[发明专利]一种高强度压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明提供一种高强度压铸铝合金，属于压铸铝合金领域，所述高强度压铸铝合金具有如下质量百分比的元素组分组成：硅6‑8％，镁1.5‑4.0％，锌0.8‑1.0％，铜0.5‑0.7％，锰0.2‑0.35％，余量为铝以及不可避免的其它杂质元素，所述不可避免的其它杂质元素的总量小于0.3％，按比称取合金原料熔化后经过变质、细化和精炼后加入纳米碳化钛，压铸成型，控制冷却速率在20‑90℃/s，冷却得到铝合金压铸件；本发明通过调节合金组分，同时在合金熔体中加入纳米碳化钛，结合充型和冷却速率控制，促进了合金晶粒的生长，降低晶粒尺寸，减少压铸件的微孔缺陷，提高合金强度。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，具体涉及一种高强度压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压铸生产效率高，能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件，故应用较广，发展较快。目前压铸合金应用比较广泛的是压铸铝合金。压铸铝合金有良好的使用性能和工艺性能，因此铝合金的压铸发展迅速，在各个工业部门中得到广泛的应用，用量远远高于其他有色合金，在压铸生产中占有极其重要的地位。

铝合金是以铝为基础加入其它元素组成的合金，是结构工程中最常用的材料，具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用，被广泛应用于3C、汽车交通运输、家居、航空航天、化工、火箭等各个领域。压铸铝合金是一种通过压力铸造方式获得的铝合金，这种压铸铝合金可用于生产形状复杂的工件，且其成本低，故应用即为普遍。但是现有的压铸铝合金的强度比较低，容易出现变形甚至造成机械零件断裂的现象，不能满足一些需要承受较大动载荷的机械零件的工作要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种高强度压铸铝合金及其制备方法。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种高强度压铸铝合金的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择工业纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al-20Si、Al-10Mn和Al-50Cu中间合金作为合金原料，按比称取各原料；所述高强度压铸铝合金的原料称量比例满足：硅6-8％，镁1.5-4.0％，锌0.8-1.0％，铜0.5-0.7％，锰0.2-0.35％，余量为铝以及不可避免的其它杂质元素，所述不可避免的其它杂质元素的总量小于0.3％；

S2、先将所述纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭以及Al-20Si合金加入到熔炼炉中加热至750-780℃，搅拌使原料完全熔化，再加入Al-10Mn和Al-50Cr合金，继续升温至780-800℃，搅拌使原料完全熔化，得到合金熔体；

S3、将所述合金熔体的温度调整至750-780℃，加入精炼剂对所述合金熔体进行精炼除气，扒除漂浮在熔体表面的氧化杂质，再加入所述合金熔体0.5-0.6wt.％的纳米碳化钛，搅拌均匀后得到精炼合金熔体；

S4、将所述精炼合金熔体静置，待温度冷却至700℃，压铸成型，冷却得到压铸件，冷却速率在20-90℃/s。

优选的，步骤S2中，所述合金熔体内还添加有0.01-0.1wt.％的变质剂。

优选的，步骤S2中，所述合金熔体内还添加有0.01-0.05wt.％的细化剂。

优选的，所述变质剂为Al-10Sr中间合金。

优选的，所述细化剂为Al-5Ti-B中间合金。

优选的，所述纳米碳化钛的粒径在100-1000nm。

优选的，所述精炼剂为六氯乙烷、氩气、氯气、氟利昂中的一种或两种。