本发明专利技术涉及用于砂型铸造工艺和永久型铸造工艺的高耐腐蚀性铝合金，尤其涉及具有改善的耐腐蚀性和针对砂型和永久型铸造工艺而言改善的浇铸性质的铝基铸造合金。铝基铸造合金包含大约４．０ｗｔ％－大约７．０ｗｔ％的硅、至少８７ｗｔ％的铝、大约０．２５ｗｔ％－大约０．５ｗｔ％的锰、最多０．０８ｗｔ％的铜和大约０．２ｗｔ％－大约０．８ｗｔ％的铁。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，尤其涉及铝铸造合金，更尤其涉及用于砂型铸造工艺(sand mold casting process)禾口永久型铸造工艺(permanentmold casting process)的招铸造α全口巫ο
技术介绍
由已知铝合金的铸造形成的部件对于一些汽车应用而言可能耐腐蚀性不足。暴露 于极端温度、水、雪、冰和湿气以及腐蚀诱导性材料比如盐、以及能够保留湿气和盐的赃物 和道路尘垢的铝车辆部件最终往往出现明显的腐蚀。美国专利US6733726B2提供了适用于车辆应用的压铸部件的铝合金。铝压铸合金 的特征在于铜含量极低、锰含量足以增强该合金的稳定性并对强度性质具有积极影响、且 硅含量足以赋予优异的流动性、耐热撕扯性和针对良好可压铸能力的进料特征。该铝压铸 合金含有大约4. 5-大约12衬％硅、至少87衬％铝、大约0. 25wt% -大约0. 5衬％锰和最大 0. 08衬％铜。所得到的铝合金具有改善的耐腐蚀性和优异的强度特征；但是，该合金主要是 针对压铸工艺(die casting)而配制，在所述压铸工艺中该合金承受用于将熔融合金引入 压铸模具的高表压。砂型和永久型铸造工艺对于形成一些部件而言可以是压铸的更成本有效的替换 方式。和压铸相比，砂型和永久型铸造工艺在将熔融铝合金引入模具时要求极低表压直至 不需要表压。砂型铸造是如下工艺其中，熔融金属倒入处于重力或低压或真空下的由砂 子形成的模具中，并保持直至合金冷却和固化。永久型铸造和砂型铸造类似，不同之处在于 模具典型地是由熔点高于倒入模具中的合金的金属形成。由砂型铸造和永久型铸造形成 的部件可以经热处理以获得所需的机械性质。由针对压铸设计的铝合金形成的部件不能热 处理，所以需要对合金配方进行定制以在铸造原样(as-cast)的部件中提供所需的机械性 质。合意地是具有最适于砂型和永久型铸造工艺的铝铸造合金，其中所述合金具有高 耐腐蚀性，但仍然具有和US6733726B2中公开的压铸用铝合金相似的足够强度。还合意地 是具有容易热处理的铝铸造合金。进一步合意地是具有如下铝铸造合金其在铝攻击和溶 解工具钢方面(称作钎焊的情况)的天然亲和性降低。
技术实现思路
本专利技术涉及用于砂型和永久型铸造工艺的、具有改善的耐腐蚀性和优异的强度特 征的铝合金。和已知的铝合金相比，本专利技术的铝合金特征在于铜含量极低、锰含量足以产生 优异的强度性质、硅含量适于熔融合金在正常重力下流体流入到模具中、和铁含量足以使 金属模具的钎焊最小化。该更低的硅含量提供了改善的机械性质，而该更低的铁含量提供 了增大的强度和在适当升高的温度下更好的蠕变性质和改善的延展性。对本领域技术人员而言，参加下列的说明书和权利要求，将进一步理解和欣赏本专利技术的这些和其它特征、优点和目标。 具体实施例方式根据本专利技术的原理，具有改善的耐腐蚀性和优异的砂型和永久性铸造性质的铝铸 造合金包含有效获得提高的耐腐蚀性的较低铜含量、用于改善机械性质的较低硅含量、和 用于增强拉伸强度和延展性并减少收缩和钎焊的较低铁含量。本专利技术的铝合金典型具有大约4. Owt % -大约8. 5wt%、优选大约4. Owt % -大约 7. Owt %的硅含量。铁优选添加到本专利技术的铝合金中以降低在铸造过程中模具粘附或钎焊的趋势。铁 的合适量是大约0. 2wt% -大约0. 8wt%。传统的铝铸造合金典型地包含较高含量的铜，以便改善铸件的可加工性、强度和 硬度。但是，铜降低对一般性腐蚀的抗性，所以在本专利技术的铝合金中以较低量存在(如果 有的话)。