一种高导热铝合金压铸材料制造技术

本发明专利技术公开了一种高导热铝合金压铸材料，所述压铸材料的质量百分比配方成分包括：硅的含量范围为5％—10％，钙的含量范围为0.001％—0.01％；铁的含量范围为0.3％—0.7％，锰的含量范围为0.1％—0.5％；硼的含量范围为0.01％—0.1％，锶的含量范围为0.001％—0.01％；其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素的总含量小于0.003％；本发明专利技术采用钙元素、锰元素、锶元素和硼元素部分替代硅元素、铁元素和镁元素，确保压铸材料的流动性，防止压铸材料不会发生粘模危险，改善材料的内部组织结构和强度；导热系数达到180W/m.K以上，从而提高产品的散热性能或者缩小产品的体积，最终降低产品的制造成本；在压铸过程中无不良影响和缺陷，适合压铸批量生产。

An aluminum alloy die-casting material with high thermal conductivity

The invention discloses a high thermal conductivity Aluminum Alloy casting material, the quality of the casting material percentage ingredients include: the content range of silicon is 5% - 10%, the content of calcium is 0.001% - 0.01% range; content of iron is 0.3% - 0.7%, content of manganese was 0.1% - 0.5%; range of boron content 0.01% - 0.1%, 0.001% - the strontium content range of 0.01%; the other is aluminum and other impurities, the total content of other impurity elements is less than 0.003%; the invention adopts calcium, manganese, strontium and boron substitute silicon, iron and magnesium, to ensure the liquidity of the casting material, prevent die casting material does not occur sticking risk, improve the internal organizational structure and the strength of the material; thermal conductivity can reach more than 180W/m.K, so as to improve the heat dissipation performance of products or reduce production The volume of the product eventually reduces the manufacturing cost of the product; there is no bad effect and defect in the process of die-casting, which is suitable for mass production of die casting.

