一种铝合金及其制备方法和铝合金结构件技术

本申请提供了铝合金及其制备方法和铝合金结构件。所述铝合金包括；8.0

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法和铝合金结构件


[0001]本申请涉及材料
，具体的，涉及一种铝合金及其制备方法和铝合金结构件。

技术介绍

[0002]铝合金具有质量轻、韧性好、耐腐蚀以及特有的金属光泽等特性，被越来越多的电子电器、通讯器材、照明器件、汽车等零部件所采用，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑的外壳，LED灯的散热器和灯罩，新能源汽车的控制器机箱、驱动电机外壳等。上述应用，对铝合金的强度和韧性提出了更高的要求。目前最常用的铸造铝合金是Al
‑
Si系铸造铝合金，该Al
‑
Si系铸造铝合金具有很好的铸造流动性，能够满足铸造的工艺要求，但力学性能一般，无法满足对强度要求较高的铝合金压铸件产品。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种具有较高的屈服强度高、抗拉强度好及延伸率好的铝合金。
[0004]在本申请的一个方面，本申请提供了一种铝合金，所述铝合金包括：
[0005]8.0
‑
13.0wt％的Si；
[0006]2.0
‑
3.0wt％的Cu；
[0007]3.0
‑
5.0wt％的Zn；
[0008]0.6
‑
0.9wt％的Mg；
[0009]0.5
‑
0.8wt％的Mn；
[0010]0.1
‑
0.3wt％的Fe；
[0011]0.05
‑
0.35wt％的Zr；
[0012]0.01
‑
0.05wt％的Ti；
[0013]0.005
‑
0.04wt％的Sr；
[0014]0.001
‑
0.02wt％的Cr；
[0015]0.01
‑
0.02wt％的Ga；
[0016]0.001
‑
0.35wt％的Er；
[0017]0.005
‑
0.1wt％的Ni；
[0018]余量为Al和不可避免的杂质；
[0019]其中，Er的重量含量与Zr的重量含量比为0.01
‑
1.0:1。
[0020]该铝合金通过控制合金元素的组成及含量，并控制铝合金中Er的重量含量与Zr的重量含量比为0.01
‑
0.5:1，使得到的铝合金在具有较高的屈服强度高的同时，兼具好的抗拉强度和好的延伸率，适用于对强度和韧性要求高的结构件，如3C产品结构件等。
[0021]在本申请的另一个方面，本申请提供了一种制备前面所述的铝合金的方法。根据本申请的实施例，该方法包括：先将制备所述铝合金的反应原料加热融化，得到铝合金液；
然后将所述铝合金液进行除渣处理、精炼处理和浇铸处理，得到所述铝合金。该方法操作简单、方便，易于工业化实施，且得到的铝合金兼具机械强度高、抗拉强度和延伸率好。
[0022]在本申请的又一个方面，本申请提供了一种铝合金结构件。根据本申请的实施例，该铝合金结构件的至少一部分是由前面所述的铝合金形成的。铝合金结构件具有前面所述的铝合金的全部特征和优点，在此不再一一赘述。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本申请的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0024]在本申请的一个方面，本申请提供了一种铝合金，所述铝合金包括：
[0025]8.0
‑
13.0wt％的Si；
[0026]2.0
‑
3.0wt％的Cu；
[0027]3.0
‑
5.0wt％的Zn；
[0028]0.6
‑
0.9wt％的Mg；
[0029]0.5
‑
0.8wt％的Mn；
[0030]0.1
‑
0.3wt％的Fe；
[0031]0.05
‑
0.35wt％的Zr；
[0032]0.01
‑
0.05wt％的Ti；
[0033]0.005
‑
0.04wt％的Sr；
[0034]0.001
‑
0.02wt％的Cr；
[0035]0.01
‑
0.02wt％的Ga；
[0036]0.001
‑
0.35wt％的Er；
[0037]0.005
‑
0.1wt％的Ni；
[0038]余量为Al和不可避免的杂质；
[0039]其中，Er的重量含量与Zr的重量含量比为0.01
‑
1.0:1。
[0040]该铝合金通过控制合金元素的组成及含量，并控制Er的重量含量与Zr的重量含量比为0.01
‑
1.0:1。使得铝合金在具有较高的屈服强度高的同时，兼具抗拉强度高和延伸性好，适用于对强度要求高的结构件，如3C产品结构件等。
[0041]具体的，该铝合金中Si的含量为8.0
‑
13.0wt％。进一步优选的，Si的含量可以为9.0
‑
11.5wt％，其中，Si为所述铝合金中的主要元素，可明显改善所述铝合金的压铸流动性，降低所述铝合金的收缩性，以提高压铸性能，Si也可以与Mg和Fe生成Mg2Si及Al12Fe3Si，提高所述铝合金的力学性能，但当Si的含量过多时，所述铝合金的延伸率降低，在本申请的上述铝合金中，Si的含量可以为8.5wt％、9.0wt％、9.5wt％、10.0wt％、10.5wt％、11.0wt％、11.5wt％、12.0wt％和12.5wt％。Si的含量在上述范围内时，所述铝合金的铸造收缩应力明显小于金属晶粒间的结合力，具有良好的屈服强度、拉伸强度和延伸率。
[0042]具体的，铝合金中Cu的含量为2.0
‑
3.0wt％。进一步优选为2.3
‑
2.8wt％。Cu可以与
Al形成固溶相Al2Cu，同时Al2Cu相弥散分布到晶界上，提高铝合金的强度及韧性；另外，Cu作为合金强化元素，也有助于改善所述铝合金的力学性能。但过量不仅会降低材料热处理性能，同时会损害材料韧性，降低断裂延伸率。在本申请的上述铝合金中，Cu的含量可以为2.0wt％、2.3wt％、2.5wt％、2.8wt％和3.0wt％。Cu在上述范围内，能够同时提高铝合金强度、韧性和延伸率。
[0043]具体的，该铝合金中Zn的含量为3.0
‑
5.0wt％，进一步优选为3.5
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，所述铝合金包括：8.0
‑
13.0wt％的Si；2.0
‑
3.0wt％的Cu；3.0
‑
5.0wt％的Zn；0.6
‑
0.9wt％的Mg；0.5
‑
0.8wt％的Mn；0.1
‑
0.3wt％的Fe；0.05
‑
0.35wt％的Zr；0.01
‑
0.05wt％的Ti；0.005
‑
0.04wt％的Sr；0.001
‑
0.02wt％的Cr；0.01
‑
0.02wt％的Ga；0.001
‑
0.35wt％的Er；0.005
‑
0.1wt％的Ni；余量为Al和不可避免的杂质；其中，Er的重量含量与Zr的重量含量比为0.01
‑
1.0:1。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述Zr的重量含量与Ti的重量含量的比为4
‑
15:1。3.根据权利要求2所述的铝合金，其特征在于，所述Zr的重量含量与Ti的重量含量的比为8
‑
15:1。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述Zn的重量含量与Cu的重量含量的比为1.2
‑
2.5:1。5.根据权利要求1
‑
4任意一项所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金包括：9.0
‑
11.5wt％的Si；2.3
‑
2.8wt％的Cu；3.5
‑
4.5w...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭强，王梦得，安维，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：