【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金，具体而言，涉及一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金及其制备方法。
技术介绍
1、在当今节能减排和资源再生的形势下，节能环保已成为全球铝加工企业的共识，如何降低新能源汽车的制造成本是未来发展的重点。迄今为止，我国是铝合金的消费大国，每年的替换下来的废铝大概都在几十万吨以上，如何利用废铝再生合格低的铝合金产品是科技工作者面临的重要挑战，即利用废铝再生技术生产各种型号的铝合金。由于再生铝来源多种多样，其所含元素成分复杂，其中部分有害元素会形成硬脆第二相。作为再生铝合金含的合金元素最多的是铁、硅、铁、镁、锰等元素，即al-si、al-mg、al-cu、al-mn系列合金废铝合金，在铝合金生产过程中采用再生铝作为生产原料可以大幅度降低企业的生产成本。如何调节这些元素使其适用于制造新能源汽车用免热处理的压铸件是资源再生及循环一项重大需求。对于新能源汽车所用的压铸件大多都是alsimgmn合金，所以，利用再生铝合金来生产汽车用压铸件即节省了原材料又减少了生产成本以及碳中和等。然而，利用此种工艺生产的汽车压铸件用于新能源汽车轻量化是目前最直接降低生产成本的重要手段之一。当汽车使用此类压铸件时，除减低成本外汽车重量也同时减少，继而续航里程将增加、能耗将减少。一般情况下汽车用的压铸件都是alsimg系列免热处里合金，而这类合金都是大同小异，只不过都是改变添加合金元素形成的新型合金。
2、cn114293058a公开了一种高强韧免热处理材料的制备方法制备得到的材料：si 5～8％、mg 0.30～0.50％、ti 0.
3、cn114164362a公开了一种免热处理高强韧铝合金及其成形方法，该铝合金成分的质量百分比为：si 8.5～11.5％，cu 0.05～0.5％，mg 0.05～0.5％，mo0.1～0.5％，sr0.005～0.1％，b 0.005～0.1％，cd 0.05～0.3％，zr 0.05～0.25％，其余为al和不可避免杂质。该专利技术通过复合添加b和sr细化合金组织，通过加mo避免b与sr的毒化现象，及细化共晶硅尺寸及亚微米级。免热处理铸件的抗拉强度可达到300-400mpa，屈服强度为180-320mpa，伸长率8-21％。该专利技术的合金强度强韧性佳，但合金中含有一定量的有毒元素cd。
4、cn113755722a公开了一种高强韧免热处理铝合金材料：si 8.0-10.5％，fe≤0.15％，mg0.05-0.3％，zn0.05-0.3％，mn0.3-0.6％，cu≤0.1％，ti0.05-0.15％，ca≤0.005％，sr0.005-0.030％，zr0.1-0.3％，mo0.01-0.1％，v0.01-0.3％，cr≤0.02％，na≤0.002％，p≤0.002％，cd≤0.01％，li≤0.001％，b≤0.0025％，ga≤0.05％，余量为al和不可避免的杂质。采用真空压铸制备获得铸件抗拉强度为250mpa以上，屈服134mpa以上，伸长率13％以上。但是，该专利技术的合金强度有待提高。
5、cn 116949306 a公开了一种利用再生铝为原料的免热处理一体化压铸铝合金制备方法，包括熔炼、精炼和浇铸工序，是使用含fe量0.5 -3.0％的再生铝为原料，按以下质量百分比进行配料：铝(al)87.0-92.5％，硅(si)6-10.0％，铜
6、(cu)0.5-1.0％，镁(mg)0.1-0.5％，铁(fe)0.5-0.8％，锰(mn)0.5-0.8％，镧(la)0.05-0.3％。虽然该专利公开了一种再生铝为原料，但是一方面，其所公开的制备过程不详细，并非适配于工业化大型设备，同时加入了昂贵的稀土成份。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金。
2、本专利技术的第二个目的在于提供一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法。本专利技术基于工业化的大型生产装置利用再生铝合金熔体制备高强韧压铸铝合金，旨在不经过热处理的情况下即能制备得到抗拉强度、屈服强度和伸长率均较为优异的压铸件，本专利技术所提供的压铸铝合金，抗拉强度≥250mpa，屈服强度≥135mpa，伸长率≥6.0％。
3、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
4、本专利技术一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：si 7.0-10％，fe 0-0.30％，cu 0-0.01％，mn 0.2-0.7％，mg0.1-0.3％，ti0-0.15％，sr 0-0.050％，v 0-0.20％，mo 0-0.10％，cr 0-0.20％余量为铝和不可避免的杂质，杂质元素<0.15％。
5、本专利技术所提供的低成本免热处理高强韧压铸铝合金，通过添加mo、v、cr元素，没有添加稀土，在上述成份的协同下，可获得高强韧的压铸铝合金。
6、优选的方案，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：si 7.0-10.0％，fe0.2-0.30％，cu 0.005-0.01％，mn 0.2-0.3％，mg 0.1-0.2％，ti 0.1-0.15％，sr 0.01-0.050％，v 0.1-0.20％，mo 0.05-0.10％，cr 0.15-0.20％。
7、优选的方案，fe/cr为1～1.1。专利技术人发现，将fe与cr的质量比控制在上述范围内，最终所得铝合金的性能最优。
