【技术实现步骤摘要】
本公开涉及压铸铝合金，具体地，涉及一种压铸铝合金材料及其制备方法、汽车结构件。
技术介绍
1、铝合金以密度小、导热及流动性能好等优点而广泛应用在电机的压铸壳体。当前工业应用最多的压铸铝合金材料为alsicu系合金。
2、同样随着新能源汽车的发展，电驱动行业也随之不断地追求极致的功率密度，带来的影响就是对轻量化和高功率具有极致的要求。而随之应运而生的便是使用高强度压铸铝合金的电驱壳体，通过高强度高屈服的电驱壳体能同时解决轻量化及高功率的要求，通过高强度而实现局部的减薄设计能带来减重的效益，而通过高强度也能满足高功率高扭矩所要求的强度性能，在当前一些最高性能电驱动的功率扭矩需求下，甚至要求电驱壳体本体的屈服强度性能达到240mpa以上，因此，开发电驱壳体用的超高强免热处理铝合金势在必行。
3、此外，常规铝合金的性能都是测试的压铸或者浇注的试棒或者试片的性能，其和在零部件上测试的性能差异较大，而且没有明确的对应关系。因此，为了更加真实地反映材料在实际零件上的性能，应当更加关注电驱壳体的本体性能，即在零部件本体上进行取样测试。同时，电机工作工况温度最高可达到120℃，某些设计下甚至可能更高，因此在考察材料室温性能的前提下，满足高温性能也是必须的。就金属力学性能而言，常用的测试方法为常温下的单向拉伸试验，得到应力-应变曲线。但是在能源、化工、冶金、航空航天等领域，大量零部件必须长期在高温条件下服役，如电厂超超临界火电机组运行参数可达26.25mpa，600℃。对于在高温条件下使用的金属材料，如果仅以常温短时静载下的
技术实现思路
1、本公开的目的是提供一种压铸铝合金材料及其制备方法、汽车结构件，可以在免热处理的条件下，提升压铸材料的屈服强度、抗拉强度和延伸率，满足电驱壳体的本体性能需求；还可以改善压铸材料的高温性能和抗蠕变性能。
2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种压铸铝合金材料，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.5～13重量的si，0.1～1重量％的mn，0～0.5重量％的fe，1.5～3重量％的cu，0.5～2重量％的mg，1.0～2.5重量％的zn，0.02～0.5重量％的ti，0.02～0.08重量％的sr，0.02～0.1重量％的zr，0～0.1重量％的ni，0.1重量％以下的杂质和余量的al。
3、可选地，所述压铸铝合金材料还含有bi元素；优选地，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括0.01～0.1重量％的bi。
4、可选地，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.8～12重量的si，0.2～0.8重量％的mn，0～0.5重量％的fe，1.5～3.0重量％的cu，0.03～0.1重量％的bi，0.5～2.0重量％的mg，1.3～2.3重量％的zn，0.02～0.5重量％的ti，0.02～0.08重量％的sr，0.02～0.1重量％的zr，0～0.1重量％的ni，0.1重量％以下的杂质和余量的al。
5、可选地，所述压铸铝合金材料中，cu元素与bi元素的含量之比为40以下，可选地，cu元素与ni元素的含量之比为50以下。
6、可选地，所述压铸铝合金材料不包含mo。
7、可选地，所述压铸铝合金材料的本体性能包括：屈服强度为240mpa以上，抗拉强度为320mpa以上，延伸率为1.5％以上。
8、本公开第二方面提供一种制备压铸铝合金材料的方法，包括以下步骤：
9、s1、将合金原料混合物于熔炼炉中进行熔炼处理，得到第一合金熔液，所述合金原料混合物包括：8.5～13重量的si，0.1～1重量％的mn，0～0.5重量％的fe，1.5～3重量％的cu，0.5～2重量％的mg，1.0～2.5重量％的zn，0.02～0.5重量％的ti，0.02～0.08重量％的sr，0.02～0.1重量％的zr，0～0.1重量％的ni，0.1重量％以下的杂质和余量的al；
10、s2、将所述第一合金熔液于中转炉中进行除气处理、精炼处理和第一扒渣处理，得到第二合金熔液；
11、s3、将所述第二合金熔液于机边炉中进行保温处理和第二扒渣处理，得到第三合金熔液；
12、s4、对所述第三合金熔液进行压铸处理。
13、可选地，步骤s1中，所述熔炼处理的条件包括：熔炼温度为740～760℃，熔炼气氛温度为700～950℃，熔炼时间为3～13h。
14、可选地，步骤s2中，所述除气处理的条件包括：除气转数为400～500r/min，除气气源压力为0.35～0.45mpa，除气温度为760～770℃，除气时间为8～10min；
15、所述精炼处理包括：向除气处理后的第一熔体中通入带有精炼剂粉末的氮气进行第一精炼，再次通入带有精炼剂粉末的氮气进行第二精炼
16、所述第一扒渣处理包括利用扒渣工具去除浮渣。
17、可选地，步骤s3中，所述保温处理的条件包括：保温温度为660～680℃，保温时间为30～40min；
18、所述第二扒渣处理包括利用扒渣工具去除浮渣。
19、可选地，步骤s4中，所述压铸处理的条件包括：铸造压力为60mpa以上，高速速度为3.5m/s以上，真空度为100mbar以下，铝液温度为660～680℃，模具喷涂后温度为120～150℃以上，压射延迟时间为1s以下。
20、本公开第三方面提供根据本公开第二方面所述的方法制备得到的压铸铝合金材料。
21、本公开第四方面提供一种汽车结构件，包括压铸铝合金材料，所述压铸铝合金材料为本公开第一方面或者第三方面所述的免热处理的压铸铝合金材料。
