一种铝合金及其制备方法技术

为克服现有铝合金难以兼顾力学性能要求以及延伸率的问题，本发明专利技术提供包括如下组分的铝合金：Si的含量为8

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金材料
，具体涉及一种铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]压铸是铝合金基本的成型方法之一，可用于复杂结构件中的产品设计。压铸铝合金最常用的是由日本工业标准JISH5302规定的Ai-Si-Cu系压铸用合金的ADC12，其材料流动成型性能好、成型工艺窗口大、性价比高，已被广泛应用于铝合金压铸产品。而且ADC12具有密度低、比轻度高等优点，可用于压铸壳体、小尺寸薄型、支架等。但ADC12压铸的产品强度中等，抗拉强度为230-250MPa，屈服强度为160-190MPa，延伸率<3％，难以达到手机、笔记本电脑等产品的强度和韧性指标。
[0003]由于压铸铝合金中存在共晶体，共晶体能保证良好的压铸性能，随着共晶体的增加又使得铝合金变脆，从而降低力学性能，而现有的铝合金材料对延伸率也具有较高的要求，这使得现有的铝合金很难兼顾对力学性能要求以及延伸率的要求。

技术实现思路

[0004]针对现有铝合金难以兼顾压铸的强度要求和延伸率要求的问题，本专利技术提供了一种铝合金及其制备方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种铝合金，包括如下质量百分比的组分：
[0007]Si的含量为8-12％，Cu的含量为0.005-0.15％，Mg的含量为0.2-0.5％，Mn的含量为0.4-0.6％，Fe的含量为0.08-0.3％，Cr的含量为0.001-0.05％，Ti的含量为0.08-0.12％，Zn的含量为0.002-0.2％，Sr的含量为0.005-0.04％，B的含量为0.0005-0.003％,Ga的含量为0.001-0.03％，余量为铝及其他元素，所述其他元素的总量低于0.1％。
[0008]可选的，所述铝合金包括如下质量百分比的组分：
[0009]Si的含量为9-11％，Cu的含量为0.05-0.15％，Mg的含量为0.3-0.5％，Mn的含量为0.4-0.6％，Fe的含量为0.15-0.3％，Cr的含量为0.01-0.05％，Ti的含量为0.1-0.12％，Zn的含量为0.05-0.1％，Sr的含量为0.01-0.03％，B的含量为0.001-0.003％,Ga的含量为0.01-0.03％，余量为铝及其他元素，所述其他元素的总量低于0.1％。
[0010]可选的，所述铝合金中，Mg、Mn和Fe的质量百分比含量满足：Mg+Mn+Fe＞1％。
[0011]可选的，所述铝合金中，Cr和Fe的质量百分比含量比值满足：Cr：Fe＝(1-3):100。
[0012]可选的，所述铝合金中，Mn和Fe的质量百分比含量比值满足：Mn：Fe＝(2.5-2.8)：1。
[0013]可选的，所述铝合金中，当Mg、Mn和Fe的质量百分比含量满足1％＜Mg+Mn+Fe＜1.7％时，Sr和Si的质量百分比含量满足：Sr：Si＝(3-6)：2000。
[0014]可选的，所述其他元素包括Ca、Hg、Ni、In、Co、Cd、Li、Na和P中的一种或多种。
[0015]可选的，所述铝合金中，Mn和Ga的质量百分比含量满足：Mn：Ga＝(25-45)：1。
[0016]根据本专利技术配比提供的铝合金，通过调整铝合金中各元素的配比，铝合金的屈服强度和抗拉伸强度得到显著的提高，还可以进一步保证铝合金的延伸率。而且本专利技术的铝合金还具有设备要求低、热处理步骤简单、生产周期短降低、压铸成型时铸件含气量低、避免高温起泡和变形问题的优势，应用于压铸工艺中具有良好的工艺适应性。
[0017]可选的，所述铝合金的屈服强度大于260MPa，抗拉强度为345～375MPa，延伸率为＞5％，导热率大于140W/(k
·
m)。
[0018]另一方面，本专利技术提供了一种如上所述的铝合金的制备方法，包括以下操作步骤：
[0019]按照铝合金中元素配比称取所需比例份数的Al剂、Si剂、Mn剂、Cu剂、Zn剂、Ga剂、部分Fe剂以及Ca剂，加入至熔炼炉中进行熔炼，得到熔体；
[0020]使用精炼剂对所述熔体进行精炼，去除Ca剂，通入惰性气体，扒出浮渣；
[0021]称取所需比例份数的Mg剂，加入至所述熔炼炉中；
[0022]分别称取所需比例份数的Sr剂、Cr剂、部分B剂以及剩余Fe剂进行第一变质处理；
[0023]在所述第一变质处理后，称取所需比例份数的Ti剂以及剩余B剂进行第二变质处理，除气，浇铸得到铝合金铸锭；
