DE112018005544T5 - Kompressorbestandteil für einen Transporter und Herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Kompressorbestandteil für einen Transporter und Herstellungsverfahren dafür Download PDF

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Yasuo Kotetsu
Tomohei Sugiyama
Kyohei Ando
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Abstract

Ein Kompressorbestandteil für einen Transporter wird bereitgestellt, welcher hervorragend in den mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur ist. Der Kompressorbestandteil ist ein Kompressorbestandteil für einen Transporter (1), welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-%, und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet. Der Kompressorbestandteil für einen Transporter (1) ist konfiguriert, um darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung zu beinhalten, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter fällt ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der AI-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kompressorbestandteil für einen Transporter/ein Transportmittel, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die hervorragend in ihren mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur ist, und auf ein Herstellungsverfahren dafür.
  • STAND DER TECHNIK
  • Herkömmliche Kompressorbestandteile für einen Transporter, zum Beispiel Turboladerimpeller bzw. -verdichter, werden dazu gebracht, bei einer hohen Geschwindigkeit, die 10 000 U/min überschreitet, unter Hochtemperaturbedingungen von etwa 150°C zu rotieren, und es wird daher erwartet, dass sie eine hohe Festigkeit und hohe Steifheit bei einer derartig hohen Temperatur aufweisen, und dass sie gewichtsreduziert sind, um einen Energieverlust zu verringern. Zusätzlich wird ebenfalls eine dauerhafte Beanspruchbarkeit für die Hochgeschwindigkeitsrotation erwartet.
  • In dem herkömmlichen Stand der Technik wurde ein Turboladerimpeller durch Zu-/Schneiden eines gegossenen/geschmiedeten Produkts, hergestellt aus einer 2618-Legierung (eine Legierung aufgebaut aus Cu: 1,9-2,7 Massen-%, Mg: 1,3-1,8 Massen-%, Ni: 0,9-1,2 Massen-%, Fe: 0,9-1,3 Massen-%, Si: 0,1-0,25 Massen-%, und Ti: 0,04-0,1 Massen-%, der Rest ist AI), hergestellt.
  • Jedoch nahmen im Zusammenhang mit Schneidevorgängen bei höherer Geschwindigkeit, die in den vergangenen Jahren entwickelt wurden, die Gelegenheiten zur Durchführung eines derartigen Schneidens an einem Material einer extrudierten Aluminiumlegierung zu, und daher war eine Erhöhung der maschinellen Bearbeitbarkeit und einer Verbesserung in der Hochtemperaturbeständigkeit weiter erforderlich.
  • Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 eine Technik für die Bereitstellung eines AI-Cu-Mg-basierten Aluminiumlegierungsextrudats, dessen Beständigkeit bei hoher Temperatur (160°C) besser war als die in der Vergangenheit. Spezifisch beschreibt Patentdokument 1 ein wärmebeständiges Aluminiumlegierungsextrudat, das gekennzeichnet ist durch Beinhalten von Cu: 3,4-5,5% (Massen-%, das gleiche soll hiernach gelten), Mg: 1,7-2,3%, Ni: 1,0-2,5%, Fe: 0,5-1,5%, Mn: 0,1-0,4%, Zr: 0,05-0,3%, Si: weniger als 0,1% und Ti: weniger als 0,1%, der Rest ist AI und unvermeidliche Verunreinigungen, welches hervorragend in der Hochtemperaturbeständigkeit und den Hochtemperaturermüdungseigenschaften ist.
  • STAND DER TECHNIK LITERATUR
  • PATENTDOKUMENT
  • Patentdokument 1
  • Japanisches Patent Nr. 5284935
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE(S) PROBLEM€
  • Jetzt ist es in dem technischen Gebiet von Brennkraftmaschinen von Automobilen usw. erforderlich, dass Turboladerimpeller bei höherer Geschwindigkeit rotieren, und folglich ist ein Aluminiumlegierungsmaterial für die Erzeugung eines Turboladerimpellers gewünscht, das hervorragend in den mechanischen Eigenschaften ist, selbst in einem Temperaturbereich, der höher als in der Vergangenheit ist. Zusätzlich ist es mit Blick auf die für einen Kompressorbestandteil für einen Transporter , wie etwa ein Turboladerimpeller usw., ebenfalls erforderlich zusätzlich zu den erforderlichen Eigenschaften, wie die dynamische Beständigkeit einschließlich der Zeitstandeigenschaft usw., in der statischen Beständigkeit in hervorragend zu sein.
