一种压铸铝合金及其制备方法技术

为克服现有压铸用铝合金对于成型条件依赖性高和成型不良率高的问题，本发明专利技术提供了一种压铸铝合金，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：Si的含量为9～11％，Cu的含量为1.8～3％，Mg的含量为1～1.5％，Zn的含量为0.5～1.3％，Mn的含量为0.15～0.55％，Ti的含量为0.03～0.1％，Sr的含量为0.01～0.1％，Mo的含量为0.0015～0.015％，Hf的含量为0.02～0.45％，Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.001～0.4％，Ga的含量为0.01～0.05％，Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.001～0.02％；N的含量为1ppm

【技术实现步骤摘要】
一种压铸铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金材料
，涉及一种压铸铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]压铸铝合金具有其它加工件无法比拟的优势，如尺度精度高、生产效率高、经济效果优良等，因而使得其在工业上具有广泛的应用。传统压铸铝合金的加工步骤包括：先冲压，制得压铸铝合金基材，清洗后再进行表面处理，然后通过CNC加工形成压铸铝合金件，以及通过特定的阳极氧化处理工艺，最后得到符合外观要求的压铸铝成品。作为压铸材料的铝合金对于其力学性能，如屈服强度、抗拉强度、延伸率、熔体的流动性等具有较高的要求，现有的压铸铝合金材料本身难以兼顾压铸的强度要求、延伸率要求和流动性要求，因此在进行压铸时，对成型工艺的控制条件精度依赖性较高，受工艺参数的微小波动影响较大，易在压铸过程中产生裂纹或内部气泡、变形等问题。