【技术实现步骤摘要】
一种高导热铝合金压铸材料
本专利技术涉及一种高导热压铸技术设备领域，特别涉及一种高导热铝合金压铸材料。
技术介绍
节能减排、绿色低碳已经成为全球性科技发展的方向，航天、汽车和通讯行业对轻量化材料和技术提出了越来越高的需求，压铸是生产航天、汽车和通讯行业零配件最常用的铸造工艺。通讯、电子、汽车和航天行业的铝镁合金构件都在向着薄壁化、高导热、耐腐蚀方向发展，这为新型铝合金材料开发发展提供了契机。现有技术中，一般铝合金压铸材料的导热系数在130W/m.K左右，含硅量在10％左右，含铁量在0.75％左右；虽然有些铝合金材料导热系数能够达到200W/m.K左右，但是其加工工艺不适合压铸生产，所以无法应用于实际的规模化加工；普通铝合金压铸材料的含硅量和含铁量较高，导致导热系数较低，而如果减少它们的含量又会产生压铸缺陷，不适合压铸批量生产。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高导热铝合金压铸材料，针对现有技术中的不足，为了提高材料的导热系数，必须增加铝元素的比重，降低硅，铁，镁这些元素的比重；采用钙元素部分替代硅元素，确保压铸材料的流动性；采用锰元素部分替代铁元素，防止压铸材料不会发生粘模危险；采用锶和硼元素替代镁元素，改善材料的内部组织结构，强加材料强度；铝合金压铸材料的导热系数达到180W/m.K以上，从而提高产品的散热性能或者缩小产品的体积，最终降低产品的制造成本。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种高导热铝合金压铸材料，所述压铸材料的质量百分比配方成分包括：硅的含量范围为5％—10％，钙的含量范围为0.001％—0.01％；铁的含量范围为0.3％—0.7％，锰的含量范围为0.1％—0.5％；硼的含量范围为0.01％—0.1％，锶的含量范围为0.001％—0.01％；其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素的总含量小于0.003％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的硅的含量为5％—10％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的钙的含量为0.001％—0.01％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的铁的含量为0.3％—0.7％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的锰的含量为0.1％—0.5％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的硼的含量为0.01％—0.1％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的锶的含量为0.001％—0.01％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，其它杂质元素的总含量小于0.003％。根据压铸材料的需要，所述硅、钙、铁、锰、硼、锶以纯单质元素形式加入或者以铝与单质元素的合金形式加入；本专利技术的高导热铝合金压铸材料满足压铸量产生产要求，导热系数达到180W/m.K以上。所述高导热铝合金压铸材料的制备压铸方法，其特征在于：1、铝硅熔炼，采用工艺配比的普通压铸铝材料AlSi12Fe和工业纯铝A00放入熔炼炉熔融；熔炼写成后，得到含硅铝液A；2、在步骤1中的熔炼炉铝液A中，添加工艺配比的钙元素和锰元素，熔炼完成后，得到含硅、钙、锰的铝液B；3、在步骤2中的熔炼炉铝液B中，控制加热温度达到750℃，按照工艺配比加入硼元素，充分搅拌后静止30分钟—40分钟，得到铝液C；4、对步骤3中的铝液C进行精炼除气除渣，得到铝液D；5、在步骤4中的铝液D中，添加工艺配比的锶元素，充分搅拌后静止10分钟，得到最终的产品压铸铝液；6、将步骤5中的压铸铝液转移至压铸机中，通过压铸模具压铸出高导热铝合金毛坯产品，所述毛坯产品经过去除柄料去除毛刺，进一步的，经过CNC机加工，制造得到最终成品。本专利技术的工作原理为：所述高导热铝合金压铸材料，内部命名为YCHT180，主要是在普通铝合金压铸材料的基础上进行配方元素配比设计，从而提高材料的导热系数；在铝合金压铸材料中，硅，铁，镁这些元素的导热系数比铝元素的差，但是它们在压铸过程中又起到非常重要的作用，除了铝元素之外，它们所占的比重又是最大的；首先，为了提高导热系数，必须增加铝元素的比重，降低硅，铁，镁这些元素的比重，为了弥补这些元素比重降低造成的功能性的影响，必须加入一些微量元素来替代它们的作用，从而保证这种材料的可压铸性及压铸质量。对于硅元素来说，它在材料中起到增强流动性的作用，如果减少它的含量会导致在压铸过程中铝液流动不畅，产生缺料等缺陷，本专利中加入了微量钙元素，它也能起到增强流动性的作用，从而弥补了硅元素比重降低带来的影响；对于铁元素来说，它在材料中起防止粘模作用，如果减少它的含量会导致在压铸过程中产品与模具产生粘模危险，本专利中加入了微量锰元素，它也能起到防止粘模的作用，从而弥补了铁元素比重降低带来的影响；对于镁元素来说，它在材料中起细化组织结构作用，如果减少它的含量会导致在压铸过程中产品的内部组织结构不好，宏观上表现为强度等方面较差，本专利中加入了微量锶和硼元素，它也能起到细化组织结构作用，从而弥补了镁元素比重降低带来的影响。由于上述所加的微量元素很少，所以其本身对材料的导热系数影响不大，但是却保证了材料的可压铸性，通过铝元素的比重增加来达到提高导热系数的目的。通过上述技术方案，本专利技术技术方案的有益效果是：通过本专利技术的材料配方和压铸工艺制造的高导热铝合金压铸材料，相对增加了铝元素的比重，降低了硅，铁，镁元素的比重；采用钙元素部分替代硅元素，确保压铸材料的流动性；采用锰元素部分替代铁元素，防止压铸材料不会发生粘模危险；采用锶和硼元素疗分替代镁元素，改善材料的内部组织结构，强加材料强度；铝合金压铸材料的导热系数达到180W/m.K以上，从而提高产品的散热性能或者缩小产品的体积，最终降低产品的制造成本；与普通铝合金压铸材料相比，导热系数从130W/m.K左右提高到了180W/m.K左右，另外在压铸过程中无不良影响和缺陷，适合压铸批量生产。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所公开的一种高导热铝合金压铸材料制备及压铸流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据图1，本专利技术提供了一种高导热铝合金压铸材料，所述压铸材料的质量百分比配方成分包括：硅的含量范围为5％—10％，钙的含量范围为0.001％—0.01％；铁的含量范围为0.3％—0.7％，锰的含量范围为0.1％—0.5％；硼的含量范围为0.01％—0.1％，锶的含量范围为0.001％—0.01％；其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素的总含量小于0.003％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的硅的含量优选为6％—9％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的钙的含量优选为0.005％—0.01％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的铁的含量优选为0.4％—0.6％。本专利技术的高导热铝合金压铸材料，所述的锰的含量优选为0.2％—0.4％。本专利技术的高导热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，所述压铸材料的质量百分比配方成分包括：硅的含量范围为5％—10％，钙的含量范围为0.001％—0.01％；铁的含量范围为0.3％—0.7％，锰的含量范围为0.1％—0.5％；硼的含量范围为0.01％—0.1％，锶的含量范围为0.001％—0.01％；其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素的总含量小于0.003％。

【技术特征摘要】
1.一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，所述压铸材料的质量百分比配方成分包括：硅的含量范围为5％—10％，钙的含量范围为0.001％—0.01％；铁的含量范围为0.3％—0.7％，锰的含量范围为0.1％—0.5％；硼的含量范围为0.01％—0.1％，锶的含量范围为0.001％—0.01％；其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素的总含量小于0.003％。2.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金压铸材料，所述的硅的含量为5％—10％。3.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金压铸材料，所述的钙的含量为0.001％—0.01％。4.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金压铸材料，所述的铁的含量为0.3％—0.7％。5.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金压铸材料，所述的锰的含量为0.1％—0.5％。6.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金压铸材料，所述的硼的含量为0.01％—0.1％。7.根据权利要求1所述的一种高导热铝合金压铸材料，其特征在于，本发明的高导热铝合金...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立军，蔡丰聪，
申请(专利权)人：苏州市永创金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32