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte mit Blick auf einen derartigen technischen Hintergrund, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Kompressor für einen Transporter, der bei einer hohen Temperatur hervorragend in mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft usw.) ist, und ein Herstellungsverfahren dafür zur Verfügung zu stellen.
  • MITTEL FÜR DIE LÖSUNG DER PROBLEME
  • Um die vorher erwähnte Aufgabe zu erzielen, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Mittel zur Verfügung.
    1. [1] Kompressorbestandteil für einen Transporter, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
    2. [2] Kompressorbestandteil für einen Transporter nach dem vorhergehenden 1, wobei die Aluminiumlegierung ferner 0,0001-0,03 Massen-% B beinhaltet.
    3. [3] Kompressorbestandteil für einen Transporter nach den vorhergehenden 1 oder 2, wobei die intermetallische Verbindung eine AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung ist, die wenigstens AI, Fe, V und Mo beinhaltet, und in der intermetallischen Verbindung der Al-Gehalt 81,60-92,37 Massen-% ist, der Fe-Gehalt 2,58-10,05 Massen-% ist, der V-Gehalt 1,44-4,39 Massen-% ist und der Mo-Gehalt 2,45-3,62 Massen-% ist.
    4. [4] Verfahren für die Herstellung eines Kompressorbestandteils für einen Transporter, das beinhaltet: einen Kompressionsformschritt für das Kompressionsformen eines Aluminiumlegierungspulvers, das Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, umfasst, um dadurch einen Grünling zu erhalten; einen Extrusionsschritt des Heißextrudierens des Grünlings, um dadurch ein Extrudat zu erhalten; und einen Schneideschritt des Schneidens des Extrudats, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter zu erhalten, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
    5. [5] Verfahren für die Herstellung eines Kompressorbestandteils für einen Transporter, das beinhaltet:
      • einen Pulverisierungsschritt des Pulverisierens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, durch rasche Verfestigung unter Verwendung eines Atomisierungsverfahrens, um dadurch ein Aluminiumlegierungspulver zu erhalten;
      • einen Kompressionsformschritt des Kompressionsformens des Aluminiumlegierungspulvers, um dadurch einen Grünling zu erhalten;
      • einen Extrudierungsschritt des Heißextrudierens des Grünlings, um dadurch ein Extrudat zu erhalten; und
      • einen Schneideschritt des Schneidens des Extrudats, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter zu erhalten, wobei
      • der Kompressorbestandteil für einen Transporter darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und
      • in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Gemäß der Erfindung [1] wird ein Kompressorbestandteil für einen Transporter bereitgestellt, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist.
  • Gemäß der Erfindung [2] wird ein Kompressorbestandteil für einen Transporter bereitgestellt, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, in welcher die (Werte von) mechanischen Eigenschaften bei hoher Temperatur weiter verbessert sind.
  • Gemäß der Erfindung [3] wird ein Kompressorbestandteil für einen Transporter bereitgestellt, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, in welcher die (Werte von) mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur noch weiter verbessert sind.
  • Gemäß den Erfindungen [4] und [5] kann ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die bei einer hohen Temperatur hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) ist, hergestellt werden. Folglich kann der resultierende Kompressorbestandteil für einen Transporter in geeigneter Weise als ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, wie etwa Automobile oder Ähnliches, verwendet werden.
  • Außerdem wird in der Erfindung [5] eine geschmolzene Aluminiumlegierung durch eine rasche Verfestigung unter Verwendung eines Atomisierungsverfahrens pulverisiert, um ein Aluminiumlegierungspulver zu erhalten. Daher wird die Diffusion jedes Elements der Legierung während der Verfestigung unterdrückt, die Vergröberung der Kristallkörner und Präzipitate kann unterdrückt werden, ebenfalls kann das Auftreten einer Gleichgewichtsphase oder einer metastabilen Phase unterdrückt werden, und außerdem kann die Festlösungsmenge an Fe, das ein Übergangselement ist, unterdrückt werden, sodass ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die sogar hervorragender in den mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist, hergestellt werden.
  • Figurenliste
    • Die 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Kompressorbestandteils für einen Transporter gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Ein erfindungsgemäßer Kompressorbestandteil für einen Transporter ist konfiguriert, um aus einer Aluminiumlegierung hergestellt zu sein, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt. Gemäß einer derartigen Konfiguration kann ein Kompressorbestandteil für einen Transporter bereitgestellt werden, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist.
