대한 용사Ni피막의 밀착강도가 30∼50㎫였던 것에 대해서 본 발명에 의해 성막된 피막의 밀착강도는 30∼60㎫였다. 따라서 종래 밀착성이 좋다고 말해지고 있는 Ni용사피막과 동등의 밀착강도가 얻어진다.

용사층에는 열처리를 실시해서 경도를 조정할 수 있다.

용사층을 오버레이를 실시하지 않고 사용하는 경우는 용사층 표면을 Rz3.2㎛이하로 끝마무리하는 것이 바람직하다.

오버레이를 사용하는 경우는 Sn계, Pb-Sn 등의 연질금속, MoS₂, 흑연, MoS₂+ 흑연 등의 고체윤활제나 이들을 수지와 혼합한 친화성이 뛰어난 각종 연질피막을 사용할 수 있다. 상기의 연질피막과 용사층을 조합하면 눌어붙음내성이 비약적으로 높아져서, 청동계 슬라이딩재료를 능가하는 성능이 얻어진다.

상기한 바와 같이, 용사층의 MoS₂는 냉동기유가 없는 가혹한 조건하에서의 슬라이딩특성개선의 효과는 적지만, 오버레이로서의 MoS₂는 뛰어난 효과를 발휘한다.

사판식 컴프레서 자체는 공지이며, 예를 들면 본 출원인의 1명의 미국특허 제 5228379호에 기재되어 있다.

사판과 슬라이딩접촉하는 슈우는 공지의 것이며, 예를 들면 본 출원인의 일본국 특개소 51-36611호 등에 표시되어 있다. 철계재료로서는 Fe를 주성분으로 하는 모든 재료를 사용할 수 있지만, 베어링강이 바람직하다. 또한, 슈우의 제조방법도 전혀 한정되지 않고, 압연, 단조, 분말야금, 표면경화 등의 기술을 적절히 채용할 수 있다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.

실시예 1

75㎛의 평균입자직경을 가진 알루미늄합금분말 70%와 30㎛의 평균입자직경을 가진 흑연분말 30%의 혼합물을 준비했다. 알루미늄합금분말은 40%Si함유 Al합금(A2024)의 조성을 가졌다. Si함량은 Al합금내의 양이며, 흑연함량은 용사원료, 즉 알루미늄합금분말과 흑연분말과의 합계에 대한 양이다. 용사후의 슬라이딩층의 표면조성은 40% Si함유Al합금(A2024)이 85%에 대해서 흑연이 15%였다.

한편, 시판의 순알루미늄압연판에 스틸그리드(0.7㎜의 크기)에 의한 쇼트블라스트를 실시하고, 표면을 조도 Rz45㎛으로 거칠게 했다.

HVOF형 용사기 (술저 메터코사제 DJ)를 사용해서 하기 조건에서 용사를 행했다.

산소압력 : 1.0㎫

연료압력 : 0.7㎫

용사거리 : 180㎜

용사층 두께 : 200㎛

이 용사의 결과, 용사층은 경도 Hv_0.3=166, 평균입자형상 Si입자직경이 5㎛였다. 도 2에는 현미경조직사진이 표시되어 있다. 또한 도 3에는 용사전의 흑연의 확대사진이 표시되어 있다. 도 2에 표시한 바와 같이 Si입자는 입자형상이다. 한편, 흑연분말의 대부분은 용사염을 통과해서, 기판에 충돌하고, 그후 응고시 흑연분말을 둘러싸는 알루미늄합금매트릭스에 의해 고정된 것이 도 2 및 도 3으로부터 명백하다. 기판의 충돌시에 흑연분말은 압궤된다. 또한, C-Kα상과 현미경사진을 관찰한 바, 알루미늄의 입계에 있는 C-Kα상에서 C가 검출되었다. 이 입계는 현미경사진에서 흑연이 검출되었던 위치와 일치한다고 생각된다.

이 용사층의 표면을 Rz1.2㎛로 끝마무리한 후, 강판(상대재료로서 SUJ2담금질)을 사용해서 마모시험을 하기조건에서 행했다. 얻어진 용사층부소재를 사판식컴프레서의 사판으로서 가공하고, 실제기계에 장착해서 액압축평가를 행했다. 시험의 결과를 비교예 1, 2 및 참고예 1과 함께 표 1에 표시한다. 눌어붙음은 표 1에 표시한 사이클에서는 일어나지 않았다.

비교예 1

실시예 1의 흑연을 제외한 조성에 대해 마찬가지의 조건에서 용사층을 형성했다. 그 결과, 경도 Hv_0.3=183, 평균입자형상Si 입자직경6㎛의 용사층이 형성되었다.

