[發明專利]新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金及制備方法和應用

有效

• 申請號: 202211112532.5
• 申請日: 2022-09-14
• 公開（公告）號: CN115181878B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 陳曦;邢洪濱;江克洪;王健;周銀鵬;汪時宜;劉文博
• 申請（專利權）人: 蘇州慧金新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;B22D17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金，其特征在于，該合金包括Si：7wt％-9wt％；Mg：0.05-0.25wt％；Cu0.5wt％；Zn0.5wt％；B：0.001wt％-0.20wt％；Ti：0.05-0.2wt％；Mn：0.1-0.9wt％；Fe：0.05-0.3wt％；Sr：0.005-0.5wt％；Ce0.5wt％；Zr：0.01-0.1wt％；Mo：0.001-0.3wt％；其余雜質的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量為Al；所述的Zr、Mn、Mo、Ti、B和Ce以Al-Zr、Al-Mn、Al-Mo和Al-Ti-B-Ce非晶中間合金進行添加；所述的非晶中間合金通過以下方法獲得：以Al-Zr、Al-Mn、Al-Mo和Al-Ti-B-Ce中間合金為靶材，置于密閉腔室中，對腔室抽真空，通入100-150kPa氬氣，用脈沖激光束分別照射這四種靶材，最后收集得到設定成分比例的Al-Zr、Al-Mn、Al-Mo和Al-Ti-B-Ce的混合非晶粉體；所述的對腔室抽真空的真空度為10^-5Pa，脈沖激光束的激光能量密度大于100kW/cm²。

2.一種如權利要求1所述新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

11)將高純鋁元素投入加熱爐，加熱至680℃，完全融化保溫15min；

12)升溫至760℃，加入Si、Zn和Cu和單質元素；

13)降溫至730℃，加入Al-Zr、Al-Mn、Al-Mo和Al-Ti-B-Ce非晶中間合金；

14)降溫至720℃，加入純Mg金屬材料；

15)原料全部熔化后，澆鑄，得到鋁合金鑄錠。

3.一種新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的應用，其特征在于，將權利要求2所得鋁合金鑄錠進行一體式壓鑄成型，制成新能源汽車下車體。

4.根據權利要求3所述的新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的應用，其特征在于，所述一體式壓鑄成型步驟如下：

21)將鋁合金鑄錠在750℃再次融化并保溫，保溫時通入保護性氣體與空氣隔絕；

22)對壓鑄機的模具抽真空，使模具從澆口近端到遠端定向氣體流動，形成穩定的壓差；

23)通過壓鑄機沖頭將步驟21)得到的熔融合金預填充在料筒內，然后壓射至模具內，模具溫度控制在400℃，料筒預填充速度控制在0.4～0.5m/s，壓射采用先低速后高速的填充方式，壓射低速控制在0.15～0.3m/s，高速填充階段速度提高至8m/s，實現每90kg熔融合金在200ms內在壓鑄模具型腔內充型完畢，壓鑄件在模具中留模為45s；同時壓鑄機后壁部位連接高壓點冷裝置，加速產品的凝固時間；

24)采用仿形噴霧機對步驟23)冷凝后的初品進行噴涂，得到一體式壓鑄件；

25)脫模，通過機械臂取出鑄件，放入20℃恒溫水浴中冷卻30s，取出，靜置72小時，得到新能源汽車下車體產品。

5.根據權利要求4所述的新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的應用，其特征在于，所述新能源汽車下車體的厚度為1-3mm。

6.根據權利要求4所述的新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的應用，其特征在于，所述壓鑄機采用6600T壓鑄機，壓鑄之前，在壓鑄機模具遠端設置多個抽真空閥門，通過調節不同閥門的抽真空的氣體流量，各閥門口的壓力低于30mBar，實現模具從澆口近端到遠端的定向氣體流動，形成穩定的壓差；

沖頭采用鈹青銅真空密封沖頭，沖頭外徑與料筒內孔采用過渡配合，保證料筒密封，沖頭外部采用霧化噴涂潤滑劑和內置環形溝槽潤滑裝置，使沖頭充分潤滑；

模具控溫系統采用水溫機、油溫機或高壓點冷裝置；

仿形噴霧機的噴頭仿照產品結構，根據產品位置，針對性噴涂。

7.根據權利要求3所述的新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金的應用，其特征在于，所述的新能源汽車一體式壓鑄件的遠端的抗拉強度260-300MPa，屈服強度大于110-130MPa，延伸率10-14％。