CN108070754A - 提高铝合金的强度 - Google Patents

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Abstract

在提高铝合金强度的方法的实例中，铝合金在熔融状态下形成。铝合金包括约4wt％至约11wt％的硅、大于0.2wt％至约0.5wt％的铬、约0.1wt％至约0.5wt％的镁、约0.01wt％至约0.1wt％钛、等于或小于约0.5wt％的铁、等于或小于约0.5wt％的锰以及余量的铝。对铝合金进行固溶热处理。铝合金淬火，并且铝合金在约140℃至175℃的时效硬化温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段。

Description

提高铝合金的强度
技术领域
本公开一般涉及提高铝合金的强度。
背景技术
压铸工艺通常用于形成大容量汽车部件。特别地，铝合金通常用于在压铸工艺中形成结构部件，因为铝合金具有许多有利的性质，例如轻质量和高尺寸稳定性，与其它合金相比，这些性质允许形成更复杂和薄壁的部件。传统上，铝压铸件由于空气滞留和铁(Fe)金属间相的形成而对延展性有限制。诸如半固态压铸和超真空压铸的研发用于减少这些问题的许多技术形成无孔隙铸件。
发明内容
在提高铝合金强度的方法的实例中，铝合金在熔融状态下形成。铝合金包括约4wt％至约11wt％的硅、大于0.2wt％至约0.5wt％的铬、约0.1wt％至约0.5wt％的镁、约0.01wt％至约0.1wt％钛、等于或小于约0.5wt％的铁、等于或小于约0.5wt％的锰以及余量的铝。对铝合金进行固溶热处理。铝合金淬火，并且铝合金在约140℃至175℃的时效硬化温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段。
在形成车身或动力系部件的方法的实例中，铝合金在熔融状态下形成。铝合金包括约4wt％至约11wt％的硅、大于0.2wt％至约0.5wt％的铬、约0.1wt％至约0.5wt％的镁、约0.01wt％至约0.1wt％钛、等于或小于约0.5wt％的铁、等于或小于约0.5wt％的锰以及余量的铝。通过高压压铸工艺铸造铝合金以形成铸造结构。铸造结构是车身或动力系部件。对铸造结构进行固溶热处理。铸造结构淬火，并且铸造结构在约140℃至175℃的时效硬化温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段。
本文公开的合金的实例包括本体组合物和在本体组合物中形成的析出物。本体组合物包括约4wt％至约11wt％的硅、大于0.1wt％至约0.5wt％的铬、约0.1wt％至约0.5wt％的镁、约0.01wt％至约0.1wt％钛、等于或小于约0.5wt％的铁、等于或小于约0.5wt％的锰以及余量的铝。析出物包括一些硅、一些铬和一些铁，并且具有等于或小于约100nm的粒径。
附图说明
通过参考以下详细描述和附图，本公开的实例的特征将变得显而易见，其中相同的附图标记对应于类似的、尽管可能不相同的部件。为了简洁起见，具有前述功能的附图标记或特征可能会也可能不会结合示出它们的其它附图来描述。
图1是通过用于提高铝合金强度的方法的实例制备的铝合金的透射电子显微镜(TEM)图像，比例尺为1μm；
图2是描绘通过用于提高铝合金强度的方法的实例制备的铝合金的拉伸强度以及通过比较法制备的铝合金的拉伸强度的曲线图，其中坐标是应力(MPa，Y轴)和应变(外侧凸缘，25mm计量长度，X轴)；以及
图3示出了由通过用于提高铝合金强度的方法的实例制备的铝合金铸造的车轮。
具体实施方式
铝合金通常包括铝、合金元素(例如硅和铁)和杂质。在本文公开的方法的实例中，至少一些合金元素在本体材料内形成析出物，并且这些析出物可以提高由铝合金形成的压铸件的强度。在一个实例中，铝合金的拉伸强度增强。
