CN104073699A

CN104073699A - 一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法

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Publication number: CN104073699A
Application number: CN201410285658.1A
Authority: CN
Inventors: 王宇星
Original assignee: Quzhou College of Technology
Current assignee: Quzhou College of Technology
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2014-06-25
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明涉及金属冶炼技术，尤其是关于一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法。该铸造铝合金，其中包括89.5-90.5wt%的铝Al，余量中包括6.5-7.5wt%的硅Si和0.02-0.04wt%的变质剂锶Sr，该合金中铜Cu含量为1.5-2.5wt%、镁Mg的含量为0.35-0.65wt%,还加入了0.05-0.25wt%的锆Zr和0.1-0.5wt%的镉Cd。经熔炼-精炼-变质处理，Sr的加入量0.04wt%,静置40-60分钟，电磁泵低压铸造，对铸件进行T6热处理得到相应铸件。该方案提供了更准确的元素含量控制值和可靠的操作工艺参数，能制备出基于AlSi7Cu2Mg的优化微量元素配置的高性能铸造铝合金，特别适用于汽车行业。

Description

一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属冶炼技术，尤其是关于一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法。

背景技术

铸造铝合金，自19世纪七八十年代的初级铝锌合金发展到现在的铝铜、铝硅、铝镁、铝稀土以及铝锂合金，其中研究和应用较多的是Al-Si系合金和Al-Cu系合金。铸造铝合金作为传统的金属材料，由于其密度小、比强度高等特点，广泛地被应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。特别是随着我国经济建设的高速发展，带动了现代工业的飞速发展，汽车、摩托车、电器、电子、机械等成为了国民经济的支柱产业，这些行业的高速发展使其对铸件的需求量越来越大。铸造铝硅合金由于其良好的铸造性能成为铝合金中使用较多、应用范围较广的一种合金系，其中铸造AlSi7Cu2Mg合金除了具有良好的铸造性能之外，还具有较好的气密性等综合性能，因而成为工业应用较广的合金之一。Al-Si系合金由于具有良好的铸造性能、好的抗蚀稳定性、低热膨胀系数和中等的切削加工性能而被广泛应用于制造活塞、汽缸体、气缸盖和曲轴箱等机械行业特别是汽车行业所用铸件。但是Al-Si系合金强度和硬度一般，且韧性较低，一般而言Al-Si系合金不是高强韧铝合金。针对这一问题，国内外进行了许多研究，并发展出了ZL系的各种牌号的合金，其本质都是通过合金化来提高其力学性能。由于普通铸造AlSi7Cu2Mg合金的力学性能不高，无法满足某些性能要求较高的零部件的需求，因而限制了该合金在铸件上的应用范围。如何保持铸造AlSi7Cu2Mg合金优良铸造性能的同时，不断提高其综合力学性能，扩大其使用范围，始终是材料工作者努力思考的问题。将电磁泵充型技术用于铸造生产是国内外近年来发展起来的一种先进技术，它克服了传统铸造技术的缺陷。使铸件质量大大提高，由于电磁泵充型系统与传统的气压式铝合金充型系统相比能够克服传统低压铸造系统充型过程中液面波动、铝液吸气及二次氧化夹杂等问题，具有充型过程平稳、流量连续、精确可调、铸件质量好等优点。电磁泵低压铸造工艺技术是浇注薄壁复杂铝铸件的有效方法之一，配合合适的内浇道冒口及冷铁，可浇注出形状复杂、壁厚差大、质量要求高的铸件。因此被认为未来高质量铝铸件生产实现自动化和现代化最有前途的铸造工艺方法。其中变质方法和铸造方法都影响了铸造铝合金的性能，特别是其中微量元素的含量，更是难以捉摸其影响效果。因此需要通过科学的试验手段来优化AlSi7Cu2Mg合金的综合效果。如我国专利CN103736977 A,就提供了类似的方法。但是，尚缺乏详实的测试方法和数据证实铸造铝合金的生产方法及其材料性能，因此，需要进行更多可靠的研究，以指导生产实践。

发明内容

本发明提供了一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法，提供了准确的可控的手段来得到高质量的铸造铝合金。具体方案为：

