[发明专利]一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金及其制备方法；该铝合金成分为：6.0～8.0wt.％La，2.5～4.0wt.％Zn，0.5～1.0wt.％Mg，0.1～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。其制备工艺为压力铸造加T5时效热处理，其中压铸工艺可以获得强化晶界的Alsubgt;11/subgt;Lasubgt;3/subgt;第二相和含Zn、Mg、Cu元素的过饱和Al基固溶体；而随后的T5时效热处理可使固溶于Al基体的Zn、Mg、Cu元素以MgZnsubgt;2/subgt;、Alsubgt;2/subgt;CuMg和Alsubgt;2/subgt;Cu第二相的形式弥散析出，这能够在压铸态的基础上显著提升导热能力和晶内强度。所述铝合金的导热系数高于160W/m·K、屈服强度高于160MPa、抗拉强度高于240MPa以及延伸率大于7％，适合制备有高强度高导热需求的电子产品结构件。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，具体涉及一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

压铸铝合金因具有轻质高强和高导热等特点而被广泛应用于3C领域，常用于制造手机中板、电脑壳体、散热器等电子产品结构件。近年来，随着电子元器件的集成度和功耗越来越高，散热成为限制行业发展的主要因素之一。这便要求电子产品结构件具备良好的散热能力，从而对压铸铝合金提出了更高的要求。电子产品结构件要求压铸铝合金材料具备优异导热性能的同时具备较高的强度，而大多数压铸铝合金无法同时满足高强度和高导热的要求。经对现有技术的文献检索发现：公开号为CN111321324B的中国发明专利提供的高导热压铸铝合金的导热系数可达180W/m·K，满足电子产品结构件对导热性能的要求；但其屈服强度仅为100～120MPa，难以为电子产品结构件提供非常可靠的强度支撑。

发明内容

针对现有压铸铝合金无法同时满足高屈服强度、高抗拉强度和高导热需求的不足，本发明旨在提供一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金，所述铝合金成分为：6.0～8.0wt.％La，2.5～4.0wt.％Zn，0.5～1.0wt.％Mg，0.1～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。

进一步的，所述铝合金成分为：7.0～8.0wt.％La，2.5～4.0wt.％Zn，0.5～1.0wt.％Mg，0.1～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。

进一步的，所述铝合金成分为：含7.0～8.0wt.％La，2.5～3.0wt.％Zn，0.5～1.0wt.％Mg，0.1～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。

进一步的，所述铝合金成分为：7.0～8.0wt.％La，2.5～3.0wt.％Zn，0.5～0.75wt.％Mg，0.1～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。

进一步的，所述铝合金成分为：7.0～8.0wt.％La，2.5～3.0wt.％Zn，0.5～0.75wt.％Mg，0.25～0.5wt.％Cu，其余为Al和不可避免的杂质。

本发明的技术方案之二提供了一种可时效强化的高强度高导热压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：

S1、按照配比称取原料纯铝、纯镁、Al-La中间合金、Al-Zn中间合金和Al-Cu中间合金；

S2、将纯铝和Al-La中间合金加热熔化，当全部熔化后将温度控制在700℃～720℃并加入纯镁、Al-Zn中间合金以及Al-Cu中间合金继续熔化；

S3、将步骤S2中的合金熔体升温至730℃～750℃，加入精炼剂进行精炼除渣后，将溶体温度降低至710℃～730℃并保温20min～30min；