  • Als Nächstes wird im Folgenden ein Verfahren für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Kompressorbestandteils für einen Transporter beschrieben. Gemäß dem vorliegenden Herstellungsverfahren wird ein Aluminiumlegierungspulver, das Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, zubereitet. Obwohl die Mittel für die Herstellung des Aluminiumlegierungspulvers mit der vorher angegeben Zusammensetzung nicht besonders beschränkt sind, ist es bevorzugt, eine geschmolzene Aluminiumlegierung, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, durch schnelle Verfestigung unter Verwendung eines Atomisierungsverfahren zu pulverisieren, um dadurch ein Aluminiumlegierungspulver zu erhalten (ein atomisiertes Aluminiumlegierungspulver) (Pulverisierungsschritt).
  • In dem vorher erwähnten Pulverisierungsschritt wird die geschmolzene Aluminiumlegierung mit der vorher erwähnten spezifischen Zusammensetzung durch ein normales Lösungsverfahren zubereitet. Die resultierende geschmolzene Aluminiumlegierung wird durch das Atomisierungsverfahren pulverisiert. Das Atomisierungsverfahren ist ein Verfahren, in welchem feine Tröpfchen der geschmolzenen Aluminiumlegierung durch die Strömung eines Gases, wie etwa Stickstoffgas, etc. aus einer Sprühdüse atomisiert und gesprüht werden, und schnell verfestigt werden, um dadurch ein feines Aluminiumlegierungspulver zu erhalten. Die Kühlgeschwindigkeit ist bevorzugt 102-105°C/Sekunde. Es ist bevorzugt, ein Aluminiumlegierungspulver zu erhalten, dessen durchschnittlicher Teilchendurchmesser 30-70 µm ist. Aufgrund das es 30 µm oder mehr ist, kann die Zubereitung des Legierungspulvers bemerkenswert verbessert werden, und aufgrund das es 70 µm oder weniger ist, kann das Mischen von groben Oxiden und Fremdmaterial vermieden werden. Das resultierende Aluminiumlegierungspulver wird bevorzugt unter Verwendung eines Siebs klassiert.
  • Als Nächstes wird das in dem vorher erwähnten Pulverisierungsschritt erhaltene resultierende Aluminiumlegierungspulver formgepresst, um einen Grünling zu erhalten (Kompressionsformschritt). Für ein Beispiel wurde das Aluminiumlegierungspulver, das auf 250-300°C erwärmt wurde, in eine Form gefüllt, die auf 230-270°C erwärmt wurde, und wird in eine vorbestimmte Form formgepresst, um dadurch einen Grünling zu erhalten. Obwohl der Druck für das Formpressen nicht besonders beschränkt ist, wird er normalerweise auf 0,5-3,0 Tonnen/cm2 eingestellt. Außerdem wird der Grünling bevorzugt hergestellt, um eine relative Dichte von 60-90% aufzuweisen. Obwohl die Form des Grünlings nicht besonders beschränkt ist, ist er unter Berücksichtigung des nachfolgenden Extrudierungsschritts bevorzugt zylinderförmig oder scheibenförmig.
  • Als Nächstes wird der resultierende Grünling, der in dem vorher erwähnten Formpressschritt erhalten wird, heißextrudiert, um ein extrudiertes Material/Extrudat zu erhalten (Extrudierungsschritt). Der Grünling wird einer mechanischen Bearbeitung, wie etwa Entgraten, wie erforderlich unterzogen, danach einer Entgasungsbehandlung unterzogen und erwärmt, um dem Extrudierungsschritt unterzogen zu werden. Die Erwärmungstemperatur für den Grünling vor der Extrusion wird bevorzugt auf 300-450°C eingestellt. Bei der Extrusion wird, zum Beispiel, der Grünling in einen Extrusionsbehälter eingebracht und mit einem angelegten Druck durch eine Extrudierungsdruckstange versehen, um aus einer Extrusionsform in eine Form eines Rundbarrens extrudiert zu werden. Zu diesem Zeitpunkt wird der Extrusionsbehälter bevorzugt auf 300-400°C im Vorhinein erwärmt. Durch Heißextrudieren auf diese Weise schreitet die plastische Verformung des Grünlings voran, und ein extrudierter Körper, in welchem Aluminiumlegierungspulver (Teilchen) miteinander kombiniert und integriert werden, wird erhalten. Während der Extrusion wird der Extrusionsdruck bevorzugt auf 10-25 MPa eingestellt.
  • Als Nächstes wird das resultierende Extrudat, das in dem vorhergehenden Extrudierungsschritt erhalten wird, geschnitten, um einen Kompressorbestandteil für einen Transporter zu erhalten (Schneideschritt). Zum Beispiel wird das extrudierte Material einer Drehmaschinenbehandlung unterzogen und wird danach unter Verwendung eines Schneidewerkzeugs, wie etwa einer Kugelendenmühle usw. in einem 5-Achsen-Maschinenbehandlungszentrum oder Ähnlichem geschnitten, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter mit einer vorbestimmten Form zu erhalten (siehe 1).