一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金，其中包括89.5-90.5wt%的铝Al，余量中包括6.5-7.5wt%的硅Si和0.02-0.04wt%的变质剂锶Sr，该合金中铜Cu含量为1.3-2.5wt%、镁Mg的含量为0.35-0.65wt%,还加入了0.05-0.25wt%的锆Zr和0.1-0.5wt%的镉Cd。该铸造铝合金即为AlSi7Cu2Mg，在Al-Si合金中加入Cu、Mg、强化元素可组成多元合金。这些元素一方面能不同程度的溶入α固溶体中，使固溶体结构复杂化，提高合金的强度；另外，它们在合金中生成Mg2Si、CuAl2等化合物相。这些化合物在α固溶体中的溶解度随温度的下降而降低，经淬火和时效处理后，可使合金的力学性能大大提高。

作为优选的铸造铝合金，所述的变质剂锶Sr含量为0.04wt%，Cu和Mg的含量比保持在1-3，且还包括微量元素钛Ti含量为0.1-0.3wt%, 锰Mn含量为0.1-0.2wt%,硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。当Sr的加入量在0.02%～0.04%范围内时，共晶硅的形态随着Sr的加入量的增加而越来越细小。从铝合金强韧化理论出发，通过添加和改变合金元素含量进行成分优化设计，采用正交试验法对铸造AlSi7Cu2Mg合金中Zr、Cd、 Cu、Mg含量行优化实验研究。可以得到上述配比范围的铸造铝合金性能较优。

作为优选，一种铸造铝合金，所述元素的含量比值Zr：Cd：Cu：Mg分别为5:10:50:13或3:10:30:7，其中Cu的质量分数为1.3-2.0wt%。。该含量比值的铸造铝合金性能在配比范围内性能较优。优化后的合金抗拉强度、伸长率和硬度，比优化前的铸造AlSi7Cu2Mg合金均有大幅度提高。

一种铸造铝合金的制备方法，包括如下步骤：

A:熔炼准备工作，将坩埚预热至暗红色，炉料在装炉前预热，预热温为350℃-450℃下保温1-2小时；

B:熔炼过程，用热电偶和电位差计测温和控温,当合金熔体温度为700～720℃时，对合金熔体进行除气精炼后，对合金液进行测氢，氢含量控制在0.10ml/100gAl以下；

b1-先把2/3的纯铝及铝硅中间合金加入坩埚中熔化，当铝料成浆糊状时，将铝液搅拌均匀；

b2-然后升温至730-740℃左右，再用钟罩加入C₂C_l6剂精炼，其使用量为炉料总质量的0.5%，分2-3次用钟翠压入溶池中一定深度处，每次精炼时间为3-5分钟，总的精炼时间控制在8-15min，当精炼完成后，静置6-10min；

b3-依次加入中间合金Al-50Cu、Al-10Mn、Al-5Ti-1B、Al-4Zr及纯Cd，再加入中间合金Al-14Sr进行变质处理，Sr的加入量0.04wt%, 静置40-60分钟,加入时铝液温度750℃；

b4-当上述加入的合金都全部熔化后，降温至740℃左右，用钟罩压入纯镁，并搅拌均匀，让镁全部熔入合金液中，静止10分钟，拔渣,得到AlSi7Cu2Mg合金熔液；

C:温度降到720℃时，开始进行电磁泵低压铸造，浇注控制在温度为680-700℃；

D:对铸件进行T6热处理：d1-固溶处理为540℃,保温19.5h及水淬；d2-时效处理为170℃,保温9.5h并空冷。

因为随着合金中的Si含量的增加，组织中的Si相不断增加，提高了合金的抗拉强度。但Si相在未经变质处理以前，在共晶体中一般都呈片状分布，严重的割裂了基体，由于应力集中的结果，使延伸率和抗拉强度显著降低，失去了使用价值。所有需要变质处理，但是变质剂的选择及其加入量和操作参数影响到铸造铝合金的性能，因此经过正交试验法，测试可得采用该方案可以得到综合性能较优的工艺参数和含量比例。

本发明公开的一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金及其制备方法，提供了更准确的元素含量控制值和可靠的操作工艺参数，并采用电磁泵低压铸造出基于AlSi7Cu2Mg的高性能铸造铝合金结构件。

