專利名稱：一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料以及其加工工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制冷壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料
以及其加工工藝。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是空調(diào)系統(tǒng)中壓縮冷媒使其參與循環(huán)的核心設(shè)備，回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)是一種常用 的壓縮機(jī)，回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)由于其效率高、體積小及重量輕，近年來得到了廣泛的應(yīng)用。回轉(zhuǎn)壓 縮機(jī)的壓縮工作一般是在圓環(huán)形氣缸內(nèi)完成的，圖1所示為一回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸的示意圖， 通常在氣缸中，需要設(shè)置連接上下法蘭的螺紋孔11、安裝時(shí)定位的定位孔12、容置滑片的 滑片槽13，在氣缸的側(cè)向還設(shè)置有吸氣孔14、彈簧孔15等，在目前的現(xiàn)有技術(shù)中，氣缸加工 通常用鑄件毛坯再進(jìn)行加工完成，由于鑄造件的精度低，熱應(yīng)力變形大，鑄件毛坯1通常沒 有任何孔位以及槽位(如圖2所示)，要將氣缸鑄件毛坯加工成氣缸的加工工藝步驟非常多 況且加工量很大，對于各種孔位需要進(jìn)行鉆孔、各種槽位需要進(jìn)行開槽等初加工工藝，端面 還需要進(jìn)行初磨處理，初加工的槽位、孔位以及端面還需要進(jìn)行進(jìn)一步精加工處理；加工成 氣缸的工藝工序非常多，尤其在初加工階段，初加工加工量都很大，對刀具的損耗都很大， 加工費(fèi)用成本消耗巨大，從而導(dǎo)致氣缸成本上升、價(jià)格高，初加工階段還產(chǎn)生大量的廢棄物 料，導(dǎo)致資源浪費(fèi)、對環(huán)境的帶來極大的危害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對目前回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)鑄件氣缸加工工序繁瑣及加工費(fèi)用偏高等問題，而
提供可解決此類問題的一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料以及其加工工藝。 為達(dá)到以上目的，采用如下技術(shù)方案 —種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，其特征在于，所述粉末冶金材料的配料 粉末的各化學(xué)成分按重量百分比范圍如下CU :2% -4% ;C :0.6% -1.0% ;S《0. 15% ;
Mn《0. 41% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。 —種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下生產(chǎn)工 藝步驟 (1)按如下化學(xué)成分粉末配料CU :2 % _4 % ;C :0. 6 % -1. 0 % ;S《0. 15 % ;
Mn《0. 41% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)； (2)混料將步驟1中的配料在混料機(jī)中混合均勻； (3)壓制初坯將步驟2的混料裝入模具，用壓機(jī)壓制成初坯； (4)燒結(jié)將步驟3壓制好的初坯采用連續(xù)爐，在分解氨保護(hù)氣氛下進(jìn)行燒結(jié)； (5)精整將步驟4燒結(jié)好的氣缸去毛剌，去毛剌后用壓機(jī)對毛坯進(jìn)行精整，使其
達(dá)到要求的尺寸精度； (6)蒸汽處理最后進(jìn)行蒸汽處理，使鐵與水蒸氣反應(yīng)在毛坯表面及內(nèi)部孔隙表 面形成Fe304薄膜，提高毛坯氣密性及硬度。
其中所述配料包含的化學(xué)成分的重量百分比如下CU :2% ;C :0. 68% ;S :0. 09% ;
Mn :0. 16% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
其中所述S以MnS的化合態(tài)形式存在。 其中所述配料中Fe以還原鐵粉、霧化鐵粉、高碳鐵粉的混合物料形式存在。
本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明氣缸所采用粉末冶金材料的配料粉末的各化學(xué)成
分按重量百分比范圍如下CU :2% -4% ;C :0. 6% _1. 0% ;S《0. 15% ;Mn《0. 41 % ;余