  • Der resultierende Kompressorbestandteil für einen Transporter, der in dem vorher erwähnten Schneideschritt erhalten wird, ist konfiguriert, um darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung zu beinhalten, und in einer Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter fällt der durchschnittliche kreisäquivalente Durchmesser davon in einen Bereich von 0,1-3,0 µm. Auf diese Weise kann ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 der vorliegenden Erfindung erhalten werden (siehe 1).
  • Konsequenter Weise ist der Kompressorbestandteil für einen Transporter 1, welcher durch das Herstellungsverfahren eines Kompressorbestandteils für einen Transporter gemäß der vorher erwähnten Erfindung erhalten wird, konfiguriert, um aus einer Aluminiumlegierung hergestellt zu sein, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für eine Transporter fällt ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm.
  • Es ist zu bemerken, dass der Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf den Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten durch das vorher erwähnte Herstellungsverfahren beschränkt ist, und diejenigen einschließt, die durch andere Herstellungsverfahren erhalten werden.
  • Als Nächstes wird die Zusammensetzung der „Aluminiumlegierung“ in dem Kompressorbestandteil für einen Transporter und das Verfahren für die Herstellung eines Kompressorbestandteils für einen Transporter gemäß der vorher erwähnten vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. Die Aluminiumlegierung ist eine Aluminiumlegierung, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, beinhaltet.
  • Das Fe (Bestandteil) ist ein Element, welches eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung mit einem hohen Schmelzpunkt bildet, und die mechanischen Eigenschaften (statische Beständigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) in einem hohen Temperaturbereich, zum Beispiel, 200-350°C, verbessern kann. Der Fe-Gehalt der Aluminiumlegierung wird in einem Bereich von 5,0-9,0 Massen-% eingestellt. Wenn der Fe-Gehalt weniger als 5,0 Massen-% ist, wird die Festigkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, andererseits, wenn der Fe-Gehalt 9,0 Massen-% übersteigt, wird die Streckbarkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, sodass ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, der hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist, nicht erhalten werden. Insbesondere fällt der Fe-Gehalt der Aluminiumlegierung bevorzugt in einen Bereich von 7,0-8,0 Massen-%.
  • Das V (Bestandteil) ist ein Element, welches eine AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung bildet, und die mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) in einem hohen Temperaturbereich von, zum Beispiel, 200-350°C verbessern kann. Der V-Gehalt der Aluminiumlegierung wird in einem Bereich von 0,1-3,0 Massen-% eingestellt. Wenn der V-Gehalt weniger als 0,1 Massen-% ist, wird die Festigkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, wenn andererseits der V-Gehalt 3,0 Massen-% übersteigt, wird die Streckbarkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, sodass ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, der hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist, nicht erhalten werden kann. Insbesondere ist der V-Gehalt der Aluminiumlegierung bevorzugt in einem Bereich von 1,0-2,0 Massen-%.
  • Das Mo (Bestandteil) ist ein Element, welches eine AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung bildet, und die mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) in einem hohen Temperaturbereich von, zum Beispiel, 200-350°C verbessern kann. Der Mo-Gehalt der Aluminiumlegierung wird in einem Bereich von 0,1-3,0 Massen-% eingestellt. Wenn der Mo-Gehalt weniger als 0,1 Massen-% ist, wird die Festigkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, wenn andererseits der Mo-Gehalt 3,0 Massen-% übersteigt, wird die Streckbarkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, sodass ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, der hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist, nicht erhalten werden kann. Insbesondere wird der Mo-Gehalt der Aluminiumlegierung bevorzugt in einem Bereich von 1,0-2,0 Massen-% eingestellt.
  • Das Zr (Bestandteil) ist ein Element, welches die Vergröberung einer Al-Fe-V-Mo-basierten intermetallischen Verbindung vermeidet, und eine feine Kristallisation der intermetallischen Verbindung erzielen kann. Zusätzlich kann durch Beinhalten des Zr eine Hochtemperaturbeständigkeit verbessert werden und die Selbstdiffusion von AI in die Al-Matrix kann beherrscht werden, sodass die Wirkung der Verbesserung der Zeitstandeigenschaft erhalten werden kann. Der Zr-Gehalt der Aluminiumlegierung wird in einem Bereich von 0,1-2,0 Massen-% eingestellt. Wenn der Zr-Gehalt weniger als 0,1 Massen-% ist, tritt dort ein Problem auf, dass die Wirkungen der Präzipitationsverstärkung und Dispersionsverstärkung nicht aufgewiesen werden können. Wenn andererseits der Zr-Gehalt 2,0 Massen-% übersteigt, wird eine grobe intermetallische Verbindung, die Zr enthält, gebildet (siehe später beschriebenes Vergleichsbeispiel 9), sodass vorteilhafte mechanische Eigenschaften nicht erhalten werden können. Insbesondere ist der Zr-Gehalt der Aluminiumlegierung bevorzugt in dem Bereich von 0,5-1,5 Massen-%.
