[发明专利]一种铝硅铁铜镁合金的制备方法

说明书

本发明公开了一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，包括以下步骤：按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C₂Cl₆进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；精炼后静置10～30min，然后进行过滤；将过滤后的合金熔体通过高纯度的惰性气体雾化，同时接收盘在电机的驱动下转动，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚锭；合金胚锭冷却后取出，加热至温度为430～480℃，在压力为100～140MPa环境下保温、保压6～8小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料，该材料显微组织均匀，无明显缺陷和宏观偏析，具有良好的抗拉强度和屈服强度。

技术领域

本发明属于铝合金制备技术领域，具体涉及一种铝硅铁铜镁合金的制备方法。

背景技术

传统的制造铝硅铁铜镁合金的方法主要有两大类，即粉末冶金法和铸造法。粉末冶金法制造电子封装材料需经过配料、混料、热压、烧结等流程。可灵活选择基体合金成分和增强体的种类，性能可选择范围大；制备温度比铸造法的低，因高温引起的界面反应少；硅分布均匀，不易出现偏析和偏聚。主要缺点是生产成本较高，工艺比较复杂，为了得到较高的致密度，需要后续加工，一般用在生产批量较少的制品中。铸造法制备复合材料，可分为气体压力渗透铸造法、挤压铸造法、模压法、无压渗透铸造法和熔模铸造法，应用较为广泛，有设备投资少，生产成本低的优点。但铸造法制备铝硅铁铜镁合金时，所得的材料显微组织主要由大的、孤立的、多面化的初晶Si相组成，这对于材料的力学及加工性能非常不利。合金呈现各项异性，而且初晶硅相会造成机械脆性，严重限制了硅铝合金的应用。

当现有材料无法满足应用需求时，喷射成形技术克服了传统粉末冶金及铸造技术的缺点，在制备铝硅铁铜镁合金方面具有较大的优势。采用喷射成形制坯，然后对沉积坯进行热压或热等静压致密化，可以得到性能优异的铝合金材料。喷射成形技术将熔融的金属通过雾化器进行雾化，产生细小的雾滴。这些雾滴通过喷嘴喷射，沉积在冷态旋转的基盘上，经过快速凝固后形成细小的各向同性的锭坯。它的沉积凝固特点为：当合金液滴在气流喷射作用下撞击到基板时将发生变形铺展，并在气流和基板的强制冷却下迅速凝固。大量的合金液滴形成连续的射流，不断地撞击基板，先沉积的金属不断凝固，后续合金不断沉积，使凝固过程继续进行。在一定的工艺条件下，合金液滴的沉积速度和合金的凝固生长速度达到动态平衡，当先沉积的金属尚未完全凝固，处于一种凝固过渡状态时，后续的合金沉积上来，相互之间产生良好的融合，形成均匀的连续结构。喷射成形的快速凝固特点，抑制了初生Si相的长大，无法形成铸造组织那样粗大的初晶Si相，提高了合金的机械加工性能及力学性能，使得制备具有较高Si含量的组织均匀细小的硅铝合金成为可能。为高硅含量铝合金的发展提供了广泛的空间。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铝硅铁铜镁合金的制备方法。

一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；

(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；

(3)对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C₂Cl₆进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；

(4)精炼后静置10～30min，然后进行过滤；