CN113005339A

CN113005339A - 一种压铸型散热器铝合金材料及其制备方法

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Publication number: CN113005339A
Application number: CN202110069945.9A
Authority: CN
Inventors: 田森林
Original assignee: Zhejiang Rongrong Industrial Co ltd
Current assignee: Zhejiang Rongrong Industrial Co ltd
Priority date: 2021-01-19
Filing date: 2021-01-19
Publication date: 2021-06-22

Abstract

本发明属于散热器铝合金技术领域，具体涉及一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：9‑9.4份的Si、0.5‑0.75份的Cu、0.35‑0.42份的Mg、0.1‑0.25份的Mn、0.01‑0.023份的Sn、0.03‑0.05份的Ni、0.7‑1.1份的Zn、0.9‑1份的Fe、0.03‑0.04份的Pb、0.001‑0.0015份的Cd、0.001‑0.002份的Ca、0.0001‑0.0005份的Sr、0.0004‑0.0023份的Sm、0.001‑0.0037份的Pr、0.0023‑0.0115份的Er、0.0009‑0.0075份的Lu、0.07‑0.1份的K、0.1‑0.15份Ba和81.5‑87.6份Al。本发明生产工艺简单，可实现标准化、重复化、工业化生产，通过优化铝合金中硅、镁、铁、铜、锌的含量，促使铝合金在散热器中的深腔薄壁件压铸中流动性好，成型容易、粘模减少、耐蚀性能增强，并在铝合金中添加稀土元素，提高其强度、塑性以及耐压性。

Description

一种压铸型散热器铝合金材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种压铸型散热器铝合金材料及其制备方法。属于散热器铝合金技术领域。

背景技术

传统散热器多为铸铁和钢制两种材质形式，其导热性能差、重量重、体积大、而且散热表面积小，散热效率低，为了增加散热量，往往通过增加散热单元的数量来增加散热表面积，这样不仅需增加成本，而且增加了散热器的体积，导致安装散热器的空间也必须增加，另外铸铁制成的散热器表面粗糙，表面处理难度大，钢铁制成的散热器焊点多，损耗大，生产效率低，两者的外观形状差，产品档次低，容易被腐蚀，使用寿命不长。因此，开发出整体很轻，选用方便，适应性强，性价比良好的铝合金材质形式的散热器，其外观立体感强，表面电涂喷塑后细腻光洁，新颖美观，具有独特的结构美感，并具有良好的传热性能，优于传统铸铁和钢制散热器，但是其在生产、销售、使用过程中仍存在以下不足，需进一步研究解决：

1、随终端市场销售价格的不断下调，其产品单片重量已成各产品市场竞争的核心，所以生产优质材料的超薄翼片压铸铝合金散热器已迫在眉睫；

2、压铸铝合金散热器其主导散热方式为对流，其铝材材质性能和设计结构能否可以由压铸工艺完成，已成为压铸铝合金散热器发展的重要瓶颈；

3、散热器在使用过程中，长期处于高压状态，产品材质的抗压性能是本产品的重要指标之一；

4、产品压铸过程中液态铝合金材质的流动性和整体成型的完整性、表面的光洁度、加工可塑性、抗拉强度、相互牵扯而出现反复循环的热应力均能影响压铸铝合金散热器的产品质量；

5、产品在压铸成型后开模过程中因毛坯迅速冷却导致变形严重，严重影响其成品外观和后序的加工。

然而，现国内生产散热器用的压铸铝合金牌号为ADC12(ADC12为日本铝合金牌号，又称12号铝料，Al-Si-Cu系合金，是一种压铸铝合金，ADC12相当于中国国产的合金代号YL113，合金牌号是YZAlSi11Cu3)，其各元素含量为：ADC12含铝(Al)余量，铜(Cu)1.5％～3.5％，硅(Si)9.6％～12.0％，镁(Mg)≤0.3％，锌(Zn)≤1.0％，铁(Fe)≤1.3％，锰(Mn)≤0.5％，镍(Ni)≤0.5％，锡(Sn)≤0.3％，钙(Ca)≤200ppm，铅(Pb)≤0.1％，镉(Cd)≤0.005％。

