[发明专利]一种铝合金压铸件高强韧材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铝合金压铸件高强韧材料，合金材料的化学成分组成包括：Si的含量为10.0‑12.0％，Zn的含量7.0‑9.0％，Cu的含量为1.5‑2.5％，Mg的含量为0.8‑1.1％，Mn的含量为0.3‑0.5％，Fe的含量为0.3‑0.5％，Be的含量为0.05～0.2％，Sr的含量为0.01～0.05％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，尤其是涉及一种铝合金压铸件高强韧材料及其制备方法。

背景技术

汽车工业是我国国民经济的支柱产业之一,随着汽车燃油效率和节能环保的要求不断提高，新能源汽车已成为全球汽车发展的主流。我国《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确新能源汽车是未来发展的重点，能源高效利用与续航里程成为其关键。采用轻质高强的材料是实现汽车工业中轻量化的重要方法之一，其中铝合金比强度比刚度高、耐蚀性能好、易加工成型等特点，成为汽车轻量化的首选材料。据统计，铝合金铸件约占汽车用铝量的77％，其中压铸件占铝合金铸件的80％以上，典型部件包括发动机缸体、缸盖、离合器壳、油底壳、发动机托架等。由于压铸件不能热处理强化，且存在缩松和缩孔的问题，铸件性能普遍不高，减重效果受限。因此，受限于压铸铝合金材料和压铸组织性能调控特性，现有的压铸件已无法满足新能源汽车、通讯基站等领域的轻量化要求，开发一种不通过热处理强化的高性能压铸铝合金材料十分必要。

专利CN102796925B公开了一种压力铸造用的高强韧压铸铝合金，其主要成分为Mg4.5％-6.3％、Si 1.4％-2.8％、Mn 0.4％-1.0％，制备的压铸铝合金构件无需热处理强化，其抗拉强度可到340MPa，伸长率6～8％。专利CN101914709B公开了一种高强韧铸造铝合金，合金的主要成分为：Mg 9.5％～11.0％，Ti 0.1％～0.4％，RE 0.1％～0.3％，Si 0.15％～0.30％，所获铸件经过固溶和时效后强度超过300MPa，伸长率达到8.6％以上。专利CN105803272B公开了一种高强韧铸造铝合金及其制备方法，其成分及质量百分比为：Si4.5～6.5％，Mg 1.5～2.5％，Cu 1.5～2.5％，Zr 0.01～0.02％，B 0.002～0.004％，Eu0.01～0.03％，Re 0.1～0.3％，铸件经过固溶和时效热处理后抗拉强度超过340MPa，伸长率达9％。专利CN100347322C公开了一种高强韧挤压铸造铝合金材料，其主要成分为：Cu4.5～5.5％，Mn 0.3～0.6％，Ti 0.05～0.25％，B 0.01～0.05％，V 0.05～0.20％，Zr0.05～0.20％，RE 0.05～0.15％，所获铸件经固溶和时效热处理后抗拉强度可超过440MPa，伸长率达20％以上。

上述高强韧铸造铝合金中，专利CN102796925B和CN105803272B均为Al-Mg系列铸造铝合金，其Mg含量较高时熔体容易烧损，易出现氧化夹杂等缺陷。此外，专利CN102796925B中Mg含量较低，合金的流动性能和压铸性能受限。专利CN105803272B需后续固溶等热处理来提高铸件性能。CN105803272B和CN100347322C分别为Al-Si-Mg-Cu和Al-Cu系列，前者Si含量较低，后者铸造性能不佳，均不适用于压铸工艺生产。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金压铸件高强韧材料及其制备方法，该合金具有铸造流动性能好，特别适用于压铸工艺，也适用于重力铸造、低压铸造等铸造工艺，制备的铸件强度高，韧性好，可应用于对铸件的结构、形状、壁厚及强韧性均有较高要求的通讯、汽车等领域，具有良好的应用前景。

4、一种铝合金压铸件高强韧材料，按照重量比计，合金材料的化学成分组成包括：Si的含量为10.0-12.0％，Zn的含量7.0-9.0％，Cu的含量为1.5-2.5％，Mg的含量为0.8-1.1％，Mn的含量为0.3-0.5％，Fe的含量为0.3-0.5％，Be的含量为0.05～0.2％，Sr的含量为0.01～0.05％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。