一種汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及汽車工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤及其生產(chǎn) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國(guó)民生活水平的不斷提高，對(duì)汽車的需求量越來越大，對(duì)汽車性能的要求也 越來越高，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)迅速發(fā)展，汽車零配件國(guó)產(chǎn)化程度不斷提高。
[0003] 汽車空調(diào)壓縮機(jī)是汽車空調(diào)系統(tǒng)的核心部件，搖擺斜盤式壓縮機(jī)是將五個(gè)或七個(gè) 氣缸均勻分布在壓縮機(jī)缸體內(nèi)的往復(fù)式單向活塞結(jié)構(gòu)。當(dāng)主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，行星盤作軸向往復(fù) 搖擺，帶動(dòng)壓縮機(jī)活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成制冷劑的吸入、壓縮和排出過程。
[0004] 行星盤是汽車空調(diào)壓縮機(jī)的核心部件，被稱為汽車空調(diào)壓縮機(jī)的心臟，鑒于其惡 劣的工作環(huán)境，對(duì)其強(qiáng)度等力學(xué)性能具有很高的要求。目前，現(xiàn)有鋁合金行星盤一般采用 含有下列重量百分比的組分的鋁合金材料制備，Si :6. 5%~7. 5%，Cu :0~0. 2%，Mg : 0? 4%~0? 7%，Mn :0 ~0? 1%，F(xiàn)e :0 ~0? 2%，Zn :0 ~0? 1%，Ti :0? 2%，余量為 A1，但是 該鋁合金材料制備的行星盤強(qiáng)度較低，導(dǎo)致行星盤的使用性能和壽命較低，已無法滿足汽 車工業(yè)迅速發(fā)展的要求。
[0005] 傳統(tǒng)的壓縮機(jī)行星盤采用鋁合金澆鑄工藝加工生產(chǎn)。澆鑄生產(chǎn)工藝主要存在以下 不足：過程較難控制，鑄件易產(chǎn)生質(zhì)量缺陷，導(dǎo)致行星盤強(qiáng)度較低，從而造成行星盤的使用 性能和壽命較低。
[0006] 因此，如何提高行星盤的強(qiáng)度，進(jìn)而提高行星盤的使用性能和壽命是目前本領(lǐng)域 技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤，該行星盤具有較高的強(qiáng)度，能 夠提高行星盤的使用性能和壽命。本發(fā)明另一目的是提供一種上述汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤 的生產(chǎn)方法。
[0008] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0009] 一種汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤，所述行星盤由包括以下重量百分比的組分的鋁合金 制成：Si :8%~9%，Cu :1%~1. 5%，Mg :0? 4%~0? 7%，C :0? 1%~0? 3%，Ni :0? 8%~ 1. 5%，Mn :0 ~0? l%，F(xiàn)e :0 ~0? 2%，Zn :0 ~0? l%，Ti :0? 3%~0? 4%，RE :0? 1%~0? 2%， 余量為A1。
[0010] 優(yōu)選的，所述Si的重量百分比為8. 2%~8. 8%。
[0011] 優(yōu)選的，所述Cu的重量百分比為1. 1 %~1. 4%。
[0012] 優(yōu)選的，所述Ni的重量百分比為1.0%~1.3%。
[0013] 優(yōu)選的，所述Ti的重量百分比為0.32%~0.38%。
[0014] 優(yōu)選的，所述C的重量百分比為0.15%~0.25%。
[0015] 優(yōu)選的，所述RE的重量百分比為0.12 %~0.18%。
[0016] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果：
[0017] 本發(fā)明在空心活塞用鋁合金材料中添加了 Si元素，Si元素能夠提高鋁合金的抗 拉強(qiáng)度和硬度，還能與Mg形成Mg-Si金屬化合物，改善錯(cuò)合金的熱性能；本發(fā)明在空心活 塞用鋁合金材料中添加了 Cu元素，Cu元素與A1元素形成0相，而0相起固溶強(qiáng)化和彌 散強(qiáng)化作用，提高了鋁合金的拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；本發(fā)明在空心活塞用鋁合金材料中添 加了 Ni元素，Ni元素在熔體中能夠形成AlNi2、Al3Ni等高溫強(qiáng)化相，呈彌散相分布于基體 晶界，提高合金的室溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度以及體積、尺寸穩(wěn)定性；本發(fā)明還在空心活塞用鋁合 金中添加了 Ti元素，Ti元素在合金熔體中與Mg、Cu、RE等多種元素形成鋁基復(fù)雜化合物， 有效細(xì)化結(jié)晶，改善晶體組織結(jié)構(gòu)，并在鋁基的晶界上析出復(fù)合合金化合物，提高鋁合金的 