[发明专利]一种高导热压铸铝合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高导热压铸铝合金，按照质量百分比计算包含如下组分：Si为5%~15%；Fe为0.1%~1.0%；Cu不超过0.1%；Mn不超过0.1%；Zn不超过0.1%；Ti不超过0.01%；Sr为0.01%~0.1%；RE为0.1%~0.5%；还包括不可避免杂质，杂质元素总和小于0.1%；余量为Al。本发明所述铝合金在高温状态下可以提高铝合金的强度，使产品在压铸脱模过程中不会发生变形，并且能够有效降低产品的形变量，降低产品的平面度值，也减少了校正的工作量。

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，具体涉及一种高导热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。同时，一些零部件对材料的导热性能往往有较高的要求(尤其是散热器件)，以保证和提高产品的寿命及工作稳定性。

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。纯铝在室温下的热导率较高，约为238W/(m·K)，随着合金元素的增加，铝合金的热导率逐渐降低，且不同元素对合金热导率的影响大不相同。这主要是由金属的自由电子导热机制所决定的，铝合金的导热特性与组织中的晶格畸变程度、缺陷、杂质、相组成及分布等有关。

在现有技术中，铝合金普遍采用压铸成型工艺制备，压铸成型相比挤压、锻造、冲压等成型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，特别适合于导热散热器件的集成化设计和一体成型。

目前，用于压铸生产薄壁壳体类通信、电子和交通领域零部件高导热铝合金材料在压铸完成后，经过250℃～350℃的热处理过程中，产品非常容易变形，并且变形尺寸可以达到0.5～8mm，平面度很难控制，产品品质难以管控，为了应对这一问题，往往需要通过大量的人工操作进行校正，不仅增加了工人的工作量，严重影响了生产效率，也在无形中增加了生产成本。

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导热压铸铝合金及其制备方法，以解决现有技术铝合金在热处理过程中容易变形、产品品质难以管控、需要大量人工操作进行校正、生产效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高导热压铸铝合金，按照质量百分比计算包含如下组分：Si为5％～15％；Fe为0.1％～1.0％；Cu不超过0.1％；Mn不超过0.1％；Zn不超过0.1％；Sr为0.01％～0.1％；RE为0.1％～0.5％；还包括不可避免杂质，杂质元素总和小于0.15％；余量为Al。

优选地，按照质量百分比计算包含如下组分：Si为8％～12.5％；Fe为0.5％～0.9％；Cu不超过0.08％；Mn不超过0.05％；Zn不超过0.1％；Sr为0.01％～0.06％；RE为0.1％～0.3％；还包括不可避免杂质，杂质元素总和小于0.15％；余量为Al。

优选地，所述RE包含Ce、La中的一种或两种。

优选地，单个杂质元素质量百分比小于0.05％。

本发明还提供一种高导热压铸铝合金的制备方法，制备如本发明所述高导热压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：

(1)原料准备：按所述质量百分比，定量配置好原料；

(2)熔化：将铝加热到650℃～750℃熔化，溶化后在740℃～750℃加入Si，待Si完全熔解后，加入剩余元素的铝合金，待完全熔解后，将温度降至680℃～720℃；

(3)合金锭制备：将步骤(2)中的熔体浇铸成合金锭，并冷却到室温，得到本发明所述高导热压铸铝合金。