国外生产压铸铝合金的牌号为EN-AB46100，其各元素含量为：EN-AB46100含铝(Al)余量，铜(Cu)1.5％～2.5％，硅(Si)10.0％～12.0％，镁(Mg)≤0.3％，锌(Zn)≤1.7％，铁(Fe)≤0.45％～1.0％，锰(Mn)≤0.55％，镍(Ni)≤0.45％，锡(Sn)≤0.25％，钙(Ca)≤200ppm，铅(Pb)≤0.25％，镉(Cd)≤0.005％。

在生产技术和工艺方面，我国压铸铝合金采暖散热器的厂家众多，水平差异较大，但普遍存在的问题有铝合金元素差异大、产品压铸过程中侧翼片成型不好，废品率高。

发明内容

本发明提出一种生产工艺简单，可实现标准化、重复化、工业化生产，通过优化铝合金中硅、镁、铁、铜、锌的含量，促使铝合金在散热器中的深腔薄壁件压铸中流动性好，成型容易、粘模减少、耐蚀性能增强，并在铝合金中添加稀土元素，提高其强度、塑性以及耐压性的压铸型散热器铝合金材料，解决现有技术存在的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：9-9.4份的Si、0.5-0.75份的Cu、0.35-0.42份的Mg、0.1-0.25份的Mn、0.01-0.023份的Sn、0.03-0.05份的Ni、0.7-1.1份的Zn、0.9-1份的Fe、0.03-0.04份的Pb、0.001-0.0015份的Cd、0.001-0.002份的Ca、0.0001-0.0005份的Sr、0.0004-0.0023份的Sm、0.001-0.0037份的Pr、0.0023-0.0115份的Er、0.0009-0.0075份的Lu、0.07-0.1份的K、0.1-0.15份Ba和81.5-87.6份Al。硅是改善液态铝合金流动性的主要元素，从共晶到过共晶都能得到好的流动性，但结晶后析出的硅较粗大，易形成硬点，延伸率降低，切削性变差；镁可提高产品的防腐性、抑制晶粒间的腐蚀，铝镁合金的耐蚀性好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，但其凝固范围较大，易产生的热脆性，使压铸件产生裂纹和疏松，难以压铸成型。该技术方案在高硅铝合金中加入适当镁的量，使其既提高铝合金的耐腐蚀性能又不产生热脆性，铝合金中铁含量较低时不易脱模，造成模具使用寿命降低，随着含铁量的增加粘模现象减少，但含铁量太高，会生成针状金属化合物FeAl₃，虽然压铸冷速快，析出的晶体很细，对性能影响不大，但给后序机械加工过程中会出现瞬间跳刀现象，并且当含铁量高时，会降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。在铝合金中加入一定量的铜，可以明显提高合金的强度与硬度，但Al-Cu化合物相的析出，压铸成型后会收缩，继而膨胀，使铸件尺寸不稳定，若含有杂质锌，高温脆性大，但与汞形成强化相HgZn₂则对合金产生明显强度作用，该技术方案通过对铝合金中含硅、镁、铁、铜等含量的优化，使铝合金流动性提高，耐腐蚀性增加，不粘模具，同时不降低铝合金的强度，塑性和压铸性能。

一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：9份的Si、0.5份的Cu、0.4份的Mg、0.1份的Mn、0.01份的Sn、0.04份的Ni、0.7份的Zn、0.9份的Fe、0.04份的Pb、0.0012份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0004份的Sm、0.003份的Pr、0.0112份的Er、0.0009份的Lu、0.08份的K、0.15份Ba和82份Al。

一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：9.4份的Si、0.75份的Cu、0.35份的Mg、0.25份的Mn、0.02份的Sn、0.05份的Ni、1.1份的Zn、0.95份的Fe、0.03份的Pb、0.0015份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0023份的Sm、0.001份的Pr、0.0115份的Er、0.0075份的Lu、0.1份的K、0.1份Ba和87.6份Al。

一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：包括如下以重量份数表示的组分：9份的Si、0.6份的Cu、0.42份的Mg、0.2份的Mn、0.023份的Sn、0.03份的Ni、1份的Zn、1份的Fe、0.034份的Pb、0.001份的Cd、0.002份的Ca、0.0005份的Sr、0.0023份的Sm、0.0037份的Pr、0.0023份的Er、0.0075份的Lu、0.07份的K、0.12份Ba和81.5份Al。

一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：熔铸铝合金铸锭，所述铝合金铸锭中化学成分质量百分含量为：