本文公开的铝合金包括特定量的铝、硅、铬、镁、钛、铁和锰。对于硅来说，特定量的范围为约4wt％至约11wt％。对于铬来说，特定量的范围为大于0.2wt％至约0.5wt％，并且对于铁来说，特定量的范围为等于或小于约0.5wt％。在约140℃至175℃的时效硬化温度下使包括特定量的前述元素的铝合金时效硬化约3小时至约35小时的时间段，从而提高铝合金的强度。时效硬化过程可能导致铝合金中析出物的形成。特定量的特定元素的存在可能导致析出物具有特定组成，并且在特定温度且持续特定时间段的时效硬化过程可能导致析出物具有特定的粒径。虽然不受任何理论束缚，但据信析出物的存在可提高铝合金的强度。
用于提高铝合金强度的方法的实例包括在熔融状态下形成铝合金。如上所述，本文公开的铝合金组合物的实例可包括硅、铬、镁、钛、铁、锰和余量的铝。在一些实例中，铝合金组合物可包括这些金属，没有任何其它金属(即铝合金可由这些金属组成)。进一步，在一些实例中，铝合金组合物可排除铜、锌、锆、钒或其组合，或任何其它未列出的元素。更进一步，在另一个实例中，铝合金组合物可基本由硅、铬、镁、钛、铁、锰和余量的铝组成。在这些情况下，铝合金组合物中可能存在其它不可避免的杂质。在一些其它实例中，铝合金包括附加的金属。这些附加元素的实例可包括锶、锌和/或磷。在另一个实例中，除了硅、铬、镁、钛、铁、锰和余量的铝之外，铝合金组合物可基本由锶、锌和/或磷组成。在这些情况下，铝合金组合物中可能存在其它不可避免的杂质。本文公开的添加到铝合金组合物的金属的实例将在下面更详细地讨论。
铝合金包括硅。可将硅添加到铝合金组合物中，使得合金可具有良好的铸造性。铝合金中硅的存在可能会降低铝的熔化温度并且改善熔融铝的流动性。在一个实例中，硅可以铝合金组合物的总wt％计的约4wt％至约11wt％的量存在于铝合金组合物中。在另一个实例中，硅可以约4.5wt％至约5.5wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。
铝合金进一步包括铬。铬的特定量可能有助于形成强化铝合金的析出物。还可以加入铬以通过降低铁在铝合金熔体中的溶解度来减少压铸和挤压铸造工艺中的模具焊接。在一个实例中，铬可以大于0.2wt％至约0.5wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在于合金组合物中。在另一个实例中，铬可以约0.25wt％至约0.35wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。
铝合金进一步包括镁。镁通过固溶强化提高屈服强度。镁可以约0.1wt％至约0.5wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。在另一个实例中，镁可以约0.2wt％至约0.5wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。更进一步，在另一个实例中，镁可以约0.3wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。
铝合金也包括钛。可将钛作为晶粒细化剂加入，以在压铸工艺中改善熔融铝的晶粒生长的控制。在一个实例中，钛可以约0.01wt％至约0.1wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。在另一个实例中，钛可以约0.05wt％至约0.1wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。
