JPS63303031A - コンプレッサ用ベ−ン - Google Patents
コンプレッサ用ベ−ンInfo
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- JPS63303031A JPS63303031A JP13349087A JP13349087A JPS63303031A JP S63303031 A JPS63303031 A JP S63303031A JP 13349087 A JP13349087 A JP 13349087A JP 13349087 A JP13349087 A JP 13349087A JP S63303031 A JPS63303031 A JP S63303031A
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- Japan
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- vane
- cast iron
- wear resistance
- compressor
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- Granted
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は耐摩耗性と耐スカッフィング性の高い鋳鉄材を
用いたコンプレッサ用のベーンに関する。
用いたコンプレッサ用のベーンに関する。
［従来の技術］
現在、家庭用電気製品で使用するロータリーコンプレッ
サは軽發、小型化するとともに、低コスト化高性能化の
要求から各部品を形成する材料においても改良が求めら
れている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１図
に示すように、ケース１０、ハウジング１１、ハウジン
グの溝に収容されるベーン１２、ローラ１３等から構成
されるが、これらの中でも特に近年インバータ方式の採
用により高負荷となるため耐摩耗性が要求されているの
がベーン１２である。
サは軽發、小型化するとともに、低コスト化高性能化の
要求から各部品を形成する材料においても改良が求めら
れている。すなわち、ロータリーコンプレッサは第１図
に示すように、ケース１０、ハウジング１１、ハウジン
グの溝に収容されるベーン１２、ローラ１３等から構成
されるが、これらの中でも特に近年インバータ方式の採
用により高負荷となるため耐摩耗性が要求されているの
がベーン１２である。
ベーン材は現在、ハードナブル鋳鉄、５ＫＨ５１などの
スチール材、鉄系固相焼結合金、カーボンなどが多く用
いられている。
スチール材、鉄系固相焼結合金、カーボンなどが多く用
いられている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかるにベーン材をハードナブル鋳鉄やスチール材で形
成した場合は高負荷時にスカツフイングや摩耗が起き、
また加工工数が多くコスト高となっていた。
成した場合は高負荷時にスカツフイングや摩耗が起き、
また加工工数が多くコスト高となっていた。
また鉄系固相焼結合金で形成したベーンは連続空孔が多
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小さく、耐摩耗性にも劣
っていた。
いため、油焼入れによる汚れや研削液、砥粒の残存等に
よる弊害や摺動時に空孔から潤滑油が逃げて油膜が形成
されにくい等の弊害があるために封孔処理を施すことが
必要であった。また材料強度が小さく、耐摩耗性にも劣
っていた。
あるいはまた、現在耐摩耗性が最も高いとして用いられ
ているカーボンベーンも含水や加工上の問題が残り高コ
ストなものとなっている。
ているカーボンベーンも含水や加工上の問題が残り高コ
ストなものとなっている。
そこで本発明の目的は、優れた性能を発揮するベーン、
特に高負荷時に優れた耐摩耗性と耐スカッフィング性及
び高強度を有し、製造コストの低いベーンを提供するこ
とにある。
特に高負荷時に優れた耐摩耗性と耐スカッフィング性及
び高強度を有し、製造コストの低いベーンを提供するこ
とにある。
［問題点を解決するための手段］
本発明は、成分組成が重量％で、Ｃ：２．５〜３゜７％