9-9.4份的Si、0.5-0.75份的Cu、0.35-0.42份的Mg、0.1-0.25份的Mn、0.01-0.023份的Sn、0.03-0.05份的Ni、0.7-1.1份的Zn、0.9-1份的Fe、0.03-0.04份的Pb、0.001-0.0015份的Cd、0.001-0.002份的Ca、0.0001-0.0005份的Sr、0.0004-0.0023份的Sm、0.001-0.0037份的Pr、0.0023-0.0115份的Er、0.0009-0.0075份的Lu、0.07-0.1份的K、0.1-0.15份Ba和81.5-87.6份Al；

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加0.5-0.75份的Cu、9-9.4份的Si、0.9-1份的Fe、0.7-1.1份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。Cu可提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，添加硅元素，以使硅与铝形成共晶体，提高合金的高温流动性，减少收缩率，避免热裂倾向，添加铁元素，当超过0.8％后，粘模现象便大为减轻，添加锌合金锭，锌在铝合金中能提高流动性，降低耐蚀性，并添加一定量的稀土元素可以细化晶粒，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性，并使各元素充分熔化，其温度达到740-750摄氏度，添加精炼剂清渣和充氢气除去液态铝质内的有害杂质，有害杂质会导致生产产品气孔增高，后静置15分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次清渣静置15分钟，得到新型铝合金材料。

所述精炼包括初次精炼和二次精炼，所述初次精炼温度为740-750摄氏度，二次精炼温度为720-730摄氏度。

本发明具有以下的优点和有益效果：

本发明涉及的一种压铸型散热器铝合金材料及其制备方法简单，可实现标准化、工业化生产，通过优化铝合金中硅、镁、铁、铜、锌的含量，促使铝合金在散热器中的深腔薄壁件成型容易、粘模减少、耐蚀性能增强，并在铝合金中添加稀土元素，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性。

综上所述，本发明具有诸多的优点及实用价值，并未见有类似的设计公开发表或使用而确属创新，其在技术上有较大的进步，并产生了实用的效果，且具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

一种压铸型散热器铝合金材料，包括如下以重量份数表示的组分：9-9.4份的Si、0.5-0.75份的Cu、0.35-0.42份的Mg、0.1-0.25份的Mn、0.01-0.023份的Sn、0.03-0.05份的Ni、0.7-1.1份的Zn、0.9-1份的Fe、0.03-0.04份的Pb、0.001-0.0015份的Cd、0.001-0.002份的Ca、0.0001-0.0005份的Sr、0.0004-0.0023份的Sm、0.001-0.0037份的Pr、0.0023-0.0115份的Er、0.0009-0.0075份的Lu、0.07-0.1份的K、0.1-0.15份Ba和81.5-87.6份Al。硅是改善液态铝合金流动性的主要元素，从共晶到过共晶都能得到好的流动性，但结晶后析出的硅较粗大，易形成硬点，延伸率降低，切削性变差；镁可提高产品的防腐性、抑制晶粒间的腐蚀，铝镁合金的耐蚀性好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，但其凝固范围较大，易产生的热脆性，使压铸件产生裂纹和疏松，难以压铸成型。该技术方案在高硅铝合金中加入适当镁的量，使其既提高铝合金的耐腐蚀性能又不产生热脆性，铝合金中铁含量较低时不易脱模，造成模具使用寿命降低，随着含铁量的增加粘模现象减少，但含铁量太高，会生成针状金属化合物FeAl3，虽然压铸冷速快，析出的晶体很细，对性能影响不大，但给后序机械加工过程中会出现瞬间跳刀现象，并且当含铁量高时，会降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。在铝合金中加入一定量的铜，可以明显提高合金的强度与硬度，但Al-Cu化合物相的析出，压铸成型后会收缩，继而膨胀，使铸件尺寸不稳定，若含有杂质锌，高温脆性大，但与汞形成强化相HgZn₂则对合金产生明显强度作用，该技术方案通过对铝合金中含硅、镁、铁、铜等含量的优化，使铝合金流动性提高，耐腐蚀性增加，不粘模具，同时不降低铝合金的强度，塑性和压铸性能。

硅是大多数压铸铝合金的主要元素。它能改善合金的铸造性能。硅与铝能组成固溶体，在577℃时，硅在铝中的溶解度为1.65％，室温时为0.2％、含硅量至11.7％时，硅与铝形成共晶体，提高合金的高温造型性，减少收缩率，无热裂倾向，二元铝基合金有高的耐蚀性，当合金中含硅量超过共晶成分，而铜、铁等杂质又多时，即出现游离硅的硬质点，使切削加工困难，高硅铝合金对铸件坩埚的熔蚀作用严重。