技术实现思路

[0003]针对现有压铸用铝合金对于成型条件依赖性高和成型不良率高的问题，本专利技术提供了一种压铸铝合金及其制备方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0005]一方面，本专利技术提供了一种压铸铝合金，包括如下质量百分比的组分：
[0006]Si的含量为9～11％，Cu的含量为1.8～3％，Mg的含量为1～1.5％，Zn 的含量为0.5～1.3％，Mn的含量为0.15～0.55％，Ti的含量为0.03～0.1％，Sr 的含量为0.01～0.1％，Mo的含量为0.0015～0.015％，Hf的含量为0.02～0.45％， Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.001～0.4％，Ga的含量为0.01～0.05％， Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.001～0.02％；N的含量为1ppm
‑
50ppm， Al的含量为80.47～87.36％，其他元素总量≤0.5％。
[0007]可选的，所述压铸铝合金包括以下质量百分比的组分：
[0008]Si的含量为9～11％，Cu的含量为2.35～2.6％，Mg的含量为1.15～1.4％，Zn的含量为0.52～1.17％，Mn的含量为0.15～0.45％，Ti的含量为0.06～0.08％， Sr的含量为0.01～0.03％，Mo的含量为0.005～0.015％，Hf的含量为0.025～ 0.045％，Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.2～0.3％，Ga的含量为0.01～ 0.035％，Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.01～0.02％；N的含量为 15ppm
‑
30ppm，Al的含量为81.8～86.4％，其他元素总量≤0.5％。
[0009]可选的，所述压铸铝合金中，Cu和Mg的质量百分比含量满足条件：1.8<Cu： Mg<2。
[0010]可选的，所述压铸铝合金中，Zn和Mg的质量百分比含量满足条件：0.5<Zn： Mg<0.9。
[0011]可选的，所述压铸铝合金中，Sr、Mo和Si的质量百分比含量满足条件： (Sr+Mo)：Si＝(3
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8)：2000。
[0012]可选的，所述压铸铝合金中，N和B源于AlN/BN复相纳米陶瓷的添加，其中，AlN和BN的质量比例满足条件：1≤AlN：BN≤1.5；Hf和N的质量百分比含量满足条件：12.5<Hf：N<22.5。
[0013]可选的，所述压铸铝合金中，Ti和N的质量百分比含量满足条件：Ti：N＝ (20
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45)：1。
[0014]可选的，所述压铸铝合金中，Mn和Cr的质量百分比含量满足条件： Mn+2.98Cr>0.6。
[0015]可选的，所述压铸铝合金中，Mn、Cr和Ga的质量百分比含量满足条件： (Mn+2.98Cr)：Ga≥22.5：1。
[0016]可选的，所述其它元素包括Ba、Be、Bi、Cd、Ce、Co、Pb、Sn、Li、Na 中的一种或多种，其中，单种元素的质量百分比小于等于0.002％。
[0017]可选的，所述压铸铝合金的屈服强度大于等于280MPa，抗拉伸强度大于等于380MPa，断裂延伸率大于等于3％。
[0018]另一方面，本专利技术提供了如上所述的压铸铝合金的制备方法，包括以下操作步骤：
[0019]按照铝合金中元素配比称取所需比例份数的Al剂、Si剂、Cu剂、Mn剂、 Fe剂、Cr剂、Ti剂、Ga剂、Zn剂以及超量的Ca剂，加入至熔炼炉中进行熔炼，得到熔体；
[0020]使用精炼剂对所述熔体进行精炼，去除Ca剂，通入惰性气体，扒出浮渣；
[0021]称取所需比例份数的Mg剂，加入至所述熔炼炉中；
[0022]分别称取所需比例份数的Sr剂、Mo剂进行变质处理；
[0023]加入所需比例份数的Al
‑
AlN/BN复相纳米陶瓷和Hf剂，进行细化处理，浇铸得到铝合金铸锭；
[0024]将所述铝合金铸锭压铸成型。
[0025]可选的，熔炼过程中加入的Ca剂中的Ca元素添加质量为0.1％～0.5％。
[0026]可选的，去除Ca剂的方法包括：
[0027]加入AlF3去除Ca剂；
[0028]或，以所述惰性气体为载体通入氯气或四氯化碳去除Ca剂。
[0029]可选的，对压铸成型后的铝合金进行人工时效处理，在常温下放置1～2天后进行热压处理，热压处理的温度为250℃
‑
270℃，热压后将铝合金常温放置1～3 天。
[0030]根据本专利技术提供的压铸铝合金，通过各元素成分的配比限制，以强化铝合金的屈服强度、抗拉伸强度、断裂伸长率等性能，进一步扩展了压铸后铝合金的应用领域，同时其力学强度和流动性的提高对于铝合金在不同压铸条件的适应性具有重要的提升，降低铝合金对于压铸条件的敏感性，使其在不同的压力、温度、成型厚度条件以及其他压铸参数控制下均能够形成连续性较好、表层光滑且内部缺陷少的压铸成型件。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0032]本专利技术实施例提供了一种压铸铝合金，包括如下质量百分比的组分：
[0033]Si的含量为9～11％，Cu的含量为1.8～3％，Mg的含量为1～1.5％，Zn 的含量为0.5～1.3％，Mn的含量为0.15～0.55％，Ti的含量为0.03～0.1％，Sr 的含量为0.01～0.1％，Mo的含量为0.0015～0.015％，Hf的含量为0.02～0.45％， Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.001～0.4％，Ga的含量为0.01～0.05％， Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压铸铝合金，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：Si的含量为9～11％，Cu的含量为1.8～3％，Mg的含量为1～1.5％，Zn的含量为0.5～1.3％，Mn的含量为0.15～0.55％，Ti的含量为0.03～0.1％，Sr的含量为0.01～0.1％，Mo的含量为0.0015～0.015％，Hf的含量为0.02～0.45％，Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.001～0.4％，Ga的含量为0.01～0.05％，Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.001～0.02％；N的含量为1ppm
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50ppm，Al的含量为80.47～87.36％，其他元素总量≤0.5％。2.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金包括以下质量百分比的组分：Si的含量为9～11％，Cu的含量为2.35～2.6％，Mg的含量为1.15～1.4％，Zn的含量为0.52～1.17％，Mn的含量为0.15～0.45％，Ti的含量为0.06～0.08％，Sr的含量为0.01～0.03％，Mo的含量为0.005～0.015％，Hf的含量为0.025～0.045％，Fe的含量为0.1～0.4％，Cr的含量为0.2～0.3％，Ga的含量为0.01～0.035％，Ca的含量为0.01～0.15％，B的含量为0.01～0.02％；N的含量为15ppm
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30ppm，Al的含量为81.8～86.4％，其他元素总量≤0.5％。3.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，Cu和Mg的质量百分比含量满足条件：1.8<Cu：Mg<2。4.根据权利要求3所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，Zn和Mg的质量百分比含量满足条件：0.5<Zn：Mg<0.9。5.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，Sr、Mo和Si的质量百分比含量满足条件：(Sr+Mo)：Si＝(3
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8)：2000。6.根据权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，所述压铸铝合金中，N和B源于AlN/BN复相纳米陶瓷的添加，其中，AlN和BN的质量比例满足条件：1≤AlN：BN≤1.5；Hf和N的质量百分比...

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