专利名称：一种压缩机的滑动件的制作方法
本申请根据2001年11月22日提交的日本专利申请No.2001-358110。其中内容在本文中参考引用。
已经发现，尽管经过热处理的非电解镀的镍电镀层的硬度改善了，而电镀层在热处理后很容易从基体的表面剥落。这个现象的原因可作如下推测。如果在另一个部件上滑动的滑动件有外部物质进入其间，由于外部物质电镀层将被划伤，裂纹可能产生并从划伤处延伸。因此可认为电镀层的一部分由于开裂将从基体剥离。从基体剥离的电镀层碎片反过来将成为外部物质存在于部件的滑动表面之间，所以电镀层受到更多的划伤，导致电镀层从基体上剥离出现不希望的增加。最后，咬死发生在部件的滑动表面之间。可以推测裂纹发生是由于热处理使电镀层的变形或延伸的能力降低。
(1)一种压缩机的滑动件，包括主要成分是铝的材料制成的基体和在所述基体的表面上形成的含有磷P和硼B的非电解镀的镍电镀层，其中的改进包括所述非电解镀的镍镀层是含有0.5-5.0％重量的磷和0.05-0.2％重量的硼的非热处理层。
非电解镀的镍电镀层通过已知的化学镀的方法形成。滑动件的基体浸入容纳在电镀槽内的电镀液中，非电解镀的镍电镀层在基体的表面上形成。磷含量少于0.5％重量的非电解镀的镍电镀层不能通过将基体浸入电镀液中形成，电镀液中含有用作还原剂的磷酸。相反地，磷含量不希望地超过0.5％重量的非电解镀的镍电镀层不具有足够的硬度。如果非电解镀的镍电镀层的硼含量少于0.05％重量，电镀层不具有足够的硬度。相反地，如果硼含量超过0.2％重量的非电解镀的镍电镀层通过化学镀方法形成，电镀层在不希望的部分形成，而不是只在滑动件的基体上形成。例如，电镀层在电镀槽的内壁表面上形成，大量的颗粒在电镀槽的底部聚集。本发明的发明人已经发现如果形成非电解镀的镍电镀层的磷含量和硼含量落在上述根据本发明的各个范围内，非电解镀的镍电镀层不需任何的热处理，电镀层可以高度稳定地在滑动件的基体上形成，滑动件显示出足够高的硬度，适合压缩机中的特定应用条件。另外，还发现没有经过热处理的非电解镀的镍电镀层不会出现开裂，开裂是从非电解镀的镍电镀层在另一个部件上滑动时产生的划伤处生成的，故防止了电镀层因开裂而从基体上剥离。因此，电镀层的抗剥离的能力得到提高。本发明根据上面介绍的发现而形成。本发明的原理特别适合于旋转斜盘型压缩机的滑块，叶片压缩机的叶片或侧板和螺旋型压缩机的螺杆。
(2)根据上述模式(1)所述的滑动件，其中所述非电解镀的镍镀层含有0.5-3.0％重量的磷。
如果非电解镀的镍电镀层中的磷含量落在模式(2)所规定的范围内，电镀层的硬度可以保持在相对高的水平并具有高度稳定性。
(3)根据上述模式(1)或(2)所述的滑动件，其中，所述非电解镀的镍镀层含有0.05-0.18％重量的硼。
硼含量落在模式(3)所规定的范围内的电镀层可以很容易形成并具有高度稳定性。
(4)根据上述模式(1)或(2)所述的滑动件，其中，所述非电解镀的镍镀层含有0.05-0.14％重量的硼。
(5)根据上述模式(1)到(4)中任一个所述的滑动件，其中，所述滑动件还包括在所述基体和所述非电解镀的镍镀层之间形成的非电解镀的Ni-P电镀层。
在基体和非电解镀的镍镀层之间形成的非电解镀的Ni-P电镀层用作内层，可增加基体和非电解镀的镍镀层之间的粘结性，可防止非电解镀的镍电镀层从基体剥离或脱离。非电解镀的Ni-P镀层还可用作垫层或吸收冲击层，吸收施加到非电解镀的镍电镀层的冲击。因此，本结构可有效地防止非电解镀的镍电镀层从基体上碎裂、剥离或脱开，所以滑动件可在长时间使用中保持其滑动特性，使滑动件的耐久性得到改善。本发明的非电解镀的Ni-P电镀层中P是镍的主要添加物，镍是Ni-P电镀层的主要成分。另外，非电解镀的Ni-P电镀层可含有P以外的其他添加元素，只要包括其他添加元素的Ni-P电镀层能保持其作为内层或垫层的功能。
(6)根据上述模式(5)所述的滑动件，其中，非电解镀的Ni-P电镀层含有5.0-15.0％重量的磷。