铜和铝组成固溶体，当温度在548℃时，铜在铝中的溶解度应为5.65％，室温时降至0.1％左右，增加含铜量，能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大。

在高硅铝合金中加入少量(约0.2～0.3％)的镁，可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。含镁8％的铝合金具有优良的耐蚀性，但其铸造性能差，在高温下的强度和塑性都低，冷却时收缩大，故易产生热裂和形成疏松。

锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含量在规定范围中。至于含锌量很高的ZL401铝合金却具有较好的铸造性能和机械性能，切削加工也比较好。

在所有铝合金中都含有害杂质。因铝合金中含铁量太高时，铁以FeAl3、Fe2Al7和Al－Si－Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低机械性能，这种组织还会使合金的流动性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具的粘附作用十分强烈，当铁含量在0.6％以下时尤为强烈。当超过0.6％后，粘模现象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但最高不能超过1.5％。

锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。含锰量过高时，会引起偏析。

镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样，能减少合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。当镍含量在1～1.5％时，铸件经抛光能获得光洁的表面。由于镍的来源缺乏，应尽量少采用含镍的铝合金。

一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加0.5-0.75份的Cu、9-9.4份的Si、0.9-1份的Fe、0.7-1.1份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。Cu可提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，添加硅元素，以使硅与铝形成共晶体，提高合金的高温流动性，减少收缩率，避免热裂倾向，添加铁元素，当超过0.8％后，粘模现象便大为减轻，添加锌合金锭，锌在铝合金中能提高流动性，降低耐蚀性，并添加一定量的稀土元素可以细化晶粒，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性，并使各元素充分熔化，其温度达到740-750摄氏度，添加精炼剂清渣和充氢气除去液态铝质内的有害杂质，有害杂质会导致生产产品气孔增高，后静置15分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次清渣静置15分钟，得到新型铝合金材料。

实施例2：

一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

0.4份的Mg、0.1份的Mn、0.01份的Sn、0.04份的Ni、0.7份的Zn、0.9份的Fe、0.04份的Pb、0.0012份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0004份的Sm、0.003份的Pr、0.0112份的Er、0.0009份的Lu、0.08份的K、0.15份Ba和82份Al；

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加9份的Si、0.5份的Cu、0.9份的Fe、0.7份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。Cu可提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，添加硅元素，以使硅与铝形成共晶体，提高合金的高温流动性，减少收缩率，避免热裂倾向，添加铁元素，当超过0.8％后，粘模现象便大为减轻，添加锌合金锭，锌在铝合金中能提高流动性，降低耐蚀性，并添加一定量的稀土元素可以细化晶粒，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性，并使各元素充分熔化，其温度达到740-750摄氏度，添加精炼剂清渣和充氢气除去液态铝质内有害杂质，有害杂质会导致生产产品气孔增高，后静置15分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次清渣静置15分钟，得到新型铝合金材料。

实施例3：

一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

0.35份的Mg、0.25份的Mn、0.02份的Sn、0.05份的Ni、0.03份的Pb、0.0015份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0023份的Sm、0.001份的Pr、0.0115份的Er、0.0075份的Lu、0.1份的K、0.1份Ba和87.6份Al；

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加9.4份的Si、0.75份的Cu、0.95份的Fe、1.1份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。Cu可提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，添加硅元素，以使硅与铝形成共晶体，提高合金的高温流动性，减少收缩率，避免热裂倾向，添加铁元素，当超过0.8％后，粘模现象便大为减轻，添加锌合金锭，锌在铝合金中能提高流动性，降低耐蚀性，并添加一定量的稀土元素可以细化晶粒，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性，并使各元素充分熔化，其温度达到740-750摄氏度，添加精炼剂清渣和充氢气除去液态铝质内的有害杂质，有害杂质会导致生产产品气孔增高，后静置15分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次清渣静置15分钟，得到新型铝合金材料。

实施例4：

一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

0.42份的Mg、0.2份的Mn、0.023份的Sn、0.03份的Ni、0.034份的Pb、0.001份的Cd、0.002份的Ca、0.0005份的Sr、0.0023份的Sm、0.0037份的Pr、0.0023份的Er、0.0075份的Lu、0.07份的K、0.12份Ba和81.5份Al；