量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；其生產(chǎn)工藝包括有配料、混料、壓制初坯、燒結(jié)、精整、蒸汽處理；本發(fā)明的粉末冶金氣缸的尺寸精度高、硬度高、熱應(yīng)力形變小，滑片槽可以只留有磨削余量，螺釘孔等可以直接成型，氣缸只需進(jìn)行精加工，只進(jìn)行攻螺紋、磨平面、磨滑片槽、磨內(nèi)圓、去毛剌等簡單工序處理；本發(fā)明的粉末冶金氣缸可以避免傳統(tǒng)鑄件氣缸加工中的初加工，減少對設(shè)備的添置和大量刀具的消耗，降低大量加工費(fèi)用成本，還可避免產(chǎn)生大量的廢棄物料，節(jié)省資源、減少對環(huán)境的危害。


圖l為氣缸結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本現(xiàn)有技術(shù)的氣缸鑄件結(jié)構(gòu)式示意 圖3為本發(fā)明的粉末冶金氣缸結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明的粉末冶金氣缸金相組織結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述 —種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，粉末冶金材料的配料粉末的各化學(xué)成分按重量百分比范圍如下:Cu :2% -4% ;C :0. 6% -1. 0% ;S《0. 15% ;Mn《0. 41% ;余量為Fe
及不可避免的雜質(zhì)，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，各化學(xué)成分重量百分比可如下CU :4% ;C :1. 0% ;S :0. 15% ;Mn :0. 41% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，各化學(xué)成分重量百分比可如下CU :2% ;C :0. 6% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；作為本發(fā)明的最佳實(shí)施例，各化學(xué)成分重量百分比如下:CU :2% ;C :0. 68% ;S :0. 09% ;Mn :0. 16% ;
余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中S以MnS的化合態(tài)形式存在，配料中Fe以還原鐵粉、霧化鐵粉、高碳鐵粉的混合物料形式存在。 —種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下生產(chǎn)工藝步驟 (1)按如下化學(xué)成分粉末配料CU :2 % _4 % ;C :0. 6 % -1. 0 % ;S《0. 15 % ;
Mn《0. 41%;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；作為一種較佳實(shí)施例各化學(xué)成分重量百分比如下:Cu :2%;C :0. 68% ;S :0. 09% ;Mn :0. 16% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)，其中S以MnS的化合態(tài)形式存在，配料中Fe以還原鐵粉、霧化鐵粉、高碳鐵粉的混合物料形式存在，達(dá)到以上的化學(xué)配方，在此實(shí)施例的具體物料配方各物料重量百分比為10%還原鐵粉、71.97%霧化鐵粉、15%高碳鐵粉(鐵粉+石墨)、0. 08%膠體石墨、2%電解銅、0.7%微粉蠟、0. 25%MnS ; (2)混料將步驟1中的配料在混料機(jī)中混合均勻，較佳混料時(shí)間(60±5)min，混料機(jī)轉(zhuǎn)速15r/min ; (3)壓制初坯將步驟2的混料裝入模具，用壓機(jī)壓制成初坯； (4)燒結(jié)將步驟3壓制好的初坯采用連續(xù)爐，在分解氨保護(hù)氣氛下進(jìn)行燒結(jié)，較佳燒結(jié)參數(shù)燒結(jié)溫度(1120士5)t:，燒結(jié)時(shí)間(3±0. l)h，連續(xù)爐傳輸速度(10 16)cm/min ; (5)精整將步驟4燒結(jié)好的氣缸去毛剌，去毛剌后用壓機(jī)對毛坯進(jìn)行精整，使其達(dá)到要求的尺寸精度； (6)蒸汽處理最后進(jìn)行蒸汽處理，使鐵與水蒸氣反應(yīng)在毛坯表面及內(nèi)部孔隙表面形成Fe304薄膜，提高毛坯氣密性及硬度。 本發(fā)明粉末冶金加工成型的氣缸上已經(jīng)成型了各種槽位和孔位如圖3所示，設(shè)置了連接上下法蘭的螺紋孔11、安裝時(shí)定位的定位孔12、容置滑片的滑片槽13，在氣缸的側(cè)向還設(shè)置有吸氣孔14、彈簧孔15，氣缸只需進(jìn)行精加工，只進(jìn)行攻螺紋、磨平面、磨滑片槽、磨內(nèi)圓、去毛剌等簡單工序處理。 