如果非电解镀的Ni-P电镀层的磷含量保持在模式(6)所规定的范围内，Ni-P电镀层可以有效地用作垫层或吸收冲击层。
(7)根据上述模式(1)到(6)中任一个所述的滑动件，滑动件是用于旋转斜盘压缩机的滑块。
用于旋转斜盘压缩机的滑块要求具有高硬度和抗摩擦性，因为滑块设置在活塞和旋转斜盘之间，在活塞和斜盘上滑动。另外，由于外部物质容易进入活塞和滑块之间，或进入斜盘和滑块之间，所以特别要求滑块的电镀层不能从基体上剥离，即使电镀层受到外部物质造成的划伤。如果根据本发明的非电解镀的镍电镀层在滑块的基体表面上形成，滑块显示出高硬度和抗摩擦性，不会发生非电解镀的镍电镀层从基体上剥离。
(8)根据上述模式(1)到(6)中任一个所述的滑动件，滑动件是叶片式压缩机的叶片。
如下面所做详细地介绍，叶片压缩机的叶片可滑动地安装在转动体上形成的相应的叶片槽中。叶片的径向外端面保持与汽缸的内表面滑动接触，同时叶片的相对侧表面分别保持与前后侧板滑动接触。因此要求叶片具有高硬度和抗摩擦性。另外由于外部物质容易进入叶片和转动体之间、叶片和汽缸之间、或叶片和侧板之间，因此特别要求叶片表面形成的电镀层不能剥离，即使在电镀层受到外部物质造成的划伤时。如果根据本发明的非电解镀的镍电镀层在叶片基体表面上形成，叶片显示出高硬度和高抗磨损性能，电镀层不会从基体上剥离。
图3是具有不同硼含量的非电解镀的镍电镀层的各滑块的硬度测试结果的图表；图4是显示具有不同硼含量的各滑块的非电解镀的镍电镀层的硼含量和电镀液体的周期数之间关系的图表；图5是显示具有不同硼含量的各滑块的非电解镀的镍电镀层的硬度和电镀液体的周期数之间关系的图表；图6显示了为了检测电镀层的抗剥离能力，对根据本发明的未热处理的非电解镀的镍电镀层和作为比较示例的经热处理的非电解镀的镍电镀层进行的测试结果；图7是叶片压缩机的剖面图，压缩机配置了当作根据本发明另一实施例的滑动件的叶片；和图8是图7的叶片压缩机的侧视剖面图。
旋转驱动轴50设置在汽缸体10和前壳体16中，使驱动轴50的旋转轴线与汽缸体10的中心线对齐。驱动轴50的相对端部通过各个轴承分别支撑在汽缸体10和前壳体16，使驱动轴50相对于前壳体16和汽缸体10转动。汽缸体10在中心部分形成中心轴承孔56，轴承设置在中心轴承孔56以支撑驱动轴50的后端部。驱动轴50的前端部通过离合器，比如电磁离合器，连接到外部驱动源(未显示)，驱动源可以是车辆发动机。在压缩机操作过程中，工作中的驱动轴50通过离合器连接到车辆发动机，使驱动轴50绕轴线转动。
旋转驱动轴50支承旋转斜盘60，使得旋转斜盘60可轴向移动和相对驱动轴50倾斜。旋转斜盘60具有中心孔61，驱动轴50通过该孔延伸。沿
图1的垂直方向测量中心孔61的内部尺寸时，在轴向中间部分到各个轴向相对端部的方向上内部尺寸逐渐增加，中心孔61在各个轴向相对端部的横向截面形状是细长的。对于驱动轴50，其上固定了用作扭矩传递件的旋转件62，旋转件通过推力轴承64保持与前壳体16接合。斜盘60在驱动轴50转动期间通过铰接机构66与驱动轴50一起转动。铰接机构66引导斜盘60作轴向和倾斜运动。铰接机构66包括一对固定到旋转件62上的支撑臂67、在斜盘60上形成并与支撑臂67上形成的导向孔61滑动接合的导向销69、斜盘60上的中心孔和驱动轴50的外周表面。
上面提到的活塞14包括与斜盘60的相对表面上的径向外部接合的接合部分70，和与接合部分70整体形成并滑动地固定在对应的汽缸孔12的顶部72。在本实施例中的活塞14的顶部72是中空的，因此可减少活塞14的重量。顶部72、汽缸孔12和阀板20互相协同形成压力腔。接合部分70通过一对部分球形的冠状滑块76与斜盘60的相对表面的径向外部接合。滑块76将进行详细地介绍。本实施例中的活塞14的一个相对端部有单个顶部72，因此被称作单头活塞活塞14通过斜盘60的旋转作往复运动。进行详细地介绍，斜盘60的旋转运动通过滑块76变成活塞14的往复直线运动。吸入腔22中的制冷剂气体通过吸入端口32和吸入阀34被吸入汽缸孔12的压力腔，当活塞14从其上死点移动到下死点时，即活塞14处于吸气冲程。当活塞14从下死点移动到上死点时，即当活塞14处于压缩冲程时，汽缸孔12的压力腔中的制冷剂气体受到活塞14的压缩。压力腔中压缩的制冷剂气体通过排放端口36和排放阀38排放到排放腔24。由于压力腔中制冷剂气体受到压缩的原因，有反作用力沿轴向作用在活塞14上。压缩产生的反作用力通过活塞14、斜盘60、旋转件62和推力轴承64传递到前壳体16。