  • Das Ti (Bestandteil) dient dazu, eine AI-(Ti, Zr)-basierte intermetallische Verbindung zu bilden, die eine L12-Struktur mit AI in Kooperation mit dem Zr aufweist. Zusätzlich wird, weil der Diffusionskoeffizient in der AI-Matrix des Ti gering ist, die Wirkung, durch welche die Zeitstandeigenschaft erhöht werden kann, ebenfalls erhalten. Der Ti-Gehalt der Aluminiumlegierung wird in einem Bereich von 0,02-2,0 Massen-% eingestellt. Wenn der Ti-Gehalt geringer als 0,02 Massen-% ist, tritt ein Problem darin auf, dass die Wirkungen der Präzipitationsverstärkung und Dispersionsverstärkung nicht aufgewiesen werden können. Wenn andererseits der Ti-Gehalt 2,0 Massen-% übersteigt, wird die Zugfestigkeit des Kompressorbestandteils für einen Transporter verringert, sodass ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, der hervorragend in den mechanischen Eigenschaften (statische Festigkeit, Zeitstandeigenschaft, usw.) bei einer hohen Temperatur ist, nicht erhalten werden kann. Insbesondere ist der Ti-Gehalt der Aluminiumlegierung bevorzugt in einem Bereich von 0,5-1,0 Massen-%.
  • In der vorliegenden Erfindung kann die Aluminiumlegierung eine Konfiguration (Zusammensetzung) aufweisen, die außerdem 0,0001-0,03 Massen-% B (Bor) enthältt. Durch Einstellen der Zusammensetzung, sodass sie B in dem vorher angegebenen Prozentsatz enthält, können Kristallkörner fein erzeugt werden, um dadurch die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
  • Erfindungsgemäß beinhaltet der Kompressorbestandteil für einen Transporter eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter fällt ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm. Wenn der durchschnittliche kreisäquivalente Durchmesser der intermetallischen Verbindung weniger als 0,1 µm ist, kann die Wirkung der Dispersionsverstärkung nicht aufgewiesen werden. Wenn andererseits der durchschnittliche kreisäquivalente Durchmesser der intermetallischen Verbindung 3,0 µm übersteigt, wird die intermetallische Verbindung grob und von dieser beginnen Brüche, sodass dort ein Problem auftritt, dass die mechanischen Eigenschaften verringert werden. Insbesondere ist in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter der durchschnittliche kreisäquivalente Durchmesser der AI-Fe-basierten intermetallischen Verbindung bevorzugt in einem Bereich von 0,3-2,0 µm und weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,4-1,5 µm.
  • Die AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung ist nicht besonders beschränkt, und eine AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung, die wenigstens AI, Fe, V, und Mo enthält, kann beispielhaft angegeben werden. Die AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung ist bevorzugt derartig konfiguriert, dass der Al-Gehalt 81,60-92,37 Massen-%, der Fe-Gehalt 2,58-10,05 Massen-%, der V-Gehalt 1,44-4,39 Massen-% und der Mo-Gehalt 2,45-3,62 Massen-% ist. In diesem Fall können vorteilhafte mechanische Eigenschaften in einem Temperaturbereich von 200°C oder höher erhalten werden.
  • Es ist zu bemerken, dass der äquivalente Kreisdurchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung einem in einen Durchmesser eines Kreises umgewandelten Wert entspricht, der die gleiche Fläche wie jene der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einer SEM-Fotografie (Bild) des Querschnitts des Kompressorbestandteils für einen Transporter 1 aufweist.
  • Arbeitsbeispiele
  • Spezifische Arbeitsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht besonders auf diese Arbeitsbeispiele beschränkt.
  • (Arbeitsbeispiel 1)
  • Eine Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 0,1 Massen-% und AI: 86,9 Massen-% mit unvermeidlichen Verunreinigungen beinhaltet, wurde erwärmt, um dadurch eine geschmolzene Aluminiumlegierung von 1 000°C zu erhalten. Danach wurde die geschmolzene Aluminiumlegierung mit einem Gas atomisiert, schnell verfestigt und pulverisiert, um dadurch ein Aluminiumlegierungspulver (atomisiertes Aluminiumlegierungspulver) zu erhalten, das einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 50 µm aufweist (Pulverisierungsschritt).
