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。该铝合金包括：72.16重量份～76.768重量份的铝；12重量份～14重量份的锌；9重量份～10重量份的硅；1.5重量份～2.5重量份的铜；0.01重量份～0.1重量份的镁；0.01重量份～0.05重量份的钛；0.1重量份～0.3重量份的锰；0.5重量份～0.7重量份的铁；0.01重量份～0.05重量份的镍；0.001重量份～0.03重量份的锶；和0.001重量份～0.01重量份的锆。该铝合金通过控制合金元素的组成及含量，在具有较高的机械强度高的同时，兼具延展性佳、铸造成型性优异、导热率高、热裂倾向性小、压铸良率高、成本低等优势，适用于对强度要求高的结构件，如3C产品结构件、汽车承重结构件等。汽车承重结构件等。

【技术实现步骤摘要】
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，涉及铝合金及其制备方法和铝合金结构件。

技术介绍

[0002]压铸是铝合金基本的成型方法之一，可用于复杂结构件产品设计。压铸铝合金最常用的是由日本工业标准JISH5302规定的Ai-Si-Cu系压铸用合金的ADC12，其材料流动成型性能好、成型工艺窗口大、性价比高，已广泛用于铝合金压铸产品。ADC12具有密度低、比强度高等优点，可用于压铸壳体、小尺寸薄型产品或支架等，但其压铸的产品强度中等，其抗拉强度为230MPa～250MPa，延伸率<3％，易导致产品变形等问题，难以满足未来手机、笔记本电脑等产品的强度需求。另外，Al-Zn系铝合金的力学性能虽然优良，但此系列铝合金的压铸性能一般，压铸厚度0.6mm左右时结构件的热裂倾向性大，其生产良率低，导致产品的成本较高。
[0003]因而，现有的铝合金的相关技术仍有待改进。

