[發明專利]提高鋁合金的強度

在審

• 申請號: 201711062801.0
• 申請日: 2017-11-02
• 公開（公告）號: CN108070754A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 胡斌;王攀;盧琦
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22F1/043
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;楊思捷

在提高鋁合金強度的方法的實例中，鋁合金在熔融狀態下形成。鋁合金包括約4wt％至約11wt％的硅、大于0.2wt％至約0.5wt％的鉻、約0.1wt％至約0.5wt％的鎂、約0.01wt％至約0.1wt％鈦、等于或小于約0.5wt％的鐵、等于或小于約0.5wt％的錳以及余量的鋁。對鋁合金進行固溶熱處理。鋁合金淬火，并且鋁合金在約140℃至175℃的時效硬化溫度下時效硬化約3小時至約35小時的時間段。

技術領域

本公開一般涉及提高鋁合金的強度。

背景技術

壓鑄工藝通常用于形成大容量汽車部件。特別地，鋁合金通常用于在壓鑄工藝中形成結構部件，因為鋁合金具有許多有利的性質，例如輕質量和高尺寸穩定性，與其它合金相比，這些性質允許形成更復雜和薄壁的部件。傳統上，鋁壓鑄件由于空氣滯留和鐵(Fe)金屬間相的形成而對延展性有限制。諸如半固態壓鑄和超真空壓鑄的研發用于減少這些問題的許多技術形成無孔隙鑄件。

發明內容

在提高鋁合金強度的方法的實例中，鋁合金在熔融狀態下形成。鋁合金包括約4wt％至約11wt％的硅、大于0.2wt％至約0.5wt％的鉻、約0.1wt％至約0.5wt％的鎂、約0.01wt％至約0.1wt％鈦、等于或小于約0.5wt％的鐵、等于或小于約0.5wt％的錳以及余量的鋁。對鋁合金進行固溶熱處理。鋁合金淬火，并且鋁合金在約140℃至175℃的時效硬化溫度下時效硬化約3小時至約35小時的時間段。

在形成車身或動力系部件的方法的實例中，鋁合金在熔融狀態下形成。鋁合金包括約4wt％至約11wt％的硅、大于0.2wt％至約0.5wt％的鉻、約0.1wt％至約0.5wt％的鎂、約0.01wt％至約0.1wt％鈦、等于或小于約0.5wt％的鐵、等于或小于約0.5wt％的錳以及余量的鋁。通過高壓壓鑄工藝鑄造鋁合金以形成鑄造結構。鑄造結構是車身或動力系部件。對鑄造結構進行固溶熱處理。鑄造結構淬火，并且鑄造結構在約140℃至175℃的時效硬化溫度下時效硬化約3小時至約35小時的時間段。

本文公開的合金的實例包括本體組合物和在本體組合物中形成的析出物。本體組合物包括約4wt％至約11wt％的硅、大于0.1wt％至約0.5wt％的鉻、約0.1wt％至約0.5wt％的鎂、約0.01wt％至約0.1wt％鈦、等于或小于約0.5wt％的鐵、等于或小于約0.5wt％的錳以及余量的鋁。析出物包括一些硅、一些鉻和一些鐵，并且具有等于或小于約100nm的粒徑。

附圖說明

通過參考以下詳細描述和附圖，本公開的實例的特征將變得顯而易見，其中相同的附圖標記對應于類似的、盡管可能不相同的部件。為了簡潔起見，具有前述功能的附圖標記或特征可能會也可能不會結合示出它們的其它附圖來描述。

圖1是通過用于提高鋁合金強度的方法的實例制備的鋁合金的透射電子顯微鏡(TEM)圖像，比例尺為1μm；

圖2是描繪通過用于提高鋁合金強度的方法的實例制備的鋁合金的拉伸強度以及通過比較法制備的鋁合金的拉伸強度的曲線圖，其中坐標是應力(MPa，Y軸)和應變(外側凸緣，25mm計量長度，X軸)；以及

圖3示出了由通過用于提高鋁合金強度的方法的實例制備的鋁合金鑄造的車輪。

具體實施方式

鋁合金通常包括鋁、合金元素(例如硅和鐵)和雜質。在本文公開的方法的實例中，至少一些合金元素在本體材料內形成析出物，并且這些析出物可以提高由鋁合金形成的壓鑄件的強度。在一個實例中，鋁合金的拉伸強度增強。