[發明專利]鋁合金

在審

• 申請號: 201780088108.2
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN110402295A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 胡斌
• 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
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張琦璐;楊思捷

鋁合金，其基本上由以下組成：大于6重量%至大約12.5重量%的硅；以至多0.15重量%的量存在的鐵；大約0.1重量%至大約0.4重量%的鉻；大約0.1重量%至大約3重量%的銅；大約0.1重量%至大約0.5重量%的鎂；大約0.05重量%至大約0.1重量%的鈦；小于0.01重量%的鍶；和余量的鋁以及不可避免的雜質。該鋁合金不含釩。在不采用真空和T7熱處理的情況下提高鋁合金的延性和強度的方法，該方法包括：通過高壓壓鑄工藝鑄造熔融鋁合金以形成鑄造結構。由本文中公開的鋁合金組合物形成的結構鑄件表現出合意的機械性質，如高強度和高延性/伸長率。

引言

壓鑄工藝通常用于形成大批量汽車零部件。特別而言，鋁合金常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，如輕量和高尺寸穩定性，這使得與其它合金相比能夠形成更復雜和薄壁的部件。傳統上，鋁壓鑄件由于卷氣和Fe金屬間相而對延性有限制。為了減少這些問題而開發的許多技術，如半固態壓鑄和超真空壓鑄，形成無孔隙鑄件。

發明概述

在一個實例中，鋁合金基本上由以下組成：大于6重量%至大約12.5重量%的硅、以至多0.15重量%的量存在的鐵、大約0.1重量%至大約0.4重量%的鉻、大約0.1重量%至大約3重量%的銅、大約0.1重量%至大約0.5重量%的鎂、大約0.05重量%至大約0.1重量%的鈦、小于0.01重量%的鍶和余量的鋁以及不可避免的雜質。該鋁合金不含釩。

在另一實例中，公開了汽車的底盤部件。該底盤部件包含鋁合金，所述鋁合金基本上由以下組成：大于6重量%至大約12.5重量%的硅；以至多0.15重量%的量存在的鐵；大約0.1重量%至大約0.4重量%的鉻；大約0.1重量%至大約3重量%的銅；大約0.1重量%至大約0.5重量%的鎂；大約0.05重量%至大約0.1重量%的鈦；小于0.01重量%的鍶；和余量的鋁以及不可避免的雜質；其中該鋁合金不含釩。

還公開了在不使用真空和T7熱處理的情況下提高鋁合金的延性和強度的方法的一個實例。在一個實例中，該方法包括形成熔融狀態下的鋁合金，該鋁合金基本上由以下組成：大約7.5重量%至大約12.5重量%的硅；以至多0.15重量%的量存在的鐵；大約0.1重量%至大約0.4重量%的鉻；大約0.1重量%至大約3重量%的銅；大約0.1重量%至大約0.5重量%的鎂；大約0.05重量%至大約0.1重量%的鈦；小于0.01重量%的鍶；0重量%的釩；和余量的鋁以及不可避免的雜質。該方法進一步包括通過高壓壓鑄工藝鑄造熔融鋁合金以形成鑄造結構。

附圖概述

通過參考以下詳述和附圖，本公開的實例的特征將變得明顯，在附圖中，類似的附圖標記對應于類似（盡管可能不相同）的部件。為了簡潔起見，具有在先描述的功能的附圖標記或特征可以或可以不結合它們出現在其中的其它附圖來描述。

圖1A和1B分別是A380合金和本文中公開的鋁合金的一個實例的示例性發動機架設計的示意性透視圖；

圖2A和2B分別是A380合金和本文中公開的鋁合金的一個實例的其它示例性發動機架設計的示意性透視圖；和

圖3A和3B分別是A380合金和本文中公開的鋁合金的一個實例的再其它示例性發動機架設計的示意性透視圖。

發明詳述

鋁合金常常包含鋁、合金元素（例如硅和鐵）及雜質。在本文中公開的實例中，已經發現，特定量的特定元素形成了在經鑄造并暴露于T5熱處理后表現出高強度（例如至少200MPa的平均屈服強度和至少300 MPa的極限抗拉強度）和相對高延性（例如大約7%至大約10%的伸長率）的合金（也稱為合金組合物）。換句話說，該鋁合金的鑄態與經T5處理的結構具有大約7%至大約10%的百分比伸長率和大約200 MPa至大約250 MPa的屈服強度。這種鑄態與經T5處理的結構還可以是薄壁鑄件。這些特性可以在不采用超真空且不采用T7固溶基熱處理的情況下實現。在沒有這種附加的固溶基熱處理的情況下，降低了結構鑄件變形的風險，并且降低了結構鑄件的生產成本。