新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料制造技术

一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁0.4‑1.2%、锌0.4‑0.6%、铜0.5‑0.7%、铁1‑3%、硅9‑10%、锰0.25‑0.45%、镍0.4‑0.6%、锡0.1‑0.4%和铝84‑86%。本发明专利技术具有抗拉强度更好、硬度更佳的优点。

【技术实现步骤摘要】
新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料
本专利技术涉及压铸铝合金复合材料领域,尤其是一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料。
技术介绍
压铸铝合金按性能分为中低强度和高强度两种。目前电子行业通讯类产品，适用于压铸成型的铝合金主要有ADC12,ADC10，还有一些DX19高导热材料，此类Al-Si-Cu系合金具有良好的铸造性能和中等的力学性能，其耐磨性、机械加工性能、耐高温性能均很好；但随着汽车工业的发展，对于汽车零部件等力学性能要求高的压铸件，仅靠目前的压铸铝合金很难满足生产需求。而且一般压铸件难于进行固溶热处理，这就制约了压铸铝合金力学性能的提高，虽然充氧压铸、真空压铸等是提高合金力学性能的有效途径，但广泛采用仍有一定难度。为提高铝压铸件的力学性能，扩大压铸铝合金的应用范围，新型压铸铝合金材料的开发研制一直在进行，主要集中于合金成分的优化。但是目前对于研制的新型压铸铝合金材料的力学性能仍然没有较大突破。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术向社会提供一种抗拉强度更好、硬度更佳的新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料。本专利技术的技术方案是：提供一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁0.4-1.2%、锌0.4-0.6%、铜0.5-0.7%、铁1-3%、硅9-10%、锰0.25-0.45%、镍0.4-0.6%、锡0.1-0.4%和铝84-86%。作为对本专利技术的改进，镁0.5-1.1%、锌0.44-0.56%、铜0.54-0.66%、铁1.4-2.6%、硅9.2-9.8%、锰0.28-0.42%、镍0.44-0.56%、锡0.15-0.35%和铝84.4-85.6%。作为对本专利技术的改进，镁0.6-1.0%、锌0.48-0.52%、铜0.58-0.62%、铁1.8-2.2%、硅9.4-9.6%、锰0.31-0.39%、镍0.48-0.52%、锡0.2-0.3%和铝84.8-85.2%。本专利技术在AL-Si-Cu系高强度压铸铝合金的基础上，通过添加及优化Mg元素的含量，研制出一种AL-Si-Cu-Mg系高强度铝合金，不用热处理强化，就能具有较佳的抗拉强度和硬度。因此，本专利技术具有抗拉强度更好、硬度更佳的优点。附图说明图1是本专利技术的制作流程方框结构示意图。图2和图3是本专利技术产品的晶相组织图。图4是本专利技术的抗拉分析图。图5是本专利技术的硬度分析图。具体实施方式实施例1一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁0.4%、锌0.56%、铜0.66%、铁1.4%、硅9.8%、锰0.39%、镍0.44%、锡0.35%和铝86%。实施例2一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁0.5%、锌0.41%、铜0.58%、铁2.6%、硅9.2%、锰0.25%、镍0.56%、锡0.3%和铝85.6%。实施例3一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁0.6%、锌0.44%、铜0.7%、铁3%、硅10.0%、锰0.31%、镍0.40%、锡0.15%和铝84.4%。实施例4一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁1.0%、锌0.48%、铜0.50%、铁2.2%、硅9.6%、锰0.42%、镍0.6%、锡0.4%和铝84.8%。实施例5一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁1.1%、锌0.6%、铜0.62%、铁1.8%、硅9.4%、锰0.45%、镍0.52%、锡0.31%和铝85.2%。实施例6一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁1.2%、锌0.52%、铜0.54%、铁1%、硅9%、锰0.28%、镍0.48%、锡0.2%和铝86.78%。