[发明专利]一种高导热热处理压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高导热热处理压铸铝合金及其制备方法，该合金包括Si：8.50wt％‑11.0wt％；Re：0.01wt％‑0.5wt％；B：0.05wt％‑0.20wt％；Fe：0.20wt％‑1.00wt％；Cu<0.5wt％；Mg<0.5wt％，其余杂质控制在0.05wt％以下，余量为Al。与现有技术相比，本发明选用Re和B元素掺杂进铝合金中，利用Re和B元素的性能，大大提高了压铸合金的导热性能。

技术领域

本发明涉及一种铝合金，尤其是涉及一种高导热热处理压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

铝-硅类铸造合金常常被用作压铸铝合金材料，此类合金存在的主要问题是导热率偏低，常常达不到设计要求，以常用的ADC12合金为例，其导热铝约为96W/(m·K)，而铝型材导热为200W/(m·K)。因此，研究影响压铸铝合金导热性能的因素并设法提高其导热率就成了一个亟待解决的问题。

铝合金中的化学元素是影响其导热性能的主要因素之一，化学元素对铝合金导热性能的影响取决于元素加入量和存在形式，与化学元素本身的导热率基本无相关性。在铝合金中的各种元素，除少量以单质存在外，都将进入铝的晶格或形成各类化合物，影响铝合金的相图、基体组织、凝固过程、工艺性能等，加之合金化也会影响晶粒大小、增大晶粒界面、形成杂质等，因而化学元素对铝合金导热率的影响，大多可通过最终形成的组织表现出来。一般来说，合金元素影响基体组织和纯净度，均不利于导热。因此，除了由于合金元素的加入产生第二相的作用外，几乎所有的合金元素都降低铝合金的导热率。但某些合金元素对铝合金导热率的影响比较大，也有一些合金元素对铝合金导热率的影响不完全一样。

因而，本发明通过添加不同的合金元素，在保证材料铸造性能的条件下，通过微量元素和净化元素的添加，并通过热处理工艺来进一步提升铝合金材料的导热率。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高导热热处理压铸铝合金及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高导热热处理压铸铝合金，其特征在于，该合金包括Si：8.50wt％-11.0wt％；Re：0.01wt％-0.5wt％；B：0.05wt％-0.20wt％；Fe：0.20wt％-1.00wt％；Cu&lt;0.5wt％；Mg&lt;0.5wt％，其余杂质控制在0.05wt％以下，余量为Al。

所述的合金包括Si：8.50wt％-10.0wt％；Re：0.01wt％-0.5wt％；B：0.05wt％-0.15wt％；Fe：0.20wt％-0.70wt％；Cu&lt;0.5wt％；Mg&lt;0.5wt％，其余杂质控制在0.05wt％以下，余量为Al。

所述的Si以单质的形式添加，其中将Si单质材料预热至500℃后，再投入铝液中。

所述的合金中Re、B进行以下预处理后添加：将Re、B以金属粉末状与Al粉末进行混合，所得混合物中Al粉末重量与Re、B粉末重量和相等，然后置于高周波加热炉中，热处理10～30min。

硼在常温时为弱电导体，而在高温时导电良好，单质硼有多种同素异形体，无定形硼为棕色粉末，晶体硼呈灰黑色。单质硼的硬度近似于金刚石，有很高的电阻，但它的导电率却随着温度的升高而增大，晶态硼较惰性，无定形硼则比较活泼。晶态单质硼有多种变体，它们都以B12正二十面体为基本的结构单元。这个二十面体由12个B原子组成，20个接近等边三角形的棱面相交成30条棱边和12个角顶，每个角顶为一个B原子所占据。由于B12二十面体的连接方式不同，键也不同，形成的硼晶体类型也不同。