铝合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及压铸铝合金领域，公开了压铸铝合金及其制备方法与应用。以该铝合金总重为基准，包含：8‑11重量％的Si、2.5‑5重量％的Cu、0.5‑1.5重量％的Mg、0.1‑0.3重量％的Ni、0.6‑1.2重量％的Fe、0.1‑0.3重量％的Cr、0.03‑0.05重量％的Sr、0‑0.3重量％的Er、80.25‑88.1重量％的Al和0.1重量％以下的杂质。该铝合金适合于用于压铸成型加工生产铝合金的薄壁件，满足零部件的薄壁化、轻量化、高强度和铸造生产的需要。

Aluminum alloy and its preparation and Application

The invention relates to the field of die-casting aluminum alloy, and discloses die-casting aluminum alloy and its preparation method and application. Based on the total weight of the aluminum alloy, it includes: 8 \u2011 11 wt% Si, 2.5 \u2011 5 wt% Cu, 0.5 \u2011 1.5 wt% Mg, 0.1 \u2011 0.3 wt% Ni, 0.6 \u2011 1.2 wt% Fe, 0.1 \u2011 0.3 wt% Cr, 0.03 \u2011 0.05 wt% Sr, 0 \u2011 0.3 wt% Er, 80.25 \u2011 88.1 wt% Al and impurities below 0.1 wt%. The aluminum alloy is suitable for the thin-walled parts of die casting and production of aluminum alloy, which can meet the needs of thin-walled, lightweight, high-strength and casting production of parts.

