CN104831133A - 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 - Google Patents
一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104831133A CN104831133A CN201510236867.1A CN201510236867A CN104831133A CN 104831133 A CN104831133 A CN 104831133A CN 201510236867 A CN201510236867 A CN 201510236867A CN 104831133 A CN104831133 A CN 104831133A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- swash plate
- source
- liquation
- treatment
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种汽车空调压缩机斜盘,所述斜盘由包括以下重量百分比的组分的铝合金制成:Si:13%~15%;Cu:4%~5%;Mg:0.2%~0.3%;Ni:0.8%~1.5%;Mn:0~0.1%;Fe:0~0.5%;Zn:0~0.1%;Ti:0~0.2%;C:0.1%~0.3%;RE:0.1%~0.3%;其余为Al。本发明还提供了一种汽车空调压缩机斜盘的生产方法。本发明通过对斜盘用铝合金中元素的选择和控制,进而采用锻造代替铸造,并优化锻造的预处理及后处理,优化各项处理过程中的工艺参数,提高了斜盘的高温强度和高温硬度,同时提高了切削性能及塑性,实现了低成本生产。
Description
技术领域
本发明涉及汽车工业技术领域,尤其是涉及一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法。
背景技术
随着国民生活水平的不断提高,对汽车的需求量越来越大,对汽车性能的要求也越来越高,导致国内汽车工业迅速发展,汽车零配件国产化程度不断提高。
目前双向斜盘式汽车空调压缩机主要包括:机体、汽缸、活塞、传动轴、固定在传动轴上的斜盘,以及斜盘与活塞的连接装置。斜盘式压缩机中,旋转斜盘倾斜安装在一传动轴上,斜盘与活塞通过滑履相连,通过斜盘的旋转与滑履滑动,实现活塞在汽缸孔内的往复运动,达到压缩机的吸气、排气过程。
斜盘是汽车空调压缩机的核心部件,被称为汽车空调压缩机的心脏,鉴于其长期高速运转以及耐受摩擦产生的高温,对其耐磨性、强度及硬度等力学性能具有很高的要求。目前,现有铝合金斜盘一般采用A390过共晶铝硅合金材料制备,虽然其室温强度和室温硬度满足使用要求,但是其高温强度和高温硬度较差,导致斜盘的使用寿命较低。
目前斜盘的生产工艺主要为重力浇铸,存在以下缺点:组织密度低,造成斜盘在工作时比较容易磨损,整体强度不高,易变形;容易出现缩松、冷隔、夹渣,造成斜盘内在质量不良,容易发生断裂,卡死等,进而造成压缩机损坏;斜盘尺寸精度不够,尺寸均一性较差。而采用模锻A390铝合金材料生产斜盘,主要有以下不足:1.国内A390铝合金原材料多为从国外进口,导致斜盘的生产成本较高;2.由于A390铝合金硅含量高,铝合金硬度高,导致斜盘的切削加工性能差,刀具磨损严重,机加工困难;3.A390铝合金的塑性差,模锻产出的斜盘毛坯容易产出裂纹等缺陷。
因此,如何提供具有较高高温强度和高温硬度,低成本且易加工的斜盘是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车空调压缩机斜盘,该斜盘具有较高的高温强度和高温硬度,低成本且易加工。本发明另一目的是提供一种上述汽车空调压缩机斜盘的生产方法。
为解决上述的技术问题,本发明提供的技术方案为:
一种汽车空调压缩机斜盘,其特征在于,所述斜盘由包括以下重量百分比的组分的铝合金制成:Si:13%~15%;Cu:4%~5%;Mg:0.2%~0.3%;Ni:0.8%~1.5%;Mn:0~0.1%;Fe:0~0.5%;Zn:0~0.1%;Ti:0~0.2%;C:0.1%~0.3%;RE:0.1%~0.3%;其余为Al。
优选的,所述Si的重量百分比为13.5%~14.5%。
优选的,所述Mg的重量百分比为0.22%~0.28%。
优选的,所述Ni的重量百分比为1.0%~1.3%。
优选的,所述C的重量百分比为0.15%~0.25%。
优选的,所述RE的重量百分比为0.15%~0.25%。
本发明的有益技术效果:
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Si元素,通过合理优化铝合金中Si元素的含量,在保证材料强度的基础上,提高了斜盘用铝合金材料的切削加工性能,减小了加工中刀具的成本,同时也提高了铝合金的塑性,提高了锻造加工性能,降低了锻造时锻件出现裂纹等倾向的可能性;本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Mg元素,Mg元素能够使晶格产生畸变,引起固溶强化,从而提高铝合金的强度和硬度,同时Mg元素还可以提高铝合金的耐腐蚀性和耐热性能;本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Ni元素,Ni元素在熔体中能够形成AlNi2、Al3Ni等高温强化相,呈弥散相分布于基体晶界,提高合金的室温强度和高温强度以及体积、尺寸稳定性;本发明在斜盘用铝合金材料中添加了C元素,C元素能够提高铝合金的强度、硬度、伸长率、断裂韧度和耐磨性能等综合力学性能,减小合金的热膨胀系数,增加合金的导热性能,显著地提高铝合金的高温强度和高温硬度;本发明在斜盘用铝合金材料中添加了稀土元素,稀土元素RE为表面活性元素,可集中分布在晶界面上,降低相与相之间的拉力,因而使形成临界尺寸晶核的功减小,结晶核数量增加,从而使晶粒细化,提高铝合金的强度和硬度,稀土元素RE还能够提高铝合金的伸长率、断裂韧度和耐磨性能等其它力学性能,减小合金的热膨胀系数,增加合金的导热性能,显著地提高铝合金的高温强度和高温硬度。综上所述,本发明通过对斜盘用铝合金中元素的选择和控制,在保持斜盘室温强度和室温硬度的前提下,提高了斜盘的高温强度和高温硬度,同时提高了斜盘的切削加工性能及塑性,使得斜盘易于加工,由于具有上述性能,使得该铝合金可以代替A390过共晶铝硅合金生产斜盘,不用再从外国进口铝合金原料,实现了斜盘的低成本生产。