、Ｓｉ ： １．０〜２．０％、）Ｉｎ：０．５〜１．
０％、Ｃｒ：１０〜２０％、Ｎｉ：０．３〜０．７％、
Ｐ：０．３％以下、Ｓ二〇、１％以下、ｃＬＪ：ヒ必要
ニ応Ｌ；ＴＷ、）ｔｏ、ｖｌＮｂ、 Ｔａ： １種又は
２種以上で１〜１０％、残部Ｆｅと不可避的不純物から
なり、パーライト又はマルテンサイト基地中にＣｒを主
体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材からなるベーン
を提供し前記問題点を解決するものである。
、Ｓｉ ： １．０〜２．０％、）Ｉｎ：０．５〜１．
０％、Ｃｒ：１０〜２０％、Ｎｉ：０．３〜０．７％、
Ｐ：０．３％以下、Ｓ二〇、１％以下、ｃＬＪ：ヒ必要
ニ応Ｌ；ＴＷ、）ｔｏ、ｖｌＮｂ、 Ｔａ： １種又は
２種以上で１〜１０％、残部Ｆｅと不可避的不純物から
なり、パーライト又はマルテンサイト基地中にＣｒを主
体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材からなるベーン
を提供し前記問題点を解決するものである。
本発明のコンプレッサ用ベーンは製造コストを低くする
ためにシェル型やロストワックス型を使った鋳造により
一体成形されるのが望ましい。
ためにシェル型やロストワックス型を使った鋳造により
一体成形されるのが望ましい。
また鋳鉄材は鋳放してパーライト基地の状態で十分に優
れた耐摩耗性を有するが、焼入れマルテンサイト基地や
パーライトとマルテンサイトの混合基地あるいは焼入後
、窒化によって表面に高硬度の窒化化合物層を形成すれ
ばざらに高い耐摩耗性が得られる。
れた耐摩耗性を有するが、焼入れマルテンサイト基地や
パーライトとマルテンサイトの混合基地あるいは焼入後
、窒化によって表面に高硬度の窒化化合物層を形成すれ
ばざらに高い耐摩耗性が得られる。
以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明する
。
。
Ｃ成分は基地に固溶してこれを強化し、がっ（Ｃｒ−Ｅ
ｅ）７Ｃ３などＣｒを主体とする硬質の炭化物やその他
の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用がある。
ｅ）７Ｃ３などＣｒを主体とする硬質の炭化物やその他
の炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる作用がある。
２．５％未満では炭化物の析出量が不足して耐摩耗性が
得られず、３．７％を超えると炭化物の析出量が過多と
なるため相手材に対する攻撃性が過剰となり、また加工
性も悪くなる。
得られず、３．７％を超えると炭化物の析出量が過多と
なるため相手材に対する攻撃性が過剰となり、また加工
性も悪くなる。
Ｓｉ成分は接種材として添加するが、１．０％未満では
溶湯の融点が高くなり鋳込みの際に湯回りが悪くなる。
溶湯の融点が高くなり鋳込みの際に湯回りが悪くなる。
また２、０％を超えると炭化物の形成を阻害し粒状黒鉛
、が析出するので耐摩耗性が低下する。
、が析出するので耐摩耗性が低下する。
Ｍｎ成分は一部が炭化物を形成し、一部は基地に固溶し
て基地組織のパーライト化を促進すると共に焼入性を向
上させる作用がある。０．５％未満ではこれらの効果が
得られず、１．０％を超えると炭化物の析出量が過多と
なるかあるいは基地がマルテンサイトのとき炭化物周辺
の基地の焼戻し脆性を生じさせ、材料を脆化させる。
て基地組織のパーライト化を促進すると共に焼入性を向
上させる作用がある。０．５％未満ではこれらの効果が
得られず、１．０％を超えると炭化物の析出量が過多と
なるかあるいは基地がマルテンサイトのとき炭化物周辺
の基地の焼戻し脆性を生じさせ、材料を脆化させる。
Ｃｒ成分は基地に固溶してこれを強化すると共に耐熱耐
食性を向上させる。また本発明の鋳鉄材は高Ｃｒである
ことが特徴であり、（Ｃｒ Ｉ Ｆｅ）７０３などのＣ
ｒを主体とする炭化物を形成してこれが高硬度であるた
めに優れた耐摩耗性を発揮する。１０％未満では炭化物
の析出量が少なく耐摩耗性に劣る。
食性を向上させる。また本発明の鋳鉄材は高Ｃｒである
ことが特徴であり、（Ｃｒ Ｉ Ｆｅ）７０３などのＣ
ｒを主体とする炭化物を形成してこれが高硬度であるた
めに優れた耐摩耗性を発揮する。１０％未満では炭化物
の析出量が少なく耐摩耗性に劣る。