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加9份的Si、0.6份的Cu、1份的Fe、1份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。Cu可提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，添加硅元素，以使硅与铝形成共晶体，提高合金的高温流动性，减少收缩率，避免热裂倾向，添加铁元素，当超过0.8％后，粘模现象便大为减轻，添加锌合金锭，锌在铝合金中能提高流动性，降低耐蚀性，并添加一定量的稀土元素可以细化晶粒，去除有害元素和气体，纯净铝液，提高其强度、塑性以及耐压性，并使各元素充分熔化，其温度达到740-750摄氏度，添加精炼剂清渣和充氢气除去液态铝质内有害杂质，有害杂质会导致生产产品气孔增高，后静置15分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次清渣静置15分钟，得到新型铝合金材料。

对比例1

现国内生产散热器用的压铸铝合金牌号为ADC12(ADC12为日本铝合金牌号，又称12号铝料，Al-Si-Cu系合金，是一种压铸铝合金，ADC12相当于中国国产的合金代号YL113，合金牌号是YZAlSi11Cu3)，其各元素含量为：ADC12含铝(Al)余量，铜(Cu)1.5％～3.5％，硅(Si)9.6％～12.0％，镁(Mg)≤0.3％，锌(Zn)≤1.0％，铁(Fe)≤1.3％，锰(Mn)≤0.5％，镍(Ni)≤0.5％，锡(Sn)≤0.3％，钙(Ca)≤200ppm，铅(Pb)≤0.1％，镉(Cd)≤0.005％。

将实施例2-4和对比例1制备的铝合金材料，分别测定其力学性能抗拉伸性能、屈服强度和断后伸长率，测试结果如表1所示。力学性能主要包括拉伸强度：试样拉断前承受的最大标称拉应力(抗拉强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出后，金属开设出现缩颈现象，即产生集中变形)，断后伸长率：金属材料被扯断时的伸长与原长的比值为扯断伸长率。它说明金属材料被损坏时允许的最大变形范围。硬度：金属材料表面受一定压力时的变形程度。有邵尔硬度、肖氏硬度等，常用邵尔硬度，它说明金属材料抵抗外力使之变形的能力。屈服强度：金属材料发生屈服现象的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的应力。

表1

从上述表1中的物理机械性能参数可以看出，本发明铝合金材料拉伸强度在301MPa以上，伸长率可达4.5％以上，且其他屈服强度、屈服强度性能也均显著优于对比例。这是由于本发明配方中的协同作用，显著改善了铝合金材料的物理机械性能。

实施例5：

将实施例2的铝合金材料通过普通散热器生产工艺进行生产，得到采暖散热器的暖气片。

散热器生产工艺为：(校验合格的铝合金材料加入熔炼炉天然气熔化；熔化温度稳定在730摄氏度；熔化铝水经过除气、清杂，放入铝水包；铝液加入到保温炉；自动给汤机从保温炉中取料，倒入压铸机给汤口，合模、压射、顶出、取件、成型；检查铸件顶出是否平衡，有无变形、冷隔、开裂；毛坯去刺；平板打磨手工软抛光；螺纹外缘和侧翼片定位于数控机床后，气动夹紧，进行精加工；螺纹端面平面度为0.1，螺纹与端面垂直度为0.15mm，同端螺纹预孔同轴度为0.05，同侧端面平面度为0.10；组装工序，检测组件是否缺损，用G1钢制连接件依次连接半成品，两半成品之间加1mm密封垫片，旋紧连接螺套使两个相邻的工件螺纹孔端面紧固，压紧后相邻两片之间片间距小于0.8mm，外形尺寸差在L小于600mm的情况下极限差为正负1.5mm，加工扭矩不小于190牛米；气密性检测，水位高于工件50mm以上，通入压力大于20千克/平方厘米的空气，保压1分钟；打磨表面杂质和颗粒，表面光滑无颗粒；挂接在电泳涂装工作线上，电泳涂装预处理；经过两道纯水洗后进入阴极电泳池，进行电泳；静电喷粉；检验包装。)

