[发明专利]一种薄壁结构件铸造用高性能铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种薄壁结构件铸造用高性能铝合金及其制备方法，所述铝合金由以下重量百分含量的组分组成：Si9.5‑11.0％、Fe≤0.15％、Mg0.26‑0.35％、Zn≤0.05％、Mn0.5‑0.6％、Cu≤0.03％、Ti0.05‑0.15％、Ca≤0.002％、Na≤0.002％、P≤0.002％、Sb≤0.005％、Sr0.010‑0.025％、Cd≤0.01％、Li≤0.001％，余量为Al，本发明在成分设计、材料选用、净化处理、浇铸工艺等方面进行设计和研究，提供了一种抗拉强度≥220MPa、屈服强度≥130MPa、伸长率≥6.0％，可满足汽车减震塔生产需求的铝合金。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，特别是涉及一种薄壁结构件铸造用高性能铝合金及其制备方法。

背景技术

随着环保和节能的需求，汽车轻量化设计已经成为世界汽车发展的潮流。汽车轻量化的发展，离不开材料、成型技术、设备、结构设计等相关领域的发展。其中结构件压铸工艺及结构件用材料制造技术是汽车轻量化发展的关键。

高性能铝合金结构件材料，因其制作难度大、技术含量高，长久以来，国内结构件用铝合金材料一直依赖于进口，被德国莱茵菲尔德铝业垄断，使得制造成本和使用成本始终居高不下，限制了该类材料在普通车型上的广泛应用和推广。

该类材料主要应用于汽车减震塔结构件的生产，汽车用减震塔部件属于车身结构件中较为复杂的大型薄壳铝合金压铸件，是安装在汽车减震器上的顶部金属结构件，用于吸收顶部冲击，同时要承受来自减震器弹簧的作用力。减震塔铸件根据安装位置的不同，可分为前减震塔和后减震塔。整体呈现弧形，且在造型上存在较多纵横交错的加强筋和肋片，同时也存在局部的圆台特征，这些都对压铸过程中的金属液顺序充型造成了困难，也不利于这些圆台筋肋结构中的空气与氧化渣的顺利排出。

提供一种结构件用铝合金材料的制备方法，可突破产业化推广技术瓶颈，从而促进高性能结构件用铝合金材料的国产化生产，对推动汽车轻量化发展具有重大意义。

发明内容

针对汽车减震塔薄壁多筋、成型困难、韧性要求较高的特点，为满足其要求，本发明在成分设计、材料选用、净化处理、浇铸工艺等方面进行设计和研究，提供了一种具有良好的铸造性能和充型能力、较好的延展性、良好的机械加工性、较好的耐腐蚀性、较好的焊接性，且铸造时易于脱模的薄壁结构件铸造用高性能铝合金。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

技术方案一：

本发明提供一种薄壁结构件铸造用高性能铝合金，由以下重量百分含量的组分组成：Si9.5-11.0％、Fe≤0.15％、Mg0.26-0.35％、Zn≤0.05％、Mn0.5-0.6％、Cu≤0.03％、Ti0.05-0.15％、Ca≤0.002％、Na≤0.002％、P≤0.002％、Sb≤0.005％、Sr0.010-0.025％、Cd≤0.01％、Li≤0.001％，余量为Al。

优选的，所述Al、Si和Mg选用纯净度较高的电解铝、工业硅和原生镁锭材料。

优选的，为保证杂质Fe、Ca、P等元素尽可能少的带入，材料选用如下：

技术方案二：

本发明提供一种所述的薄壁结构件铸造用高性能铝合金的制备方法，包括以下步骤：炉内除渣包括在750±10℃时，加入清渣剂。

优选的，清渣剂的加入量为总投料量的1.25±0.25‰，浇铸前将除气箱预热至400-500℃，浇壶烘烤10-15min，模具预热至30-50℃，浇铸温度720±10℃，浇铸速率40-50HZ。

优选的，所述清渣剂的加入方式为以氮气为载体喷吹入铝液内部，然后搅拌、扒渣，可以最大程度去除铝液内的夹杂物。