实施例7一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，包括下述含量的组分：镁1.2%、锌0.4%、铜0.7%、铁3%、硅9.55%、锰0.45%、镍0.6%、锡0.1%和铝84%。一、试验：整个试验阶段分为二个阶段：第一阶段：将实施例1至实施例7中不同含量的Mg元素的配方，进行浇铸锻压，连铸，挤压，成型；第二阶段：选取特征成分，进行微观组织研究，并探讨析出相的强化过程。1、试验材料及成分设计、使用设备本试验主要是使用深圳利昌的ADC12铝合金（以下简称对照组1），在其基础上优化Mg元素含量，首先通过光谱分析仪检测深圳利昌的ADC12中各合金元素的成分（如下表1），实验设备主有中频感应熔炼炉，电子显微镜，维氏硬度计，万能材料试验机等。2、试验过程采用对照组1和实施例1至实施例7中配方所制得的合金，在760℃时加入晶粒细化剂和变质剂，保温10min后扒渣处理再用钟罩将合金压入坩埚底部，保证全部熔炼，然后在铁模中铸造形成圆锭，固溶热处理后再进行时效处理，时效温度550℃（8H）+200℃（2H），然后取试样，分别检测对照组1和实施例1至实施例7的铝合金的抗拉强度、硬度、显微组织及能谱分析。制作工艺图见图1。3、下面表1为实施例1至7、对照组1和对照组2的各元素含量4、试验结果与分析（1）晶相组织分析图2和图3中的标记为a至图e的图，是对照组2、以及实施例3至实施例6的样品的晶相组织分析图；分析：主要对Mg合金元素分析，通过如图显示，不同含量Mg合金的晶相组织不同，其中，a为对照组2的样品的晶相组织图，为未添加Mg元素，组织为黑色基体聚集在一起，少量连接的树枝状，能谱分析主要元素含有Al、Si、Cu、Fe等。合金凝固时，首先结晶Al和Si的二元共晶，最后结为Al、Si、Cu三元结晶。当添加Mg元素后，如b、c、d、e，为实施例3至实施例6样品的晶相组织图，Mg元素的含量呈增加的趋势，随着Mg含量增加，除白色条块状物增多，树枝状共晶Si聚集面逐渐变小，Mg的加入在1.0%以下时，随之Mg的增加，有助于细共晶Si相，并能克服共晶Si相的偏聚，形成的Mg2Si较多分布在共晶Si相和α-Al的交界处，当Mg含量达到1.1%时（见图3中的d），基体Al和共晶Si分布均衡。（2）抗拉强度分析图4为抗拉强度分析图。图4是Mg含量对合金抗拉强度的影响。通过对改善后合金抗拉强度分析，如图4，合金抗拉强度随Mg元素含量的增加而升高，当Mg元素含量达到1.0%时，抗拉强度最大值270Mpa，随后再增加强度将下降。对照组1中，Mg元素含量为0.1%，其抗拉强度大约为253Mpa，而对照组2中，Mg元素含量为0，其抗拉强度大约为250Mpa。实施例1至实施例7的Mg元素含量呈递增趋势，因此，实施例1至实施例4的合金抗拉强度岁g元素含量的增加而升高，当达到Mg元素含量达到1.0%时，抗拉强度达最大值，随后，抗拉强度呈下降趋势。（3）硬度分析图5为硬度分析图。图5是Mg含量对合金硬度的影响。通过对其硬度分析可知，合金硬度值随着Mg含量的增多而加强，当Mg含量为1.0%时，硬度最大达到120HB，随后Mg含量继续增加，硬度则开始下降。（4）其他各项力学性能的比较分析1、Mg元素对铝合金的强化作用很明显，当合金中Mg元素含量小于1.0%时，加入Mg元素可促进内部合金元素的扩散，助于细化Si相，从而大大提高其力学性能，而且ADC12合金的铸态和T6态强度均随Mg元素含量的增加而提高，而当镁元素含量大于1.0%时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，其特征在于：包括下述含量的组分：镁0.4‑1.2% 、锌0.4‑0.6%、 铜0.5‑0.7%、 铁1‑3%、 硅9‑10%、 锰0.25‑0.45%、 镍0.4‑0.6%、 锡0.1‑0.4%和铝84‑86%。

【技术特征摘要】
1.一种新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，其特征在于：包括下述含量的组分：镁0.4-1.2%、锌0.4-0.6%、铜0.5-0.7%、铁1-3%、硅9-10%、锰0.25-0.45%、镍0.4-0.6%、锡0.1-0.4%和铝84-86%。2.根据权利要求1所述的新型高强度低热裂压铸铝合金复合材料，其特征在于：镁0.5-1.1%、锌0.44-0.56%、铜0.54-0.66%、铁1.4-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志勇，席伟，李越建，
申请(专利权)人：深圳市天合兴五金塑胶有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44