精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法技术

本发明专利技术公开一种精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法，包括如下步骤：(1)固溶淬火：将精密压铸成形的压缩机缸体进行固溶淬火；(2)自然时效处理：将淬火后的压缩机缸体在室温下静置2～26小时；(3)人工时效处理：将经过自然时效处理的压缩机缸体置入175～215℃的箱式炉中保温3～9小时。本发明专利技术的时效处理方法，缸体硬度高，工作效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属热加工工艺
，特别是一种缸体硬度高，工作效率高的精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法。
技术介绍
随着汽车业的飞速发展，为了节约能源、减少污染等，汽车越来越轻量化。与汽车用钢铁材料相比，铝合金具有密度小，比强度和比刚度较高、弹性好、抗冲击性能好、再回收率高和再生率高以及越来越丰富的合金特性等一系列优良特征。因此，大量使用轻量化材料以替代目前使用最多的钢铁材料是解决汽车轻量化的有效途径。在当今的汽车制造业中，各种铝材都得到了不同程度的应用，以压铸件的应用最为广泛，而精密压铸汽车空调压缩机缸体在空调压缩机在高温下工作，温度最高可达到200℃，故对缸体的硬度有较高的要求。而现有ADC12铝合金精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法包括：自然时效和人工时效。由于高温高压快速压铸，铝液中的气体来不及排出，从而在铸件内形成气孔。在之后的热处理过程中，气体会受热膨胀，严重时会使铸件产生变形，因此，ADC12铝合金不能通过一般的固溶处理来强化。其存在的问题是：缸体硬度不够，工作效率低。其原因在于：单独进行自然时效，可以提高硬度，但是提升有限而且耗时，生产率较低；单独进行人工时效，由于过渡相过早的析出，导致时效效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法，缸体硬度高，工作效率高。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法，包括如下步骤：(1)固溶水淬：将精密压铸成形的压缩机缸体进行固溶和水淬；(2)自然时效处理：将淬火后的压缩机缸体在室温下静置2～26小时；(3)人工时效处理：将经过自然时效处理的压缩机缸体置入175～215℃的箱式炉中保温3～9小时。优选地，所述(2)自然时效处理步骤中，在室温下静置26小时。优选地，所述(3)人工时效处理步骤中，箱式炉的温度为175℃。优选地，所述(3)人工时效处理步骤中，保温时间为9小时。本专利技术的工作原理在于：由于精密压铸过程中的高压、高速作用，使ADC12中固溶体中的Si、Cu等元素呈过饱和状态，这些过饱和固溶体处于不稳定的状态，必然会向平衡状态转变。因此，对压铸件出模后利用余热进行淬火，可以进一步强化固溶的效果。此外，在淬火过程中，合金中的大量空位也被固定，因此加速了溶质原子的扩散和富集。时效处理工艺一般包括自然时效和人工时效两种方法。ADC12铝合金在自然时效阶段，Cu原子等会在Al基体的某些晶面上偏聚从而形成溶质原子偏聚区，即一种无序的富集区G.P(I)区。这些区域与Al基体晶格结构相同，因此与基体保持完全共格关系，引起点阵的严重畸变，并且阻碍位错运动，故自然时效可以提高ADC12汽车空调压缩机缸体的硬度。人工时效处理会进一步提高时效强化的效果。由于人工时效温度相较自然时效温度更高，Cu等原子的扩散速度加快，导致偏聚行为加快。因此，随着人工时效的进行将会发生有序转变，形成G.P(Ⅱ)区，即过渡相θ\。与G.P(I)区相比较，G.P(Ⅱ)区周围的畸变程度更大，阻碍位错运动的能力进一步增大。这些为ADC12汽车空调压缩机缸体的时效热处理提供了可能。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1、缸体硬度高：硬度最大提高27.0％；2、工作效率高：自然时效26h，人工时效9h，就可将硬度提高27.0％。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法的工艺流程图。图2为人工时效时间与缸体硬度关系图，其中，图2a为自然时效2h后，人工时效时间与硬度关系图；图2b为自然时效14h后，人工时效时间与硬度关系图；图2c为自然时效26h后，人工时效时间与硬度关系图。图3为自然时效26后，在175℃下不同人工时效时间的显微组织图，图3a为人工时效3h，图3b为人工时效14h，图3c为人工时效26h。图4为自然时效26h后，不同温度下人工时效9h显微组织图，图4a为175℃，图4b为195℃，图4c为215℃。图5为自然时效26h，175℃人工时效9h后SEM形貌图。具体实施方式为有助于更好地理解本专利技术，下面以实施例对本专利技术作进一步说明。在下述各实施例中，均按照下述步骤进行：(1)固溶淬火：将精密压铸成形的压缩机缸体进行固溶淬火；(2)自然时效处理：将淬火后的压缩机缸体在室温下静置；(3)人工时效处理：将经过自然时效处理的压缩机缸体置入箱式炉中保温。各实施例间的区别在于室温下静置的时间、箱式炉中保温的温度和保温时间不同，从而比较不同参数对压缩机缸体硬度的影响。一般自然时效需要的时间较长，为了提高效率，将自然时效时间设为：2～26h；ADC12压铸铝合金的自然时效温度为：175～230℃，时间为：0～9h，试验分为3组，为了确保试验的准确性，故自然时效时间设为：2h、14h、26h；人工时效温度和时间分别为：175℃、195℃、215℃；3h、6h、9h。图2所示为在自然时效2h、14h、26h下，不同人工时效时间对压缩机缸体硬度影响对比图。其中，图2a是自然时效2h后在175℃、195℃、215℃下进行人工时效，当人工时效时效9h后，硬度分别达到HRB54、HRB54.5.5及HRB53，与人工时效前相比分别升高了19.5％、20.6％、17.3％；图2b自然时效14h后在175℃、195℃、215℃下进行人工时效，当人工时效时效9h后，硬度分别达到HRB57.9、HRB57.6及HRB57，与人工时效前相比分别升高了23.7％、23.1％、21.8％，在175℃下时效9h获得最大硬度。图2c自然时效26h后在175℃、195℃、215℃下进行人工时效，在175℃时效9h后，硬度均值达到最大值HRB59.8，与自然时效26h后的初始硬度相比，提高了27.0％。人工时效26h，在175℃时效9h后，硬度最高，故为最佳组合时效工艺。从图2可以看出，缸体硬度随自然时效时间增长而升高。自然时效2h到14h，硬度增长速度较高，14h到26h硬度增长速度减慢。图2中，在175℃、195℃和215℃下进行人工时效，硬度都随着人工时效时间的延长而升高，且在开始的3h内硬度有明显的提高，随后增长减缓。图3所示为自然时效26后，在175℃下，不同人工时效时间下的显微组织图。随着时效时间的延长，枝晶逐渐变细并且聚集，逐渐显现出较为圆整且细化的Al基体晶粒。整体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)固溶水淬：将精密压铸成形的压缩机缸体进固溶和水淬；(2)自然时效处理：将淬火后的压缩机缸体在室温下静置2～26小时；(3)人工时效处理：将经过自然时效处理的压缩机缸体置入175～215℃的箱式炉中保温3～9小时。

【技术特征摘要】
1.一种精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)固溶水淬：将精密压铸成形的压缩机缸体进固溶和水淬；
(2)自然时效处理：将淬火后的压缩机缸体在室温下静置2～26小时；
(3)人工时效处理：将经过自然时效处理的压缩机缸体置入175～215℃的箱式炉
中保温3～9小时。
2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘澄，华高，赵振波，方双全，杨晨，崔锡锡，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32