CN102909372A

CN102909372A - 一种压缩机阀片的制造方法

Info

Publication number: CN102909372A
Application number: CN2011102230470A
Authority: CN
Inventors: 包崇玺; 毛增光
Original assignee: NBTM New Materials Group Co Ltd
Current assignee: NBTM New Materials Group Co Ltd
Priority date: 2011-08-03
Filing date: 2011-08-03
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-08-03
Also published as: CN102909372B

Abstract

本发明涉及一种压缩机阀片的制造方法，其特征在于依次包括以下步骤：1)设计材料组成；2)混料；3)设计模具；4)成型；5)烧结；6)淬火；7)回火；8)加工；9)氮化处理；10)精加工。本发明优势在于：其一，提高加工效率。粉末冶金采用模压的方式，加工效率较高，成型速度每分钟可以高达15件以上；其二，原材料利用率高。传统的机加工方式，不可避免产生大量的边角料，利用率较低，而粉末冶金成型方式，综合材料利用率在95％以上；其三，产品一致性高。尺寸精度完全可以由模具保证，可以减少毛坯的加工余量，与此同时，提高了加工的效率。经过氮化处理后将减小阀片与滚套之间的摩擦力，提高阀片的耐磨性。

Description

一种压缩机阀片的制造方法

技术领域

本发明涉及压缩机领域，尤其是一种压缩机阀片的制造方法。

背景技术

对于旋转式压缩机，具有效率高、结构紧凑、体积小、重量轻等优点，因此在空调中广泛使用这种压缩机。压缩机的阀片，与压缩机的偏心滚动滚套紧密接触，在使用过程中承受一定的压力，并且在滚套上高速滑动，因此阀片与滚套接触的部分极易出现磨损。对于阀片，需要较低的摩擦系数、较高的耐疲劳性能和耐腐蚀性能。

现有专利公开号为CN 1424510的中国专利《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z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。其原材料使用SUS440c或11Cr17的不锈钢，采用线切割的方式进行加工。又有专利号为CN200710066764.0的中国专利《压缩机滑片的制造方法》，它所用的钢材为7Cr17或9Cr18，也是采用线切割的方式进行加工。这种工艺使用钢材进行加工阀片，其加工效率较低，加工成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效率、低成本的压缩机阀片的制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种压缩机阀片的制造方法，其特征在于采用粉末冶金的方法进行模压成型，步骤依次为：

1)设计材料组成：采用烧结不锈钢作为阀片的材料；

2)混料：将石墨粉0.2～1.6％；铜粉0～4％；粉末成型润滑剂0.3～1.0％；不锈钢粉93.4～99.5％进行混合均匀；其中所述不锈钢粉的化学成分为碳：0～1.5％，镍：0～3％，钼：0～2％，铬：11～20％，锰：0～2％，硅：0～1％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量，上述百分比为质量百分比；

3)成型：将设计好的模具安装到粉末冶金成型压机上，并将上述已混合粉末进行压制，得到生坯；

4)将生坯依次进行烧结、淬火、回火处理；

5)将阀片根据图纸进行初加工；

6)氮化处理；

7)最后对阀片进行精加工，达到需要的尺寸精度。

优选，所述烧结不锈钢的化学成分为碳：0.1～1％，铜：0～4％，镍：0～3％，钼：0～2％，铬：11～20％，锰：0～2％，硅：0～1％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量，上述百分比为质量百分比。

作为优选，所述生坯的密度为6.4～7.3g/cm³。

作为改进，所述烧结的温度为1050～1350℃，时间不少于20分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或者钟罩炉或真空炉。

作为改进，所述回火处理的温度为150～400℃，时间1～4小时。

再改进，所述氮化处理是采用等离子氮化处理或采用等盐浴氮化处理。

优选，所述烧结不锈钢的化学成分为碳0.6％，铬13％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。

优选，所述烧结不锈钢的化学成分为碳0.8％，铬17％，锰：0.5％，硅：0.5％，钼：1％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。

最后，所述烧结不锈钢的化学成分优选为碳0.8％，铬17％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

采用粉末冶金模压成型的方法进行制造，与传统的机加工方式相比，其优势在于：其一，提高加工效率。粉末冶金采用模压的方式，加工效率较高，成型速度每分钟可以高达15件以上；其二，原材料利用率高。传统的机加工方式，不可避免产生大量的边角料，利用率较低，而粉末冶金成型方式，综合材料利用率在95％以上；其三，产品一致性高。尺寸精度完全可以由模具保证，可以减少毛坯的加工余量，与此同时，提高了加工的效率。并且经过氮化处理后将减小阀片与滚套之间的摩擦力，提高阀片的耐磨性。

附图说明

图1a、1b、1c为本发明的压缩机阀片的示意图；

图2为实施例1等离子氮化后阀片的金相组织；

图3为实施例2盐浴氮化后阀片的金相组织；

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

1)设计材料组成：阀片中不锈钢粉的成份是碳为0.6％，铬为13％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余为铁。