铝合金也可包括铁。在传统铝合金中，铁是杂质。然而，在本文公开的铝合金中，添加少量铁以有助于带有铬和铁的析出，从而形成强化铝合金的析出物。也可以包括铁以提高屈服强度或延展性。在一个实例中，铁可以等于或小于0.5wt％(基于合金组合物的总wt％)的量存在。在另一个实例中，铁可以等于或小于合金组合物的0.15wt％的量存在。在一些实例中，铁的wt％大于0wt％，因此至少一些铁存在于铝合金组合物中。
另外，铝合金可包括锰。在一个实例中，锰可以等于或小于0.5wt％(基于铝合金组合物的总wt％)的量存在。在另一个实例中，锰可以等于或小于铝合金组合物的0.2wt％的量存在。在又一个实例中，锰可以等于或小于铝合金组合物的0.15wt％的量存在。在一些实例中，锰的wt％大于0wt％，因此至少一些锰存在于铝合金组合物中。
如上所述，铝合金还可包括锶、锌和/或磷。锶可作为共晶硅的改性剂被包括在铝合金中。锌和/或磷可为铝合金中的杂质。在一个实例中，铝合金包括约0.01wt％至约0.015wt％的锶(基于铝合金组合物的总wt％)。在另一个实例中，铝合金包括小于约0.01wt％的锌(基于铝合金组合物的总wt％)。在又一个实例中，铝合金包括小于约0.003wt％的磷(基于铝合金组合物的总wt％)。
铝合金的其余部分包括余量的铝。在一个实例中，用于在合金组合物中形成铝的铝原材料可为99.9％的纯铝，其带有小于0.1wt％的杂质。存在于铝原材料中的杂质可包括铁、锰、铬、钒、硅等。
在一个实例中，铝合金组合物包括存在量为约4.5wt％至约5.5wt％的硅、存在量为约0.25wt％至约0.35wt％的铬、存在量为约0.1wt％至约0.5wt％的镁、存在量为约0.05wt％至约0.1wt％的钛、量为等于或小于0.15wt％的铁、量为等于或小于0.5wt％的锰、以及余量的铝(基于铝合金组合物的总wt％)。本实例合金可在时效硬化后达到约150MPa至约350MPa的拉伸强度或约250MPa至约350MPa的拉伸强度。
如上所述，可以选择合金组合物以影响在时效硬化期间形成的析出物的组成。一旦选择了所需的合金组合物组分，可形成合金组合物。可以通过将合金元素添加到纯铝熔体中来形成合金组合物。该方法还可涉及用于控制杂质水平的已知技术。
用于提高铝合金强度的方法的实例还包括对铝合金进行固溶热处理。固溶热处理使得可溶相在铝合金中溶解。在一个实例中，铝合金的固溶热处理在约510℃至约570℃的固溶热处理温度下发生。在另一个实例中，铝合金可在固溶热处理温度下保持约4小时至约12小时的时间段。
用于提高铝合金强度的方法的实例也包括淬火铝合金。在淬火期间，铝合金的温度降低，然后铝合金变成过饱和溶液。在一个实例中，铝合金的淬火在约50℃至约90℃的淬火温度下发生。铝合金可从固溶热处理温度快速达到淬火温度(例如，在少于5秒内)。在一个实例中，通过将铝合金浸没在水中，其中水温与淬火温度相同或大致相同，铝合金从固溶热处理温度达到淬火温度。在一个实例中，铝合金不保持在淬火温度。在该实例中，一旦铝合金达到淬火温度，铝合金就可从水中移除(如果用水淬火铝合金)并且被时效硬化。
用于提高铝合金强度的方法的实例也包括时效硬化铝合金。如上所述，本文公开的时效硬化过程可导致在铝合金中形成析出物。铝合金时效硬化的温度和铝合金时效硬化的时间长度可导致析出物具有特定的粒径。虽然不受任何理论束缚，但据信这些析出物可能是铝合金的强度增加的原因。在一个实例中，在时效硬化之后，铝合金具有约150MPa至约350MPa的拉伸强度。在另一个实例中，在时效硬化之后，铝合金具有约250MPa至约350MPa的拉伸强度。
析出物可含有铝合金组合物中含有的任何元素。在一些实例中，析出物包括铬、铁、硅或其组合。在其它实例中，析出物可包括其它元素，例如包括在铝合金中的其它元素和/或存在于铝合金中的杂质。
