[发明专利]精密压铸汽车空调压缩机缸体时效处理方法

说明书

技术领域

本发明属于金属热加工工艺技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

实现本发明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。

本发明的工作原理在于：

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。

本发明与现有技术相比，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发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明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。