Ni还具有良好的抗氧化性、耐磨性、耐热性、热稳定性,可以减小合金膨胀系数变化;Mn能提高耐热性;Ti不仅能细化组织,又能提高其耐热性和锻压时铝合金的流动性,从而改善斜盘表面质量,提高材料高温机械性能;C元素和稀土元素RE在电磁搅拌作用下,能在铝合金中形成一种介于金属和非金属之间的复合自润滑物质,由于自润滑物质的存在,大大地降低了汽缸比压,并使磨擦偶摩擦面之间得到充分润滑,自润滑物质的组成成份有利于避免粘着磨损的发生,从而保证空调压缩机的气密性,提高了压缩机的使用性能。
本发明还提供了上述任意一项所述汽车空调压缩机斜盘的生产方法,包括以下步骤:
1)将Al源、Si源、C源、Mg源、Fe源、Cu源、Ni源、Mn源、RE源、Zn源、Ti源熔化成熔液,将所述熔液在温度为680℃~700℃下利用无氯精炼剂进行精炼;
2)将所述步骤1)精炼后的熔液在760℃~850℃下,加入0.6%~0.8%所述熔液总重的Al-8Sr中间合金进行变质处理;
3)将所述步骤2)变质处理后的熔液在720℃~760℃下利用无氯精炼剂进行精炼,将精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒;
4)将所述步骤3)制得的料棒加热至350℃~450℃进行热挤压变形处理;
5)将所述步骤4)热挤压变形处理后的料棒加热至320℃~390℃进行锻造,然后进行热处理;
6)将所述步骤5)热处理后的料棒加热至400℃~420℃,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯;
7)将所述步骤6)制得的斜盘毛坯依次进行热处理及机加工制得斜盘。
优选的,所述步骤5)中热处理具体操作为500℃~510℃下固溶处理8h~l0h,60℃~82℃水温下水冷2min~5min;200℃下时效处理8h~l0h,空冷。
优选的,所述步骤6)中全封闭斜盘模具在锻造前需做淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为48HRC~55HRC,粗糙度为0.2Ra~0.4Ra。
优选的,所述步骤7)热处理具体操作为495℃~505℃下固溶处理3h,采用30℃~60℃的水淬火2min~6min;然后165℃下时效处理8h~l0h,空冷。
与现有技术相比,本发明提供的生产方法采用上述优选的铝合金材料作为生产斜盘的原材料,进一步采用锻造工艺生产斜盘,克服了铸造生产斜盘的诸多问题,同时在锻造前依次采用氮气精炼、变质处理、氮气精炼、半连铸铸造、大变形度的热挤压变形处理,优化了锻造前的预处理;在锻造过程中,对锻造所用模具在锻造前做淬火处理和抛光处理;在锻造后依次采用热处理及抛丸处理,优化了锻造后的后处理。本发明在优化原材料铝合金的强度的基础上,通过采用锻造工艺代替铸造工艺,并优化锻造前的预处理及锻造后的后处理,同时优化各项处理过程中的工艺参数,提高了斜盘的强度,从而提高了斜盘的使用性能和使用寿命。
具体实施方式
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点,而不是对本发明权利要求的限制。
本发明提供了一种汽车空调压缩机斜盘,所述斜盘由包括以下重量百分比的组分的铝合金制成:Si:13%~15%;Cu:4%~5%;Mg:0.2%~0.3%;Ni:0.8%~1.5%;Mn:0~0.1%;Fe:0~0.5%;Zn:0~0.1%;Ti:0~0.2%;C:0.1%~0.3%;RE:0.1%~0.3%;其余为Al。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Si元素,通过合理优化铝合金中Si元素的含量,在保证材料强度的基础上,提高了斜盘用铝合金材料的切削加工性能,减小了加工中刀具的成本;同时也提高了铝合金的塑性,提高了锻造加工性能,降低了锻造时锻件出现裂纹等倾向的可能性。所述Si元素的重量百分比为13%~15%,优选为13.5%~14.5%,更优选为13.7%~14.3%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Cu元素,Cu元素与Al元素形成θ相,而θ相起固溶强化和弥散强化作用,提高了铝合金的拉伸强度和屈服强度。所述Cu的重量百分比为4%~5%,优选为4.15%~4.85%,更优选为4.3%~4.6%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Mg元素,Mg元素能够使晶格产生畸变,引起固溶强化,从而提高铝合金的强度和硬度,同时Mg元素还可以提高铝合金的耐腐蚀性和耐热性能。所述Mg的重量百分比为0.2%~0.3%,优选为0.22%~0.28%,更优选为0.24%~0.26%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Ni元素,Ni元素在熔体中能够形成AlNi2、Al3Ni等高温强化相,呈弥散相分布于基体晶界,提高合金的室温强度和高温强度以及体积、尺寸稳定性。所述Ni的重量百分比为0.8%~1.5%,优选为1.0%~1.3%,更优选为1.05~1.25%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Mn元素,Mn作为高温强化相,具有提高再结晶温度,抑制再结晶粗化的作用,能够实现对合金的固溶强化、补充强化和提高耐热性能;Mn元素可以与基体元素Al作用得到MnAl4,其与纯铝的的电位相同,可以有效地改善合金的抗腐蚀性和焊接性。