[发明专利]用于低压压铸和重力铸造的高强度铝合金

说明书

提供铸造轻质高强度的铝铸造结构部件的方法，其中铸造通过低压压铸或重力铸造完成。铝铸造结构部件优选地由铝基合金构成，所述铝基合金包含≥约4至≤约7重量％的硅；≤约0.15重量％的铁；≤约0.5重量％的锰；≥约0.15至≤约0.5重量％的铬；≤约0.8重量％的镁；≤约0.01重量％的锌；≥约0.05至≤约0.15重量％的钛；≤约0.003重量％的磷；≤约0.015重量％的锶和余量的铝。

领域

本公开涉及铸造金属部件的方法，更具体地涉及由铝基金属合金组合物铸造金属部件的方法。

背景

本部分提供涉及本公开的背景信息，其不一定是现有技术。

铝基合金一般分为两种不同的类别：铸造和锻造合金。这两种类型的合金在包括汽车工业在内的许多行业中广泛使用。锻造合金通常比铸造合金提供更高的屈服强度。但生产铸造合金一般比锻造合金更便宜；另外，铸造合金为许多应用提供充足的屈服强度。例如，一种合适的锻铝合金，A6061，提供大于或等于约270至小于或等于约310 MPa的屈服强度，而合适的铸铝合金，A356，提供大于或等于约150至小于或等于约180 MPa的屈服强度。

具体地转到铸造合金，铝基合金铸件可以通过常规的铸造方法制造，包括压铸，砂型铸造，永久和半永久型铸造，石膏型铸造和熔模铸造。铸件通常通过将熔融金属浇注到铸造模具(mold or die)中来形成，该模具在熔融材料冷却和固化时为其提供形状。之后，模具在固化之后与所述铸件分离。

虽然许多铸造合金为许多应用提供足够的屈服强度，但仍然需要制造具有提高的屈服强度的铸模(cast moldings)。为了改进燃料效率而不牺牲所需的屈服强度，进一步需要减少车辆部件的重量。

概要

本节提供了本公开的概括，而不是其全部范围或者其所有特征的全面公开。

在各个方面，本公开提供一种形成轻质高强度的铸造结构部件的方法，其包括铸造铝基合金。所述铝基合金具有如下组合物：包含大于或等于约4至小于或等于约7重量％的硅；小于或等于约0.15重量％的铁；小于约0.5重量%的锰；大于或等于约0.15至小于或等于约0.5重量％的铬；小于或等于约0.8重量％的镁；小于或等于约0.01重量％的锌；大于或等于约0.05至小于或等于约0.15重量％的钛；小于或等于约0.003重量％的磷；小于或等于约0.015重量％的锶；和余量的铝。所述轻质高强度的铸造结构部件可具有大于或等于约270至小于或等于约300MPa的屈服强度。所述轻质高强度的铸造结构部件可具有大于或等于约7％，并且更优选大于或等于约9％的伸长率。该铸件可以通过低压压铸或重力铸造工艺生产。所述轻质高强度的铸造结构部件可以在铸造后进行热处理。在某些方面中，热处理可以是T6热处理，其中所述铸造结构部件浸渍在溶液中，随后淬火，随后人工时效。当计划使用低压压铸时，镁的存在可进一步限制到大于或等于约0.1至小于或等于约0.6重量％和锶的存在可进一步限制到大于或等于约0.001至小于或等于约0.015重量％。当计划使用重力铸造时，镁的存在可进一步限制到大于或等于约0.1至小于或等于约0.5重量％；磷可以进一步限制到小于或等于约0.001重量％的量；和锶的存在可进一步限制到小于或等于约0.005重量％的量。