2)混料

将组份为石墨粉：0.7％；粉末成型润滑剂：0.6％；SS410不锈钢粉：98.7％的粉末混合均匀。

3)设计模具：根据图1的产品图纸设计粉末冶金成型模具。

4)成型：将模具安装到粉末冶金成型压机上，并将上述已混合粉末进行压制，生坯密度6.9g/cm³。

5)烧结：烧结温度为1300℃，时间30分钟。

6)淬火：将阀片的硬度淬火到设计要求。

7)回火：将已淬火的阀片进行回火，回火温度为200℃，时间2小时。

8)加工：将阀片根据图1进行初加工。

9)氮化处理：将已加工的阀片进行等离子氮化处理。

烧结后宏观硬度为HRC22-27，密度7.4g/cm³。热处理淬火后硬度为HRC52-56。经等离子氮化后基体的硬度为HV0.1∶555-580，氮化层的显微硬度大于HV0.1∶1100(氮化层的金相见图2)。

实施例2

1)设计材料组成：阀片中不锈钢粉的成份是碳为0.8％，铬为17％，钼：1％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余为铁。

2)混料

将组份为石墨粉：0.9％；粉末成型润滑剂：0.6％；SS434不锈钢粉：98.5％的粉末混合均匀。

3)设计模具：根据图1的产品图纸设计粉末冶金成型模具。

4)成型：将模具安装到粉末冶金成型压机上，并将上述已混合粉末进行压制，生坯密度6.7g/cm³。

5)烧结：烧结温度为1280℃，时间30分钟。

6)淬火：将阀片的硬度淬火到设计要求。

8)加工：将阀片根据图1进行初加工。

9)氮化处理：将已加工的阀片进行盐浴氮化处理。

烧结后宏观硬度为HRC33-34，密度7.6g/cm³。热处理淬火后硬度为HRC55-58。经等离子氮化后基体的硬度为HRC39-41，氮化层的显微硬度大于HV0.1∶1060(氮化层的金相见图3)。

实施例3

1)设计材料组成：阀片中不锈钢粉的成份是碳为0.6％，铬为13％，锰：0.5％，硅：0.5％，镍：2％，以及小于2％的不可避免的杂质，余为铁。

2)混料

将组份为石墨粉：0.7％；粉末成型润滑剂：0.6％；SS410不锈钢粉：94.7％；电解铜粉：2％；羰基镍粉：2％的粉末混合均匀。这里需要说明的是由于SS410不锈钢粉中不含有Mo和Ni，因此我们再加了2％左右的镍，以满足阀片中不锈钢粉的成份要求。

3)设计模具：根据图1的产品图纸设计粉末冶金成型模具。

5)烧结：烧结温度为1250℃，时间30分钟。

6)淬火：将阀片的硬度淬火到设计要求。

8)加工：将阀片根据图1进行初加工。

9)氮化处理：将已加工的阀片进行等离子氮化处理。

烧结后宏观硬度为HRC25-29，密度7.6g/cm³。热处理淬火后硬度为HRC54-58。

Claims

1.一种压缩机阀片的制造方法，其特征在于采用粉末冶金的方法进行模压成型，步骤依次为：

1)设计材料组成：采用烧结不锈钢作为阀片的材料；

2)混料：将石墨粉0.2～1.6％；铜粉0～4％；粉末成型润滑剂0.3～1.0％；不锈钢粉93.4～99.5％进行混合均匀；其中所述不锈钢粉的的化学成分为碳：0～1.5％，镍：0～3％，钼：0～2％，铬：11～20％，锰：0～2％，硅：0～1％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量，上述百分比为质量百分比；

4)将生坯依次进行烧结、淬火、回火处理；

5)将阀片根据图纸进行初加工；

6)氮化处理；

7)最后对阀片进行精加工，达到需要的尺寸精度。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述烧结不锈钢的化学成分为：碳：0.1～1％，镍：0～3％，钼：0～2％，铬：11～20％，锰：0～2％，硅：0～1％，不超过2％的不可避免的杂质，铁：余量，上述百分比为质量百分比。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述生坯的密度为6.4～7.3g/cm³。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述烧结的温度为1050～1350℃，时间不少于20分钟，烧结的气氛为氮基气氛或真空，烧结炉为网带炉或推杆炉或者钟罩炉或真空炉。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述回火处理的温度为150～400℃，时间1～4小时。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于所述氮化处理是采用等离子氮化处理或采用等盐浴氮化处理。

7.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述烧结不锈钢的化学成分为碳0.6％，铬13％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。

8.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述烧结不锈钢的化学成分为碳0.8％，铬17％，锰：0.5％，硅：0.5％，钼：1％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。

9.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述烧结不锈钢的化学成分为碳0.8％，铬17％，锰：0.5％，硅：0.5％，以及小于2％的不可避免的杂质，余量为铁，上述百分比为质量百分比。