附图说明

图1，现有技术的未变质的铸件组织形貌图，放大100倍；

图2，本发明实施例变质后的组织形貌图，放大100倍；

图3，本发明实施例铸态组织图，放大100倍；

图4，本发明实施例热处理后的组织图，放大100倍。

图中，白色基底为α相（Al相），黑色为β相（Si相）。

为了使了详细说明本发明说公开的技术方案，现结合图1-图4作进一步说明。在Al-Si二元合金中加入一定量具有固溶特性的Cu，便形成了Al-Si-Cu合金(例如我国的ZL107)。因为Cu在α固溶体中的溶解度比Mg大很多，可通过固溶强化和析出中间相Al2Cu化合物而使强度获得较大的提高。虽然Cu的加入使Al-Si合金具有了较好的综合力学性能，但是仍然无法满足现代工程结构中大型、复杂、高强度重要铸件的要求。为了获得综合性能更好的铸造铝合金，人们便在Al-Si二元合金中同时加入Cu和Mg，获得了韧性有较大提高的共晶型Al-Si-Cu-Mg合金，属于这类合金的有我国的ZL108、美国的B132-等。Cu和Mg同时加入Al-Si合金后，在组织中除出现α固溶体、Si、Mg2Si三相以外，还可能有θ(Al2Cu)相、Al2CuMg、和W(Al4Mg5Cu4Si4)相，因而其强度和耐热性比其他铝合金更高。Mg和Cu的总含量一般为1%-2%。(Cu和Mg的含量比一般保持在2.5左右)。其铸态组织一般为α(Al)+(α+Si)+( α+Si +A12Cu)+微量W相。Si、Cu含量对Al-Si-Cu-Mg铸造铝合金的力学性能有不同程度的影响，对强度而言，Cu影响最显著，Mg次之，Si最小;对伸长率而言，Si和Mg影响最大，Cu次之。除了铸造铝合金成分优化是提高其综合力学性能的一个重要途径之外，对铸造铝合金进行熔体处理也是改善铸造铝合金力学性能的重要途径。熔体处理主要包括熔体净化、晶粒细化、变质处理等三个方面，有效的熔体处理可同时获得高纯净度的熔体、理想的细化和变质效果。此外选择合适的铸造工艺和精确控制热处理参数，可以进一步提供铸造铝合金力学性能。本发明就是利用尽可能又可行的上述诸多手段来提高铸造铝合金的力学性能，即了保持Al-Si合金的原有优点，同时使力学性能有所提高。主要有以下几条途径:

1)铝合金的变质处理。通过对包括初晶α固溶体、共晶体和初晶Si 三个部分的晶粒细化。经过变质处理之后，合金的组织和性能都可得到改善。

2)减少合金中的有害杂质。如果用高纯Al和纯Si配制成Al-Si合金时，即使不经变质处理也能获得良好的变质组织，显示出很高的力学性能。但是，如果其中Fe、Sn、Pb、Ca、P等杂质含量和含气量增大，将使合金性能明显降低。因此可以通过减少杂质含量来改善合金性能。

3)改进铸造方法。提高Al-Si合金力学性能的途径，和其它金属材料一样。除了改善合金材质本身的各种性能外，还要重视各种铸造方法。例如电磁振动结晶法可以细化晶粒，从而提高力学性能。

4)合金化与热处理。在Al-Si合金中加入Cu、Mg及其它强化元素可组成多元合金。这些元素一方面能不同程度的溶入α固溶体中，使固溶体结构复杂化，提高合金的强度；另外，它们在合金中生成Mg2Si、CuAl2等化合物相。这些化合物在α固溶体中的溶解度随温度的下降而降低，经淬火和时效处理后，可使合金的力学性能大大提高。

实施例1：为一种铸造铝合金及其制备过程，包括如下步骤：

A:熔炼准备工作，将坩埚预热至200℃以上呈现暗红色，炉料在装炉前预热，预热温为350℃下保温1小时，将搅拌勺、撇渣勺、钟罩等工具加热至200℃-300℃，在接触铝液的所有表面喷或刷2-3遍涂料，然后烘干备用；

B:熔炼过程，用热电偶和电位差计测温和控温,当合金熔体温度为700℃时，对合金熔体进行除气精炼后，对合金液进行测氢，氢含量控制在0.10ml/100gAl以下；铝硅合金（沈阳宇航金属材料研究所）； b1-先把2/3的纯铝(新疆众合股份有限公司)，含铝量不低于99.99%；及中等大小的块状铝硅中间合金（沈阳宇航金属材料研究所）加入坩埚中熔化，当铝料成浆糊状时，将铝液搅拌均匀；

b2-然后升温至730-740℃左右，再用钟罩加入C2Cl6剂精炼，其使用量为炉料总质量的0.5%，分2-3次用钟翠压入溶池中一定深度处，每次精炼时间为3分钟，总的精炼时间控制在8min，当精炼完成后，静置6min；

b3-依次加入中间合金Al-50Cu、Al-10Mn、铝钛硼合金（济南信海通特种金属有限公司）；Al-5Ti-1B、Al-4Zr及纯Cd，再加入中间合金Al-14Sr进行变质处理，Sr的加入量0.04wt%, 静置40分钟,加入时铝液温度750℃；

b4-当上述加入的合金都全部熔化后，降温至740℃左右，用钟罩压入纯镁，牌号为Mg-2，含镁量不低于99.92%；并搅拌均匀，让镁全部熔入合金液中，静止10分钟，拔渣,得到AlSi7Cu2Mg合金熔液；