8、本专利技术一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，将废铝合金在双室反射炉中熔化，获得废铝熔体经溜槽进入下注式陶瓷过滤装置，铝合金熔体经过滤后经溜槽流入保温炉中获得再生铝合金熔体，在保温炉中进行除气、调节成分、精炼，精炼完成后，将精炼熔体进行压铸成型即得压铸铝合金。
9、本专利技术的制备方法，是针对企业的大型设备的工业化连续生产方法，其中大型双室反射炉炉容量为60吨，利用废铝合金以及中间合金进行配料、在双室反射炉熔炼、经过下注式陶瓷过滤装置过滤第一次除去铝合金熔体中的杂质，经过滤后的铝合金熔体经溜槽进入中间保温炉中进行除气和精炼、调节成分，最后经压铸成型即得压铸铝合金
10、优选的方案，将废铝合金先置于双室反射炉的第一炉室进行预热，然后将经烟气预热后的废铝合金置于双室反射炉的第二炉室中进行熔化，所述预热的烟气为第二炉室熔炼废铝合金产生的烟气。
11、本专利技术采用双室反射炉对废铝合金进行熔炼，双室反射炉是将炉膛一份为二，其优点是低能耗与高生产率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：Si 7.0-10％，Fe 0-0.30％，Cu 0-0.01％，Mn 0.2-0.7％，Mg 0.1-0.3％，Ti 0-0.15％，Sr 0-0.050％，V 0-0.20％，Mo 0-0.10％，Cr 0-0.20％，余量为铝和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：Si 7.0-10.0％，Fe 0.2-0.30％，Cu 0.005-0.01％，Mn 0.2-0.3％，Mg 0.1-0.2％，Ti 0.1-0.15％，Sr 0.01-0.050％，V0.1-0.20％，Mo 0.05-0.10％，Cr 0.15-0.20％。
3.根据权利要求1或2所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，Fe/Cr为1-1.1。
4.权利要求1-3任意一项所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，将废铝合金在双室反射炉中熔化，获得废铝熔
5.根据权利要求4所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，将废铝合金先置于双室反射炉的第一炉室进行预热，然后将经烟气预热后的废铝合金置于双室反射炉的第二炉室中进行熔化，所述预热的烟气为第二炉室熔炼废铝合金产生的烟气。
6.根据权利要求4所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，在废铝熔体经溜槽流入陶瓷过滤装置及保温炉前，对废铝熔体进行化学成分化验，若废铝熔体的化学成分符合压铸铝合金的设计成分，则直接于保温炉中对再生铝合金熔体进行除气，精炼；若废铝熔体的化学成分不符合压铸铝合金的设计成分，则待废铝熔体经溜槽流入陶瓷过滤装置及保温炉后，加入中间合金，以控制保温炉中所得再生铝合金熔体的成份符合压铸铝合金的设计成分，然后进行除气、精炼。
7.根据权利要求6所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，
8.根据权利求5或6所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，所述除气的过程为，于再生铝合金熔体中通入保护气氛，控制保护气氛的压力为0.25-0.4Mpa，并搅拌进行除气。
9.根据权利求5或6所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，
10.根据权利求5或6所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，精炼完成后，第一次静置，然后再加入预热的细化剂，搅拌，然后再进行第二次静置，最后将所得精炼熔体进行压铸成型即得压铸铝合金；
...【技术特征摘要】
1.一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：si 7.0-10％，fe 0-0.30％，cu 0-0.01％，mn 0.2-0.7％，mg 0.1-0.3％，ti 0-0.15％，sr 0-0.050％，v 0-0.20％，mo 0-0.10％，cr 0-0.20％，余量为铝和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金，按质量百分比计，组成如下：si 7.0-10.0％，fe 0.2-0.30％，cu 0.005-0.01％，mn 0.2-0.3％，mg 0.1-0.2％，ti 0.1-0.15％，sr 0.01-0.050％，v0.1-0.20％，mo 0.05-0.10％，cr 0.15-0.20％。
3.根据权利要求1或2所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金，其特征在于，fe/cr为1-1.1。
4.权利要求1-3任意一项所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特征在于，将废铝合金在双室反射炉中熔化，获得废铝熔体经溜槽进入下注式陶瓷过滤装置，过滤后经溜槽流入保温炉中获得再生铝合金熔体，在保温炉中进行除气、调节成分、精炼，精炼完成后，将精炼熔体进行压铸成型即得压铸铝合金。
5.根据权利要求4所述的一种低成本免热处理高强韧压铸铝合金的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱健勇，王岚云，代正昆，周海涛，
申请(专利权)人：安徽立兴铝业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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