[發明專利]一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金及其制備方法

在審

• 申請號: 202310533144.2
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116463529A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 錢敏科;陳曦;羅振宇;邵麒;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: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;B22F9/00;C22C1/02;C22C1/03;B22D17/00
• 代理公司: 蘇州言思嘉信專利代理事務所(普通合伙) 32385
• 代理人: 安琳

1.一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，由以下原料按照重量百分比組成：Fe≤0.25wt％，Si≤0.2wt％，Fe和Si的重量比為0.5～2；Ni：2.0～5.0wt％，Zr：0.05～0.5wt％，B：0.05～0.2wt％，Mg≤0.2wt％，Cu≤0.2wt％，Er：0.005～0.1wt％，Ce：0.005～0.1wt％；余量為Al和不可避免的雜質，雜質的重量百分比之和控制在0.1wt％以下。

2.根據權利要求1所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，所述的Fe、Zr、B、Ni及稀土以非晶中間合金形式進行添加。

3.根據權利要求2所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，所述的非晶中間合金通過氣體急冷霧化法方式對Al-Fe、Al-B、Al-Ni、Al-Zr、Al-Er和Al-Ce進行處理，制得中間相合金非晶粉體。

4.根據權利要求3所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，所述氣體急冷霧化法包括以下工作步驟：

步驟一:分別加入Al-Fe、Al-B、Al-Ni、Al-Zr、Al-Er和Al-Ce中間相合金；

步驟二：將合金加熱到800-1400℃熔融狀態；

步驟三：通過高速氣流沖擊熔融液流形成微小液滴，急冷后形成非晶合金粉末。

5.根據權利要求4所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，所述氣流為惰性氣體。

6.根據權利要求5所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金，其特征在于，所述氣流壓力0.5-4Mpa，冷卻速率達10³-10⁴℃/s。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將高純鋁元素投入加熱爐，加熱至700℃，完全融化保溫15min；

2)升溫至760℃，加入Si、Cu單質元素；

3)降溫至730℃，加入Al-Fe、Al-B、Al-Ni、Al-Zr、Al-Er和Al-Ce非晶中間合金；

4)降溫至720℃，加入純Mg，金屬材料；

5)原料全部熔化后，澆鑄，得到鋁合金鑄錠。

8.根據權利要求7所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，將所述鋁合金鑄件進行高壓壓鑄成型。

9.根據權利要求8所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，所述高壓壓鑄成型工作步驟如下：

1)將鋁合金鑄錠在750℃再次融化并保溫；

2)保溫時通入保護性氣體與空氣隔絕，然后注入壓鑄模具；

3)通過壓鑄機沖頭將步驟1)得到的熔融合金預填充在料筒內，壓鑄模具采用模溫機預先保持溫度在240-360℃，同時，壓鑄模具配備保溫料筒，壓鑄時，料筒溫度保持在210-260℃，料筒承接的熔融鋁合金鑄件在40-80MPa壓力下采用壓射速度4-5m/s快速進入壓鑄模具冷卻成型；

4)脫模，通過機械臂取出鑄件。

10.根據權利要求7所述的一種新能源汽車用高導電高耐熱壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，材料室溫鑄態力學性能：抗拉強度140-210Mpa，屈服強度60-100Mpa，延伸率≥15％，電導率32-34Ms/m，熱導率≥200W/m·k，180℃下高溫力學性能：抗拉強度≥110Mpa，延伸率≥30％。