C:温度降到720℃时，开始进行电磁泵低压铸造，浇注控制在温度为680℃；

D:对铸件进行T6热处理：d1-固溶处理为540℃,保温19.5h及水淬；d2-时效处理为170℃,保温9.5h并空冷。得到铸造铝合金构件（试样），其成分为包括90.5wt%的铝Al，余量中包括6.5wt%的硅Si和0.02wt%的变质剂锶Sr，该合金中铜Cu含量为2.0wt%、镁Mg的含量为0.65wt%,还加入了0.25wt%的锆Zr和0.5wt%的镉Cd。Cu和Mg的含量比保持在1-2.5，且还包括微量元素钛Ti含量为0.1wt%, 锰Mn含量为0.1wt%,硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。所述元素的质量分数A: Zr(%),B： Cd(%),C：Cu(%),D：Mg(%)的比值为5:10:50:13。

经过相图对比和力学对比试验，可以发现，未变质的试样晶相中的Si相主要呈针片状，如图1所示：试样部分Si相断裂，主要呈短棒状和针片状，所以试样变质效果差；如图2所示：Si相呈短棒状,针片状共晶硅已全部断裂，试样变质效果相对较好；如图3,4所示。热处理后，试样的组织图，通过对比可以看出, 热处理对合金组织中共晶硅的形貌和尺寸影响很大,使共晶硅细化并向粒状化发展。对该试样做力学性能测试：优化前的铸造AlSi7Cu2Mg合金在重力铸造下，并在T6热处理的状态下，平均抗拉强度达到σb=307MPa；平均伸长率δ=3.76%；优化后的铸造AlSi7Cu2Mg合金采用电磁泵低压铸造，并在T6热处理的状态下，平均抗拉强度σb=322MPa；平均伸长率δ=4.66%。在这两种铸造方法下，优化后的铸造AlSi7Cu2Mg合金在电磁泵低压铸造下的抗拉强度比重力铸造下提高了4.66%，伸长率提高了23.94%。由此力学性能看，电磁泵低压铸造与重力铸造相比，在一定程度上提高该合金的力学性能。

实施例2：其制备步骤同实施例1，只是在中间合金的加入量和操作参数上有区别。该Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金的成分为：成分为包括89.5wt%的铝Al，余量中包括7.5wt%的硅Si和0.04wt%的变质剂锶Sr，Sr的加入量0.04wt%, 静置50分钟,加入时铝液温度750℃；该合金中铜Cu含量为1.5wt%、镁Mg的含量为0.45wt%,还加入了0.15wt%的锆Zr和0.1wt%的镉Cd。Cu和Mg的含量比保持在1-3，且还包括微量元素钛Ti含量为0.3wt%, 锰Mn含量为0.2wt%,硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。所述元素的质量分数A: Zr(%),B： Cd(%),C：Cu(%),D：Mg(%)的水平组合为A3B3C1D3。再经过合金化和在开始进行电磁泵低压铸造，浇注控制在温度为700℃，熔体处理和热处理后，其力学性能为：σb达369Mpa，拉伸率δ 5.28%，硬度HB146。

实施例3，其制备步骤同前，根据正交试验法改变在中间合金的加入量和操作参数，该Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金的成分为：Si 7%，Ti 0.12% ，Mn0.16%，Sr0.04%，0.15%Zr、0.5%Cd、1.5%Cu、0.35%Mg。硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。所述元素的含量比值Zr：Cd：Cu：Mg分别为5:10:50:13。。按上述合金的成分计算配料、准备原材料和工具、熔炼合金，Sr的加入量0.04wt%, 静置60分钟,加入时铝液温度750℃；在低压电磁泵上进行浇注实验，此次合金按同样的热处理工艺（T6， 540℃固溶温度+170℃时效温度），并制备标准拉伸试样。浇注控制在温度为720℃，熔体处理和热处理后，其力学性能为：σb达351Mpa，拉伸率δ5.12 %，硬度HB139。