[0024]将所述铝合金铸锭压铸成型。
[0025]可选的，熔炼过程中加入的Ca剂中的Ca元素添加质量为0.3-1％。
[0026]可选的，去除Ca剂的方法包括：
[0027]加入AlF3去除Ca剂；
[0028]或，以所述惰性气体为载体通入氯气或四氯化碳去除Ca剂。
[0029]可选的，在所述第一变质处理中，先加入Sr剂，Cr剂与剩余Fe剂，后加入部分B剂。
[0030]可选的，将铝合金铸锭进行自然时效1-3d，然后经过1.5-2H处理温度为170-200℃的热处理。
[0031]本专利技术的制备方法中，先加入所需份数的Al剂、Si剂、Mn剂、Cu剂、Zn剂、Ga剂、部分Fe剂以及Ca剂，再加入精炼剂精炼并除去Ca剂，再加入Mg剂，后加入Sr剂、Cr剂、部分B剂以及剩余Fe剂进行第一变质处理，又引入剩余B剂和Ti剂进行第二次变质处理，浇铸压铸得到本专利技术提供的铝合金，具有较高的力学性能。本专利技术通过大量的实验发现，先引入Ca剂，之后去除Ca剂，而且在不引入多余的杂质能明显提高熔炼的效率。而通过多种合金进行变质处理，进一步地，加强铝合金的强度以及工业上的适用性范围。
具体实施方式
[0032]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。
[0033]本专利技术实施例提供了一种铝合金，包括如下质量百分比的组分：
[0034]Si的含量为8-12％，Cu的含量为0.005-0.15％，Mg的含量为0.2-0.5％，Mn的含量为0.4-0.6％，Fe的含量为0.08-0.3％，Cr的含量为0.001-0.05％，Ti的含量为0.08-0.12％，Zn的含量为0.002-0.2％，Sr的含量为0.005-0.04％，B的含量为0.0005-0.003％,Ga的含量为0.001-0.03％，余量为铝及其他元素，所述其他元素的总量低于0.1％。
[0035]根据本专利技术配比提供的铝合金，通过调整铝合金中各元素的配比，铝合金的屈服
强度和抗拉伸强度得到显著的提高，还可以进一步保证铝合金的延伸率。而且本专利技术的铝合金还具有设备要求低、热处理步骤简单、生产周期短降低、压铸成型时铸件含气量低、避免高温起本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：Si的含量为8-12％，Cu的含量为0.005-0.15％，Mg的含量为0.2-0.5％，Mn的含量为0.4-0.6％，Fe的含量为0.08-0.3％，Cr的含量为0.001-0.05％，Ti的含量为0.08-0.12％，Zn的含量为0.002-0.2％，Sr的含量为0.005-0.04％，B的含量为0.0005-0.003％,Ga的含量为0.001-0.03％，余量为铝及其他元素，所述其他元素的总量低于0.1％。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金包括如下质量百分比的组分：Si的含量为9-11％，Cu的含量为0.05-0.15％，Mg的含量为0.3-0.5％，Mn的含量为0.4-0.6％，Fe的含量为0.15-0.3％，Cr的含量为0.01-0.05％，Ti的含量为0.1-0.12％，Zn的含量为0.05-0.1％，Sr的含量为0.01-0.03％，B的含量为0.001-0.003％,Ga的含量为0.01-0.03％，余量为铝及其他元素，所述其他元素的总量低于0.1％。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金中，Mg、Mn和Fe的质量百分比含量满足：Mg+Mn+Fe＞1％。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金中，Cr和Fe的质量百分比含量比值满足：Cr：Fe＝(1-3):100。5.根据权利要求3所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金中，Mn和Fe的质量百分比含量比值满足：Mn：Fe＝(2.5-2.8)：1。6.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金中，当Mg、Mn和Fe的质量百分比含量满足1％＜Mg+Mn+Fe＜1.7％时，Sr和Si的质量百分比含量满足：Sr：Si＝(3-6)：2000。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，王梦得，安维，付景松，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：