[发明专利]高热传导稀土散热器铝合金材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于一种铝合金，具体是一种空调散热器用铝合金材料。

背景技术

空调散热结构件大多是由铝合金制成，包括铸造件、挤型件、冲压件及锻造件等。铝合金铸造件成本较低，但一般铸造成形的铝合金结构件其导热系数并不高，通常在90 W/m·K 左右，以至于导热性能差，目前常用纯铝（纯度＞ 99% 以上），虽然导热系数很高（＞ 220 W/m·K），但其流动性及铸造性不好，且太软，不易加工，且易变形。目前，研究热传导率高、强度高的铸造用铝合金，对空调散热器至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高热传导稀土散热器铝合金材料及其制造方法。

本发明所采取的技术方案为：

高热传导稀土散热器铝合金材料，其特征在于其组成元素的重量百分含量为：硅3.0-3.4、镁4.2-4.5、铁0.1-0.2、锰2.0-2.3、铬3.5-3.7、Yb0. 1-0. 2、Lu0.08-0.14 、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ta0.02-0.06、Er0. 2-0.25、Nd0.08-0.10、余量为铝。

所述的高热传导稀土散热器铝合金材料的制造方法，包括熔炼、扒渣、检测合金成分并调整、加入精炼剂精炼、浇铸，其特征在于：浇铸后，降温至560-605℃，保温2-3小时；然后，再以135-155℃/小时速率降温至室温，存放20-30小时；然后，再以130-150℃/小时速率升温至510-540℃，保温3-4小时；再以60-80℃/小时速率降温至290-310℃，保温3-4小时；再以再以120-140℃/小时速率降温至150-170℃，保温3-4小时，再放入120-140℃溶剂油中随冷至室温；所述的精炼剂由下列重量份的原料组分混合压块而成：蛭石粉6-7、氟化铝钠2.3-2.5、SnO₂2.2-2.5、氟化钙2.2-2.4、活性炭2.5-2.8、氯化钠2-3、Bi₂O₃1.1-1.3、二硼化钒2.1-2.4、铝矾土2.1-2.5、纳米二氧化硅1-2。

本发明经过上述的精炼剂处理，得到高品质的铝合金熔液，这样的铝合金熔液用于铸造生产，明显提高成品率，特别是铸件中的气孔度降低1-2度，得到有效的控制，不会在铸件表面产生气孔，夹杂氧化物也明显降低，氧化夹杂物在2级左右。

本发明的铝合金，导热系数高达215-245 W/m·K，散热性能好，强度高，耐腐蚀性好，延伸性好，加工性能好，适合作为空调散热器使用。

具体实施方式

高热传导稀土散热器铝合金材料，其组成元素的重量百分含量为：硅3.0-3.4、镁4.2-4.5、铁0.1-0.2、锰2.0-2.3、铬3.5-3.7、Yb0. 1-0. 2、Lu0.08-0.14 、V0.5-0.6、Zr0.06-0.09、Li0.2-0.4、Ta0.02-0.06、Er0. 2-0.25、Nd0.08-0.10、余量为铝。

制造方法，包括熔炼、扒渣、检测合金成分并调整、加入精炼剂精炼、浇铸，浇铸后，降温至560-605℃，保温2-3小时；然后，再以135-155℃/小时速率降温至室温，存放20-30小时；然后，再以130-150℃/小时速率升温至510-540℃，保温3-4小时；再以60-80℃/小时速率降温至290-310℃，保温3-4小时；再以再以120-140℃/小时速率降温至150-170℃，保温3-4小时，再放入120-140℃溶剂油中随冷至室温；

所述的精炼剂由下列重量份（公斤）的原料组分混合压块而成：蛭石粉7、氟化铝钠2.3、SnO₂2.5、氟化钙2.4、活性炭2.8、氯化钠2、Bi₂O₃1.1、二硼化钒2.4、铝矾土2.5、纳米二氧化硅1。

本发明铝合金强度达到290Mpa-330MPa，硬度可达到105HB～125HB，延伸率4-9%，其盐雾试验的腐蚀率为0.1-0.2毫克/厘米².天。导热系数215-250W/m·K。