一种压铸铝合金及车用部件制造技术

本申请公开了一种压铸铝合金及车用部件。以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅9.0wt％‑12.0wt％、锰0.6wt％‑1.0wt％、镁0.1wt％‑0.4wt％、锶0.03wt％‑0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。本发明专利技术的压铸铝合金在不牺牲机械强度和延伸率的情况下，将Fe含量要求放宽，有效降低成本。本发明专利技术的车用部件兼具机械性能高和成本低的双重优势。

A kind of die casting aluminum alloy and auto parts

The application discloses a die-casting aluminum alloy and a vehicle part. According to the total weight of the die-casting aluminum alloy, the die-casting aluminum alloy includes: silicon 9.0wt% \u2011 12.0wt%, manganese 0.6wt% \u2011 1.0wt%, magnesium 0.1wt% \u2011 0.4wt%, strontium 0.03wt% \u2011 0.05wt%, iron \u2264 0.5wt%, titanium \u2264 0.15wt%, impurity element zinc \u2264 0.05wt%, copper \u2264 0.03wt%, other impurity element single percentage content < 0.1wt%, and other impurity element total percentage content < 0.05wt% 3wt%, and the margin is aluminum. The die-casting aluminum alloy of the invention can relax the requirement of Fe content and effectively reduce the cost without sacrificing the mechanical strength and elongation. The vehicle parts of the invention have the double advantages of high mechanical performance and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种压铸铝合金及车用部件
本专利技术属于铝合金领域，尤其涉及一种用于汽车结构件的压铸铝合金。
技术介绍
压铸，是一种金属加工工艺。根据压铸产品可分为压铸铝合金、压铸镁合金、压铸锌合金以及压铸铜合金等类别。其中，压铸铝合金始终是世界上应用最广泛的压铸合金材料，具有比强度高、耐蚀性好、导电导热优良、易加工及可再生等优点，广泛应用于汽车、通讯、航天、电器等领域。汽车行业需求占铝合金压铸件总量的80％，作为承载件或受力件，汽车结构件一般装在车身结构的节点上，并与其它车身零部件形成高强度框架。这类结构件通常具有尺寸大、壁薄、结构复杂等特征。为了保证汽车可靠的安全性，汽车结构件的力学性能要求较高，其中，韧性结构件一般要求：抗拉强度≥180MPa，伸长率≥10％；强度结构件一般要求：抗拉强度≥210MPa，伸长率≥7％。Al-Si系合金在工业生产中应用最为广泛，譬如国内YL101、YL104、日本ADC1、ADC12、美国A360和A380等。这些合金Fe含量普遍高于1％，导致压铸件延伸率往往仅为1-3％，远低于汽车结构件的要求。为满足汽车结构件的要求，已开发了Fe的极限含量在0.15％以下的Al-Si系合金。但是，由于目前压铸工艺和结构件生产工艺存在出品率较低的问题，大量的浇排系统和不良品转变成回炉料。为控制最终低铁含量，需额外对回炉料进行除铁，导致增加了工序和成本。因此，存在进一步降低用于汽车结构件的压铸铝合金成本的需求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种低成本的压铸铝合金，该压铸铝合金具有高强度和高韧性的特点。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种压铸铝合金，其特征在于，以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅9.0wt％-12.0wt％、锰0.6wt％-1.0wt％、镁0.1wt％-0.4wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。根据较佳的实施方式，所述压铸铝合金中，铁≤0.45wt％，更佳地，铁≤0.4wt％。根据本专利技术，所述压铸铝合金中铁含量不必过低，例如铁含量可在0.2wt％以上，甚至0.3wt％以上，甚至达到或超过0.4wt％。本专利技术的压铸铝合金中铁含量可达为0.4±0.03wt％。本专利技术允许铝合金中存在甚至高达约0.5wt％的杂质Fe，而仍可获得延伸率大于8％，甚至可达到10％以上，且抗拉强度可达280MPa以上，完全满足汽车结构件的要求。因此，本专利技术的铝合金使用普通纯度的原料即可满足要求，且即便使用回炉料也不用进行额外的除铁工序，从而大大降低了合金熔炼成本。此外，由于铁含量的增加，也避免了因铁含量过低导致的铝合金的粘模问题，使铸件更易脱模，增加了成品率。根据进一步优选的实施方式，所述压铸铝合金中，硅含量为10.0wt％-11.0wt％。根据另一优选的实施方式，所述压铸铝合金中，锰含量为0.75wt％-0.9wt％。根据本专利技术，通过微调Si和Mg含量可调整合金的机械性能，以满足不同压铸件的多种需求。