汽缸体10设有进气通道80，用于连通排放腔24和曲柄箱86，曲柄箱在前壳体16和汽缸体10之间形成。进气通道80连接到螺线管操作的控制阀90，用于控制曲柄箱86中的压力。螺线管操作的控制阀90包括电磁铁线圈92。施加到电磁铁线圈92的电流量根据空调载荷由控制装置进行控制，控制装置主要由在图中未显示的计算机组成。
旋转驱动轴50设有排放孔100。排放孔100在对着中心轴承孔56的一个相对端部上开口，并在对着曲柄箱86的另一端部开口。中心轴承孔56在其底部通过连通端口104与吸气腔22连通。
本旋转斜盘型压缩机是变容量型。利用作为高压源的排气腔24和作为低压源的吸气腔22之间的压力差来控制曲柄箱86中的压力，汽缸孔12的压力腔中的压力和曲柄箱86中的压力之间的差距得到调节，改变了斜盘60相对正交于驱动轴50旋转轴线的平面的倾斜角度，由此改变了活塞14的往复运动的行程(吸气和压缩行程)，因此压缩机的排量得到调节。进行详细地介绍，通过对螺线管操作的控制阀90的电磁铁线圈92进行通电和断电，曲柄箱86有选择地连接到排气腔24或与其断开，故曲柄箱86中的压力得到控制。在本实施例中用于改变斜盘倾斜角度的斜盘倾斜角度改变机构是由铰接机构66、汽缸孔12、活塞14、吸气腔22、排气腔24、中心轴承孔56、曲柄箱86、排放孔100、连通端口104、未显示的控制装置等构成。
汽缸体10和各活塞14由铝合金制成。活塞14在其外圆周面涂复氟树脂膜，以防止活塞14的铝合金与汽缸体10的铝合金直接接触，以便防止出现咬死，并能减少活塞14和汽缸孔12之间的空隙。汽缸体10、活塞14和涂层薄膜也可以使用其他的材料。
远离顶部72的活塞14的接合部分70的端部具有U形的截面。进行详细介绍，接合部分70具有限定U形底部的基部124，和一对基本平行的臂部分120，122，该臂部分从基部124以正交于活塞14轴线的方向延伸。接合部分70的U形的两个相对的侧壁具有相对的凹进部分128，各个凹进部分128由部分球形的侧壁内表面形成。凹进部分128的部分球形内表面位于相同球表面上。
如图2所示，每个滑块76具有基本上是部分球形的冠状，并包括通常是凸起的部分球形表面132和平面138。两个滑块76的部分球形表面132可滑动地接合到活塞14的凹进部分128的部分球形内表面132，其平面138可滑动地接合斜盘60的相对表面的径向外部，即斜盘60的滑动表面140，142。两个滑块76设计成两个凸起的部分球形表面132位于相同的球表面。换句话，各个滑块76具有部分球形冠状，其尺寸小于半球，相差的数量对应于斜盘60厚度的一半。滑块的形状并不限于上面所介绍的形状。
滑块76包括基体146和具有第一硬化层150和第二硬化层152形式的表面层，各硬化层以所介绍的顺序在基体146的外表面上形成。更详细地介绍，滑块876的基体146是由铝合金形成(如根据JIS4100的A4032)，铝合金含有作为主要元素的铝以及硅。第一硬化层150完全覆盖滑块76的基体146的外表面，而第二硬化层152完全覆盖第一硬化层150的外表面。在图2中，第一和第二硬化层150和152的厚度为容易理解进行了放大。第一硬化层150可以通过镍基成分的非电解镀的电镀来形成。例如第一硬化层150可由从Ni-P层、NI-B层、Ni-P-B层和Ni-P-B-W层选出的镍基电镀层来组成。在这个实施例中，第一硬化层150是非电解镀的Ni-P电镀层。