所述Mn元素的重量百分比为0~0.1%,优选为0.01%~0.08%,更优选为0.03%~0.06%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了Fe元素,Fe是一种特征微合金元素,可以与Al形成Al3Fe,析出的Al3Fe弥散颗粒抑制了合金的高温蠕变变形,提高了铝合金的高温稳定性;Fe还可以提高铝合金的屈服极限、耐热性能以及塑性。在铝合金的制备过程中,部分Fe以Al3Fe的形式析出,部分Fe与RE形成AlFeRE化合物析出,高温退火处理后,Fe在铝基中的固溶更小,这些弥散析出的相能增强合金的抗疲劳性能和高温运行的耐热性能,且稀土元素RE析出相还能提高屈服极限强度。所述Fe元素的重量百分比为0~0.5%,优选为0.1%~0.4%,更优选为0.25%~0.35%。
本发明还在斜盘用铝合金中添加了Zn元素,Zn元素在熔体中与Al形成REAl2Zn3等多种金属化合物,能改善铝合金的抗拉性能,且能有效地改善铝合金的高温抗腐蚀性能,还能够提高铝合金的耐磨性能。所述Zn的重量百分比为0~0.1%,优选为0.01%~0.08%,更优选为0.03%~0.06%。
本发明还在斜盘用铝合金中添加了Ti元素,Ti元素在合金熔体中与Mg、Cu、RE等多种元素形成铝基复杂化合物,有效细化结晶,改善晶体组织结构,并在铝基的晶界上析出复合合金化合物,提高铝合金的抗蠕变性能改善合金的铸造性能。所述Ti的重量百分比为0~0.2%,优选为0.01%~0.18%,更优选为0.05%~0.12%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了C元素,C元素能够提高铝合金的强度、硬度、伸长率、断裂韧度和耐磨性能等综合力学性能,减小合金的热膨胀系数,增加合金的导热性能,显著地提高铝合金的高温强度和高温硬度。所述C的重量百分比为0.1%~0.3%,优选为0.15%~0.25%,更优选为0.17%~0.23%。
本发明在斜盘用铝合金材料中添加了稀土元素,所述稀土元素RE为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钇(Y)和钪(Sc)中的一种或多种。稀土元素RE与氢、氧、氮等元素的亲和力比铝更大,容易形成多种化合物,因而稀土元素是合金中除气、脱氮、造渣、中和微量低熔点杂质和改变杂质状态的净化机,能够起到较好的精炼作用,使得合金变的更纯净,从而使得铝合金具有较好的力学性能;稀土元素RE为表面活性元素,可集中分布在晶界面上,降低相与相之间的拉力,因而使形成临界尺寸晶核的功减小,结晶核数量增加,从而使晶粒细化,提高铝合金的强度和硬度。稀土元素RE还能够提高铝合金的伸长率、断裂韧度和耐磨性能等其它力学性能,减小合金的热膨胀系数,增加合金的导热性能,显著地提高铝合金的高温强度和高温硬度。所述RE的重量百分比为0.1%~0.3%,优选为0.15%~0.25%,更优选为0.17%~0.23%。
本发明斜盘所用铝合金中除了上述合金元素外,其余为Al。
铝合金中包括以下合金元素:Si、Cu、Mg、Ni、Mn、Fe、Zn、Ti、C、RE,实际上,多种合金元素不是孤立起作用,其影响是相互的,其中任何一种组分的多少均对合金的性能带来变化。每种元素具有各自独立的作用,但此元素相互组合后,元素之间相互激发,相互促进,协同作用非常明显,使铝合金的性能得到极大优化,尤其是力学性能、成型性能、组织均匀性、偏析性等方面均有大幅度提升。
本发明还提供了一种上述任意一项所述汽车空调压缩机斜盘的生产方法,包括以下步骤:
1)将Al源、Si源、C源、Mg源、Fe源、Cu源、Ni源、Mn源、RE源、Zn源、Ti源熔化成熔液,将所述熔液在温度为680℃~700℃下利用无氯精炼剂进行精炼;
2)将所述步骤1)精炼后的熔液在760℃~850℃下,加入0.6%~0.8%所述熔液总重的Al-8Sr中间合金进行变质处理;
3)将所述步骤2)变质处理后的熔液在720℃~760℃下利用无氯精炼剂进行精炼,将精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒;
4)将所述步骤3)制得的料棒加热至350℃~450℃进行热挤压变形处理;
5)将所述步骤4)热挤压变形处理后的料棒加热至320℃~390℃进行热处理;
6)将所述步骤5)热处理后的料棒加热至400℃~420℃的,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯;
7)将所述步骤6)制得的斜盘毛坯依次进行热处理及机加工制得斜盘。
在原料熔炼过程中,本发明优选采用Al-Cu中间合金为Cu源进行所述熔炼,所述Al-Cu中间合金中Cu的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Ni中间合金为Ni源进行所述熔炼,所述Al-Ni中间合金中Ni的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Mn中间合金为Mn源进行所述熔炼,所述Al-Mn中间合金中Mn的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-RE中间合金为RE源进行所述熔炼,所述Al-RE中间合金中RE的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Si中间合金为Si源进行所述熔炼,所述Al-Si中间合金中Si的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Mg中间合金为Mg源进行所述熔炼,所述Al-Mg中间合金中Mg的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-C中间合金为C源进行所述熔炼,所述Al-C中间合金中C的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Zn中间合金为Zn源进行所述熔炼,所述Al-Zn中间合金中Zn的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Ti中间合金为Ti源进行所述熔炼,所述Al-Ti中间合金中Ti的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用Al-Fe中间合金为Fe源进行所述熔炼,所述Al-Fe中间合金中Fe的重量百分比优选为8~12%,更优选为10%。
