[发明专利]一种转子式压缩机滑片的处理方法

说明书

本发明提供了一种转子式压缩机滑片的处理方法。该方法将粗加工后的滑片进行热处理，热处理包括淬火工艺，淬火工艺之后进行多次回火工艺。与现有技术相比，本发明不再采用表面硬化工艺，而是仅通过热处理工艺即实现了滑片硬度达到HRC61‑65的技术效果，能够对高硬度耐磨涂层提供良好的支撑，从而提高结合力，实现了在极端恶劣压缩机工况条件下，高硬度耐磨涂层与滑片基体牢固结合，不脱落，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于转子式压缩机技术领域，具体涉及一种转子式压缩机滑片的处理方法。

背景技术

转子式压缩机因其效率高、结构紧凑、体积小、重量轻而大量应用于家用和类似用途的空调器内部。

滑片是转子式压缩机中的重要元件，在压缩机工作中，不仅要求滑片具有超高的微米级尺寸精度以保证气密性，而且由于滑片与气缸、主副轴承和活塞发生表面摩擦，其磨损剧烈，且长期在冷媒介质的高温、高压、高速冲击负荷的条件下工作，因此滑片需要具有极高的耐磨损性和润滑性。

目前，用于转子式压缩机中的滑片一般由特殊的钢材制得，主流空调压缩机内部主要采用11Cr17不锈钢与高速钢制作滑片，但在一些特殊要求的压缩机内部，其耐磨性均无法达到要求，如采用CO₂冷媒的热泵热水器压缩机、大型商用变频压缩机等。这些特殊工况的压缩机内部工作环境恶劣，气缸内部压力较普通压缩机高达十数倍乃至数十倍，原有的滑片完全不能满足要求，因此需要在滑片表面制备高硬度耐磨防护涂层，例如碳基涂层等。碳基涂层主要指类金刚石碳膜(Diamond-like carbon，DLC)以及类石墨碳膜(Graphite-like carbon，GLC)，是一大类非晶碳材料的统称，主要由Sp²/Sp³碳键组成(可含有氢)，具有高硬度、低摩擦系数、高耐磨耐蚀性、良好生物兼容性、表面光滑等优异性能，可在多种PVD/CVD低温沉积下制备，依制备工艺及参数不同，可实现宽范围内的性能剪裁(软石墨－硬金刚石)，利于大面积均匀沉积、高效、低成本，是重要的产业化硬质涂层材料。

而高硬度耐磨涂层的引入要求滑片与涂层之间具有良好的结合力，对于高硬度耐磨涂层而言，需要对滑片进行表面硬化处理，以提高滑片的表面硬度，从而提高滑片与涂层之间具有良好的结合力。例如，公开号为CN102225640A《一种提高转子式压缩机滑片耐磨损性的薄膜及其制备方法》的专利提出，在滑片基体表面沉积薄膜之前，对滑片基体优化进行表面预处理，包括气体渗氮、气体碳氮共渗、气体氧-氮-碳三元共渗技术，以提高滑片基体的硬度，使滑片基材与薄膜具有更高的匹配性，进而提高两者之间结合力。

滑片表面硬化处理是在一定温度下将氮、碳氮、碳氧氮等原子渗入滑片表层的化学热处理工艺，有利于提高滑片的表面硬度进而提高膜基结合力。但是，表面硬化处理工艺较难控制，在工艺过程中极易出现白亮层。白亮层也称为化合物层，具有高硬度与高脆性，对滑片基体与高硬度耐磨涂层的膜基结合力有负面影响，特别是在高载荷、高压强下，白亮层会形成脆性崩落，进而连带表面附着的涂层一同剥落，导致涂层失效。

为此，本领域技术人员一般需要引入特殊工艺实现硬化处理中无白亮层，但所谓的无白亮层工艺仅仅表示无连续的白亮层，实际在表面显微结构中仍旧存在断续分布的白亮层，具有潜在的剥落风险。另外，有研究提出首先通过表面硬化处理工艺进行硬化，然后通过后期加工去掉白亮层，但是该方法成本高，成品率较低。

发明内容

针对上述关于滑片的技术现状，本发明旨在提供一种压缩机滑片的处理方法，该方法简单易行，成本低，经处理后的滑片具有高硬度，当以滑片为基体在其表面制备高硬度耐磨涂层时能够提高与高硬度耐磨涂层的匹配性，从而提高滑片基体与高硬度耐磨涂层之间的结合力。

为了实现上述技术目的，本发明人通过大量实验探索后发现，在滑片的制作中，采用下料→粗加工→热处理→精加工的工艺，经过这样的工艺处理后即可实现滑片硬度达到HRC61-65，而无需所述的表面硬化处理，从而能够大大简化工艺，节约成本。