CN102011036A - 一种压铸铝合金 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压铸铝合金，其由以下物质组成：铝，其重量百分比为93～97.0％；镍，其重量百分比为0.8～2.0％；铁，其重量百分比为0.2～1.0％；锌，其重量百分比为2.0～4.0％以及余量为杂质。本发明铸造铝合金的热传导数介于170～205W/m·K，本发明的压铸铝合金流动性佳，铸造性强，配合适当铝汤处理及铸造机台设备与操作，将可实现在高良品率下生产1.5～2.0mm的薄压铸件的效果。本发明可应用于一般铝合金铸件上，特别是需要高热传导之3C产品散热件、LED灯具散热件、电饭锅容器、熨斗壳身、马达机壳及其它一些电热容器或壳身等。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金，更具体而言一种热传导系数高的压铸铝合金。
背景技术
近年来随着3C产业迅速的发展，其中如桌上型或笔记本电脑的CPU电路密度及运算频率越来越高，因此电路的散热问题是近年及未来电子界必须面对的问题。此外近年来迅速发展的LED照明产品。其寿命长短往往决定于灯具散热的好坏。在散热的材料上除了铜、铜热导管及铝挤型外，较常用的是铝合金铸造件。后者可铸成复杂形状。但回顾般常用的铸造铝合金如ADC10、ADC12、A380及A384，其热传导系数大都在90～100W/m.K之间，另外如ADC6合金，其热传导较高，约140～150W/m.K，但其铸造性不是很好。
发明内容
本发明的目的在提供一种压铸铝合金，其热传导系数高达200W/m.K以上，接近纯铝的90％，流动性佳，同时在高温时强度好，同时其抗腐蚀性良好。
本发明采用的技术方案为：一种压铸铝合金，由以下物质组成：
铝，其重量百分比为93～97％；
镍，其重量百分比为0.8～2.0％；
铁，其重量百分比为0.2～1.0％；
锌，其重量百分比为2.0～4.0％以及余量为杂质。
该杂质的重量百分比为0～2.0％，该杂质含有硅、钴、锰、铬、铜、
镁、钛、铈、镧，其中，
硅，其重量百分比为0～1.0％；
钴，其重量百分比为0～0.6％；
锰，其重量百分比为0～0.5％；
铬，其重量百分比为0～0.4％；
铜，其重量百分比为0～1.0％；
镁，其重量百分比为0～0.5％；
钛，其重量百分比为0～0.2％；
铈，其重量百分比为0～0.5％；
镧，其重量百分比为0～0.5％。
本发明的有益效果为，本发明由以下物质组成：铝，其重量百分比为93～97％；镍，其重量百分比为0.8～2.0％；铁，其重量百分比为0.2～1.0％；锌，其重量百分比为2.0～4.0％以及余量为杂质。本发明压铸铝合金的热传导数介于170～205W/m·K，本发明的压铸铝合金流动性佳，铸造性强，配合适当铝汤处理及铸造机台设备与操作，将可实现在高良品率下生产1.5～2.0mm的薄压铸件的效果。本发明可应用于一般铝合金铸造件上，特别是需要高热传导之3C产品散热件、LED灯具散热件及电饭锅容器、熨斗壳身、马达机壳及其它一些电热容器或壳身等。
具体实施方式
表一：目前世界上较常用的压铸铝合金，其成份合热传导系数如下表所列：
附注：以上列表及本文均使用重量百分比(wt％)，空白未注明者一般代表＜0.1％杂质含量。ADC10及ADC12是日本系铝合金，其各自约相当于美系铝合金之A380及A383。
本发明合金特点在于：
一、添加重量百分比为0.8～2.0％的镍，以增加流动性，实际镍含量的多少视铸件薄厚及大小而定。若是较厚件(＞2.0mm)，可以添加重量百分比为0.8～1.5％的镍，如果是薄件(＜1.5mm)，可以添加重量百分比为1.5～2.0％的镍，但是镍含量越高，热传导系数越低。
二、添加重量百分比为0.2～1.0％的铁，以防止铸件黏膜现象，若是压铸件最佳添加范围在0.4～0.8％之间，过量添加亦会明显降低热传导系数。
三、添加重量百分比2.0％～4.0％的锌，以提高抗腐蚀性同时亦可增加部分流动性。最佳添加范围在2.5～3.5％之间，过量添加亦会明显降低热传导系数。其它任何添加元素均会额外降低热传导系数。
四、添加重量百分比为93～97％的铝；
添加镍、铁、锌以达到适当流动性、高热传导系数及具备相当好之抗腐蚀性是本发明合金的特点。
本发明合金其它杂质成份允许含有硅1.0％、钴0.6％、锰0.5％、铬0.4％、铜1.0％、镁0.5％、钛0.2％，同时允许一些稀土元素，如铈0.5％、镧0.5％以及其它未说明的杂质元素，每一种未说明的杂质元素均为0～0.2％，但这些未说明杂质元素总重量百分比为0～2.0％。但习知物理冶金者均知晓，任何铝合金添加元素均会多少降低热传导系数。
为使本发明具体化，乃以实验加以验证，以下数实施例即说明此一技术实施之范例。