本发明优选采用纯Al锭为Al源进行所述熔炼,所述纯Al锭中Al的重量百分比优选≥99.7%。
往坩埚中加入一定质量的纯铝锭,加热至780℃±10℃,将纯铝锭熔炼成熔液,然后按照配比依次往所述熔液中加入Al-Fe中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-RE中间合金、Al-Si中间合金、Al-Zn中间合金、Al-Ti中间合金,升温至840℃±10℃,保温6小时,待固态合金全部熔化后搅拌,开启电磁搅拌机,搅拌1小时,然后降温至760℃±10℃,按照配比再加入Al-C中间合金、Al-Mg中间合金,再次开启电磁搅拌机,搅拌1小时,得到熔液。
将上述熔液利用无氯精炼剂进行精炼。无氯精炼剂优选为氮气。通氮气精炼,保持熔液温度为680℃~700℃,优选为685℃~695℃,通氮气10min~15min后,扒渣。
将上述精炼后的熔液加入Al-8Sr中间合金进行变质处理。变质处理过程中,熔液温度为760℃~850℃,优选为780℃~820℃;Al-8Sr中间合金的加入量占熔液总重的0.6%~0.8%,优选为0.65%~0.75%;搅拌后,保温静置28min~32min。
将上述变质处理后的熔液利用无氯精炼剂进行精炼。无氯精炼剂优选为氮气。通氮气精炼,保持熔液温度为720℃~760℃,优选为730℃~750℃,通氮气10min~15min后,扒渣。
将上述氮气精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒,本发明对半连续铸造工艺没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的工艺步骤及工艺参数等即可。
将上述步骤制得的料棒加热至350℃~450℃进行热挤压变形处理。本发明对热挤压变形处理工艺没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的工艺步骤及工艺参数等即可。
将上述热挤压变形处理后的料棒加热至320℃~390℃进行锻造,然后进行热处理。热处理的具体操作为:在料棒温度为500℃~510℃下固溶处理8h~l0h,采用水温为60℃~82℃的水冷却2min~5min;200℃下时效处理8h~l0h,空冷。
将上述热处理后的料棒加热至400℃~420℃的,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯。具体操作为:首先对上述全封闭斜盘模具进行淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为48HRC~55HRC,粗糙度为0.2Ra~0.4Ra,然后安装模具;将加热至400℃~420℃的料棒放在下模内;合模,当上模下行接触到下模内的料棒后,4000KN压力对铝合金棒料进行加压,当上模与下模定位平面接触后,上模上行,自动脱模,形成毛坯;然后对斜盘毛坯进行热处理,热处理具体操作为495℃~505℃下保温3h,采用30℃~60℃的水淬火2min~6min;然后165℃下时效处理8h~l0h,空冷。
最后,对上述步骤制得斜盘进行精机加工,制得斜盘。
本发明提供了一种汽车空调压缩机斜盘,所述斜盘由包括以下重量百分比的组分的铝合金制成:Si:13%~15%;Cu:4%~5%;Mg:0.2%~0.3%;Ni:0.8%~1.5%;Mn:0~0.1%;Fe:0~0.5%;Zn:0~0.1%;Ti:0~0.2%;C:0.1%~0.3%;RE:0.1%~0.3%;其余为Al。本发明通过对斜盘用铝合金中元素的选择和控制,在保持斜盘室温强度和室温硬度的前提下,提高了斜盘的高温强度和高温硬度,同时提高了斜盘的切削加工性能及塑性,使得斜盘易于加工,由于具有上述性能,使得该铝合金可以代替A390过共晶铝硅合金生产斜盘,不用再从外国进口铝合金原料,实现了斜盘的低成本生产。本发明还提供了一种汽车空调压缩机斜盘的生产方法。该方法在优化原材料铝合金的强度的基础上,通过采用锻造工艺代替铸造工艺,并优化锻造前的预处理及锻造后的后处理,同时优化各项处理过程中的工艺参数,提高了斜盘的强度,从而提高了斜盘的使用性能和使用寿命。
本发明按照《GB/T 20975.25-2008铝及铝合金化学分析方法第25部分:电感耦合等离子体原子发射》检测本发明得到的铝合金的组分及含量;本发明按照《GB/T228.1-2010金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》检测本发明得到的斜盘的强度;本发明按照《来自GB/T 230.1-2009金属材料洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T)》检测本发明得到的斜盘的硬度。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的汽车空调压缩机斜盘及其生产方法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
