本发明专利技术提供了一种高强、高耐腐蚀铸造铝合金及其压力铸造制备方法，所述合金由按一定重量百分比计的如下元素组成：Si，Mg，Fe，Mg，Zn，Sr，Cu，M，余量为Al，其中M为Ti，Zr，V中至少一种元素或加入RE元素。本发明专利技术的高强、高耐腐蚀铸造铝合金经压铸后，未经热处理的合金的室温抗拉强度σb≥315MPa，室温延伸率δ≥3.0％，而且具有良好的耐腐蚀性，无需时效、固溶热处理便可应用于汽车零件，满足汽车轻量化发展的需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高强、高耐腐蚀铸造铝合金及其压力铸造制备方法，属于工业用铝合金及制造领域。
技术介绍
Al-Si系合金的流动性好、铸件致密、不易产生铸造裂纹，具有良好的铸造性能、抗蚀性能和中等的切削加工性能，是比较理想的铸造合金，己成为制造业中最受重视的结构材料之一。但目前铸造Al-Si合金的力学性能不尽如人意，强度和硬度一般，韧性较低。A380铝合金是美国牌号的压铸铝合金，也是最广泛使用的Al-Si系合金，其Si含量高达7.5wt％～9.5wt％，有良好的铸造性能，而高的Cu含量(3.0wt％～4.0wt％)可获得高的强度和良好的可加工性，现已被广泛应用于交通运输行业(汽车、摩托车等工业)、航天航空、电子/电器等各个领域。同时，也因为A380中Cu含量高，生成的富Cu相的标准电极电位高，在潮湿或者液体环境中易于腐蚀。A360铝合金也是使用较为广泛的Al-Si系压铸合金，跟A380相比最显著的区别是Cu含量低，最大值为0.6％，形成的富铜相比A380少很多，耐腐蚀性能也略好于A380合金，但由于其熔焊和铜焊性能差，限制了在工业生产中的应用，一般用作盖板和仪器外壳。因此，开发研制新型能够替代部分铝合金的高强韧铸造铝合金压铸材料及其铸造工艺才是铝合金未来的发展方向
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种高强度、耐腐蚀性的铸造铝合金及其压力铸造的制备方法，以解决上述问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供了一种高强、高耐腐蚀的压铸铝合金，其包括按重量百分数计的如下元素：Si7.0～15％，Mg0.2～0.6％，Mn0.2～1.0％，Zn0～1.0％，Sr0.02～0.1％，Fe0.4～1.0％，Cu0～0.5％，M0.01～1.5％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，Al的重量分数不低于78％，M为RE或含有Ti、Zr和V中的至少一种元素的组合元素。作为优选方案，所述RE选自Gd、La、Y、Nd、Sm、Er、Yb、Ce中的至少一种。作为优选方案，所述组合元素中，按合金中的所有元素总量计，Ti的重量分数为0～0.5％、Zr的重量分数为0～0.5％、V的重量分数为0～0.5％。第二方面，本专利技术还提供了一种如前述的高强、高耐腐蚀的压铸铝合金的制备方法，其包括如下步骤：将铝源、镁源、锌源和含有硅、锰和锶的至少一种中间合金均去除氧化层并烘干预热至200℃；将占铝源总质量5～15％的铝源在710～720℃下熔化成熔池后，加入剩余铝源；待铝源全部熔化后，升温至720℃，将含铝和硅的中间合金分2～4次加入，并保持温度恒定在710～720℃；待所述含有铝和硅的中间合金全部熔化后，升温至740℃，依次加入含有铝和锰的中间合金、含有铝和锶的中间合金、含有铝和铜的中间合金、含有铝、钛和硼的中间合金、含有铝和锆的中间合金、含有铝和钒的中间合金、含有铝和铁的中间合金及稀土中间合金，待所有中间合金都加入完毕后在740℃保温15～20分钟；待所有中间合金都熔解完毕，将熔体温度降至695～705℃加入镁源和锌源，待所述镁源和锌源都完全熔化后，在715～725℃时加入精炼剂进行精炼，精炼后静置10～20分钟，在710～730℃撇去表面浮渣，得到铝合金熔体；将所述铝合金熔体降温至630～680℃之间，以0.5～8m/s的速度压射到预热至240～270℃的模具中，冷却后得到所述高强、高耐腐蚀的压铸铝合金。作为优选方案，所述含有铝和硅的中间合金为AlSi23，所述含有铝和锰的中间合金为AlMn10，所述含有铝和锶的中间合金为AlSr10、所述含有铝和铜的中间合金为AlCu50、所述含有铝、钛和硼的中间合金为AlTi5B1、所述含有铝和锆的中间合金为AlZr4、所述含有铝和钒的中间合金AlV5、所述含有铝和铁的中间合金为AlFe20，所述稀土中间合金为AlRE10中间合金。作为优选方案，所述精炼剂的添加量为原料总重量的0.5～1.5％。作为优选方案，所述精炼剂由按重量百分数计的如下组分组成：碳酸钙为50～70％，氯化钠为10～30％，氯化钾为10～30％。