第二硬化层153是非电解镀的Ni-P-B电镀层。非电解镀的电镀层，比如Ni-P和Ni-P-B电镀层，通过已知化学镀的方法形成。在化学镀方法中，滑块76的基体146浸入电镀容器(电镀槽)中的电镀液，由此在基体146上形成第一硬化层150。类似地，第二硬化层152在第一硬化层150上形成。电镀液含有还原剂，用于还原电镀液中镍离子，以便沉积镍。沉积的镍粘结在基体146上，形成了电镀层150和152。还原剂可以使用含有磷的次磷酸和含有硼的硼烷二甲胺。根据化学镀的方法，两个电镀层(即，第一和第二硬化层150和152)各自具有均匀的厚度，利用简单的装置很容易在滑块76的基体146上形成。
第二硬化层152的形成使磷的含量保持在0.5-5.0％重量的范围内，最好是在0.5-3.0％重量的范围；使硼的含量在在0.05-0.2％重量的范围，最好是在0.05-0.18％重量的范围。在本发明中，第二硬化层152是非热处理层，所以第二硬化层152不会因其变形能力小而受损坏，否则热处理能够造成损坏。因此第二硬化层152避免了从基体146上剥离，即使出现第二硬化层152被进入滑块76和活塞14之间或进入滑块76和斜盘60之间的外部物质划伤的情况。第一硬化层150含有5.0-15.0％重量范围内的磷，第一硬化层150最好具有非电解镀的Ni-P电镀层的形式，含有8.0％重量的磷。第二硬化层12具有非电解镀的Ni-P-B电镀层的形式，最好含有2.0％重量的磷和0.1％重量的硼。非电解镀的Ni-P-B电镀层还可以含有大约0.09％重量的钨W。钨的含量应在0.01-0.3％重量的范围内，最好保持在0.02-0.2％重量的范围。
在滑块76的基体上形成的第一和第二硬化层150，152可有效地防止由于滑块76的部分球形表面132和活塞14的凹进部分128之间滑动接触产生的咬死，滑块76和活塞14是由类似的金属材料(铝合金)形成。第一和第二硬化层150，152还可以有效地防止滑块76的平面138和对应的斜盘60的滑动表面140，142之间的咬死。在本实施例中，各滑块76的基体146是由主要成分是铝的材料形成并覆盖了第一硬化层150和第二硬化层152，硬化层的硬度要硬过滑块76的基体146。根据这种设置，滑块76的强度增加，故滑块的耐久性因而包括活塞14的旋转斜盘型压缩机的耐久性得到提高。
如上所述，第一硬化层150(在本实施例中是Ni-P电镀层)设置在滑块76的基体146和第二硬化层152(在本实施例中是Ni-P-B电镀层)之间，用作底层和垫层，可防止第二硬化层152碎裂和从基体146上剥离。因此滑块76很长时间地保持其滑动性和耐久性。
第一和第二硬化层150，152可以在滑块76的至少一个部分上形成，该部分应承受非常恶劣的滑动条件。
尽管本发明的优选实施例仅以说明的方式在上面加以了介绍，应当知道，本发明并不限于所介绍实施例的细节。例如，本发明的原理可应用于配备了双头活塞的旋转斜盘型压缩机，活塞在接合部分的两侧设有顶部，还可应用于固定容量的旋转斜盘型压缩机。
根据本发明的滑动件可用作叶片压缩机的叶片。下面将介绍用于安装在叶片压缩机上的叶片的本发明的第二实施例。图7和8示意性地显示出叶片压缩机的示例。叶片压缩机包括普通的筒状的汽缸300，后和前侧板302，304，侧板302和304分别固定到汽缸300的轴向两端，构成压缩机的汽缸组件306。转动体310可转动地设置在汽缸300和后、前侧板302，304所形成的空间内。连接到未示出的驱动源的旋转驱动轴314可转动地设置在压缩机的汽缸组件中，使驱动轴314的旋转轴线与汽缸组件306的中心线对齐。转动体310固定在驱动轴314上。如图8所示，汽缸300形成的内表面的距驱动轴314旋转轴线的径向距离连续和平滑地变化，即在驱动轴314的旋转方向上增加或减少，故汽缸300的内表面在横截面上是卵形或椭圆形的。转动体310设置在上面介绍的6由汽缸300、后侧板和前侧板302，304形成的空间内，转动体310在椭圆短轴方向上径向相对的两个部分与汽缸300的内椭圆表面保持接触。另外转动体310的轴向相对的端面与后和前侧板302，304的内表面保持接触。