  • Als Nächstes wurde das resultierende Aluminiumlegierungspulver auf eine Temperatur von 280°C vorgeheizt, das vorgeheizte Aluminiumlegierungspulver wurde in eine Form gefüllt, die auf 280°C erwärmt und gehalten wurde, und mit einem Druck von 1,5 ton/cm2 formgepresst, um dadurch einen zylindrischen Grünling (geformter Körper) mit einem Durchmesser von 210 mm und einer Länge von 250 mm zu erhalten. Als Nächstes wurde der resultierende Grünling abgefast, um einen Durchmesser von 203 mm aufzuweisen, um dadurch einen Rohling des Grünlings zu erhalten (Formpressschritt).
  • Als Nächstes wurde der resultierende Rohling auf 400°C erwärmt, der erwärmte Rohling wurde in einen Extrusionsbehälter mit einem inneren Durchmesser von 210 mm gegeben, welcher auf 400°C erwärmt und gehalten wurde, und durch ein indirektes Extrusionsverfahren mit einer Extrusionsform mit einem inneren Durchmesser von 83 mm bei einer Extrusionsrate von 6,4 extrudiert (Extrudierungsschritt).
  • Als Nächstes wurde das resultierende Extrudat einer Drehmaschinenbehandlung unterzogen, und wurde danach unter Verwendung einer Kugelendmühle (einem Schneidewerkzeug) in einem 5-Achsen-Maschinenzentrum geschnitten, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 wie in der 1 gezeigt, zu erhalten (Schneideschritt).
  • (Arbeitsbeispiel 2)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 0,5 Massen-% und AI: 86,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 3)
  • Mit derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 86,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 4)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 2,0 Massen-% und AI: 85,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 5)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 0,5 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 86,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 6)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,5 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 85,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 7)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 0,5 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 87,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 8)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 1,5 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 86,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 9)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 0,5 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 87,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 10)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 1,5 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 86,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 11)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 6,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 88,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Arbeitsbeispiel 12)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 7,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 87,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter 1 erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 1)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 0,5 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-% und AI: 87,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 2)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Si: 2,0 Massen-%, Cu: 0,13 Massen-%, Mg: 0,13 Massen-% und AI: 86,74 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet,als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 3)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Si: 2,0 Massen-% und AI: 85,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 4)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Mg: 1,0 Massen-% und AI: 86,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 5)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 87,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 6)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 88,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 7)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 88,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 8)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 94,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung verwendet wird, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 9)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 2,5 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 84,5 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 10)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 8,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 4,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 84,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 11)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 6,0 Massen-%, V: 4,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 86,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • (Vergleichsbespiel 12)
  • In derselben Art und Weise wie in Arbeitsbeispiel 1, außer der Verwendung einer Aluminiumlegierung, die Fe: 10,0 Massen-%, V: 2,0 Massen-%, Mo: 2,0 Massen-%, Zr: 1,0 Massen-%, Ti: 1,0 Massen-% und AI: 84,0 Massen-% mit unvermeidbaren Verunreinigungen beinhaltet, als eine Aluminiumlegierung für
    Figure DE112018005544T5_0001
    die Zubereitung einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, wurde ein Kompressorbestandteil für einen Transporter erhalten.
  • Figure DE112018005544T5_0002
    Figure DE112018005544T5_0003
    Figure DE112018005544T5_0004
  • Für jeden Kompressorbestandteil für einen Transporter (ein geschnittenes Produkt), das auf dem vorher erwähnten Weg erhalten wurde, wurde eine Bewertung auf der Basis des folgenden Bewertungsverfahrens durchgeführt. Die Ergebnisse werden in Tabellen 1 bis 3 gezeigt. Es ist zu bemerken, dass jeder Vermerk von „-“ in den Elementspalten einen Wert von weniger als die Nachweisgrenze (0,005 Massen-%) anzeigt (mit anderen Worten, das Element wurde nicht nachgewiesen).