实施例4：其制备步骤同前，根据正交试验法改变在中间合金的加入量和操作参数，该Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金的成分为：Si7%，Ti0.12% ，Mn0.16%，Sr0.04%，0.25%Zr、0.5%Cd、1.5%Cu、0.65%Mg，余量为铝。硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。所述元素的含量比值Zr：Cd：Cu：Mg分别为5:10:50:13。按上述合金的成分计算配料、准备原材料和工具、熔炼合金，在低压电磁泵上进行浇注实验，此次合金按同样的热处理工艺（T6， 540℃固溶温度+170℃时效温度），并制备标准拉伸试样。浇注控制在温度为680℃，熔体处理和热处理后，其力学性能为：σb达339Mpa，拉伸率δ4.40%，硬度HB131。

实施例5：其制备步骤同前，根据正交试验法改变在中间合金的加入量和操作参数，该Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金的成分为：:Si含量为6.8%（均为质量分数）,Ti含量为0.13%, ,Mn含量为0.14%, Cu含量为1.48%, Mg含量为0.35%，Cd含量为0.49%，Zr含量为0.13%。余量为铝。硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。所述元素的含量比值Zr：Cd：Cu：Mg分别为3:10:30:7。按上述合金的成分计算配料、准备原材料和工具、熔炼合金，在低压电磁泵上进行浇注，控制温度在710℃，此次合金按同样的热处理工艺（T6， 540℃固溶温度+170℃时效温度），并制备标准拉伸试样。浇注控制在温度为720℃，熔体处理和热处理后，其力学性能为：σb达339Mpa，拉伸率δ4.40%，硬度HB131。考虑到Ti、Mg在熔炼是烧损比较严重，在称量其中间合金时，应该略微多加了点，从而导致含量的增加，但偏差的不多，在成分误差控制范围之内。其中Si、Mn、Cu、Cd、Zr的含量都控制的严格，并且加纯镁时温度740℃稍低于加变质剂Sr的温度750℃.

因此Cd促进了时效强化效果，使机械性能提高。对于当前的合金，分析表明微量的Cd在Al-Si- Cu-Mg合金中也有类似于在Al-Cu合金中的作用，即增加T6处理后，Cd提高合金的强度是由于它促进Cu的时效强化引起的。无论是铸态还是热处理后Cd在α-Al基体中的固溶度都是有限的。由于Cd在α-Al基体中的固溶量有限，不能固溶的Cd形成多种类型富Cd相，降低热处理后的机械性能。Cd的加入阻碍了GP区的形成，从而加快了亚稳相的析出，在合金基体上形成细小而密集的亚稳沉淀相，对合金起弥散强化的作用。同时，还有一些较大的富Cd相、平衡相和少量的过剩硅相质点析出，对合金起到了第二相强化的作用。微量Cd的加入促进了A1-Si-Cu-Mg合金的时效过程，提高了合金的时效硬度，加快了合金的硬化速度。

由能谱分析可知，优化后的铸造铝合金都有含Zr的金属化合物。对AlSi7Cu2Mg合金材料而言，当加入微量Zr元素后，可对合金产生晶粒细化强化和固溶强化。（1）晶粒细化强化，Al3Zr和Al存在一定的晶体学位向关系, 且其错配度为0.95%(Al₃Zr与Al), 小于9% 。当第二相作为异质晶核细化晶粒时，要满足错配度的要求。只有相应界面上原子错配度不超过9%时，才有可能作为异质晶核。因此满足共格对应条件, 这表明Al₃Zr可作为基体中Al相的非均质形核基底, 从而起细化作用。（2）固溶强化，Zr原子固溶于α(Al)中,Zr原子体积为0.023272nm3, 而Al的原子体积为0.016603nm3, 由于Zr与Al原子体积( 或原子半径) 的不同, 产生晶格畸变、应变场和固溶强化。含锆铝合金中,由于强化相Al₃Zr 在合金热处理时弥散析出,它显微硬度高(>5000MPa),一旦析出,很难再溶解或聚集,具有较大的弥散强化效果。根据再结晶形核机制可知,弥散的Al3Zr 质点尺寸小,密集度很高,对位错的滑移和攀沿以及晶界的移动具有很强的钉扎作用,可以稳定变形组织的亚结构,阻碍加热时位错重新排列成亚晶界及随后发展成大角度晶界的过程,从而阻碍了再结晶的形核。

