CN102816961B - 一种用于散热装置的铝合金材料及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种用于散热装置的铝合金材料，含有如下质量百分比的元素：1-2%的铜、0.1-0.4%的镁、0.01-0.05%的锆、0.01-0.04%的铁、0.01-0.1%的硅、0.03-0.1%的锰、0.02-0.05%的钒、0.01-1.5%的稀土、0.02-0.1%的镍，其余为铝。铜元素增加了铝合金的高温强度，同时提高了延展性能，镍和稀土提高了其耐腐蚀性能，降低了高温状态下的腐蚀速度；稀土的加入细化晶粒，提高铝合金材料的强度、硬度、延伸率、断裂韧性、耐腐蚀性、耐热性和焊接性能。该铝合金材料的制造方法，先加入除了镁和稀土的其它元素，加热融化，加入镁扒渣去除杂质，加入稀土扒渣去除杂质，时效处理去除应力，为了防止晶粒生长过大速冷浇铸，制成棒材。

Description

一种用于散热装置的铝合金材料及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料，尤其涉及一种用于散热装装置的铝合金材料。本发明还涉及一种制作所述铝合金材料的方法。

背景技术

目前散热装置一般采用铝合金材料制成，相对于铜材的散热装置，质量轻、成本低，适合大规模的使用。现有技术中的用于散热装置的铝合金材料延展性、耐高温性和耐腐蚀性较差，尤其应用在汽车散热器上，因为这些缺点造成冷却液泄漏时有发生，最终导致汽车瘫痪、损毁。故需要一个新的技术方案来改善用于散热装置的铝合金材料的性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种延展性能好、耐高温、耐腐蚀的用于散热装装置的铝合金材料。本发明还提供一种制造所述的铝合金材料的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于散热装置的铝合金材料，其组分含有如下质量百分比的元素：1%-2%的铜、0.1%-0.4%的镁、0.01%-0.05%的锆、0.01%-0.04%的铁、0.01%-0.1%的硅、0.03-0.1%的锰、0.02%-0.05%的钒、0.01%-0.09%的稀土、0.02%-0.1%的镍，其余为铝。

一种用于散热装置的铝合金材料的制造方法，包括如下步骤：

（1）除镁与稀土外，按照比例将其他元素配料添加至炉中，加热至1550±10℃，保温3个小时；

（2）按照比例加入镁，搅拌，温度控制在700±10℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

（3）按照比例加入稀土元素，搅拌，继续熔炼，温度控制在750±10℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

（4）将温度控制在550℃，时效处理10小时，去除材料应力；

（5）速冷浇铸，制成铝合金棒。

与背景技术相比，本发明用于散热装装置的铝合金材料，铜的含量增加了铝合金的强度，尤其是高温强度，同时提高了该材料的延展性能，元素锆、铁、硅、锰、钒、镍提高了加工成型性能和材料熔融状态下的流动性能，便于铸造加工；同时镍和稀土提高了其耐腐蚀性能，降低了高温状态下的腐蚀速度；稀土的加入有效的去除了铝合金中的氧、硫、氢等杂质，且能够细化晶粒，提高铝合金材料的强度、硬度、延伸率、断裂韧性、耐腐蚀性、耐热性和焊接性能。本发明的铝合金材料的制造方法，简单可行，先加入镁，熔炼产生一些杂质，扒渣去除，在熔炼的过程中最后加入稀土，有效去除材料内部的氧、硫、氢等影响材料性能的杂质，彻底清除杂质，在该步骤加入稀土，有利于下一步的时效处理，去除材料内部应力同时均匀化晶粒，使铝合金材料的力学性更好；速冷浇铸防止晶粒生长过大，提高了材料的延展性能和成型性能。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解这些实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本发明公开了一种用于散热装置的铝合金材料，其组分含有如下质量百分比的元素：1%-2%的铜、0.1%-0.4%的镁、0.01%-0.05%的锆、0.01%-0.04%的铁、0.01%-0.1%的硅、0.03%-0.1%的锰、0.02%-0.05%的钒、0.01%-0.09%的稀土、0.02%-0.1%的镍，其余为铝。