根据这种布置，两个一般为月牙形的空间由压缩机的汽缸组件306和转动体310形成。
如图8所示，转动体310设置了多个叶片槽330(在此实施例中有5个槽)，各个槽沿转动体310的圆周方向互相间隔开。各个槽330的开口朝向转动体310的外圆周表面。5个叶片332可滑动地容纳在各个槽330中。叶片332、转动体310、后和前侧板302，304共同形成了多个背压腔334(此实施例中有5个背压腔)，各个背压腔位于叶片332的径向外端部的侧面。叶片332受到进入背压腔334的包括润滑油的高压制冷剂气体的压力和转动体310的转动产生的离心力，被沿径向推向外。在转动体310转动的时候，叶片332的径向外端面在汽缸300的内椭圆表面上滑动。因此，当转动体310转动时，多个流体密封的压缩腔340(在此实施例中有5个)中的每个的体积都在变化(即，增加或减少)。各个压缩腔340由相邻的两个叶片332、汽缸组件306、和转动体310形成。各个压缩腔340交替地与连接到低压腔的吸入口(未显示)和连接到高压腔的排出口连通，高压腔在压缩机的汽缸组件306上形成。制冷剂气体由于压缩腔340的体积不断变化而受到压缩。
在这样构造的叶片压缩机中，叶片332的径向外端面和汽缸300的内椭圆面，叶片332的侧表面和后前侧板302，304的内表面，各个叶片332的两个表面和对应的叶片槽330，在转动体310转动时相互滑动。因此，要求叶片有高度的硬度和耐磨性。另外，特别要求叶片332表面形成的电镀层不能剥离，即使出现进入叶片331的相对表面和叶片槽330的内表面之间，或进入叶片332的径向外端面和汽缸300的内椭圆面之间，和进入叶片332的侧表面和后及前侧板302，304的内表面之间的外部物质使表面划伤而损坏的情况。叶片332的基体是由铝为主要成分的材料制成，以减少叶片的重量，如果基体表面覆盖了上面针对旋转斜盘型压缩机的滑块的第一实施例介绍的硬化层152(和硬化层150)，叶片332显示了高硬度和在基体表面形成的电镀层的高抗剥离性能。叶片压缩机的各汽缸300、后和前侧板302，304、转动体310等可以视为滑动件。叶片压缩机的这些部件的表面可以覆盖根据本发明的非电解镀的镍电镀层，使这些部件显示出高硬度和高抗磨损性。
应当知道，本发明可以通过如在“发明内容”部分所介绍的各种变化和改进来实施，可由所述领域的技术人员来实现。实验下面的实验是对当作“具体实施方式
”部分所介绍的旋转斜盘压缩机安装的滑动件的滑块76进行的，用于检测Ni-P-B电镀层中硼含量和电镀层的硬度(维氏硬度HV)之间的关系，和热处理对Ni-P-B电镀层抵抗从滑块76的基体剥离能力的影响。
开始时，滑块76的中间产品，换句话，硬化层150已经形成的基体146，浸入电镀液中，形成Ni-P-B电镀层，使硬化层152(Ni-P-B电镀层)在中间产品的表面上形成。因此得到没进行热处理的作为成品的滑块76。这样形成的滑块76用于下面的实验，实验的结果在图3到5的图表中显示。对具有不同Ni-P-B电镀层中硼含量的多个滑块进行了测试。多个滑块分成了三组，#1到#3。在图3到5的图表中，#1、#2和#3组中的滑块分别用菱形◆、方形□和三角形△来表示，在组#1中的滑块是根据本发明制成的，具有Ni-P-B电镀层，Ni-P-B电镀层含有0.05-0.14％重量范围内数量不同的硼。在组#2中的滑块是用作比较的滑块，具有Ni-P-B电镀层，Ni-P-B电镀层的硼含量不同，硼含量要比组#1中滑块的大。下面进行详细介绍，组#2中滑块的Ni-P-B电镀层是通过含有硼烷二甲胺(用作含硼的还原剂)的电镀液形成，硼烷二甲胺的数量2倍于形成组#1滑块的Ni-P-B电镀层所用电镀液中的硼烷二甲胺。组#3的滑块也是比较用滑块，其Ni-P-B电镀层含有不同的小于0.05％重量(包括0％重量)的硼。
