[发明专利]一种高导热耐腐蚀压铸铝合金及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种导热性能好高强度，耐腐蚀，且适合于压铸的新型铝合金及制备方法，属于金属材料领域。

背景技术

随着节能减排和绿色低碳需求，汽车和通讯行业对轻量化材料和技术提出了越来越高的需求。压铸是生产汽车和通讯行业零配件最常用的铸造工艺。通讯、电子和汽车行业的铝镁合金构件都在向着薄壁化、高导热、耐腐蚀方向发展，这为新型铝合金材料开发发展提供了契机。

在通讯行业，随着3G和4G通讯设备的发展，在通讯基站上面需要更多更轻量化的铝合金产品，包括散热器、机柜、滤波器等等，这些产品已经大量采用常规压铸铝合金ADC12生产。但是随着发射功率的大幅度提高和轻量化的更大需求，这些产品希望能够采用壁厚更薄、散热性更好的压铸铝合金材料。LED行业也是如此，由于LED灯具的工作温度严重影响灯具的使用寿命，因此采用散热良好的铝合金压铸灯罩是LED行业追求的目标，日本三菱为此开发了5种铝合金材料代替常规ADC12铝合金。新能源汽车产业的飞速发展也对具有高散热高强度的压铸铝合金提出了新的需求，包括控制器机箱、驱动电机这些电动汽车和混合动力汽车必备的零部件，ADC12铝合金的散热性能都不能满足要求。

目前，在这些行业采用铝合金压铸面临这较大的技术难度，首先ADC12压铸铝合金材料的导热系数只有90左右，远远低于纯铝的237。此外，由于ADC12铝合金含有约10%左右的Si元素，导致耐腐蚀性能下降，并且阳极氧化困难。

因此高导热耐腐蚀的压铸铝合金发展将立足于降低Si含量，并通过微合金化的途径添加Mg、Zn、RE等元素改善耐腐蚀性能和散热性的元素。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明的目的是提供一种新型高导热耐腐蚀铝合金的制备方法，该铝合金材料在20℃，导热系数大于175W/(m.K),抗拉强度大于170Mpa,屈服强度大于130MPa,延伸率大于2%。可用于汽车和通讯行业对导热性和耐腐蚀性要求较高的结构件上面，与常规铝合金相比，具有较高的导热系数和耐腐蚀性等优点。

2、本发明所采用的技术方案。

为制备高导热耐腐蚀铝合金，本发明采用以下技术方案：

一种高导热耐腐蚀铝合金，该铝合金的成分含量为：Si的含量1.5?5wt.%，Mg的含量为1.0?3wt.%，Zn的含量为0.01?0.5%，Sr的含量为0.05?0.1%，其余为铝和其它杂质元素，其它杂质元素含量小于0.005%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，所述的Si的含量优选为1.5?5wt.%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，所述的Mg的含量优选为1.0?3wt.%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，所述的Zn的含量优选为0.01?0.5wt.%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，所述的Sr的含量优选为0.05?0.1wt.%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，所述的Zn的含量优选为0.01?3wt.%。

在本发明的高导热耐腐蚀铝合金，其它杂质元素含量小于0.005%。

本发明提供的高导热耐腐蚀铝合金制备方法，主要操作步骤如下所示：

根据产品需求，Si元素可以以纯Si或者Al-Si中间合金形式加入，Mg元素可以Mg锭形式或者Mg-AL中间合金形式加入，Zn元素可以以纯Zn或者Al-Zn中间合金形式加入,Sr以中间合金Al-Sr中间合金形式加入。上述合金元素加入时需要考虑合金的烧损率，保证烧损后的合金元素比例在发明专利要求元素比例范围之内。

配料和清洗坩埚，根据要熔炼合金的量，考虑烧损率后计算加入合金的质量，表面有油腻的需要清洗，合金锭需要在烘箱内烘干。坩埚要清洗和烘干，防止上次熔炼残余料对合金元素的比例造成影响。

将纯铝锭放入井式炉坩埚内，加热坩埚进行熔炼，铝液温度控制在700-730℃之间

待铝液温度达到710℃时，将烘干后的Al-Si中间合金加入到铝液中，铝液升温至730℃，保温10分钟后，将Al-Mg,Al-Zn中间合金一起加入到铝液中，保温5分钟后，加入Al-Sr中间合金，保温15分钟，保证加入的中间合金全部熔化。

镁液升温至750℃以上，开始加入铝合金中间合金进行精炼，精炼过程中用精炼勺上下搅拌5分钟至合金精炼充分。精炼降温至730℃保温、静置，使夹杂物充分的上浮或者下沉，然后进行拔渣。

铝液温度730℃时进行变质，加入AL-Ti-B变质剂进行变质处理，搅拌充分后静置15分钟。静置后拔渣，去除表面氧化皮和底部杂质。