【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金，具体涉及一种免热处理高强高韧铝合金及其生产工艺。
技术介绍
1、近年来，新能源汽车发展迅猛，其中续航是制约新能源汽车销量的最大因素，由于新能源汽车中，电池重量占比较大，导致车身整体重量难以控制，严重影响电池续航，因此，新能源汽车的轻量化设计尤其重要。压铸铝合金具有质轻、强度高等特点，广泛应用于新能源汽车结构件的制造领域。目前，压铸铝合金基本上均需采用固溶、时效等热处理工艺，来提升铝合金的强度和韧性，但是，热处理工艺会导致较大型的汽车结构件发生弯曲变形等现象，这就导致压铸铝合金逐渐无法满足实际工业需求，与市场脱钩。
2、免热处理压铸铝合金近年来研究火热，公开号为cn114438380b的专利技术专利公开了一种免热处理高韧性alsi铝合金及其制备方法，在不改变常规铝合金压铸生产工艺流程的基础上，通过在熔体精炼、变质、细化等方面进行创新改进，获得高韧性alsi铝合金压铸产品，因此，免热处理工艺需要配合其他工艺或者配方的改进，才可使制备铝合金具有优异的强度和韧性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种免热处理高强高韧铝合金及其生产工艺，解决了铝合金材料需要进行热处理工艺才能具有高强度、高韧性的问题。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种免热处理高强高韧压铸铝合金，按质量百分数计，包括以下原料：镁2.0-3.5％、铜1.0-1.5％、锰0.1-0.2％、镉0.2-0.3％、钪0.5-1.0％、钛0.05-0
4、所述增韧组分为石墨烯-铝配合物。
5、进一步地，所述增韧组分的制备方法包括以下步骤：
6、步骤a：取氧化石墨烯，超声分散在甲醇和n,n-二甲基甲酰胺混合溶液中，继续加入羧基乙基硅烷三醇钠盐，加毕，升温至50-60℃，保温12-16h后，停止加热，降温出料，离心出固体物料，依次使用乙醇、硝酸和去离子水洗涤至中性，真空干燥，获得氧化石墨烯中间料；
7、步骤b：将氧化石墨烯中间料超声分散在甲苯中，加入含铝物质和草酸，机械搅拌均匀后，将体系温度升高至90-95℃，恒温搅拌1-2h后，降温出料，离心分离固体产物，经洗涤和真空干燥处理后，获得石墨烯-铝配合物，即增韧组分。
8、进一步地，步骤a中，所述甲醇和n,n-二甲基甲酰胺的体积比为4-5:1。
9、进一步地，步骤b中，所述氧化石墨烯中间料、含铝物质和草酸的质量比为1:1.5-2:0.4-0.8。
10、进一步地，步骤b中，所述含铝物质为六水合氯化铝或者异丙醇铝中的任意一种。
11、在上述技术方案中，利用羧基乙基硅烷三醇钠盐对氧化石墨烯进行表面修饰，使氧化石墨烯表面形成大量活性羧基，制得氧化石墨烯中间料，由于羧基可以与铝离子发生配位作用，从而成一铝离子为配位中心的三维石墨烯-铝复合物，即增韧组分。
12、一种免热处理高强高韧压铸铝合金的生产工艺，包括以下步骤：
13、步骤一：按质量百分数配料，备用；
14、步骤二：将铝和钛置于熔炉中，升高熔炉温度至500-600℃，在此温度下恒温处理1-1.5h后，将熔炉温度升高至780-800℃，加入增韧组分，加毕，保温处理1-2h，加入铜、锰、镉、锌，恒温处理1-2h，降低熔炉温度至750-760℃，加入镁，加毕，在此温度环境下保持5-15min，再将熔炉温度升高至760-770℃，加入钪，保温处理5-15min，获得铝合金混合溶体；
15、步骤三：对铝合金混合溶体进行除气、打渣后，捞出浮渣，出炉，倒入模具中，压铸成型，即可获得高强高韧压铸铝合金。
16、进一步地，步骤三中，压铸时保持模具温度为200-250℃，浇筑温度为650-700℃。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术采用三维石墨烯-铝复合物作为增韧组分，在熔炼过程中，氧化石墨烯可被热还原，铝会被氧化成氧化铝，进一步形成三维石墨烯-氧化铝复合物，其中三维石墨烯结构中存在空隙，铝熔体可进入空隙处，与三维石墨烯形成插入式的机械稳定结构，同时，氧化铝与铝熔体之间具有良好的亲和性，进而产生少量al4c3强化晶粒，不仅能够有效避免铝合金与石墨烯之间出现界面分层导致铝合金强度降低的问题，还能改善铝合金的内部组织结构，从而增强铝合金的强度和塑性。
19、本专利技术通过在铝合金基体中添加镁、铜、锰、镉、钛、锌等合金元素，以及增强组分中含有的硅元素，可以与铝反应生成各种高强度化合物，钪元素能够起到细化晶粒、提高铝合金强度的作用，因此利用各个金属元素与增韧组分的协同作用，可使铝合金不进行热处理的前提下，依旧具有良好的强度和韧性，极大的降低了能耗，减少了生产成本。
20、当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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1.一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，按质量百分数计，包括以下原料：镁2.0-3.5％、铜1.0-1.5％、锰0.1-0.2％、镉0.2-0.3％、钪0.5-1.0％、钛0.05-0.08％、锌4.0-5.2％、增韧组分1.5-2.0％、余量为铝；
2.根据权利要求1所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，所述增韧组分的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，步骤A中，所述甲醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为4-5:1。
4.根据权利要求2所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，步骤B中，所述氧化石墨烯中间料、含铝物质和草酸的质量比为1:1.5-2:0.4-0.8。
5.根据权利要求2所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，步骤B中，所述含铝物质为六水合氯化铝或者异丙醇铝中的任意一种。
6.一种如权利要求1所述的免热处理高强高韧压铸铝合金的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的一种免热处理高强高
...【技术特征摘要】
1.一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，按质量百分数计，包括以下原料：镁2.0-3.5％、铜1.0-1.5％、锰0.1-0.2％、镉0.2-0.3％、钪0.5-1.0％、钛0.05-0.08％、锌4.0-5.2％、增韧组分1.5-2.0％、余量为铝；
2.根据权利要求1所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，所述增韧组分的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种免热处理高强高韧压铸铝合金，其特征在于，步骤a中，所述甲醇和n,n-二甲基甲酰胺的体积比为4-5:1。
4.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁灵洋，王鑫，张杰琳，肖刚，袁野，
申请(专利权)人：凤阳爱尔思轻合金精密成型有限公司，
类型：发明
国别省市：
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