[发明专利]一种高导热铸造铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种高导热铸造铝合金及其制备方法。

背景技术

铝合金加工性能好，尤其是亚共晶铝硅合金，其不仅加工性能好，而且比重轻，表面美观且耐腐蚀，铸造性能好，制品综合力学性能好，热处理后强度可以大幅度提高，是优良的铸造合金，可用于各种各样的形状复杂的部件，在许多领域中得到广泛应用。

电子产品由于通常需要复杂精密的结构件，因此压铸合金成为常用的结构件。随着电子产品变的越来越薄、越来越轻、功能越来越多，对散热要求也越来越高，因此，高热导率铸造铝合金具有重要的应用前景。然而目前最常用的压铸铝合金是ADC12，该合金具有良好的铸造性能、机械强度及耐蚀性能，因此得到广泛应用。但该合金的热导率较低，只有92W/(m·K)，不能满足现有电子产品散热要求。

因此迫切需要开发一种既具有优良的机械性能又具有高导热系数同时具有良好耐腐蚀性的铸造铝合金，以满足电子产品发展的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的问题，提供一种具有良好的机械性能及铸造性能，同时具有高导热系数的铝合金及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高导热铸造铝合金，其特征在于，由以下按质量百分比的成分组成：硅6.0%，镁0.4%，钛0.04%，硼0.03%，镧0.02%，锆0.01%，其他杂质总量和小于或等于0.1%，余量为铝。

一种高导热铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将铝锭加热熔化并升温至700-740℃，再加入纯硅与镁锭，搅拌熔化成铝合金液A；

（2）将步骤（1）的铝合金液A中加入除渣剂，搅拌20-30min，除渣，将除渣后的铝合金液继续加热至750-770℃，再加入剩余中间合金，熔化完成后，静置，得到铝合金液B；

（3）将步骤（2）中的铝合金液B继续加热至780-800℃，加入复合变质剂进行细化变质处理，然后使用惰性气体除气除渣，再进行炉前成分分析，合格后即可进行浇铸。

优选的，所述步骤（2）中的除渣剂重量为原料重量的0.2-0.4%。

优选的，所述步骤（2）中的中间合金由Al-Ti合金、Al-B合金、Al-Zr合金、Al-La合金组成。

优选的，所述步骤（2）中静置的时间为10-20min。

优选的，所述步骤（3）中的复合变质剂为氧化铍与氧化钴按照质量比1:1-3的混合物。

优选的，所述复合变质剂的加入为原料重量的0.4-0.6%。

优选的，所述步骤（3）中惰性气体包括氮气、氩气或氖气。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明通过将硼、钛和锆三种元素加入常用的ADC12铝合金中，显著提高了ADC12铝合金导热率，使其具有优良的传热效率，可满足现有电子产品散热要求；

（2）本发明通过高温熔炼配制配制成含有铝硅镁的铝合金液，然后进过除渣，再加入Al-Ti合金、Al-B合金、Al-Zr合金、Al-La合金，然后加入复合变质剂进行细化变质处理，极大地提高本发明高导热铸造铝合金的导热性能和力学性能；

（3）本发明通过加入硅、镁、硼、钛、锆、镧等元素，并通过各元素有效合理的结合，显著提高了铸造铝合金的导热性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

一种高导热铸造铝合金，其特征在于，由以下按质量百分比的成分组成：硅6.0%，镁0.4%，钛0.04%，硼0.03%，镧0.02%，锆0.01%，其他杂质总量和小于或等于0.1%，余量为铝。

一种高导热铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

（1）将铝锭加热熔化并升温至720℃，再加入纯硅与镁锭，搅拌熔化成铝合金液A；

（2）将步骤（1）的铝合金液A中加入除渣剂，搅拌25min，除渣，将除渣后的铝合金液继续加热至760℃，再加入剩余中间合金，熔化完成后，静置，得到铝合金液B；

（3）将步骤（2）中的铝合金液B继续加热至790℃，加入复合变质剂进行细化变质处理，然后使用惰性气体除气除渣，再进行炉前成分分析，合格后即可进行浇铸。

其中，所述步骤（2）中的除渣剂重量为原料重量的0.3%。

其中，所述步骤（2）中的中间合金由Al-Ti合金、Al-B合金、Al-Zr合金、Al-La合金组成。