[发明专利]一种新型压铸铝合金箱体材料及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种新型压铸铝合金箱体材料，由下述质量百分比的元素组成：6.5‑13.5%Si、0.45‑1.2%Mn、0.15‑0.75%Mg、0.03‑0.08%Cu、0.05‑0.15%Zn、0.15‑0.3%Ti、0.01‑0.05%Yb、0.3‑0.7%Fe、0.05‑0.2%Er，其余为Al；本发明还涉及一种新型压铸铝合金箱体制备工艺，包括称量、熔炼、除气、变质、保温和压铸成型工序，获得的材料物理性能和压铸成型工艺性能匹配合理，从而满足大批量稳定生产的需求。

技术领域

本发明涉及新能源材料科学与技术领域，尤其涉及一种新型压铸铝合金箱体材料及其制备工艺。

背景技术

铝合金具有成型好，结构强度适中、质量轻等特点，在航空航天、新能源汽车等领域有广泛的应用；工业生产中，厚壁复杂结构箱体一般采用压铸和CNC相结合的制备工艺；压铸毛坯的后续加工余量在0.5-1mm左右；压铸件的加工精度通常和材料的硬度有关；为了避免压铸铝合金零部件因漏气而提前失效，通常要求毛坯在满足高强度的前提下，具有高的致密度和气密性；铝合金压铸件的气密性主要与铝合金中溶解的氢以及压铸工艺有关；氢分子的主要来源是铝和水分子的化学反应；其次，有机高分子的热解以及熔炼过程中溶体吸氢也是重要来源；传统Sr等变质处理过程中熔融铝液也会大量吸氢,因此会影响到压铸铝合金零部件的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型压铸铝合金箱体材料及其制备工艺，获得的材料物理性能和压铸成型工艺性能匹配合理，从而满足大批量稳定生产的需求。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种新型压铸铝合金箱体材料，由下述质量百分比的元素组成：6.5-13.5%Si、0.45-1.2%Mn、0.15-0.75%Mg、0.03-0.08%Cu、0.05-0.15%Zn、0.15-0.3%Ti、0.01-0.05%Yb、0.3-0.7%Fe、0.05-0.2%Er，其余为Al。

本发明的另一个技术方案为：一种新型压铸铝合金箱体制备工艺，包括如下步骤：

1）、称量，按照元素百分比称取Si、Mn、Mg、Cu、Zn、Ti、Yb、Fe、Er和Al；

2）熔炼，将步骤1）称取的Si、Mn、Mg、Cu、Zn、Ti、Fe和Al清洁干燥后投入熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为720-740℃；

3）、除气，保持炉内温度为730-750℃，然后加入六氯乙烷精炼除气，静置10-15min，保持通风；

4）、变质，添加步骤1）中称取的Yb和Er进行变质和细晶处理, 并在740-760℃下保持10-15min；

5）、保温，将步骤4）得到的铝合金液转移至压铸机旁保温炉待用；

6）、压铸成型，通过压铸机对保温炉内铝合金液进行压铸成型得到铝合金箱体。

优选的，步骤1中称取的Mn为Al-10%Mn中间合金、Yb为Al-10%Yb 中间合金，Er为Al-15%Er 中间合金，Ti为Al-5%Ti中间合金。

优选的，保温炉在使用之前喷砂清洁，并在350℃情况下烘烤48h。

优选的，步骤6）压铸成型中，压铸机的参数为，开模时间：5-7s；压铸比压；20-70MPa；慢压射速度：0.1-0.85 m/s；快压速度；3-10m/s；模具温度：200±20℃；浇注温度:680±15℃；单件生产周期：55-65s。

优选的，步骤3）中的六氯乙烷采用铝箔包覆，石墨钟罩压入，用量占总炉料的0.2-0.5%。

本发明的有益效果为：