[發明專利]一種壓鑄鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201410119364.1
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN104946940B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 李紹青;菅永喜;張法亮
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司11283
• 代理人: 王崇

技術領域

本發明屬于鋁合金領域，尤其涉及一種壓鑄鋁合金及其制備方法。

背景技術

隨著我國經濟建設的飛速發展，尤其是汽車、電子、機械等支柱行業近年來發生了質的飛躍，對產品的輕質化，裝飾性的要求日益強烈，特別在汽車行業，隨著汽車輕量化市場的發展，要求材料在鑄態下具有較高的綜合力學性能。鋁合金由于其在這兩方面的不俗表現，愈發受到重視。而壓鑄鋁合金鑒于其可實現復雜結構的一次成型，在低成本，工序的簡易性方面有很大的優勢，使得壓鑄鋁合金的應用極為普遍。

現今市場上所使用的壓鑄鋁合金絕大多數是以Al-Si合金為主，這類合金因結晶溫度間隔小、合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大的比熱容、線收縮也比較小等特點，其鑄造性能一般比其他鋁合金好，其充型能力較好，熱裂、縮松傾向也比較小。但這類合金液存在強度較低、切屑性能不夠好、螺紋孔加工困難以及塑性與韌性差等缺點。

如公開號為CN1831172A的中國專利公開了一種汽車輪轂用高沖擊韌性鋁硅鎂合金新材料，該合金各組分的質量百分比為：硅6-11%，鎂0.2-0.6%，銅0.02-0.%，鈦0.05-0.3%，鍶0.02-0.05%，鑭0.02-0.15%，鈰0.01-0.1%，其余為鋁。該專利雖然能提高鋁合金的沖擊韌性，但由于其成分中除硅以外的其它合金元素含量極低，很難對合金起到強化及晶粒細化作用，因此其合金的強度極低。

發明內容

本發明為解決現有的壓鑄鋁合金沖擊韌性差的技術問題，提供一種沖擊韌性好的壓鑄鋁合金及其制備方法。

本發明提供了一種壓鑄鋁合金，所述壓鑄鋁合金的組成及各組成的重量百分比為：

Si 5.0-8.0 wt %，

Mg 0.5-3.0wt%，

Ti 0.15-0.5wt%，

Cu 0.2-1.5wt%，

Re 0.22-0.55wt%

Al 余量。

本發明的壓鑄鋁合金具有較高的強度性能，而且具有優良的塑性與韌性，同時還具有優良的壓鑄性能與加工性能，能夠滿足航空、航天、汽車以及IT等領域應用。

本發明還提供了一種壓鑄鋁合金的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、將鋁錠、Al-Si中間合金錠、Al-Ti中間合金錠、Al-Cu中間合金錠和Al-Re中間合金錠加入到坩堝內得到混合物，然后加熱熔化得到熔化液；

S2、將鎂錠加入熔化液中進行熔化，得到合金液；

S3、將步驟S2中得到的合金液進行澆鑄成鋁合金錠；

S4、將鋁合金錠進行壓鑄形成壓鑄鋁合金產品；

其中，以壓鑄鋁合金的總重量為基準，所述Mg的含量為0.5-3.0wt%，Si的含量為5.0-8.0 wt %，Ti的含量為0.15-0.5wt%，Cu的含量為0.2-1.5wt%，Re的含量為0.22-0.55wt%，余量為Al錠。

本發明的壓鑄鋁合金的制備方法，熔煉過程中，Mg和Si的加入會形成Mg₂Si強化相，該相彌散分布于合金的晶內與晶界處，有效的強化了基體與晶界，從而使合金強度提高。同時，加入的金屬元素鈦與稀土元素，不僅可以細化晶粒，提高合金的強度與塑性，同時可以改善合金流動性，提高壓鑄鋁合金的壓鑄性能。通過添加金屬元素銅，與鎂形成了Mg₂Cu相，彌散相細小分布在鋁基體中，可以阻礙再結晶晶粒的生長，有效的細化晶粒，提高了合金塑性與韌性。添加金屬元素銅，與鈦形成了Ti₂Cu₃相，分布晶界處，使合金拉伸時的晶界滑移受到有效抑制，從而提升合金強度。

具體實施方式

為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明提供了一種壓鑄鋁合金，所述壓鑄鋁合金的組成及各組成的重量百分比為：

Si 5.0-8.0 wt %，

Mg 0.5-3.0wt%，

Ti 0.15-0.5wt%，

Cu 0.2-1.5wt%，

Re 0.22-0.55wt%

Al 余量。

根據本發明所提供的壓鑄鋁合金，優選地，所述壓鑄鋁合金的組成及各組成的重量百分比為：

Si 6.0-7.5 wt %，

Mg 1.0-2.5wt%，