往坩埚中加入一定质量的纯铝锭,加热至780℃,将纯铝锭熔炼成熔液,然后按照配比依次往所述熔液中加入Al-Fe中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-RE中间合金、Al-Si中间合金、Al-Zn中间合金、Al-Ti中间合金,升温至840℃,保温6小时,待固态合金全部熔化后搅拌,开启电磁搅拌机,搅拌1小时,然后降温至760℃,按照配比再加入Al-C中间合金、Al-Mg中间合金,再次开启电磁搅拌机,搅拌1小时,得到熔液。
将上述熔液利用氮气精炼,保持熔液温度为680℃,通氮气10min后,扒渣。
将上述精炼后的熔液加入Al-8Sr中间合金进行变质处理。变质处理过程中,熔液温度为760℃;Al-8Sr中间合金的加入量占熔液总重的0.6%;搅拌后,保温静置28min。
将变质处理后的熔液通氮气精炼,保持熔液温度为720℃,通氮气10min后,扒渣。
将上述氮气精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒。所述料棒包含以下重量百分比的组分:Si:13%;Cu:4%;Mg:0.2%;Ni:0.8%;Mn:0.01%;Fe:0.1%;Zn:0.01%;Ti:0.01%;C:0.1%;RE:0.1%;其余为Al。
将上述步骤制得的料棒加热至350℃进行热挤压变形处理。
将上述热挤压变形处理后的料棒加热至320℃进行锻造,然后进行热处理。热处理的具体操作为:在料棒温度为500℃下固溶处理8h,采用水温为60℃的水冷却2min;200℃下时效处理8h,空冷。
锻造前,将全封闭斜盘模具做淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为48HRC,粗糙度为0.2Ra。将上述热处理后的料棒加热至400℃的,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯。然后对斜盘毛坯进行热处理,热处理具体操作为495℃下保温3h,采用温度为30℃的水淬火2min;然后165℃下时效处理8h,空冷。
最后,对上述步骤制得斜盘进行精机加工,制得斜盘。
按照上述标准方法对本实施例得到斜盘进行力学性能检测,结果见表1。
实施例2
往坩埚中加入一定质量的纯铝锭,加热至785℃,将纯铝锭熔炼成熔液,然后按照配比依次往所述熔液中加入Al-Fe中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-RE中间合金、Al-Si中间合金、Al-Zn中间合金、Al-Ti中间合金,升温至845℃,保温6小时,待固态合金全部熔化后搅拌,开启电磁搅拌机,搅拌1小时,然后降温至765℃,按照配比再加入Al-C中间合金、Al-Mg中间合金,再次开启电磁搅拌机,搅拌1小时,得到熔液。
将上述熔液利用氮气精炼,保持熔液温度为690℃,通氮气13min后,扒渣。
将上述精炼后的熔液加入Al-8Sr中间合金进行变质处理。变质处理过程中,熔液温度为805℃;Al-8Sr中间合金的加入量占熔液总重的0.7%;搅拌后,保温静置30min。
将变质处理后的熔液通氮气精炼,保持熔液温度为740℃,通氮气13min后,扒渣。
将上述氮气精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒。所述料棒包含以下重量百分比的组分:Si:14%;Cu:4.5%;Mg:0.25%;Ni:1.2%;Mn:0.05%;Fe:0.25%;Zn:0.05%;Ti:0.1%;C:0.2%;RE:0.2%;其余为Al。
将上述步骤制得的料棒加热至400℃进行热挤压变形处理。
将上述热挤压变形处理后的料棒加热至355℃进行锻造,然后进行热处理。热处理的具体操作为:在料棒温度为505℃下固溶处理9h,采用水温为71℃的水冷却4min;200℃下时效处理9h,空冷。
锻造前,将全封闭斜盘模具做淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为51HRC,粗糙度为0.3Ra。将上述热处理后的料棒加热至410℃的,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯。然后对斜盘毛坯进行热处理,热处理具体操作为500℃下保温3h,采用温度为45℃的水淬火4min;然后165℃下时效处理9h,空冷。
最后,对上述步骤制得斜盘进行精机加工,制得斜盘。
按照上述标准方法对本实施例得到斜盘进行力学性能检测,结果见表1。
实施例3
往坩埚中加入一定质量的纯铝锭,加热至790℃,将纯铝锭熔炼成熔液,然后按照配比依次往所述熔液中加入Al-Cr中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Ni中间合金、Al-Mn中间合金、Al-RE中间合金、Al-Si中间合金、Al-Zn中间合金、Al-Ti中间合金,升温至850℃,保温6小时,待固态合金全部熔化后搅拌,开启电磁搅拌机,搅拌1小时,然后降温至770℃,按照配比再加入Al-C中间合金、Al-Mg中间合金,再次开启电磁搅拌机,搅拌1小时,得到熔液。
将上述熔液利用氮气精炼,保持熔液温度为700℃,通氮气15min后,扒渣。
将上述精炼后的熔液加入Al-8Sr中间合金进行变质处理。变质处理过程中,熔液温度为850℃;Al-8Sr中间合金的加入量占熔液总重的0.8%;搅拌后,保温静置32min。
将变质处理后的熔液通氮气精炼,保持熔液温度为760℃,通氮气15min后,扒渣。
将上述氮气精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒。所述料棒包含以下重量百分比的组分:Si:15%;Cu:5%;Mg:0.3%;Ni:1.5%;Mn:0.1%;Fe:0.5%;Zn:0.1%;Ti:0.2%;C:0.3%;RE:0.3%;其余为Al。
将上述步骤制得的料棒加热至450℃进行热挤压变形处理。