实施例6：

将实施例2的铝合金材料通过普通散热器生产工艺进行生产，得到采暖散热器的暖气片。普通散热器生产工艺与实施例5相同。

实施例7：

将实施例3的铝合金材料通过普通散热器生产工艺进行生产，得到采暖散热器的暖气片。普通散热器生产工艺与实施例5相同。

对比例2：

将对比例1的铝合金材料通过普通散热器生产工艺进行生产，得到采暖散热器的暖气片。普通散热器生产工艺与实施例5相同。

将实施例5-7和对比例2制备的暖气片，分别测定其性能和生产过程中的情况，测试结果如表2所示。

从上述表2中的性能参数可以看出，本发明铝合金材料所制得的暖气片单片重量更轻、散热量在159W以上，产品金属热强度可达2.4W/kg·k以上，且压铸成型过程不合格率远远低于对比例2。

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种压铸型散热器铝合金材料，其特征在于：包括如下以重量份数表示的组分：9-9.4份的Si、0.5-0.75份的Cu、0.35-0.42份的Mg、0.1-0.25份的Mn、0.01-0.023份的Sn、0.03-0.05份的Ni、0.7-1.1份的Zn、0.9-1份的Fe、0.03-0.04份的Pb、0.001-0.0015份的Cd、0.001-0.002份的Ca、0.0001-0.0005份的Sr、0.0004-0.0023份的Sm、0.001-0.0037份的Pr、0.0023-0.0115份的Er、0.0009-0.0075份的Lu、0.07-0.1份的K、0.1-0.15份Ba和81.5-87.6份Al。

2.根据权利要求1所述的一种压铸型散热器铝合金材料，其特征在于：包括如下以重量份数表示的组分：9份的Si、0.5份的Cu、0.4份的Mg、0.1份的Mn、0.01份的Sn、0.04份的Ni、0.7份的Zn、0.9份的Fe、0.04份的Pb、0.0012份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0004份的Sm、0.003份的Pr、0.0112份的Er、0.0009份的Lu、0.08份的K、0.15份Ba和82份Al。

3.根据权利要求1所述的一种压铸型散热器铝合金材料，其特征在于：包括如下以重量份数表示的组分：9.4份的Si、0.75份的Cu、0.35份的Mg、0.25份的Mn、0.02份的Sn、0.05份的Ni、1.1份的Zn、0.95份的Fe、0.03份的Pb、0.0015份的Cd、0.002份的Ca、0.0001份的Sr、0.0023份的Sm、0.001份的Pr、0.0115份的Er、0.0075份的Lu、0.1份的K、0.1份Ba和87.6份Al。

4.根据权利要求1所述的一种压铸型散热器铝合金材料，其特征在于：包括如下以重量份数表示的组分：9份的Si、0.6份的Cu、0.42份的Mg、0.2份的Mn、0.023份的Sn、0.03份的Ni、1份的Zn、1份的Fe、0.034份的Pb、0.001份的Cd、0.002份的Ca、0.0005份的Sr、0.0023份的Sm、0.0037份的Pr、0.0023份的Er、0.0075份的Lu、0.07份的K、0.12份Ba和81.5份Al。

5.根据权利要求1-4所述的一种压铸型散热器铝合金材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

0.35-0.42份的Mg、0.1-0.25份的Mn、0.01-0.023份的Sn、0.03-0.05份的Ni、0.03-0.04份的Pb、0.001-0.0015份的Cd、0.001-0.002份的Ca、0.0001-0.0005份的Sr、0.0004-0.0023份的Sm、0.001-0.0037份的Pr、0.0023-0.0115份的Er、0.0009-0.0075份的Lu、0.07-0.1份的K、0.1-0.15份Ba和81.5-87.6份Al；

步骤二、将步骤一制得的铝合金铸锭通过蓄热式集中熔化炉熔化成液态铝，温度控制在760-780摄氏度，清理液态铝面浮渣，检测其各元素比例，再添加0.5-0.75份的Cu、9-9.4份的Si、0.9-1份的Fe、0.7-1.1份的Zn进行混合，后控制温度在740-750摄氏度，添加用于清渣的精炼剂和用于去除液态铝内有害杂质的氢气，后静置15-30分钟，使之各元素充分溶解，在温度达到720-730摄氏度时再次充氢气清渣静置15-30分钟，得到新型铝合金材料。

6.根据权利要求1所述的一种压铸型散热器铝合金材料，其特征在于：所述精炼包括初次精炼和二次精炼，所述初次精炼温度为740-750摄氏度，二次精炼温度为720-730摄氏度。