專利名稱：采用9Cr18或9Cr18Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的制造方法，特別是一種采用9Crl8或 9Crl8Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的方法。
背景技術(shù)：
目前，在空調(diào)壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件中，最重要的耐磨專用滑動(dòng)件是壓縮機(jī)的滑片 (或葉片)，其六個(gè)表面中，五個(gè)表面均與壓縮機(jī)的其他重要零件有相對(duì)移動(dòng)和滑動(dòng)。傳統(tǒng) 的采用R-22或F134a作冷媒的壓縮機(jī)，其滑片(或葉片)通常采用高速鋼制作，不需要進(jìn)行 特殊表面強(qiáng)化處理，其耐磨性和使用壽命就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。但是隨著對(duì)環(huán)保、節(jié)能和降耗 要求不斷提高，低氟、無(wú)氟冷媒在壓縮機(jī)和制冷產(chǎn)品中的強(qiáng)制使用被提到議事日程上來(lái)。而 變頻、節(jié)能技術(shù)的推廣和大功率、大容量空調(diào)的使用，迫使壓縮機(jī)工作壓力的大幅度提高， 如采用407c或410A作冷媒的壓縮機(jī)，其工作壓力比采用R22冷媒的壓縮機(jī)要提高60 %，達(dá) 到26 28kg/cm2。對(duì)專用滑動(dòng)件的強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞性和使用壽命提出更高要求，不經(jīng) 過(guò)表面特殊強(qiáng)化處理的的滑片(或葉片)已經(jīng)無(wú)法滿足高負(fù)荷壓縮機(jī)對(duì)它的耐磨性和整機(jī) 使用壽命的要求。并且，隨著對(duì)壓縮機(jī)能耗要求的提高，對(duì)壓縮機(jī)的精度也提出越來(lái)越高的要求。高 精度的空調(diào)壓縮機(jī)其由汽缸、上、下缸蓋、滾動(dòng)活塞和專用滑動(dòng)件組成的工作腔，是采用油 膜密封，其間隙僅幾個(gè)微米到十幾個(gè)微米。而目前采用高速鋼作專用滑動(dòng)件，由于高速鋼經(jīng) 常規(guī)淬火和回火方式后，仍有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)化為淬火馬氏體，它們會(huì)在以后的使用中， 隨時(shí)間的增加逐步轉(zhuǎn)化，造成體積和尺寸的變化，雖然這種尺寸變化僅幾個(gè)微米，但對(duì)高速 運(yùn)動(dòng)的壓縮機(jī)影響卻非常大，有時(shí)會(huì)因此而出現(xiàn)“堵轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，造成空調(diào)器不能工作，必須更 換壓縮機(jī)。為此，各壓縮機(jī)生產(chǎn)廠都采用了包括深冷處理等的各類措施來(lái)穩(wěn)定它的尺寸，消 耗了巨大的能量和費(fèi)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是采用9Crl8或9Crl8Mo等馬氏體不銹鋼制造的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的專 用滑動(dòng)件來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問(wèn)題。本發(fā)明設(shè)計(jì)采用9Crl8或9Crl8Mo不銹鋼制造 旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的方法，其特征在于包括下列步驟(1)選用合適型材，(2)下料， (3)粗切削加工，(4)真空淬火和回火，(5)精切削加工，(6)滾拋，(7)清洗，(8)液體軟氮 化鹽浴處理，(9)滾拋，(10)厚度、寬度超精加工，(11)清洗，(12)成品。其特征在于液體 軟氮化鹽浴處理由下列步驟組成，(1)清洗用航空煤油或酒精洗去除零件表面的油污及臟物，(2)裝載根據(jù)不同尺寸、規(guī)格的專用滑動(dòng)件，選用不同的專用工位器具立式放 置，(3)預(yù)熱選擇預(yù)熱的溫度為350° 420°C，預(yù)熱時(shí)間為10 20分鐘，
