[发明专利]一种高导热、高强韧压铸铝合金及其制备方法

说明书

一种高导热、高强韧压铸铝合金及其制备方法，属铝合金生产技术领域，该压铸铝合金中各组分的重量百分比为：Si:10.0%‑12.5%；Fe：0.6%‑1.0%；Zn：0.7%‑0.8%；Mg：0.1%‑0.5%；Cu≤0.1%；Sr≤0.1%;B≤0.1%;其他杂质总和≤0.1%，余量为铝。其制备方法为：备料、升温熔化、扒渣精炼、熔融搅拌、炉内除气、含氢量含渣量检测、铸造、试棒浇注、双级人工时效。Si元素成分的控制使得合金流动性提高，Fe元素成分的控制避免客户铸造成型工艺粘模问题，Zn元素和Mg元素的含量可以提高合金强度，经取样测试可知，本发明提供的铝合金材料具有良好的塑性和导热性能。

技术领域

本发明属于铝合金生产技术领域，尤其涉及一种高导热、高强韧压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

 现代5G通信技术和新能源汽车的飞速发展给零部件原材料提出了更高的要求，5G通信设备和新能源汽车的铝合金结构件对散热性能都有着非常高的要求，而新能源汽车的铝合金结构件还有着较高的强度要求，这就要求铝合金材料具有良好的高导热和高强韧性。Al-Si 系合金具有优良的铸造性能、导热导电性能以及良好的力学性能。本发明提供一种新型共晶型Al-Si系压铸铝合金材料，不仅具有出色的导电导热性能，兼具较强的力学性能，其综合性能良好，在新兴技术领域具有广阔的市场前景和技术优势。

发明内容

本发明提供一种高导热、高强韧压铸铝合金及其制备方法，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种高导热、高强韧压铸铝合金，该压铸铝合金中各组分的重量百分比为：Si:10.0%-12.5%；Fe：0.6%-1.0%；Zn：0.7%-0.8%；Mg：0.1%-0.5%；Cu≤0.1%；Sr≤0.1%;B≤0.1%;其他杂质总和≤0.1%，余量为铝。

制备方法：

（1）按上述配比准备原材料备用；

（2）升温熔化：先将重熔用铝锭投入炉内升温熔炼、搅拌，添加工业Si、金属Fe和纯Zn等原材料进行熔炼；

（3）扒渣、精炼：扒出高温铝熔体中的灰渣，采用精炼剂+高纯氩气“弥散非链式精炼”工艺，分两次喷粉精炼，每次精炼完毕后扒渣，去除铝融体上浮渣；

（4）熔融搅拌：加入Mg元素、Al-B、Al-Sr合金，进行充分铝融体搅拌，并取样分析化学成分；

（5）炉内除气：采用高纯氩气“弥散非链式除气”工艺除气，除气后静置25-35min；

（6）含氢量、含渣量检测：使用减压凝固装置和K模检测铝融体含氢量和含渣量，使含氢量达到0.2cc/100gAl以下，含渣量≤1/20；

（7）铸造：将合格的铝熔体进行铸造，并在流槽进行在线除气和双层陶瓷过滤，铝合金成型后进行自动叠锭；

（8）试棒浇注：从保温炉铝融体中取样，浇注拉伸试棒；

（9）双级人工时效：铝合金人工时效工艺为215±10℃，时效时间为1小时，自然冷却到常温，再进行第二次人工时效，时效工艺为180±5℃，时效时间为30min。

本发明的有益效果是：

1、Si元素化学成分控制在10.0%-12.5%，接近共晶点，合金组织随着Si相的增加，合金的强度也随之提高；Si粒子周围会有稠密的位错产生，使得晶粒细化，硬度会随Si含量增加有明显的增加。同时，随着硅含量增加，合金流动性提高，线收缩率和体积收缩率明显降低，没有收缩裂纹；