将上述热挤压变形处理后的料棒加热至390℃进行锻造,然后进行热处理。热处理的具体操作为:在料棒温度为510℃下固溶处理l0h,采用水温为82℃的水冷却5min;200℃下时效处理l0h,空冷。
锻造前,将全封闭斜盘模具做淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为55HRC,粗糙度为0.4Ra。将上述热处理后的料棒加热至420℃的,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯。然后对斜盘毛坯进行热处理,热处理具体操作为505℃下保温3h,采用温度为60℃的水淬火6min;然后165℃下时效处理l0h,空冷。
最后,对上述步骤制得斜盘进行精机加工,制得斜盘。
按照上述标准方法对本实施例得到斜盘进行力学性能检测,结果见表1。
表1实施例制备的斜盘的力学性能测试数据表
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的,本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (10)
1.一种汽车空调压缩机斜盘,其特征在于,所述斜盘由包括以下重量百分比的组分的铝合金制成:Si:13%~15%;Cu:4%~5%;Mg:0.2%~0.3%;Ni:0.8%~1.5%;Mn:0~0.1%;Fe:0~0.5%;Zn:0~0.1%;Ti:0~0.2%;C:0.1%~0.3%;RE:0.1%~0.3%;其余为Al。
2.根据权利要求1所述的斜盘,其特征在于,所述Si的重量百分比为13.5%~14.5%。
3.根据权利要求1所述的斜盘,其特征在于,所述Mg的重量百分比为0.22%~0.28%。
4.根据权利要求1所述的斜盘,其特征在于,所述Ni的重量百分比为1.0%~1.3%。
5.根据权利要求1所述的斜盘,其特征在于,所述C的重量百分比为0.15%~0.25%。
6.根据权利要求1所述的斜盘,其特征在于,所述RE的重量百分比为0.15%~0.25%。
7.权利要求1~6任意一项所述汽车空调压缩机斜盘的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将Al源、Si源、C源、Mg源、Fe源、Cu源、Ni源、Mn源、RE源、Zn源、Ti源熔化成熔液,将所述熔液在温度为680℃~700℃下利用无氯精炼剂进行精炼;
2)将所述步骤1)精炼后的熔液在760℃~850℃下,加入0.6%~0.8%所述熔液总重的Al-8Sr中间合金进行变质处理;
3)将所述步骤2)变质处理后的熔液在720℃~760℃下利用无氯精炼剂进行精炼,将精炼后的熔液利用半连续铸造机制得料棒;
4)将所述步骤3)制得的料棒加热至350℃~450℃进行热挤压变形处理;
5)将所述步骤4)热挤压变形处理后的料棒加热至320℃~390℃进行锻造,然后进行热处理;
6)将所述步骤5)热处理后的料棒加热至400℃~420℃,然后利用全封闭斜盘模具锻造制得斜盘毛坯;
7)将所述步骤6)制得的斜盘毛坯依次进行热处理及机加工制得斜盘。
8.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述步骤5)中热处理具体操作为500℃~510℃下固溶处理8h~l0h,60℃~82℃水温下水冷2min~5min;200℃下时效处理8h~l0h,空冷。
9.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述步骤6)中全封闭斜盘模具在锻造前需做淬火处理和抛光处理,使得模具硬度为48HRC~55HRC,粗糙度为0.2Ra~0.4Ra。
10.根据权利要求7所述的生产方法,其特征在于,所述步骤7)热处理具体操作为495℃~505℃下固溶处理3h,采用30℃~60℃的水淬火2min~6min;然后165℃下时效处理8h~l0h,空冷。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510236867.1A CN104831133B (zh) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510236867.1A CN104831133B (zh) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104831133A true CN104831133A (zh) | 2015-08-12 |
CN104831133B CN104831133B (zh) | 2017-01-11 |
Family
ID=53809326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510236867.1A Active CN104831133B (zh) | 2015-05-11 | 2015-05-11 | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104831133B (zh) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105275795A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的斜盘及制造方法 |
CN105275794A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法 |
CN105603266A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 山东汇川汽车部件有限公司 | 一种用于汽车发动机的铝合金气缸套及其制备方法 |
CN107127222A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-05 | 江苏威鹰机械有限公司 | 涡旋式空调压缩机铝合金支撑架制造工艺 |
