CN114196856A - 一种应用于电机壳体的压铸铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种应用于电机壳体的压铸铝合金及其制备方法,属于铝合金技术领域。其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.5‑11.0%,Cu的含量0.05‑0.1%,Fe的含量为0.60‑0.90%,Mn的含量为0.20%‑0.55%,Ti的含量为0.06‑0.15%,Mg含量0.2‑0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn含量≤0.05%,其余为Al。本发明在实施过程中控制所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.5‑11:0.6‑0.9:0.20‑0.55使铝合金组织主要有Al‑Si‑AlFeSi三元共晶组成,具有较好的塑性以及优异抗腐蚀性和耐磨性能,适合应用于电机壳体。
Description
技术领域
本发明属于铝合金技术领域,具体涉及一种应用于电机壳体的压铸铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金是以铝为基础加入其它元素组成的合金,是结构工程中最常用的材料,具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用,被广泛应用于3C、汽车交通运输、家居、航空航天、化工、火箭等各个领域。压铸铝合金是一种通过压力铸造方式获得的铝合金,这种压铸铝合金可用于生产形状复杂的工件,且其成本低,故应用即为普遍。
压铸铝合金具有比强度高、良好的耐蚀、导电导热及铸造和加工等性能,被广泛应用于汽车、通讯电子和航空航天等领域中,压铸铝合金除了具有较好的压铸工艺性能及较佳的力学性能外,还需具备以下几点工艺性能:(1)良好的热塑性流变性能,在过热度不高及液、固相线温度附近应具有良好的热塑性流变性能,以实现复杂型腔的填充,形成良好的铸造表面,避免缩孔缺陷的产生;(2)较小的线收缩率,避免压铸过程产生裂纹和变形,提高制品的尺寸精度;(3)较小的凝固温度区间,便于实现快速同时凝固,减少内部收缩孔洞等缺陷的数量;(4)良好的高温热强度,避免开模时产生热裂或严重变形;(5)较好的铸件/铸型界面性能,与压铸模具不发生化学反应、亲和力小,避免粘型和铸件/铸型界面发生合金化反应;(6)良好的物化性能,在高温熔融状态下不易吸气、氧化,能满足压铸过程长时间保温的需求。
按合金成分来分,压铸铝合金可分为Al-Si(Al-Si-Cu、Al-Si-Mg)、Al-Cu、Al-Mg与Al-Zn四个系列。Al-Si压铸合金因结晶温度间隔小、硅相凝固结晶潜热和比热容大、线收缩率小、且具有良好的流动性能、充型性能和较小的热裂、疏松倾向,因此应用最为广泛。
如中国专利申请201910228703.2中公开了一种高强韧压铸铝合金及其制备方法,该压铸铝合金中各组分的重量百分比为:Si 9.0wt%-11.0wt%;Mg 0.1wt%-0.5wt%;Mn0.5wt%-0.8wt%;Sr 50ppm-400ppm;Zn 1.0wt%-3.0wt%;Re 0.05wt%-0.35wt%;Fe w(Fe)≤0.16wt%;其余杂质总量小于或等于0.25%,余量为Al。此Al-Si-Mn-Mg系压铸铝合金通过加入强化元素Zn,并采用Sr/稀土复合变质剂变质,改善其组织,在压铸非热处理状态下可获得屈服强度达160MPa、抗拉强度达270MPa、延伸率达7%的高强度与高韧性兼顾压铸铝合金,并且具有良好的压铸性能,极大地满足了汽车行业零部件的应用需求。
再如中国专利申请201910546570.3中公开了一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法,涉及金属材料领域。该高强度高韧性的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为9.0-12.0%,Zn的含量为8.0-12.0%,Mg的含量为0.3-0.5%,Fe的含量为0.2-0.5%,Mn的含量为0.3-0.65%,RE的含量为0.05-0.1%,B的含量为0.01-0.03%,杂质元素含量≤0.15%,其余为Al。该合金吸取了Al-Si系列和Al-Zn系列合金的优点,具有铸造性能好、补缩能力强、热膨胀系数小及强度高、自强化效果好等特点,适合于压铸工艺生产。
但是根据以上现有技术可以看出,为了提高铝合金的性能往往需要在组分中加入稀土变质剂,从而提高了铝合金的力学性能,使屈服强度、抗拉强度和延长率均明显提高,但是稀土变质剂的价格相对比较昂贵,会在一定程度上提高铝合金的成本,从而限制铝合金的使用,因此需要提供一种力学性能能够满足要求,但是价格便宜,适用范围广的压铸铝合金。
发明内容
基于现有技术存在的不足,本发明旨在提供一种价格便宜,适用范围广,且具有较好塑性和优异抗腐蚀性和耐磨性能的压铸铝合金,适合应用于电机壳体。
本发明的另一目的在于提供一种压铸铝合金的制备方法,该制备方法简单,减少工序,节约能源。
本发明通过如下技术方案实现:
一种应用于电机壳体的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.5-11.0%,Cu的含量0.05-0.1%,Fe的含量为0.60-0.90%,Mn的含量为0.20%-0.55%,Ti的含量为0.06-0.15%,Mg含量0.2-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
优选地,所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.6-11.0%,Cu的含量0.06-0.09%,Fe的含量为0.70-0.90%,Mn的含量为0.30%-0.55%,Ti的含量为0.08-0.15%,Mg含量0.3-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
再优选地,所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.8-11.0%,Cu的含量0.07-0.08%,Fe的含量为0.80-0.90%,Mn的含量为0.40-0.52%,Ti的含量为0.10-0.14%,Mg含量0.4-0.5%,Pb含量≤0.09%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
本发明公开的实施方案中合金成分主要包括6种组分,即Si、Cu、Fe、Mn、Ti和Mg。其中Si的作用主要是提高合金的流动性,含量位于Al-Si共晶成分点附近,保障了合金具有最佳的铸造性能,非常适用于压铸工艺,也适用于其他铸造方法,如低压铸造、重力铸造、挤压铸造、差压铸造等。