析出物可由相似尺寸的颗粒或不同尺寸的颗粒组成。如本文中关于析出物使用的“粒径”是指基本上球形的颗粒(即具有大于0.84的球形度的球形或类球形颗粒)的直径或非球形颗粒的平均直径(即穿过颗粒的多个直径的平均值)。析出物的粒径可影响铝合金的强度。在一个实例中，析出物具有等于或小于约100nm的粒径(或平均粒径)。在另一个实例中，析出物具有约50nm的粒径(或平均粒径)。当铝合金含有具有等于或小于约100nm的粒径和/或约50nm的平均粒径的析出物时，铝合金可达到约150MPa至约350MPa的拉伸强度或约250MPa至约350MPa的拉伸强度。
为形成析出物，铝合金可在约140℃至175℃的时效硬化温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段。在另一个实例中，铝合金可在约170℃至175℃的时效硬化温度下时效硬化约3小时至约15小时的时间段。在又一个实例中，铝合金可在175℃的时效硬化温度下时效硬化约6小时的时间段。铝合金可从淬火温度快速达到时效硬化温度(例如，在少于5秒内)。在一个实例中，时效硬化是固溶强化过程。例如，通过将铝合金浸没在水中，其中水温与时效硬化温度相同或大致相同，铝合金从淬火温度达到时效硬化温度。
在一些实例中，选择较高时效硬化温度与选择较短时间段配对(例如，在175℃的时效硬化温度下时效硬化约5.5小时的时间段)。在一些其它实例中，选择较低时效硬化温度与选择较长时间段配对(例如，在150℃的时效硬化温度下时效硬化约27小时的时间段)。在另外一些其它实例中，约140℃至175℃范围内的任何时效硬化温度可被选择并且可与在约3小时至约35小时范围内的任何时间段配对。
在一个实例中，如上所述执行增加铝合金强度的方法。在该实施例中，铝合金在熔融状态下形成，然后对铝合金进行固溶热处理，然后将铝合金淬火，然后对铝合金进行时效硬化。
用于增加铝合金强度的方法的实例还可包括铸造铝合金以形成铸造结构。在一个实例中，铝合金在熔融状态下形成之后并且在进行固溶热处理之前被铸造、淬火和时效硬化。在一个实例中，本文公开的熔融合金组合物被压铸以形成结构铸件或铸造结构。
用于从合金组合物制造铸件的压铸工艺可为高压压铸(HPDC)工艺或低压压铸工艺、或重力铸造工艺、或挤压铸造(或液态模锻)工艺。可使用具有脱气系统的给料炉将铝基熔体(即熔融合金组合物)保持并转移到压铸机。压铸工艺参数可根据所使用的压铸机、铸件的尺寸和/或形状等变化。
结构铸件或铸造结构可为厚壁铸件，例如震动塔、门内部等。在一个实例中，厚壁铸件的横截面厚度范围为约3mm至约5mm。
在合金组合物固化以形成结构铸件或铸造结构之后，结构铸件或铸造结构可以从模具中移除。在一个实例中，铸件从模具中推出。在一些实例中，使用推顶杆来移除铸件。在压铸过程中由于焊接减少，几乎没有或没有废料铸件残留在模具中。然而，如果残留有废料铸件，则可将其从模具中移出。即使合金元素和杂质受到控制，废料铸件也可能不适合回收利用。
在一个实例中，在将结构铸件或铸造结构从模具中移除之后，将结构铸件或铸造结构暴露于上述的固溶热处理、淬火和时效硬化。最终的结构铸件或铸造结构可为汽车零件、计算机零件、通信零件或消费电子零件。对于汽车零件的实例，结构铸件或铸造结构可为用于车辆车身或用于车辆动力系的铝基零件或铝基车轮。最终的结构铸件或铸造结构也可为在电梯应用中使用的零件。
形成车身或动力系部件的方法的实例包括在熔融状态下形成铝合金。铝合金组合物可为任何组合物，并且可参照用于提高铝合金强度的方法以上述任何方式形成。在一个实例中，铝合金组合物包括存在量为约4wt％至约11wt％的硅、存在量为约0.2wt％至约0.5wt％的铬、存在量为约0.1wt％至约0.5wt％的镁、存在量为约0.01wt％至约0.1wt％的钛、量为等于或小于0.5wt％的铁、量为等于或小于0.5wt％的锰、以及余量的铝(基于铝合金组合物的总wt％)。