22、通过上述技术方案，本公开提供一种压铸铝合金材料及其制备方法、汽车结构件，该铝合金材料通过合金化控制以及ai模型迭代，通过探索合金材料的元素配比含量，实现压铸铝合金材料的复合变质及细晶强化的效果，得到强度与延伸率综合最优的适用于电机壳体的材料；本公开的压铸铝合金的性能在电机壳体模具上得到了充分验证，在电机筒壁位置(即电机要求强度最高的位置)，能实现本体取样性能，压铸铝合金材料具有较高的强度和延伸率；且cu含量更低，从合金角度考虑，其耐腐蚀性能更好；并且本公开的压铸铝合金材料的高温性能和抗蠕变性能也具有一定的提升，适用于电驱动位于底盘的应用环境；本公开的压铸铝合金无需热处理，即可达到其他常规合金热处理后的性能，无需热处理既能节约成本与减少碳排放，对于零部件的尺寸精度也有较大的收益；本公开的压铸铝合金成本较低，成分中不含稀土，且相比于其他高强铝合金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压铸铝合金材料，其特征在于，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.5～13重量的Si，0.1～1重量％的Mn，0～0.5重量％的Fe，1.5～3重量％的Cu，0.5～2重量％的Mg，1.0～2.5重量％的Zn，0.02～0.5重量％的Ti，0.02～0.08重量％的Sr，0.02～0.1重量％的Zr，0～0.1重量％的Ni，0.1重量％以下的杂质和余量的Al。
2.根据权利要求1所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料还含有Bi元素；优选地，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括0.01～0.1重量％的Bi。
3.根据权利要求2所述的压铸铝合金材料，其特征在于，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.8～12重量的Si，0.2～0.8重量％的Mn，0～0.5重量％的Fe，1.5～3.0重量％的Cu，0.03～0.1重量％的Bi，0.5～2.0重量％的Mg，1.3～2.3重量％的Zn，0.02～0.5重量％的Ti，0.02～0.08重量％的Sr，0.02～0.1重量％的
4.根据权利要求1所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料中，Cu元素与Bi元素的含量之比为40以下，可选地，Cu元素与Ni元素的含量之比为50以下。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料不包含Mo。
6.根据权利要求1所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料的本体性能包括：屈服强度为240MPa以上，抗拉强度为320MPa以上，延伸率为1.5％以上。
7.一种制备压铸铝合金材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S1中，所述熔炼处理的条件包括：熔炼温度为740～760℃，熔炼气氛温度为700～950℃，熔炼时间为3～13h。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S2中，所述除气处理的条件包括：除气转数为400～500r/min，除气气源压力为0.35～0.45MPa，除气温度为760～770℃，除气时间为8～10min；
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S3中，所述保温处理的条件包括：保温温度为660～680℃，保温时间为30～40min；
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤S4中，所述压铸处理的条件包括：铸造压力为60MPa以上，高速速度为3.5m/s以上，真空度为100mbar以下，铝液温度为660～680℃，模具喷涂后温度为120～150℃以上，压射延迟时间为1s以下。
12.根据权利要求7～11中任意一项所述的方法制备得到的压铸铝合金材料。
13.一种汽车结构件，其特征在于，包括压铸铝合金材料，所述压铸铝合金材料为权利要求1～6和12中任意一项所述的压铸铝合金材料。
...【技术特征摘要】
1.一种压铸铝合金材料，其特征在于，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.5～13重量的si，0.1～1重量％的mn，0～0.5重量％的fe，1.5～3重量％的cu，0.5～2重量％的mg，1.0～2.5重量％的zn，0.02～0.5重量％的ti，0.02～0.08重量％的sr，0.02～0.1重量％的zr，0～0.1重量％的ni，0.1重量％以下的杂质和余量的al。
2.根据权利要求1所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料还含有bi元素；优选地，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括0.01～0.1重量％的bi。
3.根据权利要求2所述的压铸铝合金材料，其特征在于，以所述压铸铝合金材料的总重量为基准，所述压铸铝合金材料包括：8.8～12重量的si，0.2～0.8重量％的mn，0～0.5重量％的fe，1.5～3.0重量％的cu，0.03～0.1重量％的bi，0.5～2.0重量％的mg，1.3～2.3重量％的zn，0.02～0.5重量％的ti，0.02～0.08重量％的sr，0.02～0.1重量％的zr，0～0.1重量％的ni，0.1重量％以下的杂质和余量的al。
4.根据权利要求1所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所述压铸铝合金材料中，cu元素与bi元素的含量之比为40以下，可选地，cu元素与ni元素的含量之比为50以下。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的压铸铝合金材料，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：张兴孟，陈孝督，龚俊川，
申请(专利权)人：小米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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