例如，Mg的含量可为0.12wt％-0.18wt％、0.19wt％-0.25wt％或者0.26wt％-0.32wt％。根据本专利技术的一种实施方式，以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅9.0wt％-12.0wt％、锰0.6wt％-1.0wt％、镁0.1wt％-0.4wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。根据本专利技术的一种具体实施方式，以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅约为10.0wt％、锰约为0.9wt％、镁约为0.3wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁约为0.4wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、杂质元素铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。根据本专利技术的第二方面，提供一种车用部件，所述部件包括本专利技术的压铸铝合金。更进一步的，所述部件由本专利技术的压铸铝合金构成。本专利技术的压铸铝合金和包括所述压铸铝合金的车用部件，兼具机械性能和延伸率高，以及成本低的多重优势。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的目的、技术方案及有益效果进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如上所述，本专利技术提供一种铁含量要求宽松，且机械强度和延伸率均较高的压铸铝合金，从而降低了其成本。根据本专利技术的压铸铝合金，以其总重量计，含有：硅9.0wt％-12.0wt％、锰0.6wt％-1.0wt％、镁0.1wt％-0.4wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。铝合金中，Si元素可以提高流动性，增加抗拉强度，减小收缩率和热裂倾向性。Si含量越高，铝合金的流动性越好，但韧性会下降。因此为了保证铝合金足够的流动性和韧性，Si的重量百分比限定为9.0wt-12.0wt％，更优选的，Si的重量百分比限定为10.0wt-11.0wt％。Mn元素能与Al形成MnAl6化合物弥散质点，阻碍再结晶晶粒的长大，少量Mn元素可显著细化再结晶晶粒，从而增加强度、提高耐热性和耐蚀性。但是Mn含量过高易形成Al-Si-Fe-Mn化合物，容易形成硬点以及降低合金导热性。通常用于汽车结构件的铝合金中Mn的含量不超过0.5wt％。然而，本专利技术人发现，通过控制Mn的含量略升高到一定范围，可促使汉字状或骨骼状富铁相的形成，获得满意的延伸率，同时又不会造成机械强度的下降。因此本专利技术合金中，调控Mn的重量百分比为0.6wt％-1.0wt％，更优选的，重量百分比为0.75wt％-0.9wt％。本专利技术中增加了Mn的含量虽然使成本有所增加，但是由于机械性能得到了提升，使得铁的含量要求得到放宽，因而总体成本仍得到了显著降低Mg与Si可形成Mg2Si相，使合金强化，提高合金强度和硬度，但会降低伸长率，增大合金的粘型性。本专利技术铝合金中Mg的重量百分比限定为0.1wt％-0.4wt％。Fe元素做为杂质元素，当含量过高时，以FeAl3，Fe2Al7和Al-Si-Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，特别是降低延伸率。本专利技术人发现，将Fe的重量百分比含量宽泛至0.5wt％以下仍可获得满意的机械强度，特别是延伸率，从而大大降低了成本，使用回炉料也无需额外除铁步骤。Cu元素可以提高合金的强度与硬度，但是会明显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压铸铝合金，其特征在于，以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅9.0wt％-12.0wt％、锰0.6wt％-1.0wt％、镁0.1wt％-0.4wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。/n

【技术特征摘要】
1.一种压铸铝合金，其特征在于，以所述压铸铝合金的总重量计，所述压铸铝合金含有：硅9.0wt％-12.0wt％、锰0.6wt％-1.0wt％、镁0.1wt％-0.4wt％、锶0.03wt％-0.05wt％、铁≤0.5wt％、钛≤0.15wt％，杂质元素锌≤0.05wt％、铜≤0.03wt％，其他杂质元素单个百分含量＜0.1wt％，且其他杂质元素总百分含量＜0.3wt％，及余量为铝。


2.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，铁≤0.45wt％。


3.根据权利要求2所述的压铸铝合金，其特征在于，铁≤0.4wt％。


4.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，硅含量为10.0wt％-11.0wt％。


5.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，锰含量为0.75wt％-0.9wt％。


6.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，以所述压铸铝合金的总重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩星，刘海峰，张壮，吕朔，闫新和，洪浩洋，孙宇，孙晓东，熊彬羽，
申请(专利权)人：中信戴卡股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13