[发明专利]一种高延伸率压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高延伸率压铸铝合金及其制备方法，所述铝合金按照质量百分比计算，包括如下组分：Si为9.0%~11.0%；Mn为0.1%~1.0%；Sr为0.01%~0.1%；RE为0.01~1.0%；杂质元素总和小于0.15%；余量为Al。本发明所述铝合金在压铸状态下延伸率较高，可以有效降低后续热处理的温度，避免了压铸件在热处理过程中出现变形、起泡等质量问题，大大降低了压铸工艺难度，提升了热处理后产品质量，降低了因热处理造成的成本损失。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种高延伸率压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

当前，3C产品、汽车通讯电子等领域均面临着日益增加的轻量化压力。特别是新能源汽车行业的兴起，汽车行业面临轻量化的压力越来越大。铝合金具有良好的综合性能，其密度小、强度高、导电导热性好、加工简单等优点较好地满足了产品结构及散热要求，因此被广泛应用于汽车、电子及通讯等领域。

压铸成型工艺相较于挤压、锻造、冲压等成型工艺具有较低的生产成本，作为一种高速、高压的近终成型工艺，压铸成型还具有生产效率高、尺寸精度高、力学性能优异、可以成型形状复杂和轮廓清晰的薄壁深腔铸件等特点，特别适合于汽车结构件的集成化设计和一体成型，还大大降低了制造成本。

目前，以特斯拉为代表的汽车制造企业对用于压铸生产汽车结构件的铝合金材料性能要求较高，其中，铝合金材料的屈服强度要大于120MPa，抗拉强度要大于180MPa，延伸率要大于12%，现有技术只有使用德国莱恩铝业公司的Silafont-36（AlSi10MgMn）铝合金材料，并通过T6/T7热处理才能满足其要求。

而Silafont-36（AlSi10MgMn）铝合金材料在性能上存在不足：1）压铸状态下该材料的塑性不足，比较低，屈服强度和抗拉强度虽然能达到要求，但延伸率仅为3%~6%；2）而为了使延伸率达到12%以上的要求，必须采用T6/T7热处理工艺，这就要求压铸工艺必须采用高真空工艺，而在热处理过程中该材料极易起泡，并且固溶处理的温度较高，产品容易出现变形等质量问题，使得处理后的产品合格率较低，造成成本的严重损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种高延伸率压铸铝合金及其制备方法，以解决现有技术铝合金材料在热处理过程中易起泡、变形、合格率较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高延伸率压铸铝合金，所述铝合金按照质量百分比计算，包括如下组分：

Si为9.0%~11.0%；Mn为0.1%~1.0%；Sr为0.01%~0.1%；RE为0.01~1.0%；杂质元素总和小于0.15%；余量为Al。

优选地，所述铝合金按照质量百分比计算，包括如下组分：Si为9.5%~10.3%；Mn为0.4%~0.9%；Sr为0.02%~0.1%；RE为0.1~0.5%；杂质元素总和小于0.15%；余量为Al。

优选地，还包括Cu、Zn、Fe、Mg、Ni，其单个元素质量分数均小于0.1%。

一种高延伸率压铸铝合金的制备方法，制备如本发明所述高延伸率压铸铝合金，包括以下步骤：

（1）原料准备：按所述质量百分比，定量配置好原料；

（2）熔化：将Al熔化后，升温至730℃～750℃，加入Si、Mn熔化，搅拌均匀，得到熔体I；降温至700℃，加入Sr熔化，得到熔体II；静置15~40分钟；

（3）合金锭制备：将所述熔体II降温至660℃~720℃，捞净表面浮渣后，浇筑成锭，得到压铸铝合金锭；

（4）压铸：将所述压铸铝合金锭重熔后，保温在660℃~680℃进行压铸；