[發明專利]精密壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法

在審

• 申請號: 201610298003.7
• 申請日: 2016-05-06
• 公開（公告）號: CN105779743A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 劉澄;華高;趙振波;方雙全;楊晨;崔錫錫
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 吳茂杰

技術領域

本發明屬于金屬熱加工工藝技術領域，特別是一種缸體硬度高，工作效率高的精密 壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法。

背景技術

隨著汽車業的飛速發展，為了節約能源、減少污染等，汽車越來越輕量化。與汽車 用鋼鐵材料相比，鋁合金具有密度小，比強度和比剛度較高、彈性好、抗沖擊性能好、 再回收率高和再生率高以及越來越豐富的合金特性等一系列優良特征。因此，大量使用 輕量化材料以替代目前使用最多的鋼鐵材料是解決汽車輕量化的有效途徑。在當今的汽 車制造業中，各種鋁材都得到了不同程度的應用，以壓鑄件的應用最為廣泛，而精密壓 鑄汽車空調壓縮機缸體在空調壓縮機在高溫下工作，溫度最高可達到200℃，故對缸體 的硬度有較高的要求。

而現有ADC12鋁合金精密壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法包括：自然時效 和人工時效。由于高溫高壓快速壓鑄，鋁液中的氣體來不及排出，從而在鑄件內形成氣 孔。在之后的熱處理過程中，氣體會受熱膨脹，嚴重時會使鑄件產生變形，因此，ADC12 鋁合金不能通過一般的固溶處理來強化。

其存在的問題是：缸體硬度不夠，工作效率低。其原因在于：單獨進行自然時效， 可以提高硬度，但是提升有限而且耗時，生產率較低；單獨進行人工時效，由于過渡相 過早的析出，導致時效效果不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種精密壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法，缸體硬度 高，工作效率高。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種精密壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法，包括如下步驟：

(1)固溶水淬：將精密壓鑄成形的壓縮機缸體進行固溶和水淬；

(2)自然時效處理：將淬火后的壓縮機缸體在室溫下靜置2～26小時；

(3)人工時效處理：將經過自然時效處理的壓縮機缸體置入175～215℃的箱式爐 中保溫3～9小時。

優選地，所述(2)自然時效處理步驟中，在室溫下靜置26小時。

優選地，所述(3)人工時效處理步驟中，箱式爐的溫度為175℃。

優選地，所述(3)人工時效處理步驟中，保溫時間為9小時。

本發明的工作原理在于：

由于精密壓鑄過程中的高壓、高速作用，使ADC12中固溶體中的Si、Cu等元素 呈過飽和狀態，這些過飽和固溶體處于不穩定的狀態，必然會向平衡狀態轉變。因此， 對壓鑄件出模后利用余熱進行淬火，可以進一步強化固溶的效果。此外，在淬火過程中， 合金中的大量空位也被固定，因此加速了溶質原子的擴散和富集。

時效處理工藝一般包括自然時效和人工時效兩種方法。ADC12鋁合金在自然時效 階段，Cu原子等會在Al基體的某些晶面上偏聚從而形成溶質原子偏聚區，即一種無序 的富集區G.P(I)區。這些區域與Al基體晶格結構相同，因此與基體保持完全共格關 系，引起點陣的嚴重畸變，并且阻礙位錯運動，故自然時效可以提高ADC12汽車空調 壓縮機缸體的硬度。

人工時效處理會進一步提高時效強化的效果。由于人工時效溫度相較自然時效溫度 更高，Cu等原子的擴散速度加快，導致偏聚行為加快。因此，隨著人工時效的進行將 會發生有序轉變，形成G.P(Ⅱ)區，即過渡相θ"。與G.P(I)區相比較，G.P(Ⅱ)區 周圍的畸變程度更大，阻礙位錯運動的能力進一步增大。這些為ADC12汽車空調壓縮 機缸體的時效熱處理提供了可能。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、缸體硬度高：硬度最大提高27.0％；

2、工作效率高：自然時效26h，人工時效9h，就可將硬度提高27.0％。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明精密壓鑄汽車空調壓縮機缸體時效處理方法的工藝流程圖。

圖2為人工時效時間與缸體硬度關系圖，其中，圖2a為自然時效2h后，人工時效 時間與硬度關系圖；圖2b為自然時效14h后，人工時效時間與硬度關系圖；圖2c為自 然時效26h后，人工時效時間與硬度關系圖。

圖3為自然時效26后，在175℃下不同人工時效時間的顯微組織圖，圖3a為人工 時效3h，圖3b為人工時效14h，圖3c為人工時效26h。