当合金中加入了Ti，根据Crossley和Mondolof提出的包晶反应理论，当铝合金熔体中加入Al-Ti中间合金时，在中间合金熔化的过程中一部分TiAl3，粒子被溶解，溶解的TiAl3粒子在未溶解的TiAl3粒子周围形成了一层富Ti区，TiAl3表面层的Ti浓度将达到0.15%，当温度降低到665℃时，TiAl3将和它周围的铝熔体发生如式所示的包晶反应。此时熔体中其它位置的Ti 浓度还很低，且温度又高于铝的熔点，包晶反应产生TiAl3，表面的铝包层很难在这种条件下长大，从而可使晶粒细化。钛还能提高铝液的抗氧化性。第Ⅰ组的3#试样没检测到含Ti的金属化合物出现，可能是没有检测到的缘故。Al3Ti属于增强相，Al3Ti具有亚微米尺寸，因而增强相的细晶强化也起着十分重要的作用。晶粒细化可消除成分偏析，减小对基体连续性的破坏，可以起到提高抗拉强度的作用。当AlSi7Cu2Mg合金中添加同时Zr、Ti元素后, 析出大量弥散的金属间化合物Al3Zr和Al3Ti，这些粒子有很强的形核作用，起到晶粒细化强化作用。优化后的合金同时加入Zr、Ti，形成的Al3Zr Al3Ti联合作用，对提高合金的综合力学性能起到一定的作用。

本发明采用正交实验法，得出优化后在铸造铝合金铸件并经T6处理后，可得到含量为：0.13%Zr、0.49%Cd、1.49%Cu、0.53%Mg的铸造AlSi7Cu2Mg合金抗拉强度、伸长率和硬度，比优化前的铸造AlSi7Cu2Mg合金均有大幅度提高；同样在电磁泵低压铸造充型下，优化后的合金抗拉强度比优化前提高17.39%，伸长率提高了20.6%，达到工程应用的技术指标要求：在砂型铸造下，σ_b≥350MPa，δ≥5%。本发明所公开的技术方案可以用于指导工程实践，具有强大的应用前景，适合汽车和航空领域结构铸件使用。

Claims

1.一种Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金，其中包括89.5-90.5wt%的铝Al，余量中包括6.5-7.5wt%的硅Si和0.02-0.04wt%的变质剂锶Sr，其特征在于该合金中铜Cu含量为1.3-2.5wt%、镁Mg的含量为0.35-0.65wt%,还加入了0.05-0.25wt%的锆Zr和0.1-0.5wt%的镉Cd。

2.如权利要求项1所述的铸造铝合金，其特征在于所述的变质剂锶Sr含量为0.04wt%，Cu和Mg的含量比保持在1-3，且还包括微量元素钛Ti含量为0.1-0.3wt%, 锰Mn含量为0.1-0.2wt%,硼B与钛Ti的摩尔比为1:5。

3.如权利要求项2所述的Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金，其特征在于所述元素的含量比值Zr：Cd：Cu：Mg分别为5:10:50:13或3:10:30:7，其中Cu的质量分数为1.3-2.0wt%。

4.如权利要求项2所述的Al-Si-Cu-Mg系铸造铝合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

A：熔炼准备工作，将坩埚预热至暗红色，炉料在装炉前预热，预热温为350℃-450℃下保温1-2小时；

B：熔炼过程，用热电偶和电位差计测温和控温,当合金熔体温度为700～720℃时，对合金熔体进行除气精炼后，对合金液进行测氢，氢含量控制在0.10ml/100gAl以下：

b2-然后升温至730-740℃，再用钟罩加入C2Cl6剂精炼，其使用量为炉料总质量的0.5%，分2-3次用钟翠压入溶池中一定深度处，在保护氩气氛中，每次精炼时间为3-5分钟，总的精炼时间控制在8-15min，当精炼完成后，静置6-10min；

b4-当上述加入的合金都全部熔化后，降温至740℃，用钟罩压入纯镁，并搅拌均匀，让镁全部熔入合金液中，静止10分钟，拔渣,得到AlSi7Cu2Mg合金熔液；

C：温度降到720℃时，开始进行电磁泵低压铸造，浇注控制在温度为680-700℃；

D：对铸件进行T6热处理：d1-固溶处理为540℃,保温19.5h及水淬；d2-时效处理为170℃,保温9.5h并空冷。