비교예 2

실시예 1의 흑연을 대신해서 14%의 MoS₂를 사용해서 마찬가지의 조건에서 용사층을 형성했다.

참고예 1

비교예 1의 용사층의 위에 두께가 5㎛의 오버레이 (MoS₂를 폴리이미드에 의해 결합한 피막)를 형성했다.

액압축시험은 다음의 조건에서 행했다.

시험기 : 사판식컴프레서

회전수 : 6500r.p.m

시험기간 : 5분 (1사이클)

시험온도: -10℃

이 시험은 실제의 냉매가스보다도 슬라이딩부를 가혹한 슬라이딩조건에 노출시키는 액체냉매를 압축해서 슬라이딩부재에서의 손상을 평가하는 방법이다.

	사이클
실시예 1	20
비교예 1	1
비교예 2	3
참고예 1	25

표 1에 표시한 바와 같이, 흑연을 용사알루미늄합금에 분산시키면 실시예 1의 사이클의 수가 비교예 1의 사이클의 수의 20배가 된다. MoS₂를 용사알루미늄합금에 분산시켜도 비교예 2의 사이클의 수는 실시예 1의 그것에 비해 그다지 높지 않다. 이들 결과에 표시된 바와 같이, 트라이보재료라도 슬라이딩특성에 미치는 영향이 전혀 다르다.

참고예 1(MoS₂오버레이1)의 슬라이딩특성이 표 1에 주어진 예중에서 가장 양호하다. 이것은 용사층속에 존재하는 MoS₂(비교예 2)와 오버레이 속의 MoS₂(참고예 1)와의 슬라이딩특성의 차이가 약 10배에 달한다는 것을 표시한다.

실시예 2

실시예 1에서 준비한 시료를 하기의 하중점증시험에 제공해서 눌어붙음내성을 평가했다. 시험의 결과를 실시예 3, 비교예 3과 함께 표 2에 표시한다.

실시예 3

실시예 1의 흑연을 제외하고, 10%Sn을 Al합금에, 14%MoS₂를 전체에 첨가한 용사층에 대해 하중점증시험을 행했다.

비교예 3

실시예 1의 흑연을 제외하고, 20%MO를 Al합금에 첨가한 용사층에 대해 하중점증시험을 행했다.

하중점증시험은 다음의 조건에서 행했다.

시험기: 고압분위기테스터

하중: 20㎏f/30분만큼 단계적으로 증가

회전수: 7200rpm

윤활: 오일/냉매순환식

	눌어붙음하중(㎏f/㎟)
실시예 2	100
실시예 3	80
비교예 3	40

비교예 3는, Mo를 다량으로 첨가함으로써 내마모성이나 눌어붙음내성을 향상시키고 있지만 눌어붙음내성은 불량하다. 이에 대해서, 흑연을 첨가한 실시예 2, MoS₂를 첨가한 실시예 3는 비교예 3의 2배 이상의 눌어붙음내성을 달성하고 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 흑연등의 탄소질물질 또는 MoS₂및 고 Si-Al합금을 동시에 용사함으로써, 납프리화를 실현하고, 종래의 청동계 용사층을 피복한 사판보다 뛰어난 눌어붙음내성이 달성된다.

Claims

기판과;

Si를 12∼60중량% 함유하고, 입자형상 Si입자를 분산시킨 알루미늄합금과, 이 알루미늄합금으로 이루어진 매트릭스내에 분산된 흑연형 탄소, 무정형탄소, 결정화한 정도가 상기 흑연형탄소와 상기 무정형탄소의 중간에 있는 탄소 및 MoS₂중의 적어도 1종의 분산상을 포함해서 이루어진, 상기 기판상에 퇴적된 용사층;

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 1항에 있어서, 상기 알루미늄합금은 Sn을 0.1∼30중량%를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 알루미늄합금은 8.0중량%이하의 Cu, 3.0중량%이하의 Mg, 3.0중량%이하의 Mn, 1.5중량%이하의 Fe, 및 8.0중량%이하의 Ni로 이루어진 군의 적어도 1종의 원소를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 입자형상 Si입자의 평균입자직경이 50㎛이하인 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 1항 내지 제 4항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 알루미늄합금은 60∼99중량%이며, 잔부가 흑연형탄소, 무정형탄소, 결정화한 정도가 상기 흑연형탄소와 상기 무정형탄소의 중간의 탄소 및 MoS₂로 이루어진 군의 적어도 1종의 분산상인 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 5항에 있어서, 상기 분산상은 흑연형 탄소인 것을 특징으로 하는 사판시컴프레서의 사판.
제 1항 내지 제 6항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용사층은 고속화염 용사법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.
제 1항 내지 제 7항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용사층위에 연질피복이 형성되는 것을 특징으로 하는 사판식컴프레서의 사판.