抗蠕變性能改善合金的鑄造性能；本發(fā)明在空心活塞用鋁合金材料中添加了 C元素，C元素 能夠提高鋁合金的強(qiáng)度、硬度、伸長(zhǎng)率、斷裂韌度和耐磨性能等綜合力學(xué)性能，減小合金的 熱膨脹系數(shù)，增加合金的導(dǎo)熱性能，顯著地提高耐磨性和高溫穩(wěn)定性；本發(fā)明在空心活塞用 鋁合金材料中添加了稀土元素，稀土元素RE為表面活性元素，可集中分布在晶界面上，降 低相與相之間的拉力，因而使形成臨界尺寸晶核的功減小，結(jié)晶核數(shù)量增加，從而使晶粒細(xì) 化，提高鋁合金的強(qiáng)度和硬度，稀土元素RE還能夠提高鋁合金的伸長(zhǎng)率、斷裂韌度和耐磨 性能等其它力學(xué)性能，減小合金的熱膨脹系數(shù)，增加合金的導(dǎo)熱性能，顯著地提高耐磨性和 高溫穩(wěn)定性。綜上所述，本發(fā)明通過對(duì)行星盤用鋁合金中元素的選擇和控制，提高了行星盤 的強(qiáng)度，從而提高了行星盤的使用性能和使用壽命。
[0018]Ni還具有良好的抗氧化性、耐磨性、耐熱性、熱穩(wěn)定性，可以減小合金膨脹系數(shù)變 化；Mn能提尚耐熱性；Ti不僅能細(xì)化組織，提尚活塞表面質(zhì)量，又能提尚耐熱性和鍛壓時(shí)錯(cuò) 合金的流動(dòng)性，從而改善活塞表面質(zhì)量，提高材料高溫機(jī)械性能；C元素和稀土元素RE在電 磁攪拌作用下，能在錯(cuò)合金中形成一種介于金屬和非金屬之間的復(fù)合自潤(rùn)滑物質(zhì)，由于自 潤(rùn)滑物質(zhì)的存在，大大地降低了氣缸比壓，并使磨擦偶摩擦面之間得到充分潤(rùn)滑，自潤(rùn)滑物 質(zhì)的組成成份有利于避免粘著磨損的發(fā)生，從而保證空調(diào)壓縮機(jī)的氣密性，提高了壓縮機(jī) 的使用性能。
[0019] 本發(fā)明還提供一種上述任意一項(xiàng)所述汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤的生產(chǎn)方法，包括以 下步驟：
[0020] 1)將A1源、Si源、Cu源、Mg源、C源、Ni源、Mn源、Fe源、Zn源、Ti源、RE源熔化 成熔液，將所述熔液在溫度為680°C~700°C下利用無氯精煉劑進(jìn)行精煉；
[0021] 2)將所述步驟1)精煉后的熔液在760°C~850°C下，加入0.6%~0.8%所述熔液 總重的Al-8Sr中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理；
[0022] 3)將所述步驟2)變質(zhì)處理后的熔液在720°C~760°C下利用無氯精煉劑進(jìn)行精 煉，將精煉后的熔液利用半連續(xù)鑄造機(jī)制得料棒；
[0023] 4)將所述步驟3)制得的料棒加熱至350°C~450°C進(jìn)行熱擠壓變形處理；
[0024] 5)將所述步驟4)熱擠壓變形處理后的料棒加熱至400°C~420°C進(jìn)行鍛造，然后 進(jìn)行熱處理；
[0025] 6)將所述步驟5)熱處理后的料棒加熱至435°C~465°C，然后鍛造制得行星盤毛 坯；
[0026] 7)將所述步驟6)制得的行星盤毛坯依次進(jìn)行熱處理、拋丸處理及機(jī)加工制得行 星盤。
[0027] 優(yōu)選的，所述步驟5)中熱處理具體操作為500°C~510°C下固溶處理5h~6h， 40°C~60°C下水冷2min~5min ;200°C~210°C下時(shí)效處理5h~6h，空冷。
[0028] 優(yōu)選的，所述步驟7)熱處理具體操作為495°C~505°C下保溫3h~4h，采用水溫 不高于60°C的冷水淬火2min~4min ;然后220°C~230°C下時(shí)效處理5h~6h，空冷。
[0029] 上述生產(chǎn)方法的有益技術(shù)效果：
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的生產(chǎn)方法采用上述優(yōu)選的鋁合金材料作為生產(chǎn)行 星盤的原材料，進(jìn)一步采用鍛造工藝生產(chǎn)行星盤，克服了鑄造生產(chǎn)行星盤的諸多問題，同時(shí) 在鍛造前依次采用氮?dú)饩珶?、變質(zhì)處理、氮?dú)饩珶?、半連鑄鑄造、大變形度的熱擠壓變形處 理，優(yōu)化了鍛造前的預(yù)處理；在鍛造后依次采用熱處理及拋丸處理，優(yōu)化了鍛造后的后處 理。本發(fā)明在優(yōu)化原材料鋁合金的強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，通過采用鍛造工藝代替鑄造工藝，并優(yōu)化 鍛造前的預(yù)處理及鍛造后的后處理，同時(shí)優(yōu)化各項(xiàng)處理過程中的工藝參數(shù)，提高了行星盤 的強(qiáng)度，從而提高了行星盤的使用性能和使用壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征及優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0032] 本發(fā)明提供了一種汽車空調(diào)壓縮機(jī)行星盤，所述行星盤由包括以下重量百分比的 組分的鋁合金制成：Si :8%~9%，Cu :1%~1. 5%，Mg :0? 4%~0? 7%，C :0? 1%~0? 3%， Ni :0?