[发明专利]一种高电导率电机转子铝合金及其制备工艺和应用

说明书

本申请公开了一种高电导率电机转子铝合金及其制备工艺和应用，属于新能源汽车电机转子材料技术领域。一种高电导率电机转子铝合金，由以下质量百分比的成分组成：Fe：0.5‑0.7％，Si：0.3‑0.5％，Cu：0.1‑0.2％，Mg：0.4‑0.8％，Zn：0.1‑0.2％，稀土：0.1‑0.2％，Mn：0.11‑0.12％，Cr：0.02‑0.08％，V：0.01‑0.1％，Ti：0.03‑0.08％，Zr：0.01‑0.12％，Li：0.05‑0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。通过引入回收铝和稀土元素，调整原料配比合理，不仅资源得到了有效的回收利用，且使制得的电机转子铝合金兼有高电导率和优异力学性能。

技术领域

本申请涉及一种高电导率电机转子铝合金及其制备工艺和应用，属于新能源汽车电机转子材料技术领域。

背景技术

我国铝行业消费稳步增长，新能源带来的轻量化需求大大拓展了铝消费增长空间。许多铝制品都是一次性使用，从制成产品至产品丧失使用价值时间较短；因此，这些废弃杂料成了污染之源。然而铝具有良好的回收利用性，回收铝能耗仅为原铝5％，仅产生0.5吨二氧化碳排放。根据国内的数据，与生产等量的原铝相比，生产1吨再生铝相当于节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放20吨。但是利用现有的回收铝生产高性能铝合金的过程中，部分金属元素的含量无法得到有效的控制，从而使加工出的铝合金的性能无法满足使用需求。

新能源汽车电机转子要求具有较高的导电性和优异的力学性能，然而现实中铝合金的强度与塑性、强度与电导率总是存在矛盾的变化规律，即强度提高的同时合金的塑性和电导率将下降，反之亦然，工艺的变化总是造成此消彼长的变化。因此，有必要研制一种兼有高电导率和优良力学性能的新能源汽车电机转子铝合金，以满足实际生产需求。

发明内容

为了解决上述问题，提供了一种高电导率电机转子铝合金及其制备工艺和应用，通过引入回收铝和稀土元素，调整原料配比合理，不仅资源得到了有效的回收利用，且使制得的电机转子铝合金兼有高电导率和优异力学性能。

本发明采用如下技术方案：

一种高电导率电机转子铝合金，由以下质量百分比的成分组成：Fe：0.5-0.7％，Si：0.3-0.5％，Cu：0.1-0.2％，Mg：0.4-0.8％，Zn：0.1-0.2％，稀土：0.1-0.2％，Mn：0.11-0.12％，Cr：0.02-0.08％，V：0.01-0.1％，Ti：0.03-0.08％，Zr：0.01-0.12％，Li：0.05-0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。

优选地，所述稀土元素选自镧和铈中的一种或两种。

优选地，高电导率电机转子铝合金的组织结构内部的相包括AlReM相，其中M为Fe、Cu或Mn元素，Re为La或Ce元素。

根据本申请的另一个方面，提供了一种如上述任一所述的高电导率电机转子铝合金的制备工艺，包括如下步骤：

(1)将Al基二元合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至710-750℃，然后加入适量稀土元素，融化后搅拌均匀，得到熔体；

(2)采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间30-40min；或

采用六氯乙烷或氩气对熔体进行初次精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min，间隔一段时间之后，再次采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min；

(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，然后进行离心铸造处理，得到铸件；

(4)将步骤(3)的铸件进行热处理，得到高电导率电机转子铝合金。