CN105483461A - 一种高导热铸造铝合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高导铸造热铝合金，其特征在于：所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0～4.0％、铜0.3～0.9％、镁0.6～1.1％、铬0.1～0.5％、镧0.02～0.05％、镨0.01～0.05％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。本发明的高导热铸造铝合金传热效率高，能广泛应用于汽车及计算机领域，优良的传热效率可促进能源的有效利用，减少了热应力引起部件的变形和潜在的损坏。

Description

一种高导热铸造铝合金
技术领域
本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种高导热铸造铝合金。
背景技术
铝合金是常见的轻质金属材料，它广泛应用于汽车、船舶、航天、机械、通讯等工业中，它具有加工性能好、质量轻、节能等特点。随着汽车工业的不断发展，汽车轻量化和能源低消耗的要求已经成为汽车制造业的一大趋势，因此汽车中铝合金材料的需求量也不断扩大。汽车领域的铝合金部件大多采用铸造成型，其铸造相对于其他加工方式，金属利用率高、尺寸精度高、可生产形状复杂的部件，具有优良的机械性能和物理性能。但是，现有的铸造铝合金的热传导性能不够理想，限制了汽车速度和功率的提高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0～4.0％、铜0.3～0.9％、镁0.6～1.1％、铬0.1～0.5％、镧0.02～0.05％、镨0.01～0.05％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
进一步的，所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0～3.0％、铜0.4～0.6％、镁0.7～0.8％、铬0.2～0.3％、镧0.03～0.04％、镨0.01～0.03％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
进一步的，所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.4％、铜0.45％、镁0.75％、铬0.23％、镧0.03％、镨0.02％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
进一步的，所述的一种高导热铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：
(1)在熔炼炉中按质量百分比加入铝锭，加热至650-700℃，加入铝锭质量的0.3-0.5％的除渣剂，搅拌10-20分钟，除渣，将除渣后的铝液继续加热至710-725℃，将除铝以外的其他组分按百分比加入熔炼炉中，搅拌合金液3-5分钟；
(2)将铝液继续加热至740-760℃，加入原料总重量的0.2％-0.4％的复合变质剂进行细化变质处理，将细化变质处理后的合金液放置于保温炉内，在740-760℃下保温40-60分钟，然后进行除气精炼处理；将精炼后的合金液静置10-20分钟，使用惰性气体除气除渣，在进行炉前成分分析，合格后进行压铸。
进一步的，步骤(2)中的复合变质剂为氧化硼与氧化钴的混合物。
进一步的，所述氧化硼与氧化钴的质量比为1∶1-1∶3。
进一步的，复合变质剂的加入量为原料总重量0.3％。
进一步的，惰性气体为氦气。
本发明具有的优点和积极效果是：本发明的高导热铸造铝合金传热效率高，能广泛应用于汽车及计算机领域，优良的传热效率可促进能源的有效利用，减少了热应力引起部件的变形和潜在的损坏。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详述：
实施例1
一种高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.4％、铜0.45％、镁0.75％、铬0.23％、镧0.03％、镨0.02％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
一种高导热铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：
(1)在熔炼炉中按质量百分比加入铝锭，加热至650℃，加入铝锭质量的0.5％的除渣剂，搅拌20分钟，除渣，将除渣后的铝液继续加热至725℃，将除铝以外的其他组分按百分比加入熔炼炉中，搅拌合金液3分钟；
(2)将铝液继续加热至740℃，加入原料总重量的0.4％的复合变质剂进行细化变质处理，将细化变质处理后的合金液放置于保温炉内，在740℃下保温60分钟，然后进行除气精炼处理；将精炼后的合金液静置10分钟，使用惰性气体除气除渣，在进行炉前成分分析，合格后进行压铸。
压铸处理完成后，将压铸铝合金进行热传导性能检验，导热率为294W/K·m，抗拉力强度为350.7MPa，屈服强度为242.3MPa，延伸率为10.1％。
实施例2
