[發明專利]一種壓縮機葉片及其制備工藝

無效

• 申請號: 201110315266.1
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102410225A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 唐云龍;蔡珣;林大明;胡利萍
• 申請（專利權）人: 上海西工壓縮機配件有限公司
• 主分類號: F04C29/00
• 分類號: F04C29/00;C21D1/25;C23C8/26;C23C8/38;C23C8/50;C23F17/00;C22C38/22
• 代理公司: 上海宏威知識產權代理有限公司 31250
• 代理人: 金利琴

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技術領域

????本發明涉及的是壓縮機葉片的材料及其表面改性方法，具體是壓縮機葉片選用一種38CrMoAl低合金滲氮鋼，通過整體調質熱處理后對其實施表面滲氮化學熱處理以強化其表面來代替昂貴的高合金鋼壓縮機葉片以滿足其工況要求。

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背景技術

????隨著制冷行業的發展和全球氣候變暖，制冷空調、冰箱的使用越來越普遍。任何制冷系統都是由壓縮機、冷凝器、蒸發器三大核心模塊組成。制冷系統工作時，壓縮機將冷凍劑壓縮成高壓飽和氣體，這種氣態冷凍劑經過冷凝器冷凝，并通過節流裝置節流之后，通入到蒸發器蛇行管內，將所需要冷卻的媒介（如房間的空氣）冷卻換熱后變成低壓蒸氣流回到壓縮機，再被壓縮機壓縮，這樣反復循環運行就完成了制冷過程。制熱系統也大致是這個原理，只是方式相反。

制冷壓縮機種類和形式很多，根據原理可分容積型和速度型兩類，其中容積式是最為普遍的。轉子葉片式容積型壓縮機具有結構緊湊、運動部件少；體積小，重量輕；排氣壓力脈動小，容積效率高等特點。目前在小容量的空調壓縮機中占有主導地位，并在中央空調中已得到廣泛應用。?

葉片作為轉子葉片式壓縮機的重要零部件,它將汽缸內部空間一分為二,當壓縮機主軸帶動偏心轉子緊貼汽缸內壁旋轉一周時，葉片始終與偏心轉子滾動接觸，并造成汽缸內月牙形空間容積發生周期性變化，致使制冷劑蒸氣發生體積和溫度上的變化,從而完成吸入和壓縮制冷劑的任務。

?????為了保證在壓縮機偏心轉子旋轉過程中完成制冷劑吸入和壓縮的任務，并達到低噪聲和長壽命之目的，不僅要求葉片與滾動轉子間，葉片與汽缸滑槽間配合緊密，還要求這兩對摩擦副之間的摩擦系數盡量降低，能長時間正常運行，因此，除對葉片加工精度要求很高外，它應具有低的摩擦系數和很好的抗磨、抗腐蝕性能。目前國內外壓縮機葉片通常采用高速鋼等高級合金工具鋼制成。由于合金工具鋼中含碳量高，且含有大量的W、Mo、Cr、V等合金元素，冶煉、澆注、塑性成形和熱處理工藝等整個加工制造流程十分復雜，其原材料成本高。以目前使用最為廣泛的M2(W6Mo5Cr4V2)高速鋼葉片為例，現今國內M2原材料市場價為5~7萬元/噸。原材料進廠后，為了改善高速鋼葉片本身的切削加工性，需要采用比較復雜和嚴格的退火工藝；高速鋼葉片粗加工后，則必須進行1200~1240℃高溫淬火，促使鋼中碳化物溶解，以提高奧氏體中合金元素和碳的含量，故葉片的高溫淬火是影響其使用性能最敏感的工序，也是工藝控制難度最大的工藝；葉片隨后再在出現“二次硬化”的溫度（約560℃）下進行三次回火處理；最后還要進行表面滲氮處理，以進一步提高高速鋼葉片表面的強度、硬度，其加工工藝復雜，要求高。

????既然高速鋼葉片也是靠最后的表面滲氮處理來滿足其強度、硬度的更高要求，為什么不可以直接選用滲氮鋼來代替呢？眾所周知，由于摩擦磨損在葉片的表面進行，腐蝕也從表面開始，若采用加工性能好的結構鋼作為基材，運用表面化學熱處理方法賦予葉片表面以特殊的成分、組織結構和性能，從而能最經濟而有效地提高葉片質量和延長使用壽命，并大大降低葉片成本。????

發明內容

針對目前壓縮機葉片原材料成本高，加工工藝復雜等問題，本發明的目的在于提供一種采用普通的結構鋼作為基材的壓縮機葉片，原材料成本低，加工工藝簡單，

本發明的另一目的在于提供這種壓縮機葉片的制備工藝。

本發明的發明目的是通過以下技術方案實現的：

????一種壓縮機葉片，葉片選用38CrMoAl作為壓縮機葉片的基材，經整體調質熱處理后采用短時高效的滲氮工藝進行表面化學熱處理制得壓縮機葉片，滲氮后的化合物層厚0.06~0.10mm,?硬度為1100~1300HV；擴散層厚0.12~0.15mm，硬度為1000~1050HV。所述38CrMoAl滲氮鋼的化學成分（ｗｔ％）為：Ｃ：０.３５~０.４２%；Ｃｒ：１.３５~１.６５%；Ｍｏ：０.１５~０.２５%；Ａｌ：０.７０~１.１０%。

????一種壓縮機葉片的制備工藝，包括如下步驟：

1）、?以38CrMoAl為基材的葉片經割片和粗加工后進行調質熱處理，調質熱處理的工藝條件為：淬火:920~940℃油淬，高溫回火：580~650℃空冷，調質后硬度為29~36HRC；