[发明专利]一种半固态压铸铝合金及制备半固态压铸铝合金铸件的方法

说明书

本公开涉及一种半固态压铸铝合金及制备半固态压铸铝合金铸件的方法，该半固态压铸铝合金含有合金元素、不可避免的杂质和余量的铝元素；以所述半固态压铸铝合金的总重量为基准，所述合金元素包括：7.5‑9.5重量％的Si、3.5‑4.8重量％的Cu、0.5‑0.75重量％的Mn、0.01‑0.5重量％的Ti和0.01‑0.35重量％的稀土元素。本公开的半固态压铸铝合金具有良好的力学性能和铸造性能，其抗拉强度不低于370MPa，屈服强度不低于290MPa，延伸率不低于5.5％。本公开的制备半固态压铸铝合金铸件的方法采用上述半固态压铸铝合金进行半固态压铸，该方法可以成型出各种复杂零部件，提高了铸件的力学性能，同时减少了铸件缺陷，提高了成品率。

技术领域

本发明涉及合金领域，具体地，涉及一种半固态压铸铝合金及制备半固态压铸铝合金铸件的方法。

背景技术

压铸是一种液态成型方式，由于压射速度快，液体在模腔中容易形成紊流，将模腔中的空气卷入产品中；在液体碰到模具瞬间温差较大，表面的液体快速凝固，增加了芯部液体流动阻力，因此不能很好的融合进而形成冷隔，同时合金在熔炼、铸造过程中由于引入氧化物或一些其它杂质，最终也导致产品性能降低。

随着3C和汽车产品的迅猛发展，压铸铝合金得到快速应用，到20世纪80年代，美国68％的铝合金构件采用压铸技术生产，目前，工业使用的压铸铝合金主要有铝硅合金、铝镁合金、铝锌合金、铝硅铜合金以及铝硅镁合金。

普通压铸最常用的压铸合金是ADC12，其屈服强度约190MPa，抗拉强度约280MPa，延伸率2-3％，不能进行热处理强化。而变形铝合金(包括挤压、锻造、轧制等用铝合金)尽管力学性能高，且性能稳定，但由于工艺条件苛刻，装备要求高而不能成型复杂的零部件，无法实现汽车零部件的简约化、集成化发展需求。

发明内容

本公开的目的是提供一种半固态压铸铝合金及制备半固态压铸铝合金铸件的方法，该半固态压铸铝合金兼有高强度和高塑性，能够进行高压铸造，既能成型出各种复杂零部件，而且能够保证较高的力学性能。

为了实现上述目的，本公开提供一种半固态压铸铝合金，该半固态压铸铝合金含有合金元素、不可避免的杂质和余量的铝元素；以所述半固态压铸铝合金的总重量为基准，所述合金元素包括：7.5-9.5重量％的Si、3.5-4.8重量％的Cu、0.5-0.75重量％的Mn、0.01-0.5重量％的Ti和0.01-0.35重量％的稀土元素。

优选地，以所述半固态压铸铝合金的总重量为基准，所述合金元素包括：8.0-9.0重量％的Si、3.5-4.5重量％的Cu、0.5-0.6重量％的Mn、0.05-0.25重量％的Ti和0.15-0.25重量％的稀土元素。

优选地，所述稀土元素包括La、Ce、Pr和Nd中的至少一种。

优选地，所述半固态压铸铝合金中的杂质元素不超过0.8重量％。

优选地，所述Ti和Cu的重量含量之比为1：(14-90)。

优选地，所述半固态压铸铝合金由7.5-9.5重量％的Si、3.5-4.8重量％的Cu、0.5-0.75重量％的Mn、0.01-0.5重量％的Ti、0.01-0.35重量％的稀土元素、不超过0.8重量％的杂质元素和余量的铝组成。

优选地，所述半固态压铸铝合金由8.0-9.0重量％的Si、3.5-4.5重量％的Cu、0.5-0.6重量％的Mn、0.05-0.25重量％的Ti、0.15-0.25重量％的稀土元素、不超过0.7重量％的杂质元素和余量的铝组成。

优选地，所述半固态压铸铝合金的抗拉强度不低于370MPa，屈服强度不低于290MPa，延伸率不低于5.5％。

优选地，所述半固态压铸铝合金的抗拉强度不低于380MPa，屈服强度不低于300MPa，延伸率不低于6％。