(4)處理處理時(shí)鹽浴的溫度為550 580°C，根據(jù)專用滑動(dòng)件的不同規(guī)格和處理 量的大小，鹽浴時(shí)間在300 400分鐘間選擇。處理時(shí)通入NH3氣體，通入的氣體量為按每 1000公斤鹽浴，NH3氣流量為0. 6 1. 2升/分鐘，(5)冷卻出爐后，直接浸入水中冷卻，冷卻時(shí)間為5 10分鐘，同時(shí)還通入壓縮 空氣進(jìn)行攪拌，使冷卻均勻、充分，(6)清洗冷卻后，浸入清水清洗1 2分鐘，(7)拋光洗凈后的壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件，經(jīng)振動(dòng)拋光機(jī)滾拋60 100分鐘，去除表 面的疏松層。1)整個(gè)流程采用粗加工、精加工和超精加工三種不同的機(jī)械加工方式。并將真空 淬火和回火、液體軟氮化鹽浴處理分別穿插在上述的三種機(jī)械加工中。2)將厚度、寬度超精加工放在液體軟氮化鹽浴處理的后面。這樣既保證了旋轉(zhuǎn)式 壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的μ級(jí)的加工精度，又確保了其表面的氮化層深度。3)由于選擇了 9Crl8或9Crl8Mo不銹鋼，可以省卻真空淬火和回火后的深冷處理， 節(jié)省了大量的能量和費(fèi)用。4)在液體軟氮化鹽浴處理后再對(duì)厚度、寬度進(jìn)行最終超精加工，使R面的氮化層 深度最厚，確保了 R面的耐磨性。其特征在于液體軟氮化鹽浴處理液由下列組成物及重量百分比組成NaCNO 40 60%，KCNO 5 15%，LiCO3 3 10%，K2CO3 25 40%，K2S 0.01 0.08%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用9Crl8或9Crl8Mo等馬氏體不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的 專用滑動(dòng)件，因其含Cr量高，氮化性能好，故能采用較低的溫度進(jìn)行氮化處理，確保使其變 形量比較小，有利于處理后再進(jìn)行的精密加工。下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施例方式首先選用合適的型材，然后按照?qǐng)D紙的規(guī)格尺寸進(jìn)行下料，上機(jī)床進(jìn)行粗切削加 工。在真空淬火和回火后，再進(jìn)行精切削加工。然后通過(guò)滾拋、清洗，再進(jìn)入液體軟氮化鹽 浴處理。液體軟氮化鹽浴處理由下列步驟組成首先用航空煤油或酒精洗去除零件表面 的油污及臟物；根據(jù)不同尺寸、規(guī)格的專用滑動(dòng)件，選用不同的專用工位器具立式放置裝 載；選擇預(yù)熱的溫度為350° 420°C，預(yù)熱時(shí)間為10 20分鐘；鹽浴處理時(shí)，處理溫度為 550 580°C。根據(jù)專用滑動(dòng)件的不同規(guī)格和處理量的大小，鹽浴的保溫時(shí)間在300 400 分鐘中選擇。處理時(shí)通入NH3氣體，通入的氣體量為按每1000公斤鹽浴，NH3氣流量為0. 6 1. 2升/分鐘進(jìn)行；鹽浴出爐后冷卻，將產(chǎn)品直接浸入水中冷卻，冷卻時(shí)間為5 10分鐘， 同時(shí)還通入壓縮空氣進(jìn)行攪拌，以使冷卻均勻、充分；冷卻后浸入清水清洗1 2分鐘；將 洗凈后的專用滑動(dòng)件，經(jīng)振動(dòng)拋光機(jī)滾拋60 100分鐘，去除表面的疏松層。
液體軟氮化鹽浴處理液由下列組成物及重量百分比組成NaCN。40一60％，KCN。5一15％，LiC。s3一lo％，KC。325—40％，KS o．ol—o．08。
鹽浴處理后的滑片(或葉片)經(jīng)滾拋去除表面疏松層后，再對(duì)專用滑動(dòng)件的厚度及寬度進(jìn)行超精加工，加工后的專用滑動(dòng)件經(jīng)清洗后包裝出品。一個(gè)具體實(shí)施例為液體軟氮化鹽浴液的配比為
NA(N。
45千克，
KCN。14千克，
Li，C。3 7千克，
K，C。3 33．97千克，
LSo．03千克，
液體軟氮化鹽浴處理的工藝參數(shù)控制如下
預(yù)熱溫度 400℃
預(yù)熱時(shí)間15分鐘
處理溫度 565℃
處理時(shí)間360分鐘(處理時(shí)通入N幾氣體，送入流量o．8升／分鐘1000kg鹽浴)
K，S補(bǔ)給量 o．2g—lOOkg．天。
從大量試驗(yàn)中了解到，經(jīng)過(guò)上述工藝處理的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的專用滑動(dòng)件，其殘余奧氏體量極少，在以后的長(zhǎng)期使用中的尺寸變化很小，不影響壓縮機(jī)的正常工作，可以不進(jìn)行后續(xù)的尺寸穩(wěn)定化處理。
通過(guò)選用合適的坯料，降低原材料的消耗和制作成本。通過(guò)選擇合適的熱處理方式和機(jī)械加工方式達(dá)到提高產(chǎn)品耐磨性和使用壽命的目的。因此，9Crl8或9Crl8Me’等馬氏體不銹鋼適合采用淬火、回火和液體軟氮化鹽浴處理等熱處理手段來(lái)制作高精度的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的專用滑動(dòng)件。
各旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)廠家采用不同材料制作其專用滑動(dòng)件，它們采用的工藝流程各不相同、各有所長(zhǎng)。同時(shí)，也很難完整地了解其制作工藝，因此很難于以全面評(píng)價(jià)。但總的來(lái)說(shuō)，選用工藝流程的根本原則是一一制作工藝可靠，產(chǎn)品合格率高、質(zhì)量穩(wěn)定、制造成本低。本發(fā)明首先是根據(jù)不同規(guī)格、尺寸的旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件，采用不同規(guī)格的冷軋或熱軋的9Crl8或9Crl9M(，不銹鋼型材，經(jīng)過(guò)切割下料、粗切削加工包括刨、銑、車、磨、滾拋等加工形式，去除極大部分的加工余量使基本成型。后經(jīng)真空淬火和回火，使其達(dá)到規(guī)定硬度。然后進(jìn)行以磨削為主的精切削加工。再經(jīng)過(guò)滾拋和清洗并干燥后，進(jìn)行液體軟氮化鹽浴處理和清洗、拋光，以及厚度、寬度方向的最終超精加工，經(jīng)過(guò)清洗后即成為成品。
某品種的壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的具體要求和實(shí)際達(dá)制作水平見(jiàn)下表
項(xiàng)目氮'fe層深違截化壇1逆度 HVul位置W面大平 面?zhèn)让鎃面30 U深度W面60 μ深度側(cè)面 表面大平面 表面芯部標(biāo)準(zhǔn)彡49 μ$=5μ彡5 μ彡900彡5005=900彡900彡3501624640102176910491019399260374010117711012102336036042451000779101510344084574540987789105510784155604547980758111211343606624042998780112011633617634042102581511581185413
權(quán)利要求
采用9Cr18或9Cr18Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的方法，其特征在于包括下列步驟(1)選用合適型材，(2)下料，(3)粗切削加工，(4)真空淬火和回火，(5)精切削加工，(6)滾拋，(7)清洗，(8)液體軟氮化鹽浴處理，(9)滾拋，(10)厚度、寬度超精加工，(11)清洗，(12)成品。
2.按權(quán)利要求1所述的采用9Crl8或9Crl8Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的 方法，其特征在于液體軟氮化鹽浴處理由下列步驟組成，(1)清洗用航空煤油或酒精洗去除零件表面的油污及臟物，(2)裝載根據(jù)不同尺寸、規(guī)格的專用滑動(dòng)件，選用不同的專用工位器具立式放置，(3)預(yù)熱選擇預(yù)熱的溫度為350° 420°C，預(yù)熱時(shí)間為10 20分鐘，(4)處理處理時(shí)鹽浴的溫度為550 580°C，根據(jù)專用滑動(dòng)件的不同規(guī)格和處理量的 大小，鹽浴時(shí)間在300 400分鐘間選擇。處理時(shí)通入NH3氣體，通入的氣體量為按每1000 公斤鹽浴，NH3氣流量為0. 6 1. 2升/分鐘，(5)冷卻出爐后，直接浸入水中冷卻，冷卻時(shí)間為5 10分鐘，同時(shí)還通入壓縮空氣 進(jìn)行攪拌，使冷卻均勻、充分，(6)清洗冷卻后，浸入清水清洗1 2分鐘，(7)拋光洗凈后的壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件，經(jīng)振動(dòng)拋光機(jī)滾拋60 100分鐘，去除表面的 疏松層。
3.按權(quán)利要求1或2所述的采用9Crl8或9Crl8Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng) 件的方法，其特征在于液體軟氮化鹽浴處理液由下列組成物及重量百分比組成NaCNO40 --60%,KCNO5 15%,LiCO33 10%,K2CO325 40%,K9S0. 01 0. 08%
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用9Cr18或9Cr18Mo不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)專用滑動(dòng)件的方法。其特征在于包括下列步驟選用合適型材，下料，粗切削加工，真空淬火和回火，精切削加工，滾拋，清洗，液體軟氮化鹽浴處理，滾拋，厚度、寬度超精加工，清洗，成品。整個(gè)流程采用粗加工、精加工和超精加工三種不同的機(jī)械加工方式。并將真空淬火和回火、液體軟氮化鹽浴處理分別穿插在上述的三種機(jī)械加工中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用9Cr18或9Cr18Mo等馬氏體不銹鋼制造旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)的專用滑動(dòng)件，因其含Cr量高，氮化性能好，故能采用較低的溫度進(jìn)行氮化處理，確保使其變形量比較小，有利于處理后再進(jìn)行的精密加工。
文檔編號(hào)B23P23/04GK101905420SQ20091005256
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月4日
發(fā)明者史建偉, 張啟斌, 阮吉林 申請(qǐng)人:臺(tái)州市百達(dá)制冷有限公司