一种高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅4.0％、铜0.3％、镁0.6％、铬0.5％、镧0.02％、镨0.01％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
一种高导热铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：
(1)在熔炼炉中按质量百分比加入铝锭，加热至700℃，加入铝锭质量的0.3％的除渣剂，搅拌10分钟，除渣，将除渣后的铝液继续加热至710℃，将除铝以外的其他组分按百分比加入熔炼炉中，搅拌合金液5分钟；
(2)将铝液继续加热至760℃，加入原料总重量的0.2％的复合变质剂进行细化变质处理，将细化变质处理后的合金液放置于保温炉内，在760℃下保温40分钟，然后进行除气精炼处理；将精炼后的合金液静置20分钟，使用惰性气体除气除渣，在进行炉前成分分析，合格后进行压铸。
压铸处理完成后，将压铸铝合金进行热传导性能检验，导热率为289W/K·m，抗拉力强度为343.2MPa，屈服强度为240.0MPa，延伸率为9.8％。
实施例3
一种高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0％、铜0.9％、镁1.1％、铬0.1％、镧0.05％、镨0.05％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
一种高导热铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：
(1)在熔炼炉中按质量百分比加入铝锭，加热至680℃，加入铝锭质量的0.4％的除渣剂，搅拌15分钟，除渣，将除渣后的铝液继续加热至720℃，将除铝以外的其他组分按百分比加入熔炼炉中，搅拌合金液4分钟；
(2)将铝液继续加热至750℃，加入原料总重量的0.3％的复合变质剂进行细化变质处理，将细化变质处理后的合金液放置于保温炉内，在750℃下保温50分钟，然后进行除气精炼处理；将精炼后的合金液静置15分钟，使用惰性气体除气除渣，在进行炉前成分分析，合格后进行压铸。
压铸处理完成后，将压铸铝合金进行热传导性能检验，导热率为282W/K·m，抗拉力强度为347.4MPa，屈服强度为245.4MPa，延伸率为10.2％。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种高导热铸造铝合金，其特征在于：所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0～4.0％、铜0.3～0.9％、镁0.6～1.1％、铬0.1～0.5％、镧0.02～0.05％、镨0.01～0.05％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
2.根据权利要求1所述的一种高导热铸造铝合金，其特征在于：所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.0～3.0％、铜0.4～0.6％、镁0.7～0.8％、铬0.2～0.3％、镧0.03～0.04％、镨0.01～0.03％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种高导热铸造铝合金，其特征在于：所述高导热铸造铝合金，其组分按重量百分比计分别为：硅2.4％、铜0.45％、镁0.75％、铬0.23％、镧0.03％、镨0.02％、杂质小于或等于0.1％，余量为铝。
4.一种制备如权利要求1～3所述的高导热铸造铝合金的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在熔炼炉中按质量百分比加入铝锭，加热至650-700℃，加入铝锭质量的0.3-0.5％的除渣剂，搅拌10-20分钟，除渣，将除渣后的铝液继续加热至710-725℃，将除铝以外的其他组分按百分比加入熔炼炉中，搅拌合金液3-5分钟；
(2)将铝液继续加热至740-760℃，加入原料总重量的0.2％-0.4％的复合变质剂进行细化变质处理，将细化变质处理后的合金液放置于保温炉内，在740-760℃下保温40-60分钟，然后进行除气精炼处理；将精炼后的合金液静置10-20分钟，使用惰性气体除气除渣，在进行炉前成分分析，合格后进行压铸。
5.根据权利要求4所述的一种高导热铸造铝合金的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的复合变质剂为氧化硼与氧化钴的混合物。
6.根据权利要求5所述的一种高导热铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述氧化硼与氧化钴的质量比为1：1-1：3。
7.根据权利要求4所述的一种高导热铸造铝合金的制备方法，其特征在于：复合变质剂的加入量为原料总重量0.3％。
8.根据权利要求4所述的一种高导热铸造铝合金的制备方法，其特征在于：惰性气体为氦气。
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