作为优选方案，所述精炼的温度不超过730℃，搅拌时间不超过10min。本专利技术中，其主要原理是对于压力铸造Al-Si系合金而言，Fe作为有害元素会在基体中形成粗大的片状和针状相，使合金的强度和塑性降低，但对于压力铸造Al-Si系合金而言，Fe含量须≥0.4wt.％以防止粘模及提高合金的高温性能，因此在合金中加入适量的Mn元素可以降低Fe对合金的有害影响，且适量的Mn也能提高合金的耐热性和致密性。专利技术中的合金成分去降低了Cu元素含量，即降低了Cu元素对合金耐腐蚀性能的影响，同时在Al-Si合金中加入Mg等元素，可以形成室温强化相Mg2Si，保证合金的力学性能，在压力铸造在生产过程中，不需要庞大的加工设备，可以浇注成形状复杂的零件，节约金属、降低成本以及减少工时等，提高了中间合金的市场竞争力，适合推广到规模化工业生产中。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、合金原料均为纯金属和中间合金，来源广泛，整个制备过程无杂质元素渗入，制备的铝合金杂质含量极低；2、铸造过程中精炼剂的使用可有效去除铝合金熔液中杂质，有效改善了铝合金的机械性能和耐腐蚀性能；3、适量的RE可有效提高已有高强铝合金的性能。稀土与Al，Si，Mg等元素形成稀土化合物，大大提高了合金的室温和高温强度。使用稀土处理，细化了初晶硅和共晶硅，延伸率也得到提高。4、本方法制备的合金材料具有高的抗拉强度，屈服强度和高的延伸率，并具有耐腐蚀性能好等特点，符合汽车铝合金零部件的使用要求，满足汽车轻量化发展的需求；5、综上所述，采用本工艺制备的铝合金材料力学性能优异，制成的材料无气孔缺陷，且工艺简单，安全可靠，操作方便，具有较高的市场竞争力，适合推广到规模化工业生产中。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为实施例1中制备压铸铝合金铸态金相组织图；图2为实施例2中制备压铸铝合金铸态金相组织图；图3为实施例3中制备压铸铝合金铸态金相组织图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高强、高耐腐蚀的铸造铝合金，其特征在于，包括按重量百分数计的如下元素：Si 7.0～15％，Mg 0.2～0.6％，Mn 0.2～1.0％，Zn 0～1.0％，Sr 0.02～0.1％，Cu 0～0.5％，Fe 0.4～1.0％，M 0.01～1.5％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，Al的重量分数不低于78％，M为RE或含有Ti、Zr和V中的至少一种元素的组合元素。
【技术特征摘要】
1.一种高强、高耐腐蚀的铸造铝合金，其特征在于，包括按重量百分数计的如
下元素：Si7.0～15％，Mg0.2～0.6％，Mn0.2～1.0％，Zn0～1.0％，Sr0.02～0.1％，Cu
0～0.5％，Fe0.4～1.0％，M0.01～1.5％，余量为Al和不可避免的杂质，其中，Al的重
量分数不低于78％，M为RE或含有Ti、Zr和V中的至少一种元素的组合元素。
2.如权利要求1所述的高强、高耐腐蚀的铸造铝合金，其特征在于，所述RE
选自Gd、La、Y、Nd、Sm、Er、Yb、Ce中的至少一种。
3.如权利要求1所述的高强、高耐腐蚀的压铸造铝合金，其特征在于，所述组合
元素中，按合金中的所有元素总量计，Ti的重量分数为0～0.5％、Zr的重量分数为
0～0.5％、V的重量分数为0～0.5％。
4.一种如权利要求1～3中任意一项所述的高强、高耐腐蚀的压铸造铝合金的制
备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将铝源、镁源、锌源和含有硅、锰和锶的至少一种中间合金均去除氧化层并烘
干预热至200℃；
将占铝源总质量5～15％的铝源在710～720℃下熔化成熔池后，加入剩余铝源；
待铝源全部熔化后，升温至720℃，将含铝和硅的中间合金分2～4次加入，并
保持温度恒定在710～720℃；
待所述含有铝和硅的中间合金全部熔化后，升温至740℃，依次加入含有铝和
锰的中间合金、含有铝和锶的中间合金、含有铝和铜的中间合金、含有铝、钛和硼
的中间合金、含有铝和锆的中间合金、含有铝和钒的中间合金、含有铝和铁的中间
合金及稀土中间合金，...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶兵，丁文江，鲍庆煌，蒋海燕，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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