また２０％を超えると基地がフェライト化し易くなりや
はり耐摩耗性が低下する。
はり耐摩耗性が低下する。
Ｎｉ成分は基地を緻密にして強化し、また焼入性を向上
させる作用がある。０．３％未満ではこれら′の効果が
得られず、０．７％を超えると効果が飽和し、かえって
経済的に不利となる。
させる作用がある。０．３％未満ではこれら′の効果が
得られず、０．７％を超えると効果が飽和し、かえって
経済的に不利となる。
Ｐ成分は０．３％以下、Ｓ成分は０．１％以下とするが
、ともにこれらの範囲を超えると材料を脆化させる。
、ともにこれらの範囲を超えると材料を脆化させる。
本発明の鋳鉄材は以上の成分と残部ｒｅ及び鋳鉄として
通常台まれる不可避的成分からベーンとして製造すれば
鋳放しの状態でパーライト基地となり、さらに焼入れに
よるマルテンサイト基地あるいは窒化処理による表面硬
化によってローラとの良好な摺動性が１ｑられる。しか
し、これら相手材との１習動環境によってざらに高い耐
摩耗性が必要となれば、Ｗ、 Ｎｏ、 ＶｌＮｂｌＴａ
などの炭化物形成元素を任意に１種又は２種以上で１〜
１０％含有させる。１％以下では耐摩耗性向上の効果が
なく、１０％を超えると経済的に不利となる。
通常台まれる不可避的成分からベーンとして製造すれば
鋳放しの状態でパーライト基地となり、さらに焼入れに
よるマルテンサイト基地あるいは窒化処理による表面硬
化によってローラとの良好な摺動性が１ｑられる。しか
し、これら相手材との１習動環境によってざらに高い耐
摩耗性が必要となれば、Ｗ、 Ｎｏ、 ＶｌＮｂｌＴａ
などの炭化物形成元素を任意に１種又は２種以上で１〜
１０％含有させる。１％以下では耐摩耗性向上の効果が
なく、１０％を超えると経済的に不利となる。
［実施例］
以下、本発明を実施例により説明する。
（試験方法）
配合組成を変化させた１４００〜１５００℃の溶湯をロ
ストワックス型に鋳込んで本発明鋳鉄材からなるベーン
を製作し、第１表に示すように、鋳放しのもの（Ｎｏ、
１＞、全面に９００℃Ｘ６０分で油焼入れしたもの（Ｎ
α２）、焼入れ後に５８０℃×９０分で塩浴軟窒化した
もの（Ｎα３）を用意し、また比較材として従来用いら
れている５ＵＰ９．５ＣＨ４３５、ＳにＨ５１，５ＵＳ
４４０Ｃ（以上、スチール材）、ハードナブル鋳鉄、同
相焼結材からなるベーンを製作した。
ストワックス型に鋳込んで本発明鋳鉄材からなるベーン
を製作し、第１表に示すように、鋳放しのもの（Ｎｏ、
１＞、全面に９００℃Ｘ６０分で油焼入れしたもの（Ｎ
α２）、焼入れ後に５８０℃×９０分で塩浴軟窒化した
もの（Ｎα３）を用意し、また比較材として従来用いら
れている５ＵＰ９．５ＣＨ４３５、ＳにＨ５１，５ＵＳ
４４０Ｃ（以上、スチール材）、ハードナブル鋳鉄、同
相焼結材からなるベーンを製作した。
これらの供試材について基地組織ＩＡ察、硬度の測定、
基礎摩耗試験を行なった。摩耗試験はアムスラ一式摩耗
試験であり、上記の各々のベーンを平面接触上り摩耗試
験機における固定片として平板状に加工し、これら固定
片を相手ローラ材すなわちＮｉ−Ｃｒ−Ｎｏ鋳鉄（Ｃ：
３．３１、Ｓｉ ： ２．２４、Ｍｎ：０．６３、Ｐ：
０．０６、Ｓ：０．０４、Ｎｉ ： ０．２１、ｃｒ：
ｏ、ａｓ、Ｈｏ：０．３２、以上重量％）で製作したロ
ール状試料に圧接し、その圧接面に対し常時潤滑油を供
給しつつロール状試料を回転させた。
基礎摩耗試験を行なった。摩耗試験はアムスラ一式摩耗
試験であり、上記の各々のベーンを平面接触上り摩耗試
験機における固定片として平板状に加工し、これら固定
片を相手ローラ材すなわちＮｉ−Ｃｒ−Ｎｏ鋳鉄（Ｃ：
３．３１、Ｓｉ ： ２．２４、Ｍｎ：０．６３、Ｐ：
０．０６、Ｓ：０．０４、Ｎｉ ： ０．２１、ｃｒ：
ｏ、ａｓ、Ｈｏ：０．３２、以上重量％）で製作したロ
ール状試料に圧接し、その圧接面に対し常時潤滑油を供
給しつつロール状試料を回転させた。
試験条件は以下の通りである。
荷重・・・１００Ｋｇ、周速・・・１ｍ／Ｓ、潤滑油・
・・スニソ４ＧＤ１Ｄ、油温・・・２５℃、試験時間・
・・２０時間。
・・スニソ４ＧＤ１Ｄ、油温・・・２５℃、試験時間・
・・２０時間。
以上の方法により固定片と回転片の摩耗量を測定し、第
１表に示す測定値が１ｑられた。
１表に示す測定値が１ｑられた。
また同じくアムスラ一式摩耗試験により耐スカツフイン
グ試験を行なった。試料は上記摩耗試験と同一であり、
