[发明专利]一种压铸铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金领域，尤其涉及一种压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，尤其是汽车、电子、机械等支柱行业近年来发生了质的飞跃，对产品的轻质化，装饰性的要求日益强烈，特别在汽车行业，随着汽车轻量化市场的发展，要求材料在铸态下具有较高的综合力学性能。铝合金由于其在这两方面的不俗表现，愈发受到重视。而压铸铝合金鉴于其可实现复杂结构的一次成型，在低成本，工序的简易性方面有很大的优势，使得压铸铝合金的应用极为普遍。

现今市场上所使用的压铸铝合金绝大多数是以Al-Si合金为主，这类合金因结晶温度间隔小、合金中硅相有很大的凝固潜热和较大的比热容、线收缩也比较小等特点，其铸造性能一般比其他铝合金好，其充型能力较好，热裂、缩松倾向也比较小。但这类合金液存在强度较低、切屑性能不够好、螺纹孔加工困难以及塑性与韧性差等缺点。

如公开号为CN1831172A的中国专利公开了一种汽车轮毂用高冲击韧性铝硅镁合金新材料，该合金各组分的质量百分比为：硅6-11%，镁0.2-0.6%，铜0.02-0.%，钛0.05-0.3%，锶0.02-0.05%，镧0.02-0.15%，铈0.01-0.1%，其余为铝。该专利虽然能提高铝合金的冲击韧性，但由于其成分中除硅以外的其它合金元素含量极低，很难对合金起到强化及晶粒细化作用，因此其合金的强度极低。

发明内容

本发明为解决现有的压铸铝合金冲击韧性差的技术问题，提供一种冲击韧性好的压铸铝合金及其制备方法。

本发明提供了一种压铸铝合金，所述压铸铝合金的组成及各组成的重量百分比为：

Si 5.0-8.0 wt %，

Mg 0.5-3.0wt%，

Ti 0.15-0.5wt%，

Cu 0.2-1.5wt%，

Re 0.22-0.55wt%

Al 余量。

本发明的压铸铝合金具有较高的强度性能，而且具有优良的塑性与韧性，同时还具有优良的压铸性能与加工性能，能够满足航空、航天、汽车以及IT等领域应用。

本发明还提供了一种压铸铝合金的制备方法，该方法包括以下步骤：

S1、将铝锭、Al-Si中间合金锭、Al-Ti中间合金锭、Al-Cu中间合金锭和Al-Re中间合金锭加入到坩埚内得到混合物，然后加热熔化得到熔化液；

S2、将镁锭加入熔化液中进行熔化，得到合金液；

S3、将步骤S2中得到的合金液进行浇铸成铝合金锭；

S4、将铝合金锭进行压铸形成压铸铝合金产品；

其中，以压铸铝合金的总重量为基准，所述Mg的含量为0.5-3.0wt%，Si的含量为5.0-8.0 wt %，Ti的含量为0.15-0.5wt%，Cu的含量为0.2-1.5wt%，Re的含量为0.22-0.55wt%，余量为Al锭。

本发明的压铸铝合金的制备方法，熔炼过程中，Mg和Si的加入会形成Mg₂Si强化相，该相弥散分布于合金的晶内与晶界处，有效的强化了基体与晶界，从而使合金强度提高。同时，加入的金属元素钛与稀土元素，不仅可以细化晶粒，提高合金的强度与塑性，同时可以改善合金流动性，提高压铸铝合金的压铸性能。通过添加金属元素铜，与镁形成了Mg₂Cu相，弥散相细小分布在铝基体中，可以阻碍再结晶晶粒的生长，有效的细化晶粒，提高了合金塑性与韧性。添加金属元素铜，与钛形成了Ti₂Cu₃相，分布晶界处，使合金拉伸时的晶界滑移受到有效抑制，从而提升合金强度。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种压铸铝合金，所述压铸铝合金的组成及各组成的重量百分比为：

Si 5.0-8.0 wt %，

Mg 0.5-3.0wt%，

Ti 0.15-0.5wt%，

Cu 0.2-1.5wt%，

Re 0.22-0.55wt%

Al 余量。

根据本发明所提供的压铸铝合金，优选地，所述压铸铝合金的组成及各组成的重量百分比为：

Si 6.0-7.5 wt %，

Mg 1.0-2.5wt%，