用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法技术

本申请公开用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，其包括：熔化用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金，其包括8.0～9.0重量％的硅；0.6～0.9重量％的铁0.9～1.3重量％的镁；3.0～4.0重量％的铜；0.3～0.5重量％的锰；0.03～0.1重量％的钛；最多0.2重量％％的钒；0.01～0.03重量％的锶；0.01

【技术实现步骤摘要】
用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于新能源汽车电机外壳，尤其涉及一种用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源产业的布局，新能源车辆的保有量逐渐增多。受限于电池的能量密度，车辆的续航里程目前都不太理想。
[0003]为了提高新能源车辆的续航里程，在整车轻量化方面的研究逐渐深入，最常用的技术手段就是采用密度小的铝合金代替密度大的钢材或铸铁。铝合金不仅重量轻，同时强度等材料性能可以满足电机外壳的使用要求，因此被定性为电机外壳的首选材料。
[0004]目前常规的新能源电机外壳用标准A380铝合金，该材料标准抗拉强度大于320Mpa,屈服强度大于160Mpa,延伸率大于3.5％，该材料用再生铝生产，成本低。但随着整车轻量化，需要各个部件相应的减重需求，而电机外壳整体体积大，减重的贡献就很大，急需在成本未改变的情况下，使用更轻的高强度铝合金。

技术实现思路

[0005]本专利技术的一个优势在于提供一种用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，其中所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金具有大于340Mpa，屈服强度大于200Mpa，延伸率大于2％，且所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金形成的电机外壳质量比常规减重，优选可以减重20％。
[0006]为达到以上至少一个优势，本专利技术提供用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法包括：
[0007]熔化用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金，其中用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括8.0～9.0重量％的硅；0.6～0.9重量％的铁0.9～1.3重量％的镁；3.0～4.0重量％的铜；0.3～0.5重量％的锰；0.03～0.1重量％的钛；最多0.2重量％％的钒；0.01～0.03重量％的锶；0.01
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0.06重量％的稀土；单个杂质元素最多0.04重量％，其余为铝，其中Fe：(Mn+V)的比例小于2.5:1，并控制铝液温度控制在710～730℃之间；
[0008]铝液温度降低至710～730℃时，通过移动式旋转除气机将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，精炼时间30分钟，并在静止后用在线侧氢仪检测含气量，达到0.15ml/100g以下时，高压压铸，以形成用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金。
[0009]根据本专利技术一实施例，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括：最多1.2重量％的锌。
[0010]根据本专利技术一实施例，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括0.7～0.9重量％的铁。
[0011]根据本专利技术一实施例，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括0.01～0.2重量％的钒。
[0012]根据本专利技术一实施例，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括：0.01～0.03重量％的稀土。
[0013]根据本专利技术一实施例，所述稀土元素选自镧、铈中的至少一种。
[0014]根据本专利技术一实施例，Fe：(Mn+V)的比例大于1:1。
具体实施方式
[0015]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0016]依本专利技术一较佳实施例的一种高压铸造的铝合金将在以下被详细地阐述，其中所述高压铸造的铝合金包括：
[0017]8.0～9.0重量％的硅；
[0018]0.6～0.9重量％的铁；
[0019]0.9～1.3重量％的镁；
[0020]3.0～4.0重量％的铜；
[0021]0.3～0.5重量％的锰；
[0022]最多1.2重量％的锌；
[0023]0.03～0.1重量％的钛；
[0024]最多0.2重量％％的钒；
[0025]0.01～0.03重量％的锶；
[0026]0.01
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0.06重量％的稀土；
[0027]单个杂质元素最多0.04重量％，其余为铝。
[0028]Fe能减少产品粘模倾向，易于压铸，在没有Mn/Cr/V的基础上，Fe在1.0％～1.5％是有益的，低于0.5％则使铝合金液易与模具粘合而拉伤，以致铸件表面多肉或崩缺，特别是当铁含量在0.4重量％以下时尤为强烈。
[0029]而铝硅系、铝硅铜系合金若含过量铁，则会生成金属化合物，从而使产品局部硬点，产品易产生裂纹，并且导致材料延伸率降低；故含铁量应控制在0.6～0.9重量％范围内，优选为0.7～0.9重量％。
[0030]Mn的加入可以改变β
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Fe相的形态，使其变为α
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AlFeSi。这是因为Mn和Fe具有相似的原子半径。因此Mn可以被Fe取代，并且β
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Fe相可以转变成α
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AlFeSi。如果连续添加Mn过量，也会形成大块状的α
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AlFeSi，这被认为是污泥，不利于合金的力学性能。由此可以看出，Mn导致了β
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AlFeSi向α
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AlFeSi的转变，因此锰含量控制在0.3～0.5％之内。
[0031]硅在高压铸造的铝合金中的份额为8.0～9.0重量％，在该范围内，合金属于亚共晶体系，材料收缩小，高压铸造过程中凝固潜热高，流动性及热裂指数最佳，尤其是生产壁厚厚大的电机外壳，对材料收缩及热裂要求高。
[0032]镁在压铸铝合金中的份额为0.9～1.3重量％时，镁能够增强合金的强度和硬度，因为铝硅合金中加入镁主要以Mg2Si相，每增加0.1％的镁，屈服强度能增加5～10Mpa，该元素对提高铝合金强度明显，并且价格与铝差异很小。
[0033]铜在铸造铝合金中的份额为3.0～4.0重量％，铜与铝基体生成Al2Cu，与铝基体固溶，提高强度，适当的铜含量能提高材料的可加工性及流动性，过量的铜会产生过剩相强化，急剧降低材料延伸率。
[0034]钒在铝合金的比例最多0.2重量％，钒的加入让β
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Fe相的平均长度随V含量的增加逐渐变小，这是因为V的加入与Al、Si及一部分Fe生成了AlSiVFe相，即V的加入消耗掉了一部分Fe，在有锰的情况下，V将鱼骨状α
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AlFeMnSi球化，提高材料塑性。优选地，所述钒在铝合金的比例为0.01～0.2重量％。
[0035]钛在铸造铝合金中的份额为0.03～0.1重量％，钛与铝生产AlTi3，能起到细化晶粒的效果，达到提高材料强度及塑性的目的。
[0036]在结晶学上锶能改变金属间化合物相的行为，因此用锶元素进行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，其特征在于，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法包括：熔化用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金，其中用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金包括8.0～9.0重量％的硅；0.6～0.9重量％的铁0.9～1.3重量％的镁；3.0～4.0重量％的铜；0.3～0.5重量％的锰；0.03～0.1重量％的钛；最多0.2重量％％的钒；0.01～0.03重量％的锶；0.01
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0.06重量％的稀土；单个杂质元素最多0.04重量％，其余为铝，其中Fe：(Mn+V)的比例小于2.5:1，并控制铝液温度控制在710～730℃之间；铝液温度降低至710～730℃时，通过移动式旋转除气机将铝合金无钠精炼剂压入进行精炼，精炼时间30分钟，并在静止后用在线侧氢仪检测含气量，达到0.15ml/100g以下时，高压压铸，以形成用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金。2.根据权利要求1所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，其特征在于，Fe：(Mn+V)的比例小于2.01:1。3.根据权利要求1所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造铝合金的制备方法，其特征在于，所述用于新能源车辆外壳的高强高压铸造...

【专利技术属性】
技术研发人员：程帅，杜燕军，张跃波，
申请(专利权)人：帅翼驰新材料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：