ロール状試料を周速１．１３ｍ／Ｓで回転させながら固
定片の圧接荷重をスタート時１０Ｋｆｌとして２分毎に
２０Ｋｇずつ加重し、５０Ｋｇ以上からは１ＯＮｇずつ
加重し、これによってスカッフィングが発生した荷重を
スカッフィング限界荷重として第１表に示す測定値が得
られた。
グ試験を行なった。試料は上記摩耗試験と同一であり、
ロール状試料を周速１．１３ｍ／Ｓで回転させながら固
定片の圧接荷重をスタート時１０Ｋｆｌとして２分毎に
２０Ｋｇずつ加重し、５０Ｋｇ以上からは１ＯＮｇずつ
加重し、これによってスカッフィングが発生した荷重を
スカッフィング限界荷重として第１表に示す測定値が得
られた。
（試験結果）
第１表に示す測定結果かられかるように、本発明ベーン
を用いた場合、ベーン材、ローラ材ともに比較材を用い
た場合に比べて摩耗量が少なく、スカッフィング限界荷
重が大きい。また窒化処理材、焼入材、鋳放し材の順に
良好な結果が得られた。窒化処理材の場合、焼戻しされ
て基地は軟化するが表面が著しく硬くなることによる。
を用いた場合、ベーン材、ローラ材ともに比較材を用い
た場合に比べて摩耗量が少なく、スカッフィング限界荷
重が大きい。また窒化処理材、焼入材、鋳放し材の順に
良好な結果が得られた。窒化処理材の場合、焼戻しされ
て基地は軟化するが表面が著しく硬くなることによる。
なお第１表の基地組織についてはパーライトはＰ１マル
テンサイトはＭで表わした。
テンサイトはＭで表わした。
（組織写真）
第１表におけるＮＱｌの供試材の顕微鏡組織写真（ナイ
タール液腐食、４００倍、以下同様）を第２図に示す。
タール液腐食、４００倍、以下同様）を第２図に示す。
パーライト基地（黒色部）中に炭化物（白色部）が分布
している。
している。
第３図はＮα２の組織写真である。表面に窒化化合物層
（厚さ約１３μｍ）とその下に窒化拡散層（厚さ約９０
μｍ）が形成され、拡散層上部には網目状の窒化物が見
られる。拡散層の下部とその下の母材部分で焼戻しマル
テンサイト基地（黒色部）中に炭化物（白色部）が認め
られる。
（厚さ約１３μｍ）とその下に窒化拡散層（厚さ約９０
μｍ）が形成され、拡散層上部には網目状の窒化物が見
られる。拡散層の下部とその下の母材部分で焼戻しマル
テンサイト基地（黒色部）中に炭化物（白色部）が認め
られる。
第４図はＮα３の組織写真である。マルテンサイト基地
（黒色部）中に炭化物（白色部）が分布している。Ｎα
２に比べてＷｌＮＯの影響によって炭化°物が微細粒状
となっている。
（黒色部）中に炭化物（白色部）が分布している。Ｎα
２に比べてＷｌＮＯの影響によって炭化°物が微細粒状
となっている。
［発明の効果］
上述のように本発明のベーンは優れた耐摩耗性、耐スカ
ッフィング性を有し、特に高負荷のかかるコンプレッサ
に使用した場合に優れた性能を発揮する。
ッフィング性を有し、特に高負荷のかかるコンプレッサ
に使用した場合に優れた性能を発揮する。
第１図は本発明のベーンを用いるコンプレッサの構造を
示す縦断面図である。第２図、第３図、第４図は本発明
ベーンに用いる鋳鉄材の顕微鏡金属組織写真である。
示す縦断面図である。第２図、第３図、第４図は本発明
ベーンに用いる鋳鉄材の顕微鏡金属組織写真である。
Claims (2)
- （１）成分組成が重量％で、Ｃ：２．５〜３．７％、Ｓ
ｉ：１．０〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ
：１０〜２０％、Ｎｉ：０．３〜０．７％、Ｐ：０．３
％以下、Ｓ：０．１％以下、残部Ｆｅと不可避的不純物
からなり、パーライト及び／又はマルテンサイト基地中
にＣｒを主体とする炭化物が均一に析出した鋳鉄材から
なるコンプレッサ用ベーン。 - （２）成分組成が重量％で、Ｃ：２．５〜３．７％、Ｓ
ｉ：１．０〜２．０％、Ｍｎ：０．５〜１．０％、Ｃｒ
：１０〜２０％、Ｎｉ：０．３〜０．７％、及びＷ、Ｍ
ｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ：１種又は２種以上で１〜１０％、
Ｐ：０．３％以下、Ｓ：０．１％以下、残部Ｆｅと不可
避的不純物からなり、パーライト及び／又はマルテンサ
イト基地中にＣｒを主体とする炭化物が均一に析出した