技术实现思路

[0004]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机械强度高、延展性佳、铸造成型性优异、导热率高、热裂倾向性小、压铸良率高或者成本低的铝合金。
[0005]在本申请的一个方面，本申请提供了一种铝合金。根据本申请的实施例，该铝合金包括：72.16重量份～76.768重量份的铝；12重量份～14重量份的锌；9重量份～10重量份的硅；1.5重量份～2.5重量份的铜；0.01重量份～0.1重量份的镁；0.01重量份～0.05重量份的钛；0.1重量份～0.3重量份的锰；0.5重量份～0.7重量份的铁；0.01重量份～0.05重量份的镍；0.001重量份～0.03重量份的锶；和0.001重量份～0.01重量份的锆。该铝合金通过控制合金元素的组成及含量，在具有较高的机械强度高的同时，兼具延展性佳、铸造成型性优异、导热率高、热裂倾向性小、压铸良率高、成本低等优势，适用于对强度要求高的结构件，如3C产品结构件、汽车承重结构件等。
[0006]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：将制备所述铝合金的反应原料加热融化，得到铝合金液；将所述铝合金液进行除渣处理、精炼处理和浇铸处理，以便得到所述铝合金。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、延展性佳、铸造成型性优异、导热率高、热裂倾向性小、压铸良率高、成本低等优势。
[0007]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
[0008]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。
[0009]在本申请的一个方面，本申请提供了一种铝合金。根据本申请的实施例，该铝合金包括：72.16重量份～76.768重量份的铝；12重量份～14重量份的锌；9重量份～10重量份的硅；1.5重量份～2.5重量份的铜；0.01重量份～0.1重量份的镁；0.01重量份～0.05重量份的钛；0.1重量份～0.3重量份的锰；0.5重量份～0.7重量份的铁；0.01重量份～0.05重量份的镍；0.001重量份～0.03重量份的锶；和0.001重量份～0.01重量份的锆。该铝合金通过控制合金元素的组成及含量，在具有较高的机械强度高的同时，兼具延展性佳、铸造成型性优异、导热率高、热裂倾向性小、压铸良率高、成本低等优势，适用于对强度要求高的结构件，如3C产品结构件、汽车承重结构件等。
[0010]具体的，根据本申请的实施例，本申请所述的铝合金通过控制锌、硅、铜、镁四种元素之间含量关系，兼顾控制钛的含量，可以明显降低铝合金的热裂倾向性，改善材料压铸性能且能兼顾铝合金的力学性能。
[0011]具体的，该铝合金中锌的具体重量份数可以为12重量份、13重量份、14重量份等。由于锌在铝中的固溶度高达31.6％，因此固溶态的锌可缓缓析出铝合金，形成自然时效强化，在本申请中，所述锌的具体重量份数与所述硅的具体重量份数相关，专利技术人经过大量研究后发现，在前面所述的配方中，当所述锌的具体重量份数在14重量份以下时，可以使得所述铝合金在自然时效之后具有较高的强度，同时可以使得该铝合金的热裂倾向性较低。
[0012]具体的，该铝合金中硅的具体重量份数可以为9重量份、9.5重量份、10重量份等。进一步优选的，硅的具体重量份数可以为9重量份～9.5重量份，其中，硅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，硅也会溶入铝中形成α-Al固溶体及共晶或亚共晶相，也可提高所述铝合金的力学性能，但当硅过多时，所述铝合金的流动性反而下降，热裂倾向性增大，而且该铝合金的塑性也有所影响，在本申请的上述铝合金中，硅的重量份数在上述范围内时，所述铝合金的流动性满足压铸需求，且此范围区间内的铝合金的铸造收缩应力明显小于金属晶粒间的结合力，热裂倾向性达到最小，该铝合金的热裂性较为稳定。
[0013]具体的，铝合金中铜的具体重量份数可以为1.5重量份、1.8重量份、2重量份、2.2重量份、2.5重量份等。所述铜的重量份数在上述范围内，铜可以融入铝中形成弥散的Al2Cu相，提高铝合金的硬度、强度；另外，铜作为合金强化元素，也有助于改善所述铝合金的力学性能。
[0014]具体的，铝合金中钛的具体重量份数可以为0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份等。所述钛的重量份数在上述范围内，钛可以起到硬质形核的作用，提高铝合金的形核率，从而细化铝合金的晶粒，进而提高铝合金的力学性能；另外，专利技术人经过大量的研究后发现，在本申请的上述铝合金的配方中，钛作为晶粒细化元素，其重量份数在前面所述的范围内，可以在所述晶粒细化作用较高的基础上，该铝合金的脆性较低，不易断裂，进而使得该铝合金的力学性能较佳同时兼具有较低的热裂倾向性。
[0015]具体的，铝合金中锰的具体重量份数可以为0.1重量份、0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份等。所述锰的重量份数在上述范围内，所述锰可以与上面配方中的铁共同作用，使得所述铝合金在具有较佳流动性的同时，具有较高的塑性。
[0016]具体的，铝合金中铁的具体重量份数可以为0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份等。所述铁的重量份数在上述范围内，可以较好地改善铝合金的的流动性，降低所述铝合金的粘模倾向。
[0017]具体的，铝合金中镍的具体重量份数可以为0.01重量份、0.02重量份、0.03重量份、0.04重量份、0.05重量份等。所述镍的重量份数在上述范围内，镍可以与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，包括：72.16重量份～76.768重量份的铝；12重量份～14重量份的锌；9重量份～10重量份的硅；1.5重量份～2.5重量份的铜；0.01重量份～0.1重量份的镁；0.01重量份～0.05重量份的钛；0.1重量份～0.3重量份的锰；0.5重量份～0.7重量份的铁；0.01重量份～0.05重量份的镍；0.001重量份～0.03重量份的锶；和0.001重量份～0.01重量份的锆。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述硅的重量份数为9重量份～9.5重量份。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铜的重量份数与所述镁的重量份数之比为(25～120)：1。4.根据权利要求3所述的铝合金，其特征在于，包括：73.15重量份～75.285重量份的所述铝；13重量份～14重量份的所述锌；9重量份～9.5重量份的所述硅；1.8重量份～2.2重量份的所述铜；0.04重量份～0.06重量份的所述镁；0.02重量份～0.05重量份的所述钛；0.2重量份～0.25重量份的所述锰；0.5重量份～0.6重量份的所述铁；0.03重量份～0.05重量份的所述镍；0.02重量份～0.03重量份的所述锶；和0.005重量份～0...

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