  • „Durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser (µm) der intermetallischen Verbindungen“ in Tabellen 1 bis 3 zeigt einen durchschnittlichen kreisäquivalenten Durchmesser (µm) der Al-Fe-V-Mobasierten intermetallischen Verbindungen (intermetallische Verbindungen, die wenigstens AI, Fe, V und Mo beinhalten), die in der Matrix jedes Kompressorbestandteils für einen Transporter vorhanden sind. Mit Bezug auf diesen „durchschnittlichen kreisäquivalenten Durchmesser (µm) der intermetallischen Verbindungen“ wurde ein Probenstück für die Strukturbetrachtung mit einer Abmessung von 10 mm in der Länge, 10 mm in der Breite und 10 mm in der Dicke aus dem Hauptkörper (ein Wellenbereich) am Zentrum des resultierenden Gehäusebestandteils für einen Transporter herausgeschnitten und für die Mikrostrukturbetrachtung unter Verwendung einer Querschnittsprobenzubereitungsvorrichtung (Querschnittspolierer) poliert, das auf diese Weise polierte Probenstück wurde fotografiert, um eine SEM-Fotografie (eine Rasterelektronenmikroskopaufnahme) aufzunehmen, und aus dem fotografischen Bild der SEM-Fotografie wurde ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser (µm) der intermetallischen Verbindungen bestimmt (zur Bewertung). Für zehn AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindungen, die in dem Gesichtsfeld, das über 1,5815 mm2 in der SEM-Fotografie reicht, vorhanden sind, wurde ein durchschnittlicher äquivalenter Kreisdurchmesser bestimmt.
  • (Zugfestigkeitsbewertungsverfahren bei hoher Temperatur)
  • Die resultierenden Kompressorbestandteile für einen Transporter wurden zu Zugteststücken mit einer Messlänge von 20 mm und einem Parallelteildurchmesser von 4 mm verarbeitet, und die Zugteststücke wurden einem Hochtemperaturzugtest unterzogen, um die Hochtemperaturzugfestigkeiten (Zugfestigkeiten bei 260°C) zu messen. Der Hochtemperaturzugtest erfolgte unter einer Messumgebung von 260°C, nachdem die Hochtemperaturzugteststücke bei 260°C für 100 Stunden gehalten wurden. Die Bewertung erfolgte auf der Grundlage der folgenden Kriterien.
  • (Kriterien)
    • ©
    Zugfestigkeit bei 260°C: 355 MPa oder mehr
    ◯
    Zugfestigkeit bei 260°C: 350 MPa oder mehr und weniger als 355 MPa
    △
    Zugfestigkeit bei 260°C: 345 MPa oder mehr und weniger als 350 MPa
    x
    Zugfestigkeit bei 260°C: weniger als 345 MPa
  • (Ermüdungstestverfahren bei hoher Temperatur)
  • Die resultierenden Kompressorbestandteile für einen Transporter wurden zu Ermüdungsteststücken mit einer Messlänge von 30 mm und einem Parallelteildurchmesser von 8 mm verarbeitet, und die Ermüdungsteststücke wurden einem Hochtemperaturermüdungstest für die Messung der Hochtemperaturermüdungsfestigkeiten unterzogen (Ermüdungsfestigkeiten bei 260°C). Der Hochtemperaturermüdungstest wurde wiederholt 500 000-fach unter einer Messumgebung von 260°C mit einer Bedingung von 3600 U/min, nachdem die Hochtemperaturermüdungsproben bei 260°C für 100 Stunden gehalten wurden. Die Bewertung erfolgte auf der Grundlage der folgenden Kriterien.
  • (Kriterien)
    • ⊚
    Ermüdungsfestigkeit bei 260°C: 210 MPa oder mehr
    ◯
    Ermüdungsfestigkeit bei 260°C: 205 MPa oder mehr und weniger als 210 MPa
    △
    Ermüdungsfestigkeit bei 260°C: 200 MPa oder mehr und weniger als 205 MPa
    ×
    Ermüdungsfestigkeit bei 260°C: weniger als 200 MPa
  • (Zeitstandeigenschaftstestverfahren bei hoher Temperatur)
  • Die resultierenden Kompressorbestandteile für einen Transporter wurden zu Zeitstandteststücken mit einer Messlänge von 30 mm und einem Parallelteildurchmesser von 6 mm verarbeitet, und die Zeitstandteststücke wurden einem Hochtemperaturzeitstandtest unterzogen, um die Hochtemperaturzeitstandeigenschaften zu messen (Zeitstandeigenschaften bei 260°C). Der Hochtemperaturzeitstandtest wurde in einer Messumgebung von 260°C durchgeführt, nachdem die Zeitstandteststücke bei 260°C für 100 Stunden gehalten wurden. Die Zeitstandbruchfestigkeiten wurden unter Bedingungen einer Temperatur von 260°C und einer Zeitstandzeit von 300 Stunden berechnet, und die Bewertung erfolgte auf der Grundlage der folgenden Kriterien.
