[发明专利]铝合金及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及压铸铝合金领域，公开了压铸铝合金及其制备方法与应用。以该铝合金总重为基准，包含：8‑11重量％的Si、2.5‑5重量％的Cu、0.5‑1.5重量％的Mg、0.1‑0.3重量％的Ni、0.6‑1.2重量％的Fe、0.1‑0.3重量％的Cr、0.03‑0.05重量％的Sr、0‑0.3重量％的Er、80.25‑88.1重量％的Al和0.1重量％以下的杂质。该铝合金适合于用于压铸成型加工生产铝合金的薄壁件，满足零部件的薄壁化、轻量化、高强度和铸造生产的需要。

技术领域

本发明涉及压铸铝合金领域，具体涉及一种高强压铸铝合金及其制备方法和应用。

背景技术

铝合金具有质量轻、强韧性好、耐腐蚀以及特有的金属光泽等特性，被越来越多的电子电器、通讯器材、照明器件、汽车等零部件所采用，如智能手机、笔记本电脑、平板电脑的外壳，LED灯的散热器和灯罩，3G、4G无线通讯基站的散热器、机柜、滤波器，电饭煲、电磁炉、热水器的发热盘，新能源汽车的控制器机箱、驱动电机外壳等。为了满足零部件薄壁化、轻量化、高强度和铸造生产的需要，对铝合金的铸造流动性和力学性能都提出了越来越高的要求。目前最常用的铸造铝合金是Al-Si系铸造铝合金，典型牌号有ZL101、A356、A380、ADC10、ADC12等。Al-Si系铸造铝合金通常含有6.5％以上的Si元素，因而具有很好的铸造流动性，满足铸造的工艺要求。

ADC12材料主要成分元素为硅9.6-12重量％，铜1.5-3.5重量％，镁≤0.3％,锌≤1.0％，铁≤0.9％，锰≤0.5％,镍≤0.5％，锡≤0.3％。ADC12材料为Al-Si-Cu系合金，其压铸成型性良好，适用于做薄壁件，常用在气缸盖罩盖、传感器支架、盖子、缸体类等产品上。但ADC12材料压铸后的产品本体力学性能一般，其抗拉强度250-280MPa，屈服强度170-190MPa，无法满足对承力要求较高的铝合金压铸件产品。

CN1607261A公开了一种新压铸铝合金，主要成分(重量百分比)为：铝78-87％，硅10.0-14.0％，铜2.5-4.5％，镍0-2.0％，锰0-1.5％，其他为杂质且小于2.0％。其他杂质中各元素含量为铁0-0.5％，铬0-0.4％，钴0-0.5％，铈0-1.0％，镧0-1.0％，镁0-0.5％，钛0-0.2％，锌0-3.0％，锶0-0.07％，其他未说明之杂质元素每一种之重量百分比皆小于0.3％。镍和锰总含量保持0.5-2.0％之间。该发明提供的新压铸铝合金流动性佳，裂件倾向低，同时在高温强度好，能减少铸件脱膜时变形。压铸铝合金的抗张强度为45-47ksi，降伏强度为24-26ksi，伸长率(％)标距长50mm为5.0-6.0。

CN102312135B公开了一种高温铝合金，具有形成选自L12、D022和D023的结晶结构的三铝化物化合物，该合金基本上由以下组成：0-2.0wt％至少一种稀土元素、0.5-14wt％硅、0.25-2.0wt％铜、0.1-3.0wt％镍、0.1-1.0wt％铁、0.1-2.0wt％锌、0.1-1.0wt％镁、0-1.0wt％银、0.01-0.2wt％锶、0-1.0wt％锰、0-0.5wt％钙、大于0-0.5wt％锗、0-0.5wt％锡、0-0.5wt％钴、0-0.2wt％钛、0-0.1wt％硼、0-0.3wt％镉、0-0.3wt％铬、0-0.5wt％铟，分别不超过1.0wt％、0.2wt％和0.5wt％的钪、锆和钇中的至少一种，其余为铝。其中，铜的量和镍的量的总和小于4.0wt％。铜的量与镍的量之比大于1.5。铁的量和锰的量的总和为0.5-1.5wt％。锰的量与铁的量之比至少为0.5。该发明要求含有锌元素，用于铝合金改进的机械性质和防腐蚀性。