[发明专利]旋转机械的叶轮、压缩机、增压器以及旋转机械的叶轮的制造方法

说明书

技术领域

本公开涉及旋转机械的叶轮、具有该叶轮的压缩机、增压器以及该叶轮的制造方法。

背景技术

在汽车用内燃机、特别是柴油发动机等中，大多采用排气再循环(EGR)系统。在设置于采用了EGR系统的内燃机的增压器的压缩机中，因为一部分排气被导入，所以在压缩机叶轮上容易产生因排气中所含有的液滴等引起的侵蚀(erosion)。因此，作为抗侵蚀措施，对由铝合金等制造的压缩机叶轮进行Ni-P类镀层施工。

而且，对于增压器的压缩机叶轮，还会产生因高速旋转而产生的离心力引起的应力、以及因Ni-P类镀膜与铝合金的热膨胀差而引起的应力，因此，镀膜不只要求具有抗侵蚀性，还要求具有抗裂性(疲劳强度)及抗剥离性(表面强度)。

一旦镀膜产生龟裂，则之后，该龟裂将向母材发展，导致母材破损。

在专利文献1中，已经公开对设置于采用了EGR系统的船舶用柴油机中的增压器的压缩机叶轮，为了提高抗侵蚀性及抗腐蚀(corrosion)性，进行Ni-P类合金镀层施工。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2014-163345号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

虽然为了提高镀膜的抗侵蚀性而考虑增加镀层膜厚，但如果过度增加镀膜，则镀膜容易从母材表面上剥离，并且镀膜表面产生疲劳龟裂的风险增加。另一方面，如果减小镀层膜厚，则虽然产生疲劳龟裂的风险降低，但抗侵蚀性也可能下降。

这样，抗侵蚀性与抗裂性为此消彼长的关系，不容易同时满足这些要求。

鉴于上述现有技术的问题，本发明的至少一个实施方式的目的在于，在旋转机械的叶轮上，通过形成镀膜，提高抗侵蚀性与抗裂性，由此，防止产生龟裂。

(1)本发明的至少一个实施方式的旋转机械的叶轮为一种旋转机械的叶轮，具有：

由铝或铝合金构成的所述叶轮的基材；

由Ni-P类合金的无电解镀膜形成的所述叶轮的表面层；

设置于所述基材与所述表面层之间，且具有小于所述表面层的维氏硬度的底层。

通过所述结构(1)，由Ni-P类合金形成的所述表面层具有较高的维氏硬度，抗侵蚀性良好。因为所述表面层为无电解镀膜，所以能够形成均匀的膜厚，能够在大范围内均匀地发挥镀膜的抗侵蚀性。

因为所述底层具有小于所述表面层的维氏硬度，所以具有高于该表面层的延展性，由此，具有抑制表面层所产生的龟裂发展的作用。因此，即使在表面层上产生龟裂，也能够在该底层上抑制龟裂发展，从而抑制龟裂向母材发展。

(2)在几种实施方式中，在所述结构(1)中，

所述表面层具有非晶结构。

通过所述结构(2)，因为所述表面层具有非晶结构，所以为高强度，能够提高抗侵蚀性。而且，通过采用非晶结构的表面层，能够提高表面层自身的疲劳强度。

(3)在几种实施方式中，在所述结构(1)或(2)中，

所述表面层为，所述表面层中的P含量为4重量％以上、10重量％以下。

通过所述结构(3)，因为所述表面层的P含量为4重量％以上、10重量以下％，所以具有较高的维氏硬度，能够进一步提高抗腐蚀性。而且，通过使P含量在所述范围，提高表面层的疲劳强度。

(4)在几种实施方式中，在所述结构(1)～(3)的任一结构中，

所述底层为含有Ni的镀膜。

通过所述结构(4)，因为所述底层与所述表面层都同样含有Ni，所以两层的搭配良好，因此，容易在所述底层上进行所述表面层的施工，并且能够提高两层之间的紧密接触性。

底层可以为无电解镀膜或电解镀膜。电解镀膜虽然在膜厚等覆膜的均匀性上不如无电解镀膜，但具有非常高的延展性，具有抑制表面层所产生的龟裂发展的作用。因此，即使在所述表面层上产生龟裂，也能够在该底层上抑制龟裂发展，能够抑制龟裂向母材发展。

(5)在几种实施方式中，在所述结构(4)中，

作为所述底层的所述镀膜具有非晶结构，并且是所述底层中的P含量为10重量％以上、13重量％以下的Ni-P类合金。

通过所述结构(5)，所述底层因为具有非晶结构，所以为高强度，并且因为P含量为10重量％以上、13重量％以下，所以具有较高的延展性。因此，具有抑制表面层所产生的龟裂发展的作用，即使在所述表面层上产生龟裂，也能够在该底层上抑制龟裂发展，能够抑制龟裂向母材发展。

(6)在几种实施方式中，在所述结构(4)或(5)中，