为了获得优异的耐腐蚀性，本专利技术的铝合金典型地包含0. OSwt %或更少，优选 0. 05wt%或更少的铜。大多数铝铸造合金的铝含量是大约86重量％或更少。例如，最常用的铝压铸合 金(合金380. 0)包含大约79wt% -大约83wt%铝。常规的耐腐蚀性铝压铸合金，即合金 360. 0和413. 0，分别包含大约85wt% -大约86.和大约82wt% -大约84wt%铝。 与此相反，本专利技术的用于砂型和永久性铸造的铝合金具有较高铝含量并因而显示出高于合 金380.0大约20%的导热率。锰的存在量是大约0. 25wt % -大约0. 5wt%以提高强度，更优选是大约 0. 3wt% -大约0. 5wt%,最优选是大约0. 40wt%。锰的这些含量发现对所述较低含量的铜 至少部分进行了补偿，以提高强度性质而不明显负面影响耐腐蚀性。镁、镍、锌和锡可以在所述合金中以相对次要量存在，优选大约1. 5%或更少，更优 选大约或更少，甚至更优选大约0. 6%或更少。其他元素不是合意的，优选以小于0. 5wt%更优选小于0. 03wt%的量存在。和已知的铝合金相比，本专利技术的铝合金采用更低的硅含量和更高的铁和锰含量， 来提高强度和控制晶粒结构。具有更高锰含量的优点是提高热处理在获得所需性质方面的 敏感性。具有更高锰含量的另一优点是锰和镁的结合来确保该合金具有更大程度的稳定 性。另外，更高的铁有助于降低铝冲击和溶解工具钢(称作钎焊的情况)的天然亲和力。实施本专利技术的人以及本领域技术人员会理解，在不偏离所公开的概念的精神情况 下可以对本专利技术进行各种修改和改进。所提供的保护范围由权利要求和法律允许的理解宽 度而确定。权利要求铝基合金，包含至少大约87wt％的铝；大约4.0wt％ 大约8.5wt％的硅；大约0.25wt％ 大约0.5wt％的锰；最多大约0.08wt％的铜；和大约0.2wt％ 大约0.8wt％的铁。2.权利要求1的合金，其中硅的存在量为大约4.Owt% -7. Owt%。3.权利要求1的合金，具有最多0.05wt%铜。4.权利要求1的合金，其中铝在所述合金中的存在量是至少88wt%。5.权利要求1的合金，其中铝在所述合金中的存在量是至少89wt%。6.权利要求1的合金，其中锰的存在量是大约0.3wt% -大约0. 5wt%07.由铝合金制备的制品，所述铝合金包含 至少大约87 丨％的铝；大约4. Owt % -大约8. 5wt%的硅； 大约0. 25wt% -大约0. 5 1%的锰； 最多大约0. 08wt%的铜；和 大约0. 2wt% -大约0. 8wt%的铁。全文摘要本专利技术涉及用于砂型铸造工艺和永久型铸造工艺的高耐腐蚀性铝合金，尤其涉及具有改善的耐腐蚀性和针对砂型和永久型铸造工艺而言改善的浇铸性质的铝基铸造合金。铝基铸造合金包含大约4.0wt％-大约7.0wt％的硅、至少87wt％的铝、大约0.25wt％-大约0.5wt％的锰、最多0.08wt％的铜和大约0.2wt％-大约0.8wt％的铁。文档编号C22C21/02GK101921936SQ201010198848公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月8日 优先权日2009年6月9日专利技术者K·F·奥康诺尔 申请人:德尔菲技术公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
铝基合金，包含： 至少大约８７ｗｔ％的铝； 大约４．０ｗｔ％－大约８．５ｗｔ％的硅； 大约０．２５ｗｔ％－大约０．５ｗｔ％的锰； 最多大约０．０８ｗｔ％的铜；和 大约０．２ｗｔ％－大约０．８ｗｔ％的铁。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KF奥康诺尔，
申请(专利权)人：德尔菲技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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