【技术实现步骤摘要】
铝合金及其制备方法和应用
本专利技术涉及压铸铝合金领域，具体涉及一种高强压铸铝合金及其制备方法和应用。
技术介绍
铝合金具有质量轻、强韧性好、耐腐蚀以及特有的金属光泽等特性，被越来越多的电子电器、通讯器材、照明器件、汽车等零部件所采用，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑的外壳，LED灯的散热器和灯罩，3G、4G无线通讯基站的散热器、机柜、滤波器，电饭煲、电磁炉、热水器的发热盘，新能源汽车的控制器机箱、驱动电机外壳等。为了满足零部件薄壁化、轻量化、高强度和铸造生产的需要，对铝合金的铸造流动性和力学性能都提出了越来越高的要求。目前最常用的铸造铝合金是Al-Si系铸造铝合金，典型牌号有ZL101、A356、A380、ADC10、ADC12等。Al-Si系铸造铝合金通常含有6.5％以上的Si元素，因而具有很好的铸造流动性，满足铸造的工艺要求。ADC12材料主要成分元素为硅9.6-12重量％，铜1.5-3.5重量％，镁≤0.3％,锌≤1.0％，铁≤0.9％，锰≤0.5％,镍≤0.5％，锡≤0.3％。ADC12材料为Al-Si-Cu系合金，其压铸成型性良好，适用于做薄壁件，常用在气缸盖罩盖、传感器支架、盖子、缸体类等产品上。但ADC12材料压铸后的产品本体力学性能一般，其抗拉强度250-280MPa，屈服强度170-190MPa，无法满足对承力要求较高的铝合金压铸件产品。CN1607261A公开了一种新压铸铝合金，主要成分(重量百分比)为：铝78-87％，硅10.0-14.0％，铜2.5-4.5％，镍0-2.0％，锰0-1.5％，其他为杂质且小于2.0％。其他杂质中各元素含量为铁0-0.5％，铬0-0.4％，钴0-0.5％，铈0-1.0％，镧0-1.0％，镁0-0.5％，钛0-0.2％，锌0-3.0％，锶0-0.07％，其他未说明之杂质元素每一种之重量百分比皆小于0.3％。镍和锰总含量保持0.5-2.0％之间。该专利技术提供的新压铸铝合金流动性佳，裂件倾向低，同时在高温强度好，能减少铸件脱膜时变形。压铸铝合金的抗张强度为45-47ksi，降伏强度为24-26ksi，伸长率(％)标距长50mm为5.0-6.0。CN102312135B公开了一种高温铝合金，具有形成选自L12、D022和D023的结晶结构的三铝化物化合物，该合金基本上由以下组成：0-2.0wt％至少一种稀土元素、0.5-14wt％硅、0.25-2.0wt％铜、0.1-3.0wt％镍、0.1-1.0wt％铁、0.1-2.0wt％锌、0.1-1.0wt％镁、0-1.0wt％银、0.01-0.2wt％锶、0-1.0wt％锰、0-0.5wt％钙、大于0-0.5wt％锗、0-0.5wt％锡、0-0.5wt％钴、0-0.2wt％钛、0-0.1wt％硼、0-0.3wt％镉、0-0.3wt％铬、0-0.5wt％铟，分别不超过1.0wt％、0.2wt％和0.5wt％的钪、锆和钇中的至少一种，其余为铝。其中，铜的量和镍的量的总和小于4.0wt％。铜的量与镍的量之比大于1.5。铁的量和锰的量的总和为0.5-1.5wt％。锰的量与铁的量之比至少为0.5。该专利技术要求含有锌元素，用于铝合金改进的机械性质和防腐蚀性。CN104328315B公开了一种提高多元铝硅合金摩擦磨损性能的工艺方法，先熔炼铸造铝硅合金为合金液，然后加入复合细化变质剂，再以合金液总质量0.5％的除气剂进行处理；其中铸造铝硅合金具体化学成分以质量百分比计为：Si7-8％，Cu3-4％，Mg0.3-0.4％，Mn0.2-0.3％，Zn0.4-0.5％，Fe≤0.35％，余为Al；复合细化变质剂的化学成分按质量百分比计算，具体为：Ti为11-13％、Cr为8-9％、Ni为9-10％、Sr为8-9％、Ce为6-7％、La为6-7％、Nb为5-6％、Pr为3.5-4％、Er为3.5-4％、Eu为3.5-4％、Y为3-3.5％、Ba为3-3.5％、B为2.5-3％、Na为2-2.5％、V为1.5-2％、余为Al；除气剂为HGJ-2铝合金无钠精炼清渣。该方法提供的合金含有锌元素，针对汽车发动机用铸造铝硅合金摩擦磨损性能的提高。CN104630581A公开了一种耐热抗磨损铝合金流利条，所述铝合金材料化学成分的质量百分比为：锶：0.005-0.015％，硅：15.55-15.65％，锰：0.26-0.28％，铬：1.71-1.73％，钛：0.012-0.015％，锆：0.22-0.24％，铜：7.9-8.1％，钼：0.13-0.17％，镁：0.08-0.16％，铬：1.86-1.88％，钨：0.027-0.029％，镍：11.5-11.7％，锌：13.2-13.4％，铁：0.5-0.7％，稀土：0.43-0.45％，其余为Al和不可避免的杂质；其中，所述稀土包括以下质量百分比的各组分：钕：12-14％，镨：3-5％，钆：11-13％，铒：16-18％，其余为镧。该专利技术公开的铝合金材料组成要求含有锌、钛、锆和钼元素，用于改善铝合金的韧性、焊接性、耐磨性等。并且该专利技术的铝合金产品具有耐高温低温，化学腐蚀、加工性能好，易焊接、耐磨损、使用寿命长等特点。CN104651679A公开了一种活塞用难溶解金属增强铝合金材料，包括：硅10.0-25.0％，铜1.5-6.0％，镍1.0-3.5％，镁0.2-1.6％，铁0.2-1.0％，钛0.05-0.3％，磷0-0.05％，锰0.05-0.6％，锆0.05-0.3％，钒0.05-0.3％，钼0-0.6％，钨0-0.6％，铌0.005-0.6％，钽0-0.6％，锶0-0.05，余量为铝Al。该专利技术为了解决现有合金材料不能满足部件在高温环境下工作的问题。CN106086545A公开了一种铝合金，原料质量百分比计为硅7.1-8.5％、铜3.8-4.7％、铁2.1-2.8％、锌1.1-1.7％、钛0.3-0.7％、锰0.6-1.3％、铬0.6-0.9％、铈0.3-0.7％、镁0.35-0.41％、镍0.55-0.57％、锶0.3-0.7％、硼0.05-0.09％、余量为铝。该专利技术的铝合金组成含有锌，用于克服现有技术中的各种铝合金的性能均较为单一，使得热塑性和耐腐蚀性能以及热处理强化等性能难以得到较优的综合，并且现有铝合金裂纹较多，延伸率较差的缺陷。CN106811630A公开了一种铝合金，以重量百分比计，该铝合金含有9-12％的Si，1-2.5％的Zn，0.6-1.5％的Mg，0.3-1％的Mn，0.5-1％的Fe，0-0.5％的添加元素，以及73.7-90％的铝；所述添加元素为Ti、Zr、Cr、Cu、Bi、Ni和Sr中的至少一种。其中Mn和Mg的重量比为0.4-0.6。该专利技术的铝合金组成含有锌，用于提升铸造铝合金的强度及热导率，实现加工成本较低的压铸工艺代替加工成本加工的挤压成型工艺，获得强度好，导热性能好，成本低廉的铝合金铸件。提供的铝合金不仅具有良好铸造性能，屈服强度能够达到200MPa以上，拉伸强度能够达到300MPa以上，延伸率能够达到3％以上；而且具有优异的导热性能，热导率能够达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压铸铝合金，以该铝合金总重为基准，包含：/n8-11重量％的Si、/n2.5-5重量％的Cu、/n0.5-1.5重量％的Mg、/n0.1-0.3重量％的Ni、/n0.6-1.2重量％的Fe、/n0.1-0.3重量％的Cr、/n0.03-0.05重量％的Sr、/n0-0.3重量％的Er、/n80.25-88.1重量％的Al和0.1重量％以下的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种压铸铝合金，以该铝合金总重为基准，包含：
8-11重量％的Si、
2.5-5重量％的Cu、
0.5-1.5重量％的Mg、
0.1-0.3重量％的Ni、
0.6-1.2重量％的Fe、
0.1-0.3重量％的Cr、
0.03-0.05重量％的Sr、
0-0.3重量％的Er、
80.25-88.1重量％的Al和0.1重量％以下的杂质。


2.根据权利要求1所述的铝合金，其中，所述铝合金包含：
9-10重量％的Si、
3-4重量％的Cu、
0.6-1重量％的Mg、
0.1-0.3重量％的Ni、
0.6-1重量％的Fe、
0.1-0.3重量％的Cr、
0.03-0.05重量％的Sr、
0.1-0.25重量％的Er、
83-86.1重量％的Al和0.1重量％以下的杂质。


3.根据权利要求1或2所述的铝合金，其中，Cu与Mg的重量比为2.5-7：1。


4.一种权利要求1-3中任意一项所述的压铸铝合金的制备方法，包括：
(1)将铝锭加热熔化，然后加入铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝镍合金、铝铁合金和铝铬合金进行第一熔炼，得到合金混合液；
(2)将所述合金混合液进行精炼和除渣后，加入铝锶合金和可选的铝铒合金进行第二熔...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，谢勇亮，李运春，廖梦觉，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44