[发明专利]一种高强度铝合金及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及铝合金技术领域，具体地说涉及适用于制造电子产品零部件，具有铸造能力强、机械强度高、成本低廉的高强度铝合金及其生产方法。

背景技术：

随着电子产品向小型化、智能化、轻型化方向的发展，对电子产品的结构件也提出了越来越高的要求。传统的镁、铝、锌、铜合金由于材料本身的一些特性，已难于满足电子产品发展的需求，例如：镁合金虽然具有质轻、比强度大的特点，但材料韧性、耐腐蚀能力及铸造能力相对较差，难于用于制造壁厚小于0.6mm的薄壁件且强韧性性较高的产品；普通铝合金虽然耐腐蚀性好、并可以进行颜色丰富的表面处理，但是铸造件的机械强度低，材料流动性差，难于生产薄壁件，而且生产的薄壁件平面度低；锌合金虽然具有优异的铸造性能，但材料强度低、耐腐蚀性差，难于用于制造耐腐蚀高强度结构件；铜合金虽然强度高、耐腐蚀性好，但存在铸造能力差、材料成本高昂，产品精度较低，一致性差的特点。

发明内容：

本发明的目的是提供一种高强度铝合金及其生产方法，该高强度铝合金具有铸造性能优异、机械强度高、尺寸稳定等性能，此合金材料适用于制造壁厚小于0.6mm、精度高、强度好的产品结构件，特别是电子产品结构件。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种高强度铝合金，它的化学式为AlaZnbSicTidMeNf，其中M表示铜、锰、镁中的一种或多种元素的组合，N表示镧或铈中的一种或两种组合，a、b、c、d、e、f为重量百分数，53≤a≤58，34≤b≤39，3≤c≤6，0﹤d﹤0.1，1≤e≤3，f﹤0.1。

作为上述技术方案的优选，所述高强度铝合金的杂质元素中铁的重量百分含量小于0.6%。

作为上述技术方案的优选，所述高强度铝合金的合金组织具有两个物相或两个物相以上的组织结构。

一种高强度铝合金的生产方法，包括下述步骤：

（1）将化学式为AlaZnbSicTidMeNf的高强度铝合金中的元素根据重量百分数进行配比，其中M表示铜、锰、镁中的一种或多种元素的组合，N表示镧或铈中的一种或两种组合，a、b、c、d、e、f为重量百分数，53≤a≤58，34≤b≤39，3≤c≤6，0﹤d﹤0.1，1≤e≤3，f﹤0.1，其中，铜、硅、钛、锰、稀土元素分别采用AlCu、AlSi、AlTi、AlMn、AlRe的形式进行配比，其他元素采用纯金属的形式配比，原材料纯度均大于99%；

（2）原材料配比后，升温到200摄氏度以上，预热2小时以上，消除金属中的杂质气体；

（3）将上述原材料投入到感应熔炉中进行冶炼，冶炼温度为700-900℃，并进行充分搅拌混合，冶炼完成后，将熔汤温度调整到600-800℃；

（4）采用压铸机，将上述合金熔体压铸到金属模具中，得到所述的高强度铝合金的样品。

作为上述技术方案的优选，步骤（3）中将原材料投入到感应熔炉中进行冶炼，冶炼温度为800℃，冶炼完成后，将熔汤温度调整到750℃。

本发明的有益效果在于：通过调整筛选合金中铝和锌的含量，并加入适量的钛、硅、铜、锰、镁及稀土元素，获得了塑性、韧性、硬度和强度等综合性能优异的高强度铝合金。

本发明中高强度铝合金通过铸造工艺获得，高强度铝合金的合金组织具有两个物相或两个物相以上的组织结构。