[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

本發明涉及一種新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金及制備方法和應用，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。與現有技術相比，本發明顯著提升材料的延伸率和強度，使得其抗拉強度260?300MPa，屈服強度110?130MPa，延伸率10?14%。

技術領域

本發明涉及新能源汽車，具體涉及一種新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金及其制備方法和應用。

背景技術

新能源汽車下車體包括前機艙、電池倉和一體式壓鑄后地板，一體化壓鑄零件通常具有尺寸大、壁厚薄和結構復雜等特點，這就對鋁合金材料性能提出了更高的要求。

對于傳統汽車用壓鑄鋁合金，熱處理是確保汽車零部件力學性能的必要工藝，但是，熱處理會造成零部件表面缺陷和尺寸變形，使得產品良率降低，潛在成本風險巨大。因此，適用于新能源汽車一體式壓鑄的鋁合金不能進行熱處理，在免熱處理條件下，由于需要兼顧碰撞、疲勞、SPR連接等要求材料具有高的韌性。目前一體式壓鑄結構件，最遠的填充距離達到2米以上，需要材料具有優秀的鑄造性能來保證優良的充型能力。未來再生材料和汽車零部件水口材料的使用，要求材料對雜質元素尤其是Fe元素擁有較高的容忍度。綜上所述，適用于新能源汽車一體式壓鑄件高強韌壓鑄鋁合金須具有免熱處理高強韌、鑄造性能優異、對雜質元素擁有較高的容忍度的特點。傳統的汽車零部件用壓鑄鋁合金已經無法滿足其要求。

專利申請CN114293058A公布了一種適合于各種壁厚鑄件的高強韌免熱處理材料的制備方法，該合金包括：Si：5～8wt％；Mg：0.30～0.50wt％；Ti：0.05～0.20wt％；Sr：0.01～0.03wt％；Cu≤0.20wt％；Fe≤0.20wt％；Zn≤0.10wt％；Mn：0.5～0.8wt％；Nb：0.05～0.20wt％；B：0.01～0.03wt％；Cr：0.05～0.20wt％；La：0.06～0.15wt％；Ce：0.04～0.10wt％，雜質總和≤0.2wt％，其中，Si元素含量范圍偏低，其流動偏差，不太合適用在新能源汽車一體式大型壓鑄件，對于大型壓鑄件離進澆口最遠端部分，容易造成遠端延伸偏低，專利中的Fe含量偏低，會一定程度上影響再生材料和汽車零部件水口材料的使用實現低碳目標。

專利申請CN114438377公開了一種新能源汽車用高強韌壓鑄鋁合金及其制備方法，該合金包括以下重量百分含量的元素S i：8w t％-10wt％；Fe：0.05 -0.5wt％；Mn1.0wt％；Mg：0.1-0.5wt％；Cu：0.1-1.0wt％；Zn1.0wt％；Ti：0.05-0.2wt％；Sr：0.005-0.05wt％；La+Ce0.5wt％；Mo0.1wt％；Sc0.05wt％；其余雜質的重量百分比之和控制在0.5wt％以下。該發明采用甩帶法結合高能球磨制備Al-Ti-C-B、Al-20La+Ce、Al-20Mo和Al-3Sc中間合金非晶粉狀，高能球磨混合的方式，不可避免的會有雜質引入的風險，同時，以Al-Ti-C-B為細化劑，不可避免的會產生阻礙TiB₂顆粒團聚、TiAl₃相的尺寸長大下沉，從而影響細化劑的壽命，同時，鋁合金需要通過200℃，4h熱處理，使得其抗拉強度大于300MPa，屈服強度大于120MPa，延伸率15-20％，需要經過額外的熱處理，帶來尺寸變形，使得產品良率降低，潛在成本風險。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種新能源汽車用一體式壓鑄件鋁合金及其制備方法和應用，合金鑄造性能優異、對雜質元素擁有較高的容忍度，且無需熱處理即可制得低碳高強韌新能源汽車下車體產品。