CN107186150A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-22 | 浙江易锋机械有限公司 | 斜板锻造模具 |
CN107460377A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种铝合金气缸套及其制备方法 |
CN111349828A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-30 | 滁州市爱科知识产权代理有限公司 | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 |
CN111850358A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 滁州市汊河之星高新技术研发有限公司 | 一种汽车空调压缩机行星盘及其生产方法 |
CN113088770A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-09 | 山东劳动职业技术学院(山东劳动技师学院) | 一种汽车空调压缩机的双向活塞及其制备方法 |
CN114921669A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-08-19 | 深圳市达铖铝业有限公司 | 高纯高强高韧铝合金的生产方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04143244A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Mitsubishi Materials Corp | 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 |
DE69501509T2 (de) * | 1994-03-16 | 1998-06-18 | Nippon Light Metal Co | Verschliessfeste Gusslegierung aus Aluminium und Verfahren zur Herstellung |
KR100448536B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2004-09-13 | 후성정공 주식회사 | 쾌삭성의 과공정 Al-Si계 합금 |
CN101045970A (zh) * | 2005-07-18 | 2007-10-03 | 西安工业大学 | 高强耐热铝合金 |
RU2319761C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2008-03-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе алюминия |
-
2015
- 2015-05-11 CN CN201510236867.1A patent/CN104831133B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04143244A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Mitsubishi Materials Corp | 靭性に優れたAl―Si系合金粉末鍛造部材 |
DE69501509T2 (de) * | 1994-03-16 | 1998-06-18 | Nippon Light Metal Co | Verschliessfeste Gusslegierung aus Aluminium und Verfahren zur Herstellung |
KR100448536B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2004-09-13 | 후성정공 주식회사 | 쾌삭성의 과공정 Al-Si계 합금 |
CN101045970A (zh) * | 2005-07-18 | 2007-10-03 | 西安工业大学 | 高强耐热铝合金 |
RU2319761C1 (ru) * | 2006-07-31 | 2008-03-20 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Сплав на основе алюминия |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105275794A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的配流盘及制造方法 |
CN105275795A (zh) * | 2015-11-26 | 2016-01-27 | 太原理工大学 | 一种具有低摩擦表面的斜盘及制造方法 |
CN105603266A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-05-25 | 山东汇川汽车部件有限公司 | 一种用于汽车发动机的铝合金气缸套及其制备方法 |
CN107127222A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-05 | 江苏威鹰机械有限公司 | 涡旋式空调压缩机铝合金支撑架制造工艺 |
CN107127222B (zh) * | 2017-06-20 | 2019-03-19 | 江苏威鹰机械有限公司 | 涡旋式空调压缩机铝合金支撑架制造工艺 |
