一种中强导热铝合金材料制造技术

本发明专利技术公开了一种中强导热铝合金材料，属于铝合金材料技术领域，按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：11~17%的Zn，7~10%的Si，1.8~3.5%的Cu，<0.6%的Mn，<0.3%的Mg，<1.0%的Fe，<0.1%的Ti，<0.5%的Ni，余量为Al。其材料性能，根据标准：GBT228.1

【技术实现步骤摘要】
一种中强导热铝合金材料


[0001]本专利技术涉及铝合金材料
，具体为一种中强导热铝合金材料。

技术介绍

[0002]铝合金材料是以铝为基体添加一定量其他合金化元素形成的合金材料。铝合金除具有铝的一般特性外，还根据所添加的合金化元素的种类和数量的不同而具有一些合金的具体特性。铝合金材料具有较高的强度，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在各工业领域中有着广泛的应用。
[0003]铝、铜、镁合金，并含少量锰构成硬铝合金。铜、镁在铝中溶解度较大，有强化效应，锰使其耐蚀。硬铝成分中加入锌形成超硬铝，其硬度、强度均比硬铝更高。金属材料内有着大量的自由电子存在，自由电子可以在金属中快速运动，可以快速实现热量的传递。一般来说，合金元素的掺入会引起杂质缺陷，对自由电子运动产生阻力，会降低合金中的热导率。怎样获得中等强度同时又具有良好导热性能的铝合金材料，需要对添加的合金元素的种类和比例进行合理选择。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
困难，解决添加的合金化元素的种类和数量的不同而具有不同合金的特性，为获得中等强度同时又具有良好导热性能的铝合金材料。提供一种中强导热铝合金材料。
[0005]为达到上述目的，采用的技术方案为：一种中强导热铝合金材料，按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：11~17%的Zn，7~10%的Si，1.8~3.5%的Cu，<0.6%的Mn，<0.3%的Mg，<1.0%的Fe，<0.1%的Ti，<0.5%的Ni，余量为Al。
[0006]进一步的，按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：13~15%的Zn，8~9%的Si，2.1~3.2%的Cu，0.35%的Mn，0.16%的Mg，0.83%的Fe，0.06%的Ti，0.27%的Ni，余量为Al。
[0007]进一步的，按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：14%的Zn，8.5%的Si，2.65%的Cu，0.35%的Mn，0.16%的Mg，0.83%的Fe，0.06%的Ti，0.27%的Ni，余量为Al。
[0008]进一步的，所述中强导热铝合金材料抗拉强度330~350MPa，屈服强度230~250MPa，延伸率1.80%~2.00%。
[0009]进一步的，所述中强导热铝合金材料硬度≧120HV，导热率130W/m
·
K，密度2.947g/cm3。
[0010]进一步的，所述中强导热铝合金材料熔化范围680~700℃，缩水率4
‰
。
[0011]进一步的，所述中强导热铝合金材料含渣量<3%。
[0012]采用上述方案的有益效果为：这种中强导热铝合金材料中Zn、Cu的平均含量可增
加铝合金材料的强度。Cu还能改善合金的热性能。Si能够提高合金的流动性，可以使合金从共晶到过共晶都有很好的流动性。随着含硅量增加，强度、硬度提高。铝硅合金中加入少量的镁，可提高强度和屈服极限以及合金的切削加工性。Mg含量越高，压铸铝合金的强度也越高。Mn的主要作用是消除Fe对抗蚀性的不利影响，还能细化晶粒、加速时效硬化。Mn能提高耐蚀性和强度，但含量过多会产生硬化与脆性。Ti元素能细化晶粒，进而达到提高铝合金强度和韧性的目的。
[0013]本专利技术的中强导热铝合金材料根据文件编号：GZ
‑
LHXC
‑
001（版次：A/1）命名为中强导热铝LHXC
‑
A13材料。其化学成分参数经第三方ROHSv报告通过火花直读光谱仪检测方法检测环保符合ROHS指令要求。其材料性能，根据标准：GBT228.1
‑
2010，拉伸速度：1.5
‑
2mm/min，进行检测结果：抗拉强度330MPa（出厂状态），350MPa（稳态）；屈服强度230MPa（出厂状态），250MPa（稳态）；延伸率2.00%（出厂状态），1.80%（稳态）。根据硬度计参数：300g/10s测试5点求平均值，硬度≧120HV（出厂状态），≧120HV（稳态）。根据25℃激光闪测法测试热扩散，导热率130W/m
•
K。根据高精度精密陶瓷孔隙率体积密度测试仪测试，密度2.947（g/cm3）。熔化范围T/℃680
‑
700℃。缩水率4
‰
。含渣量<3%。材料最长保温时间5小时。
具体实施方式
[0014]下面结合本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0015]实施例一：一种中强导热铝合金材料，按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：11~17%的Zn，7~10%的Si，1.8~3.5%的Cu，<0.6%的Mn，<0.3%的Mg，<1.0%的Fe，<0.1%的Ti，<0.5%的Ni，余量为Al。
[0016]优选的，所述中强导热铝合金材料抗拉强度330~350MPa，屈服强度230~250MPa，延伸率1.80%~2.00%。
[0017]优选的，所述中强导热铝合金材料硬度≧120HV，导热率130W/m
·
K，密度2.947g/cm3。
[0018]优选的，所述中强导热铝合金材料熔化范围680~700℃，缩水率4
‰
。
[0019]优选的，所述中强导热铝合金材料含渣量<3%。
[0020]铝合金中Zn、Cu的平均含量可增加铝合金材料的强度。Cu是铝合金中的基本强化元素，一定含量的Cu可增加合金的强度，并起到固熔强化作用，使合金的强度提高，能够有效的提高合金的抗拉强度和屈服强度。另外，Cu还能改善合金的热性能。为了得到高的强度，Zn的含量控制在11~17%，Cu的含量控制在1.8~3.5%。Si能够提高合金的流动性，可以使合金从共晶到过共晶都有很好的流动性。含硅7~10%的共晶合金有很窄的凝固温度范围，补缩性、抗热裂性好。随着含硅量增加，强度、硬度提高，导热性会降低。在硬铝合金中，Cu、Si、Mg、等元素能形成溶解于铝的化合物，从而促使硬铝合金在热处理时强化。
[0021]合金成分中还含微量Mg，Mn等元素。铝硅合金中加入少量的镁，可提高强度和屈服极限以及合金的切削加工性。Mg含量越高，压铸铝合金的强度也越高，但韧性会逐渐下降。研究显示，当Mg含量较小时，铝合金的热导率较高而强度稍低，但过量的Mg会溶入到铝基体
中，使合金的导热率下降。本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中强导热铝合金材料，其特征是：按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：11~17%的Zn，7~10%的Si，1.8~3.5%的Cu，<0.6%的Mn，<0.3%的Mg，<1.0%的Fe，<0.1%的Ti，<0.5%的Ni，余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种中强导热铝合金材料，其特征是：按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：13~15%的Zn，8~9%的Si，2.1~3.2%的Cu，0.35%的Mn，0.16%的Mg，0.83%的Fe，0.06%的Ti，0.27%的Ni，余量为Al。3.根据权利要求1所述的一种中强导热铝合金材料，其特征是：按照质量百分比计，所述中强导热铝合金材料包括以下组分：14%的Zn，8.5%的S...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安，陈沙沙，
申请(专利权)人：贵州蓝辉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：