[发明专利]一种低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金及其制备方法。该压铸铝合金按质量百分比计，包括如下组分：Si 0.05~1.5%，Fe 0.05~0.2%，Mn 0.05~1.5%，Mg 0.05~0.7%，RE 0.05~5.0%，Sr 0.005~0.3%，Ti 0.01~0.5%，B 0.001~0.1%，其余为Al和不可避免的杂质元素。本发明的压铸铝合金通过降低Si、Fe含量，并采用稀土元素替代Si元素以确保该压铸铝合金高的压铸流动性，采用Mn元素替代Fe元素以防止压铸时的粘模倾向；此外，采用Sr和Ti、B元素进行复核变质处理，改善该压铸铝合金的显微组织结构，同时提高导热系数和强度。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

当前，3C产品、汽车通讯电子等领域均面临着日益增加的轻量化压力。同时，一些零部件对材料的导热性能往往有较高的要求(尤其是散热器件)，以保证和提高产品的寿命及工作稳定性。

铝合金具有良好的综合性能，其密度小、强度高、导电导热性好、加工简单等优点较好地满足了产品结构及散热要求，因此被广泛应用于汽车、电子及通讯等领域。纯铝在室温下的热导率较高，约为238W/(m·K)，变形铝合金如6063的热导率也高达209W/(m·K)。随着合金元素的增加，铝合金的热导率逐渐降低，且不同元素对合金热导率的影响大不相同。这主要是由金属的自由电子导热机制所决定的，铝合金的导热特性与组织中的晶格畸变程度、缺陷、杂质、相组成及分布等有关。

压铸成型相比锻压成型具有较低的生产成本，作为一种高速、高压的近终成型工艺，压铸成型具有生产效率高、尺寸精度高、力学性能优异、可以成型形状复杂和轮廓清晰的薄壁深腔铸件等特点，特别适合于导热散热器件的集成化设计和一体成型。

然而，目前Si含量在12％左右的共晶型或近共晶型铝硅合金是最主要的压铸铝合金，较高的Si含量保证了较好的熔体流动性，适于压铸生产薄壁壳体类通信、电子和交通领域零部件，同时这些铝硅合金中都有一定的Fe含量，便于连续生产脱模的需要。Si固溶于铝基体中显著降低了铝合金的导热系数，Fe含量的增大显著降低铝合金的力学性能，Si和Fe在铝合金中容易形成Al9Fe2Si相，降低导热系数，使得共晶型压铸铝硅合金的导热系数一般不超过150W/(m·K)。

因此，亟需开发具有高流动性特性、适于压铸的高导热铝合金材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供了一种低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金。该压铸铝合金通过降低Si、Fe含量，并采用稀土元素替代Si元素以确保该压铸铝合金高的压铸流动性，采用Mn元素替代Fe元素以防止压铸时的粘模倾向；此外，采用Sr和Ti、B元素进行复核变质处理，改善该压铸铝合金的显微组织结构，同时提高导热系数和强度。

本发明的目的还在于提供制备上述所述的低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金的制备方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

一种低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金，按质量百分比计，包括如下组分：

Si 0.05～1.5％，Fe 0.05～0.2％，Mn 0.05～1.5％，Mg 0.05～0.7％，RE 0.05～5.0％，Sr 0.005～0.3％，Ti 0.01～0.5％，B 0.001～0.1％，其余为Al和不可避免的杂质元素。

在优选的实施例中，所述低硅低铁高流动性的高导热压铸铝合金，按质量百分比计，包括如下组分：

Si 0.05～0.3％，Fe 0.05～0.08％，Mn 0.05～0.09％，Mg 0.05～0.1％，RE 0.05～1.0％，Sr 0.005～0.009％，Ti0.01～0.05％，B 0.002～0.01％，其余为Al和不可避免的杂质元素。