CN107186150A (zh) * | 2017-07-19 | 2017-09-22 | 浙江易锋机械有限公司 | 斜板锻造模具 |
CN107460377A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-12-12 | 中原内配集团安徽有限责任公司 | 一种铝合金气缸套及其制备方法 |
CN111349828A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-30 | 滁州市爱科知识产权代理有限公司 | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 |
CN111850358A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-30 | 滁州市汊河之星高新技术研发有限公司 | 一种汽车空调压缩机行星盘及其生产方法 |
CN113088770A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-09 | 山东劳动职业技术学院(山东劳动技师学院) | 一种汽车空调压缩机的双向活塞及其制备方法 |
CN114921669A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-08-19 | 深圳市达铖铝业有限公司 | 高纯高强高韧铝合金的生产方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104831133B (zh) | 2017-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104831133A (zh) | 一种汽车空调压缩机斜盘及其生产方法 | |
EP3650561B1 (en) | Plastic wrought magnesium alloy and preparation method thereof | |
CN103667825B (zh) | 一种超高强高韧耐蚀铝合金及其制造方法 | |
CN102978460B (zh) | Al-Fe-Ni-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 | |
CN105132772B (zh) | 一种低成本非稀土型高强镁合金及其制备方法 | |
CN107893170A (zh) | 一种车身用原位纳米强化铝合金挤压材及制备方法 | |
CN104789826A (zh) | 一种汽车空调压缩机行星盘及其生产方法 | |
CN102978454B (zh) | Al-Fe-Pd-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 | |
CN102978450A (zh) | Al-Fe-Mo-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 | |
CN1814837A (zh) | 高强度耐热镁合金及其制备方法 | |
CN102534330A (zh) | 高强度铸造镁合金及其制备方法 | |
CN115852214B (zh) | 一种可热处理强化高强韧铝合金及制备方法 | |
CN104152769A (zh) | 一种导热镁合金及其制备方法 | |
CN102978478A (zh) | Al-Fe-Mn-RE铝合金及其制备方法和电力电缆 | |
CN104862567B (zh) | 一种高Sn变形镁合金板材制备方法 | |
CN114438384A (zh) | 一种低成本高强韧耐燃镁合金及其挤压材制备方法 | |
Bovand et al. | Effect of Ti content on microstructure and mechanical properties of Mg-Sn alloys produced by casting and hot extrusion | |
US20240200167A1 (en) | Aluminum matrix composite with high strength, high toughness, high thermal conductivity, and good weldability for 5g base station and preparation method thereof | |
CN109852859A (zh) | 适于重力铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金及其制备方法 | |
CN102230114A (zh) | 基于富Fe相优化的高硅铝合金及其制备方法 | |
CN113584356A (zh) | 一种高强度铝合金汽车车身板材及其制备方法 | |
CN113481395A (zh) | 一种改进铸造Al-Si系合金导热性能的复合处理方法 | |
CN107641743A (zh) | 一种纳米碳化钛增强铝硅基复合材料及其制备方法 | |
CN104805322B (zh) | 非热处理自强化铝镁合金及其制备工艺 | |
CN110343924A (zh) | 一种高导电率Mg-Zn-Sn-Sc-xCa镁合金及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Inventor after: Jie Julin Inventor after: Wei Zhong Inventor after: Ren Yong Inventor after: Bao Qingxin Inventor before: Jie Julin |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |