CN110184510A

CN110184510A - 一种新型高导热铝合金材料

Info

Publication number: CN110184510A
Application number: CN201910631759.2A
Authority: CN
Inventors: 范卫忠; 高伟全; 闫俊
Original assignee: Huajin New Materials Research Institute (guangzhou) Co Ltd
Current assignee: Huajin New Materials Research Institute (guangzhou) Co Ltd
Priority date: 2019-07-12
Filing date: 2019-07-12
Publication date: 2019-08-30

Abstract

本发明公开了一种新型高导热铝合金材料，利用铝中间合金除去铝液影响电导率的元素，该材料抗拉强度高于铝硅12，热导率≥150w/m.k，抗拉强度≥190MPa，屈服强度≥150MPa，延伸率≥4%，在元素含量，熔铸工艺、除杂工艺（除去有害热导率提升的元素）、热处理工艺（快速提升铸造热导率）等都有别与传统的铝合金材料，适合压铸厂应用的人工时效工艺，改善压铸后铸件的热导率，材料具有可压铸、高导热率、高强度的特点。

Description

一种新型高导热铝合金材料

技术领域

本发明涉及铝合金领域，尤其涉及一种新型高导热铝合金材料。

背景技术

随着5G技术的应用，未来的网速更高，CPU运行速度更快，CPU产生的热量更多，如果CPU产生的热量不能快速散热，将减慢运行速度、停机，甚至烧掉CPU，无论是手机还是信号中继站、舞台灯光、电机外壳都大量需求高导热铝合金材料。

目前的手机和信号中继站普遍使用铸造铝合金ADC12或铝硅12，该材料具有好的铸造性能，但导热系数不怎么好，以ADC12为例，热导率≥92w/m.k，散热慢，不适合5G技术的要求，市场迫切，需要一种高导热、高强度的铝合金新材料。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种新型高导热铝合金材料。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：其成分组成按质量百分数计为：硅6%～8%，镁0.25%～0.35%，铁0.50%～0.80%，铜≤0.15%，锌≤0.10%，铅≤0.05%，锶含量为0.04%～0.06%，硼0.02%～0.04%，猛≤001%，钒≤0.01%，铬≤0.01%，钛≤0.01%；不可避免的杂质≤0.20％，余量为铝。

优选的，所述硅含量为6%～8%。

优选的，所述硼含量为0.02%～0.04%。

优选的，所述铁含量为0.5%～0.8%。

优选的，所述锶含量为0.04%～0.06%。

优选的，所述镁含量为0.25%～0.35%。

优选的，所述不可避免的杂质包括铜、锌、锡、铅、钛、铬、锰和钒中的一种或多种。

优选的，所述1、首先准备原材料初配料：根据成分组成依次采用镁0.35%、铁0.7%、硼0.03%、硅7.5%和锶0.06%以及余量纯铝锭进行配制；2、接着对合金原料进行熔化作业：将纯铝锭加入进连续式熔炼反射炉内进行熔炼，炉内温度控制在800℃-850℃，采用天然气进行燃烧加热，获得合金熔体；3、然后投硅、铝硼中间合金、铁添加剂，进行合金熔炼，融合结束后获得新合金熔体；4、最后根据步骤3获得新合金熔体后，投纯镁锭，压入铝液内，杜绝明火，待完全溶解后进行熔剂精炼，精炼作业过程中，合金温度控制在710℃-740℃，精炼时间为10min～15min；5、化验合格后，加铝锶中间合金，之后只能进行气体精炼，不允许溶剂精炼；6、根据步骤5结束气体精炼后对制品进行品质确认，通过直读光谱仪化验来判断品质；7、静置20分钟后，浇锭，包装入库，储存，等待交付。

由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明一种新型高导热铝合金材料，利用铝、硼中间合金除去铝液影响电导率的元素，该材料抗热导率≥150w/m.k，抗压强度≥190MPa，屈服强度≥150MPa，延伸率≥4%，在元素含量，熔铸工艺、除杂工艺（除去有害热导率提升的元素）、热处理工艺（快速提升铸造热导率）等都有别与传统的铝合金材料，适合压铸厂应用的人工时效工艺，改善压铸后铸件的热导率，材料具有可压铸、高导热率的特点。

附图说明

图1是本发明化学成分图；

图2是本发明材料性能图；

图3是本发明配料等级图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种新型高导热铝合金材料，其成分组成按质量百分数计为：硅6%～8%，镁≤0.25%～0.35%，铁0.50%～0.80%，铜≤0.15%，锌≤0.10%，铅≤0.05%，锶含量为0.04%～0.06%，硼0.02%～0.04%，猛≤001%，钒≤0.15%，铬≤0.01%，钛≤0.01%；不可避免的杂质≤0.20％，余量为铝;硅含量为6%～8%;硼含量为0.02%～0.04%;铁含量为0.5%～0.8%;锶含量为0.04%～0.06%;镁含量为0.25%～0.35%;不可避免的杂质包括铜、锌、锡、铅、钛、铬、锰和钒中的一种或多种①首先准备原材料初配料：根据成分组成依次采用镁0.35%、铁0.7%、硼0.03%、硅7%和锶0.06%以及余量纯铝锭进行配制；②接着对合金原料进行熔化作业：将纯铝锭加入进连续式熔炼反射炉内进行熔炼，炉内温度控制在800℃-850℃，采用天然气进行燃烧加热，获得合金熔体；③然后投硅、铝硼中间合金、铁添加剂，进行合金熔炼，融合结束后获得新合金熔体；④最后根据步骤3获得新合金熔体后，投纯镁锭，压入铝液内，杜绝明火，待完全溶解后进行熔剂精炼，精炼作业过程中，合金温度控制在710℃-740℃，精炼时间为10min～15min；⑤化验合格后，加铝锶中间合金，之后只能进行气体精炼，不允许熔剂精炼；⑥根据步骤5结束气体精炼后对制品进行品质确认，通过直读光谱仪化验来判断品质；⑦静置20分钟后，浇锭，包装入库，储存，等待交付；⑧铝液处理：首先用烘包枪均匀提高铝液包内衬温度，接着将铝液进行装包，然后进行捞渣除气，去除铝液中的氢气和非金属杂质，净化铝液，最后通过成品检验，表面整洁、无油污、无熔渣、无非金属杂质，检验铝液中的含氢量和含渣量，然后等待交付；

检验方法：通过材料力氢试验机对金属进行力学性能检测，用直读光谱仪检测化学成分，用测氢仪检测含氢量，用K模检测含渣量，用硬度计检测硬度，用热导率分析仪检测热导率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种新型高导热铝合金材料，其特征在于，其初配料组成部分为：

（1）其成分组成按质量百分数计为：硅6%～8%，镁0.25%～0.35%，铁0.50%～0.80%，铜≤0.15%，锌≤0.10%，铅≤0.05%，锶含量为0.04%～0.06%，硼0.02%～0.04%，猛≤001%，钒≤0.01%，铬≤0.01%，钛≤0.01%;

（2）不可避免的杂质≤0.20％，余量为铝。

2.根据权利要求1所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述硅含量为6%～8%。

3.根据权利要求1所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述硼含量为0.02%～0.04%。

4.根据权利要求1所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述铁含量为0.5%～0.8%。

5.根据权利要求1所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述锶含量为0.04%～0.06%。

6.根据权利要求1所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述镁含量为0.25%～0.35%。

7.根据权利要求1-6任一所述的高导热铝合金材料，其特征在于，所述不可避免的杂质包括铜、锌、锡、铅、钛、铬、锰和钒中的一种或多种。

8.根据权利要求1-7所述的高导热铝合金材料，其特征在于，制备方法如下：

（1）首先准备原材料初配料：根据成分组成依次采用镁0.35%、铁0.7%、硼0.039%、硅7.5%和锶0.06%以及余量纯铝锭进行配制;

（2）接着对合金原料进行熔化作业：将纯铝锭加入进连续式熔炼反射炉内进行熔炼，炉内温度控制在800℃-850℃，采用天然气进行燃烧加热，获得合金熔体;

（3）然后投硅、铝硼中间合金、铁添加剂，进行合金熔炼，融合结束后获得新合金熔体;

（4）最后根据步骤（3）获得新合金熔体后，投纯镁锭，压入铝液内，杜绝明火，待完全溶解后进行熔剂精炼，精炼作业过程中，合金温度控制在710℃-740℃，精炼时间为10min～15min;

（5）化验合格后，加铝锶中间合金，之后只能进行气体精炼，不允许溶剂精炼;

（6）根据步骤（5）结束气体精炼后对制品进行品质确认，通过直读光谱仪化验来判断品质;

（7）静置20分钟后，浇锭，包装入库，储存，等待交付。