鋳鉄材からなるコンプレッサ用ベーン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13349087A JPS63303031A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | コンプレッサ用ベ−ン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13349087A JPS63303031A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | コンプレッサ用ベ−ン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63303031A true JPS63303031A (ja) | 1988-12-09 |
| JPH0431019B2 JPH0431019B2 (ja) | 1992-05-25 |
Family
ID=15105986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13349087A Granted JPS63303031A (ja) | 1987-05-30 | 1987-05-30 | コンプレッサ用ベ−ン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63303031A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7235247B2 (en) | 1998-04-21 | 2007-06-26 | Teijin Pharma Limited | Pharmaceutical composition for application to mucosa |
| CN106119678A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-16 | 徐州鑫华耐磨材料有限公司 | 一种节能钢球的配方及其制备工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589828A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス「鎔」融炉の熱回収方法 |
| JPS6126753A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-06 | Kubota Ltd | 複層シリンダ・ライナ |
-
1987
- 1987-05-30 JP JP13349087A patent/JPS63303031A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS589828A (ja) * | 1981-07-07 | 1983-01-20 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス「鎔」融炉の熱回収方法 |
| JPS6126753A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-06 | Kubota Ltd | 複層シリンダ・ライナ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7235247B2 (en) | 1998-04-21 | 2007-06-26 | Teijin Pharma Limited | Pharmaceutical composition for application to mucosa |
| CN106119678A (zh) * | 2016-07-27 | 2016-11-16 | 徐州鑫华耐磨材料有限公司 | 一种节能钢球的配方及其制备工艺 |
| CN106119678B (zh) * | 2016-07-27 | 2019-08-30 | 徐州鑫华耐磨材料有限公司 | 一种节能钢球的配方及其制备工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431019B2 (ja) | 1992-05-25 |
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