  • (Kriterien)
    • ©
    Zeitstandbruchfestigkeit bei 260°C: 215 MPa oder mehr
    ◯
    Zeitstandbruchfestigkeit bei 260°C: 210 MPa oder mehr und weniger als 215 MPa
    △
    Zeitstandbruchfestigkeit bei 260°C: 205 MPa oder mehr und weniger als 210 MPa
    x
    Zeitstandbruchfestigkeit bei 260°C: weniger als 205 MPa
  • Wie aus den Tabellen ersichtlich, waren die Kompressorbestandteile für einen Transporter der Arbeitsbeispiele 1-12 gemäß der Erfindung hervorragend in verschiedenen mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur (260°C).
  • Im Gegensatz dazu, waren die Kompressorbestandteile für einen Transporter der Vergleichsbeispiele 1-12, welche vom spezifischen Bereich der vorliegenden Erfindung abwich, geringwertiger in den mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur (260°C).
  • GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
  • Der Kompressorbestandteil für einen Transporter gemäß der vorliegenden Erfindung, und ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, der durch das Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung erhalten wird, sind hervorragend in den mechanischen Eigenschaften bei einer hohen Temperatur, sie können daher in geeigneter Weise als ein Kompressorbestandteil für einen Transporter, wie etwa Automobile, usw. verwendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5284935 [0006]

Claims (5)

  1. Kompressorbestandteil für einen Transporter, welcher aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2.0 Massen-% und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, umfasst, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
  2. Kompressorbestandteil für einen Transporter nach Anspruch 1, wobei die Aluminiumlegierung ferner 0,0001-0,03 Massen-% B umfasst.
  3. Kompressorbestandteil für einen Transporter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die intermetallische Verbindung eine AI-Fe-V-Mo-basierte intermetallische Verbindung ist, die wenigstens AI, Fe, V und Mo beinhaltet, und in der intermetallischen Verbindung der Al-Gehalt 81,60-92,37 Massen-% ist, der Fe-Gehalt 2,58-10,05 Massen-% ist, der V-Gehalt 1,44-4,39 Massen-% ist, und der Mo-Gehalt 2,45-3,62 Massen-% ist.
  4. Verfahren für die Herstellung eines Kompressorbestandteils für einen Transporter, umfassend: einen Formpressschritt des Formpressens eines Aluminiumlegierungspulvers umfassend Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-%, und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest sind AI und unvermeidbare Verunreinigungen, um dadurch einen Grünling zu erhalten; einen Extrudierungsschritt des Heißextrudierens des Grünlings, um dadurch ein Extrudat zu erhalten; und einen Schneideschritt des Schneidens des Extrudats, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter zu erhalten, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter darin eine AI-Fe-basierte intermetallische Verbindung beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
  5. Verfahren für die Herstellung eines Kompressorbestandteils für einen Transporter, umfassend: einen Pulverisierungsschritt des Pulverisierens einer geschmolzenen Aluminiumlegierung, die Fe: 5,0-9,0 Massen-%, V: 0,1-3,0 Massen-%, Mo: 0,1-3,0 Massen-%, Zr: 0,1-2,0 Massen-%, und Ti: 0,02-2,0 Massen-%, der Rest ist AI und unvermeidbare Verunreinigungen, umfasst, durch schnelles Verfestigen unter Verwendung eines Atomisierungsverfahrens, um dadurch ein Aluminiumlegierungspulver zu erhalten; einen Formpressschritt des Formpressens des Aluminiumlegierungspulvers, um dadurch einen Grünling zu erhalten; einen Extrudierungsschritt des Heißextrudierens des Grünlings, um dadurch ein Extrudat zu erhalten; und einen Schneideschritt des Schneidens des Extrudats, um dadurch einen Kompressorbestandteil für einen Transporter zu erhalten, wobei der Kompressorbestandteil für einen Transporter darin AI-Fe-basierte intermetallische Verbindungen beinhaltet, und in der Querschnittsoberflächenstruktur des Kompressorbestandteils für einen Transporter ein durchschnittlicher kreisäquivalenter Durchmesser der Al-Fe-basierten intermetallischen Verbindung in einen Bereich von 0,1-3,0 µm fällt.
DE112018005544.2T 2017-10-03 2018-09-13 Kompressorbestandteil für einen Transporter und Herstellungsverfahren dafür Withdrawn DE112018005544T5 (de)

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JP2017-193270 2017-10-03
JP2017193270A JP2019065359A (ja) 2017-10-03 2017-10-03 高温における機械的特性に優れたアルミニウム粉末合金製輸送機用圧縮機部品及びその製造方法
PCT/JP2018/033951 WO2019069651A1 (ja) 2017-10-03 2018-09-13 輸送機用圧縮機部品及びその製造方法

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