在实验中，检测了滑块的Ni-P-B电镀层的硼含量，电镀层是通过电镀液来形成，电镀液可使Ni-P-B电镀层具有压缩机滑块所要求的硬度值，Ni-P-B电镀层显示出具有长时间的高稳定性。术语“周期(turn)”意味着非电解镀的镍电镀液中的初始镍含量在电镀过程中逐渐减少到零所用的时间。在实际操作中，各种成分如组成电镀液的镍和液体会进行补充，使电镀液中的镍含量保持基本不变。然而，应当注意，初始镍含量消耗完所费时间被认作一个周期。即使镍和其他成分进行补充，非电解镀的镍电镀液不能永远使用。由于电镀液的特性的改变，形成电镀层的电镀速率降低。另外，电镀层能够不希望地在电镀槽的内壁上形成或有大量的颗粒聚集在电镀槽底部。在这种情况下，有必要，比如用新的电镀液更换旧电镀液或清洗电镀槽。如果电镀液的稳定性很高，电镀液被认为经济性很高，即使在对镍和其他电镀液成分进行补充的情况下已经使用了很多个周期。另外，如图4的图表所示，Ni-P-B电镀层中的硼含量不可避免随着周期数的增加而减少。即使电镀液的成分通过补充镍和其他的电镀液的成分而保持不便。
如图3的图表清楚地显示，组#3的比较滑块不具有压缩机滑块所要求的硬度值。图3到5的图表中显示的结果清楚表明，尽管组#2的比较滑块的Ni-P-B电镀层具有的硼含量大于0.2％重量，其显示出具有压缩机滑块所要求的硬度值，用于组#2的比较滑块的电镀液的问题在于，当电镀液的周期数超过1.5时镍除了沉积在基体上还沉积在不希望的部分，即，电镀液不稳定，沉积的镍粘结在电镀槽上，使具有标准或稳定成分的电镀层不能在滑决的基体上形成。不稳定的电镀液不能使用，必然要被处理掉。粘结在电镀槽上的电镀镍需要清除，造成不经济的电镀。相反，根据本发明的组#1的滑块具有压缩机滑块所要求的硬度值。另外，形成组#1滑块的Ni-P-B电镀层的电镀液显示出实际可接受的稳定性，周期数可达到5。因此，硬化层152，即Ni-P-B电镀层，可以高稳定性和经济性在滑块的基体上形成，如果Ni-P-B电镀层中的硼含量保持在0.05-0.14％重量的范围，Ni-P-B电镀层不进行任何的热处理。
为了检查热处理对硬化层152的耐磨性的影响，通过下面的方式进行了下列刮痕硬度试验。压头通过正交于试件表面的方向压到试件的表面上，然后以平行于表面的方向直线移动预定的距离，同时逐渐施加压载荷到试件上。对压头在试件表面上形成的刮痕进行检查。用于刮痕硬度试验的刮痕测试仪器包括压头、固定试件的固定装置，移动压头朝向或离开试件表面的第一移动装置、以平行于试件表面的方向直线移动压头的第二移动装置。试件使用用于基体的铝合金(A4032)制成的板件。板件包括75μm厚的非电解镀的Ni-P电镀层和25mm厚的非电解镀的Ni-P-B电镀层，这两个电镀层以介绍的顺序在板件的表面上形成。两个板件(图6中的200，202)如上所述进行制备。试件200的非电解镀的Ni-P-B电镀层没有经过任何的热处理，与用作根据本发明的滑动件的滑块76一样处理。作为比较试件的试件202的非电解镀的Ni-P-B电镀层进行了220℃的热处理一小时。试件200，202的Ni-P电镀层含8.0％重量的磷P，而试件200，202的Ni-P-B电镀层含2.0％重量的磷P和0.1％重量的硼B。用于划痕硬度实验的压头具有金刚石的圆锥形尖头，尖头的顶角为120°，曲率半径为0.2mm。根据下面两个条件对两个试件200，202进行压痕硬度实验。
1)作用在压头上的压载荷从0牛顿逐渐增加到98牛顿，同时压头在一分钟内在两个试件200，202的表面上移动5mm。
2)作用在压头上的压载荷从0牛顿逐渐增加到98牛顿。实验的结果在图6中显示。图6显示了接受最大压载荷(98牛顿和196牛顿)的未热处理试件200表面上形成的划痕210，212的末端，和接受最大压载荷(98牛顿和196牛顿)的热处理过试件202表面上形成的划痕214，216的末端。
