免热处理压铸铝合金及其制备方法技术

本申请公开了一种免热处理压铸铝合金及其制备方法，涉及合金材料技术领域。免热处理压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％

【技术实现步骤摘要】
免热处理压铸铝合金及其制备方法


[0001]本申请涉及合金材料
，具体涉及免热处理压铸铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]压铸铝合金是将熔融铝合金液在高压的作用下以高速充填钢制模具的型腔，并使铝合金液在压力下凝固而形成铝合金铸件。压铸铝合金具有产品质量好和生产效率高的优点，其铸件尺寸精度高，表面光洁度好，强度和硬度较高，且机器生产率高。由于压铸铝件具有尺寸精确，表面光洁等优点，一般不再进行机械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金属利用率，又减少了大量的加工设备和工时，使得铸件制备成本降低。铝合金压铸类产品主要用于电子、汽车、电机、家电和一些通讯行业等，一些高性能、高精度、高韧性的优质铝合金产品也被用于大型飞机、船舶等要求比较高的行业中。近年来随着汽车、航天及计算机行业的高速发展，对铸造铝合金的性能提出了更高要求，开发高强度、高韧度的铝合金铸件是当前的研究热点。现有汽车结构件所采用的压铸铝合金基本为AlSi10MnMg铝合金，这种压铸铝合金需经过T6或T7热处理后才能获得优异的力学性能，以满足汽车结构件的使用要求。然而，汽车结构件普遍是复杂薄壁的铸件，通过高温热处理时，由于温度和应力的不均匀易出现尺寸变形，表面气泡等缺陷，其不仅影响其表面质量而且影响尺寸精度，后续需要通过加工或矫形才能达到尺寸精度要求和装配要求，同时热处理设备普遍占地面积大，制造成本高。因此，开发出不需要热处理的高强高韧压铸铝合金才能解决大型压铸件的尺寸精度要求和装配要求。
[0003]随着原铝产量的增长引起废铝件和废铝料量的增长，现代技术已经使再生铝的质量不次于成分相同的原铝合金，而且每吨再生铝的能耗仅为从矿石制取原铝的5％左右，生产成本上有很大优势。因此，将再生铝重熔铸造成铝铸件既可以循环利用资源又能降低生产成本。

技术实现思路

[0004]鉴于上述技术的不足之处，本申请提供一种免热处理压铸铝合金及其制备方法，可以替代汽车行业中传统的需要热处理的压铸铝合金材料，其不经过热处理也能获得高强度和高韧性，在降低生产成本的同时能满足大型汽车结构件压铸成型的要求。
[0005]本申请提供了一种免热处理压铸铝合金，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
7.5％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc 0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.5％,Cr 0.05％
‑
0.15％,V 0.05％
‑
0.15％,Zr 0.05％
‑
0.15％,Cu<0.01％；余量为Al和不可避免的杂质元素，其中单个杂质的含量不大于0.05％，杂质总含量不大于0.2％。
[0006]优选地，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
7.0％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc 0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.5％,Cr 0.05％
‑
0.15％,V 0.05％
‑
0.15％,Zr 0.1％
‑
0.15％,Cu<0.01％；余量为Al和不可避免的
杂质元素，其中单个杂质的含量不大于0.05％，杂质总含量不大于0.2％。
[0007]优选地，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
6.5％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc 0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.3％,Cr 0.05％
‑
0.15％,V 0.05％
‑
0.15％,Zr 0.1％
‑
0.15％,Cu<0.01％；余量为Al和不可避免的杂质元素，其中单个杂质的含量不大于0.05％，杂质总含量不大于0.2％。
[0008]本申请提供了上述免热处理压铸铝合金的制备方法，包括：按照铝合金的元素配比称取相应的原料，经过熔化、精炼处理、细化处理以及压铸工序，得到免热处理压铸铝合金。
[0009]优选地，所述制备方法包括：
[0010](1)先将纯铝熔化并加热到730
‑
760℃保温，再按比例加入Al
‑
20％Si或Al
‑
50％Si、Al
‑
20％Mn、Al
‑
10％V、Al
‑
10％Cr和Al
‑
10％Zr中间合金，待加入的合金熔化后，保温30
‑
60分钟使组分均匀化，经第一次除气精炼后降温至690
‑
720℃，再加入镁锭、Al
‑
2％Sc和Al
‑
10％Ti中间合金，保温15
‑
30分钟；
[0011](2)将合金液的温度升至730
‑
760℃进行第二次精炼除气，并加入细化剂，保温20
‑
30分钟；
[0012](3)在细化处理结束后，将熔体送入成形设备中进行成形，得到免热处理压铸铝合金。
[0013]优选地，所述细化处理所采用的细化剂为AlTiB。
[0014]优选地，所述细化剂的加入量为熔体总质量的0.15
‑
0.3％。
[0015]优选地，所述免热处理压铸铝合金的抗拉强度>266MPa，屈服强度>142MPa，延伸率>15％。
[0016]本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0017]本申请提供的免热处理压铸铝合金通过控制组分中Cu的含量，并加入少量的Sc和Zr，以及在此基础上优化其他组分，无需进行热处理即可获得高强度高韧性的力学性能，其抗拉强度>266MPa，屈服强度>142MPa，延伸率>15％，可满足汽车车身结构件的性能要求。
附图说明
[0018]图1为本申请实施例2提供的免热处理压铸铝合金的微观组织图；
[0019]图2为本申请实施例2提供的免热处理压铸铝合金的另一微观组织图。
具体实施方式
[0020]为更进一步阐述本申请为达成预定申请目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0021]需要说明的是，本申请中不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.免热处理压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
7.5％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.5％,Cr 0.05％
‑
0.15％,V 0.05％
‑
0.15％,Zr0.05％
‑
0.15％，Cu<0.01％；余量为Al和不可避免的杂质元素，其中单个杂质的含量不大于0.05％，杂质总含量不大于0.2％。2.根据权利要求1所述的免热处理压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
7.0％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc 0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.5％,Cr 0.05％
‑
0.15％,V 0.05％
‑
0.15％,Zr 0.1％
‑
0.15％,Cu<0.01％；余量为Al和不可避免的杂质元素，其中单个杂质的含量不大于0.05％，杂质总含量不大于0.2％。3.根据权利要求1所述的免热处理压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金包括以下质量百分含量的元素组分：Si 6.0％
‑
6.5％,Mg 0.13％
‑
0.38％,Fe<0.20％,Ti 0.01％
‑
0.15％,Sc 0.005％
‑
0.01％,Mn 0.08％
‑
0.3％,Cr 0.05％
‑
0.15％...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵守明，李勇，张亦杰，
申请(专利权)人：栋梁铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：