形成车身或动力系部件的方法的实例还包括铸造铝合金以形成铸造结构。如上所述，铝合金可参照提高铝合金强度的方法(例如，通过高压压铸工艺，或低压压铸工艺，或挤压铸造工艺)进行铸造。所形成的结构铸件或铸造结构是车身或动力系部件，并且可为厚壁铸件。
用于形成车身或动力系部件的方法的实例还包括对铝合金进行固溶热处理、淬火铝合金和对铝合金进行时效硬化。铝合金可如上所述参照用于提高铝合金强度的方法(例如，在约510℃至约570℃的固溶热处理温度)进行固溶热处理。铝合金的淬火可如上所述参照用于提高铝合金强度的方法(例如，在约50℃至约90℃的淬火温度下)。时效硬化也可如上所述参照用于提高铝合金强度的方法(例如，在约140℃至175℃的时效硬化温度下持续约3小时至约35小时的时间段)，并且可如上所述参照用于提高铝合金强度的方法(例如包括铬、铁、硅或其组合，并且具有等于或小于约100nm的粒径)导致形成析出物。
在一个实例中，如上所述执行用于形成车身或动力系部件的方法。在该实例中，铝合金在熔融状态下形成，然后通过高压压铸工艺、低压压铸工艺或挤压铸造工艺铸造铝合金以形成铸造结构，然后对铸造结构进行固溶热处理，然后将铸造结构淬火，然后将铸造结构时效硬化。
在一个实例中，通过该方法形成的车身或动力系部件具有约150MPa至约350MPa的拉伸强度。在另一个实例中，通过该方法形成的车身或动力系部件具有约250MPa至约350MPa的拉伸强度。
本文公开的时效硬化合金的实例包括本体组合物和在本体组合物中形成的析出物。本体组合物可为任何组合物，并且可以参照任一方法的上述任何方式形成。在一个实例中，本体组合物包括存在量为约4wt％至约11wt％的硅、存在量大于0.1wt％(或大于0.2wt％)至约0.5wt％的铬、存在量为约0.1wt％至约0.5wt％的镁、存在量为约0.01wt％至约0.1wt％的钛、量为等于或小于0.5wt％的铁、量为等于或小于0.5wt％的锰、以及余量的铝(基于铝合金组合物的总wt％)。析出物包括一些硅、一些铬和一些铁，并且具有等于或小于约100nm的粒径。在本文公开的方法的任一实例的时效硬化过程中，析出物可在本体组合物中形成。
时效硬化合金可通过或根据任一方法形成(例如，在熔融状态下形成合金、铸造合金、对合金或铸件进行固溶热处理、淬火合金或铸件、以及对合金或铸件进行时效硬化)。
在一个实例中，基于/由于包括在约140℃至175℃的温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段的热处理工艺，时效硬化合金或铸件具有约150MPa至350MPa的拉伸强度。在另一个实例中，基于/由于包括在约140℃至175℃的温度下时效硬化约3小时至约35小时的时间段的热处理工艺，时效硬化合金或铸件具有约250MPa至350MPa的拉伸强度。
为进一步示例本公开，本文给出了实例。应当理解，这些实例出于示例目的而提供，而不应被解释为限制本公开的范围。
实例
实例1
执行了用于提高铝合金强度的方法的几个实例和几个比较实例方法。制备了三种铝合金样品，其含有约4wt％至约6wt％的硅、约0.2wt％至约0.4wt％的铬、约0.1wt％至约0.5wt％的镁、约0.05wt％至约0.1wt％的钛、等于或小于约0.15wt％的铁、小于0.01wt％的锌、小于0.003wt％的磷、约0.01wt％至约0.015wt％的锶以及余量的铝。
将每个铝合金样品在540℃的固溶热处理温度下进行固溶热处理约3至8小时的时间段。然后将每个铝合金样品在80℃的淬火温度下淬火。第一铝合金样品在150℃的时效硬化温度下时效硬化。第二铝合金样品在175℃的时效硬化温度下进行时效硬化，并且第三铝合金样品在200℃的时效硬化温度下对进行时效硬化。
在时效硬化过程(从1小时之后到48小时之后)期间的几个点测定每个时效硬化铝合金样品的维氏硬度(VHN)值。使用带有维氏金刚石压头的CSM显微硬度测试仪(CSMInstruments，Needham Heights，MA)来测量VHN。每个铝合金样品的初始硬度、峰值时效硬度和峰值时效时间(由其时效硬化温度识别)在表1中示出。
表1
虽然在表1中未示出，但是在3小时至35小时的时效硬化之后，第一和第二铝合金样品(即，在150℃和175℃下时效硬化的样品)具有高于80的VHN。如表1所示，第二铝合金样品(即在175℃下时效硬化的样品)在时效硬化约为6小时后具有约107的VHN，并且第一铝合金样品(即在150℃下时效硬化的样品)在时效硬化约22小时后具有约108的VHN。据信，在150℃或175℃下时效硬化约3小时至约35小时的时间段的铝合金样品(根据用于提高铝合金强度的方法的实例)能够形成具有期望粒径(例如，小于约100nm)的析出物。
图1示出了在时效硬化约6小时后的第二铝合金样品(即在175℃下时效硬化的样品)的透射电子显微镜图像。图1示出了通过本文公开的方法的实例中的时效硬化工艺在第二铝合金样品中形成的析出物。
据信，在200℃下时效硬化的比较方法将导致析出物形成和过快生长。据信，含有大粒径(例如大于100nm)的析出物的合金将比含有粒径小于约100nm的析出物的合金硬度低。虽然第三铝合金样品(即在200℃下时效硬化的样品)具有与第一和第二铝合金样品(即，在150℃和175℃下时效硬化的样品)相当的峰值时效硬度(见表1)，据信，较短时间将会对热处理工艺的稳定性产生负面影响。用于加热铝合金样品的炉子的温度不均匀，并且短时效硬化时间(例如1小时)可能不足以将铝合金样品均匀加热至单一温度。如果铝合金样品的加热不均匀，则残余应力可能被引入到合金中。进一步，较短时间(例如1小时)和较高温度(例如200℃)的时效硬化可能降低合金的延展性。
据信，在150℃或175℃下时效硬化短于3小时的比较方法没有足够的时间来形成和生长析出物，并且时效硬化长于35小时的比较方法由于其花费的时间使用起来将比较昂贵。
实例2
根据用于提高铝合金强度的方法的实例制备铝合金。铝合金含有约4wt％至约6wt％的硅、约0.2wt％至约0.4wt％的铬、约0.3wt％至约0.6wt％的镁、约0.05wt％至约0.1wt％的钛、等于或小于约0.15wt％的铁、小于0.01wt％的锌、小于0.003wt％的磷、约0.001wt％的锶以及余量的铝。
通过低压压铸工艺铸造铝合金以形成车轮。然后将铝合金在540℃的固溶热处理温度下进行固溶热处理约3小时至约8小时的时间段。然后将铝合金样品在约60℃至约80℃的淬火温度下在水中淬火，并在175℃的时效硬化温度下时效硬化6小时。从铝合金铸造的车轮如图3所示。
通过准静态拉伸试验测量铸造铝合金的屈服强度、极限拉伸强度和延展性。铸造铝合金具有270MPa的屈服强度、310MPa的极限拉伸强度和7％的延展性。
在图2中示出了示例铸造铝合金的拉伸强度的曲线图，其中坐标是应力(MPa，Y轴)和应变(外侧凸缘，25mm计量长度，X轴)。图2还示出了铝合金A356的已知拉伸强度。A356是Al7Si0.35Mg合金，其具有180MPa的屈服强度、250MPa的极限拉伸强度和7％的延展性。A356通过通过低压压铸或重力铸造工艺以及随后的热处理工艺(例如，在535℃下的固溶热处理以及在180℃下时效硬化4小时至8小时的时间段)来制备。图2示出了相对于A356的拉伸强度，铸造铝合金(标记为“例如”，根据用于提高铝合金强度的方法的实例而形成)的拉伸强度得到极大提高。虽然未示出，但是与其它市售可得的铸造铝车轮(例如具有150MPa或220MPa的拉伸强度的其它铸造铝车轮)相比，实例铸造铝合金的拉伸强度得到极大提高。铸造铝合金(根据该方法的实例形成)的拉伸强度与在约7％的应变处的锻造铝车轮(例如，拉伸强度为270MPa或310MPa的锻造铝车轮)大致相同或比其更好。