按本發(fā)明及生產(chǎn)工藝所生產(chǎn)的粉末冶金氣缸，各種性能參數(shù)能滿足氣缸需求，其各項(xiàng)參數(shù)如下硬度HRB65 80，抗拉強(qiáng)度^ 500MPa，屈服強(qiáng)度^ 340Mpa，密度6. 8g/cm3，金相組織珠光體+鐵素體+滲碳體(見圖4本發(fā)明的金相組織圖)，其中珠光體含量> 60%，滲碳體含量《5%且均勻分布。 以上所述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)例，并非來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明申請專利范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，其特征在于，所述粉末冶金材料的配料粉末的各化學(xué)成分按重量百分比范圍如下Cu2％-4％；C0.6％-1.0％；S≤0.15％；Mn≤0.41％；余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，其特征在于，所述配料包含的化學(xué)成分的重量百分比如下:CU :2% ;C :0. 68% ;S :0. 09% ;Mn :0. 16% ;余量為Fe及 不可避免的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，其特征在于所述S以 MnS的化合態(tài)形式存在。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料，其特征在于所述配 料中Fe以還原鐵粉、霧化鐵粉、高碳鐵粉的混合物料形式存在。
5. —種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下生產(chǎn)工藝步驟(1) 按如下化學(xué)成分粉末配料CU :2%-4%;C :0. 6%_1. 0%;S《0. 15%;Mn《0. 41%;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；(2) 混料將步驟1中的配料在混料機(jī)中混合均勻；(3) 壓制初坯將步驟2的混料裝入模具，用壓機(jī)壓制成初坯；(4) 燒結(jié)將步驟3壓制好的初坯采用連續(xù)爐，在分解氨保護(hù)氣氛下進(jìn)行燒結(jié)；(5) 精整將步驟4燒結(jié)好的氣缸去毛剌，去毛剌后用壓機(jī)對毛坯進(jìn)行精整，使其達(dá)到 要求的尺寸精度；(6) 蒸汽處理最后進(jìn)行蒸汽處理，使鐵與水蒸氣反應(yīng)在毛坯表面及內(nèi)部孔隙表面形 成Fe304薄膜，提高毛坯氣密性及硬度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述配料包含的化學(xué)成分的重量百分比如下CU :2% ;C :0. 68% ;S :0. 09% ;Mn :0. 16% ;余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在 于所述S以MnS的化合態(tài)形式存在。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料的生產(chǎn)工藝，其特征在 于所述配料中Fe以還原鐵粉、霧化鐵粉、高碳鐵粉的混合物料形式存在。
全文摘要
本發(fā)明涉及制冷壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種回轉(zhuǎn)壓縮機(jī)氣缸用粉末冶金材料以及其加工工藝；本發(fā)明的氣缸粉末冶金材料的配料粉末的各化學(xué)成分按重量百分比范圍如下Cu2％-4％；C0.6％-1.0％；S≤0.15％；Mn≤0.41％；余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)；本發(fā)明的粉末冶金氣缸的尺寸精度高、硬度高、熱應(yīng)力形變小，所以在粉末冶金加工成型的氣缸上已經(jīng)成型了各種槽位和孔位，氣缸只需進(jìn)行精加工，只進(jìn)行攻螺紋、磨平面、磨滑片槽、磨內(nèi)圓、去毛刺等簡單工序處理；本發(fā)明的粉末冶金氣缸可以避免傳統(tǒng)鑄件氣缸加工中的初加工，減少對設(shè)備的添置和大量刀具的消耗，降低大量加工費(fèi)用成本，還可避免產(chǎn)生大量的廢棄物料，節(jié)省資源、減少對環(huán)境的危害。
文檔編號C22C1/05GK101758220SQ20091026125
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者周明杰, 廖熠, 謝利昌 申請人:珠海格力電器股份有限公司;珠海凌達(dá)壓縮機(jī)有限公司