图6显示的结果清楚表明，Ni-P-B电镀层未经热处理的试件200，当施加的压载荷分别是98牛顿和196牛顿时，在形成的划痕210，212的附近没有裂纹。相反地，Ni-P-B电镀层经受了热处理的试件202，当施加的压载荷分别是98牛顿和196牛顿时，在形成的划痕214，216的附近出现了裂纹。如图6所示，产生的裂纹220，222可从各个划痕214，216延伸。特别是在压载荷为196牛顿时观察到非常大的裂纹222。假定这些裂纹的产生是因为电镀层的变形能力由于热处理而减小，尽管电镀层的硬度增加了。在压缩机工作期间，外部物质可能进入滑块76的滑动表面和活塞14之间，或滑块76的滑动表面和旋转斜盘60之间。在这种情况下，与上面介绍的划痕硬度实验相同的现象将会发生。然而，在目前的配置中，在滑块76表面形成的Ni-P-B电镀层没有经过任何的热处理，外部物质造成的Ni-P-B电镀层的划痕将不会发展成裂纹。因此局部的电镀层从基体146剥离被有效地避免，否则将因开裂而形成，由此防止了在滑块76和活塞14之间或滑块76和旋转斜盘60之间出现咬死。
权利要求
1.一种压缩机的滑动件，包括主要成分为铝的材料制成的基体，和在所述基体表面上形成的含有磷和硼的非电解镀的镍镀层，其中的改进包括所述非电解镀的镍镀层是含有0.5-5.0％重量的磷和0.05-0.2％重量的硼的非热处理镀层。
2.根据权利要求1所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的镍镀层含有0.5-3.0％重量的所述磷。
3.根据权利要求1所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的镍镀层含有0.05-0.18％重量的所述硼。
4.根据权利要求1所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的镍镀层含有0.05-0.14％重量的所述硼。
5.根据权利要求1所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的镍镀层含有0.5-3.0％重量的所述磷和0.05-0.14％重量的所述硼。
6.根据权利要求1所述的滑动件，其特征在于，所述滑动件还包括在所述基体和所述非电解镀的镍镀层之间形成的非电解镀的Ni-P电镀层。
7.根据权利要求5所述的滑动件，其特征在于，所述滑动件还包括在所述基体和所述非电解镀的镍镀层之间形成的非电解镀的Ni-P电镀层。
8.根据权利要求6所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的Ni-P电镀层含有5.0-15.0％重量的磷。
9.根据权利要求7所述的滑动件，其特征在于，所述非电解镀的Ni-P电镀层含有5.0-15.0％重量的磷。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的滑动件，所述滑动件是用于旋转斜盘压缩机的滑块(76)。
11.根据权利要求1到9中任一项所述的滑动件，所述滑动件是用于叶片压缩机的叶片(332)。
全文摘要
一种压缩机的滑动件(76、300、302、304、310、332)，其包括主要成分为铝的材料制成的基体(146)和在基体表面形成的非电解镀的含有磷P和硼B的镍镀层(152)，其中的改进包括非电解镀的镍镀层是含有0.5－5.0％重量的磷和0.05－0.2％重量的硼的非热处理镀层。
文档编号C23C18/36GK1421607SQ0215262
公开日2003年6月4日 申请日期2002年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者杉浦学, 杉冈隆弘, 小野田晃, 村田智洋, 大久保忍 申请人:株式会社丰田自动织机