在整个说明书中对“一个实例”、“另一个实例”、“实例”等等的引用意味着，结合该实例描述的特定要素(例如特征、结构和/或特点)被包括在本文所述的至少一个实例中，并且可存在或可不存在于其它实例中。此外，应当理解，除非上下文另有明确规定，否则任何实例的所描述要素可以各种实例中的任何合适方式组合。
应当理解，本文提供的范围包括指定范围和在指定范围内的任何值或子范围。例如，约4wt％至约11wt％的范围应被解释为不仅包括约4wt％至约11wt％的明确列出的限度，而且还包括诸如4.25wt％、5.25wt％、8.9wt％等的单个值，以及诸如约4.25wt％至约6.50wt％、约5.25wt％至约6.50wt％等的子范围。此外，当使用“约”来描述值时，这意味着涵盖指定值的微小变化(可达+/-10％)。
除非上下文另有明确规定，在对本文公开的实例进行描述和要求权利保护时，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象。
虽然已经详细描述了几个实例，但是应当理解，所公开的实例可被修改。因此，前面的描述被认为是非限制性的。

Claims (10)

1.一种用于提高铝合金强度的方法，所述方法包含：
在熔融状态下形成所述铝合金，所述铝合金包括：
约4wt％至约11wt％的硅；
大于0.2wt％至约0.5wt％的铬；
约0.1wt％至约0.6wt％的镁；
约0.01wt％至约0.1wt％的钛；
等于或小于约0.5wt％的铁；
等于或小于约0.5wt％的锰；以及
余量的铝；
对所述铝合金进行固溶热处理；
淬火所述铝合金；以及
在约140℃至175℃的时效硬化温度下将所述铝合金时效硬化约3小时至约35小时的时间段。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述固溶热处理在约510℃至约570℃的固溶热处理温度下发生。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述淬火在约50℃至约90℃的淬火温度下发生。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包含通过高压压铸工艺、低压压铸工艺、重力铸造工艺或挤压铸造工艺铸造所述铝合金，以形成铸造结构。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述铸造结构是厚壁铸件。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述铝合金包括：
约4.5wt％至约5.5wt％的硅；
约0.25wt％至约0.35wt％的铬；
约0.05wt％至约0.1wt％的钛；以及
等于或小于约0.15wt％的铁。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述铝合金进一步包括：
约0.01wt％至约0.015wt％的锶；
小于约0.01wt％的锌；以及
小于约0.003wt％的磷。
8.如权利要求1所述的方法，其中，在所述时效硬化之后，所述铝合金具有约150MPa至约350MPa的拉伸强度。
9.如权利要求1所述的方法，其中，在所述时效硬化之后，所述铝合金具有约250MPa至约350MPa的拉伸强度。
10.如权利要求1所述的方法，其中，在所述时效硬化之后，所述铝合金中具有析出物，其中，
析出物具有等于或小于约100nm的粒径，并且
所述析出物包括硅、铬、铁或其组合。
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