【实施例一】
依表二的成份范围以纯铝、锌、铝-镍母合金，铝-铁母合金在电热之坩埚中熔解，经除气、除渣后，以压铸机压铸成厚2.0mm之铸片，经切片分割成五片30mm×30mm之矩形，此两实施例之特殊合金试片，经仪器测试所得热传导系数，平均值如表二中所示。
表二：
【实施例二】
依表三之成份范围以纯铝、铝-硅母合金，铝-锰母合金，及铝-镍母合金在电热坩埚中熔解。经除气、除渣后以压铸机压铸成厚2.0mm之铸片，经切片分割成五片30mm×30mm之矩形，经仪器测试所得热传导系数，平均值如表三中所示。
表三：
【实施例三】
依表四之成份范围以纯铝、铝-硅母合金，铝-锰母合金，及铝-镍母合金在电热坩埚中熔解。经除气、除渣后以压铸机压铸成厚2.0mm之铸片，经切片分割成五片30mm×30mm之矩形，经仪器测试所得热传导系数，平均值如表四中所示。
表四：
【实施例四】
依表五之成份范围以纯铝、铝-硅母合金，铝-锰母合金，及铝-镍母合金在电热坩埚中熔解。经除气、除渣后以压铸机压铸成厚2.0mm之铸片，经切片分割成五片30mm×30mm之矩形，经仪器测试所得热传导系数，平均值如表五中所示。
表五：
【实施例五】
依表六之成份范围以纯铝、铝-硅母合金，铝-锰母合金，及铝-镍母合金在电热坩埚中熔解。经除气、除渣后以压铸机压铸成厚2.0mm之铸片，经切片分割成五片30mm×30mm之矩形，经仪器测试所得热传导系数，平均值如表六中所示。
表六：
本发明的压铸铝合金介于170～205W/m·K，
本发明的高热传导铝合金流动性佳，配合适当铝汤处理及压铸机台设备与操作，将可在高良品率下生产1.5～2.0mm之薄压铸件，尤其是在产品需要高热传导及散热方面的应用。
本发明可应用于一般铝合金压铸件上，特别是需要高热传导之3C产品散热件、LED灯具散热件、及电饭锅容器、熨斗壳身、马达机壳及其它一些电热容器或壳身等。
本发明合金之调配一般是先在坩埚中先溶解纯铝料再加入锌、铁及镍或铝镍母合金，任何熟知本技术领域的技术人员都能了解。
此外本发明铸造铝合金可使用在高压压铸，低压铸造，重力铸造包括钢模及砂模等铸造制程，亦是任何熟知本技术领域的技术人员都能了解。
由以上案例可见，本发明的技术方案可以充分有效的完成上述发明目的。本发明的结构和功能原理都已经在技术方案中得到充分的体现。本发明也可以根据这些原理进行变换。因此，本发明包括一切在权利要求书中所提到范围内的所有替换内容。
Claims (9)
1.一种压铸铝合金，由以下物质组成：
铝，其重量百分比为93～97％；
镍，其重量百分比为0.8～2.0％；
铁，其重量百分比为0.2～1.0％；
锌，其重量百分比为2.0～4.0％；以及余量为杂质。
2.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于：该杂质的重量百分比为0～2.0％，该杂质含有硅、钴、锰、铬、铜、镁、钛、铈、镧，其中，
硅，其重量百分比为0～1.0％；
钴，其重量百分比为0～0.6％；
锰，其重量百分比为0～0.5％；
铬，其重量百分比为0～0.4％；
铜，其重量百分比为0～1.0％；
镁，其重量百分比为0～0.5％；
钛，其重量百分比为0～0.2％；
铈，其重量百分比为0～0.5％；
镧，其重量百分比为0～0.5％。
3.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于，镍，其重量百分比为0.8～1.5％。
4.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于，镍，其重量百分比为1.5～2.0％。
5.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于，铁，其重量百分比为0.4～0.8％。
6.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于，锌，其重量百分比为2.5～3.5％。
7.如权利要求2所述的一种压铸铝合金，其特征在于，
硅，其重量百分比为0～0.6％；
锰，其重量百分比为0～0.1％；
铜，其重量百分比为0～0.1％；
镁，其重量百分比为0～0.1％。
8.如权利要求2所述的一种压铸铝合金，其特征在于，
硅，其重量百分比为0～0.1％；
锰，其重量百分比为0～0.1％；
铜，其重量百分比为0～0.1％；
镁，其重量百分比为0～0.1％。
9.如权利要求1所述的一种压铸铝合金，其特征在于，
镍，其重量百分比为1.5％；
铁，其重量百分比为0.3％；
锌，其重量百分比为2.5％。
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