实施例一：

一种用于散热装置的铝合金材料，其组分含有如下质量百分比的元素：1%的铜、0.1%的镁、0.01%的锆、0.01%的铁、0.01%的硅、0.03%的锰、0.02%的钒、0.01%的稀土、0.02%的镍，其余为铝。

该用于散热装置的铝合金材料的制造方法，包括如下步骤：

除镁与稀土外，按照比例将其他元素配料添加至感应加热炉中，加热至1540℃，保温3个小时，所有材料充分熔化混合，

按照比例加入镁，搅拌，温度控制在690℃，半个小时，扒渣，去除杂质，混入镁元素，充分扒渣，去除杂质；

按照比例加入稀土元素，搅拌，继续熔炼，温度控制在740℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

将温度控制在550℃，时效处理10小时，去除材料应力；

速冷浇铸，即挤压时喷淋冷却液，使材料温度迅速降低至室温，防止晶粒粗大降低了材料的延展性能和成型性能。

实施例二：

一种用于散热装置的铝合金材料，其组分含有如下质量百分比的元素：2%的铜、0.4%的镁、0.05%的锆、0.04%的铁、0.1%的硅、0.1%的锰、0.05%的钒、0.09%的稀土、0.1%的镍，其余为铝。

该用于散热装置的铝合金材料的制造方法，包括如下步骤：

除镁与稀土外，按照比例将其他元素配料添加至感应加热炉中，加热至1560℃，保温3个小时，所有材料充分熔化混合，

按照比例加入镁，搅拌，温度控制在710℃，半个小时，扒渣，去除杂质，混入镁元素，充分扒渣，去除杂质；

按照比例加入稀土元素，搅拌，继续熔炼，温度控制在760℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

将温度控制在550℃，时效处理10小时，去除材料应力；

速冷浇铸，即挤压时喷淋冷却液，使材料温度迅速降低至室温，防止晶粒粗大降低了材料的延展性能和成型性能。

实施例三：

一种用于散热装置的铝合金材料，其组分含有如下质量百分比的元素：1.5%的铜、0.3%的镁、0.03%的锆、0.03%的铁、0.05%的硅、0.06%的锰、0.03%的钒、0.06%的稀土、0.06%的镍，其余为铝。这个配比方案的铝合金材料机械性能最好，且利于焊接。

该用于散热装置的铝合金材料的制造方法，包括如下步骤：

除镁与稀土外，按照比例将其他元素配料添加至感应加热炉中，加热至1550℃，保温3个小时，所有材料充分熔化混合，

按照比例加入镁，搅拌，温度控制在700℃，半个小时，扒渣，去除杂质，混入镁元素，充分扒渣，去除杂质；

按照比例加入稀土元素，搅拌，继续熔炼，温度控制在750℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

将温度控制在550℃，时效处理10小时，去除材料应力；

速冷浇铸，即挤压时喷淋冷却液，使材料温度迅速降低至室温，防止晶粒粗大降低了材料的延展性能和成型性能。

本发明的用于散热装置的铝合金材料，延展性能好便于冷加工成型，在常温状态下使用防撞塑性更好，降低撞击造成的冷却液泄漏，该材料熔融状态下流动性能好，便于加工成各种形状的散热器零件，在正常使用的情况下，高温性能好，耐腐蚀、耐氧化。

Claims (1)

1.一种用于散热装置的铝合金材料的制造方法，该铝合金材料组分含有如下质量百分比的元素：1%-2%的铜、0.1%-0.4%的镁、0.01%-0.05%的锆、0.01%-0.04%的铁、0.01%-0.1%的硅、0.03%-0.1%的锰、0.02%-0.05%的钒、0.01%-1.5%的稀土、0.02%-0.1%的镍，其余为铝，其特征在于包括如下步骤：

（1）除镁与稀土外，按照比例将其他元素配料添加至炉中，加热至1550±10℃，保温3个小时；

（2）按照比例加入镁，搅拌，温度控制在700±10℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

（3）按照比例加入稀土元素，搅拌，继续熔炼，温度控制在750±10℃，半个小时，扒渣，去除杂质；

（4）将温度控制在550℃，时效处理10小时，去除材料应力；

（5）速冷浇铸，制成铝合金棒。