根据Al-Si-Fe三元平衡相图,Fe的平衡浓度约为0.8%,即当Fe含量低于0.8%时,熔体即会从压铸模具中熔蚀一定含量的Fe,即粘模现象,对铸件精度和模具寿命造成不利的影响。国内外标准对压铸铝合金中Fe的含量进行了限制,为0.8-1.4%,但高Fe含量对合金塑性危害很大,需要将含量控制在0.8-0.9%之间。此外,Fe对富铁相形态和尺寸也有显著的影响,当富铁相与Al-Si共晶形成三元共晶时,富铁相的尺寸最小,对合金塑性的影响也最小。Mn与Fe的化学性质相近,可部分替代Fe的作用,同时也能促进富铁相形态的有益转变。
因此,本发明通过热力学计算,确定形成Al-Si-Al(FeMn)Si三元共晶时的Si、Fe、Mn的含量范围,以减小Mn、Fe对合金塑性的不利影响。
在一些优选实施方案中,所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.5-11:0.6-0.9:0.20-0.55;
进一步优选地,所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.55:0.88:0.24或10.98:0.61:0.40;
作为一个优选的实施方案,所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.55%,Cu的含量为0.05%,Fe的含量为0.88%,Mn的含量为0.24%,Ti的含量为0.13%,Mg含量为0.5%,Pb含量为0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
作为另一个优选的实施方案,所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.98%,Cu的含量为0.07%,Fe的含量为0.61%,Mn的含量为0.40%,Ti的含量为0.10%,Mg含量为0.3%,Pb含量为0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
通过本申请中对各个化学成分的含量的严格控制制备获得的合金材料不仅具有良好的铸造性能,还具有较好的塑性以及优异的抗腐蚀性和耐磨性等优点,适合于应用于电机壳体。
此外,需要说明的是,对于合金而言,其含有的任意一种合金元素的微小变化均会显著的改变其第二相数量、物相类型、晶粒大小和分布,从而大幅度的改变合金的性能,这也会直接的影响到中其他合金元素的含量,从而导致即便是相同的化学成分,化学成分的含量不同,也可能具有完全不同的力学性能。
某一种元素含量的增加或减少,在带来其自身的合金效果的同时,还会产生很多其他的附属不利影响,此时需要其他一种或多种元素含量的增加或减少,以克服上述的不利影响。在这样的基础上,发明人经过长期的研究,不断对合金组分进行选择和调整以提供了一种应用于电机壳体的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.5-11.0%,Cu的含量0.05-0.1%,Fe的含量为0.60-0.90%,Mn的含量为0.20%-0.55%,Ti的含量为0.06-0.15%,Mg含量0.3-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。通过上述化学成分的含量的选择,使得制备的压铸铝合金具有较好的塑性、抗腐蚀性和耐磨性能等特点,适合于电机壳体,所得到的压铸铝合金的拉长率≥5%、按国标GB/T7998-2005其晶间最大腐蚀深度为125.46-132.56μm,磨损体积最大为55×10-3mm3。
另外,本发明还提供上了上述压铸铝合金的制备方法,其步骤为:将配好的压铸铝合金原料加热熔化,随后将熔体浇铸成锭或铸造成型。
优选地,所述的制备方法,具体包括以下步骤:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为70-90%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到700℃-720℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到690℃-710℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)合金成分易得,制备工艺简单,成本低。本发明所设计成分主要包括Al、Si、Fe、Mn、Mg等元素,均为廉价的常用元素,成本不高。合金主要靠细晶、析出相和固溶强化,有很好的抗腐蚀性能和耐磨性能,冷却效果更快;
(2)成分设计合理。本发明在实施过程中控制所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.5-11:0.6-0.9:0.20-0.55,减小了Mn、Fe对合金塑性的不利影响,得到的铝合金组织主要有Al-Si-AlFeSi三元共晶组成,共晶硅平均粒径约为2μm,富铁相平均粒径约为2.5μm,压铸态抗拉强度>300MPa,屈服强度>140MPa,延伸率>5.0%。
(3)本发明通过合理控制各原料的种类以及添加量,得到了一种力学性能中等,但是具有较高塑性以及优异的抗腐蚀性能和耐磨性能的压铸铝合金,按国标GB/T7998-2005其晶间最大腐蚀深度为125.46-132.56μm,磨损体积最大为55×10-3mm3。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为实施例1的扫描电子显微图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法进行具体说明。
实施例1一种应用于电机壳体的压铸铝合金
制备0.5吨的合金其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.62%,Cu的含量0.06%,Fe的含量为0.72%,Mn的含量为0.31%,Ti的含量为0.12%,Mg含量0.2%,Pb含量0.09%,Sn的含量为0.05%其余为Al。
制备方法为:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为70%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到700℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到710℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
如图1所示:产品扫描电子显微观察,其中白色颗粒为富铁相,灰色颗粒为共晶硅,球状物相为铝基体。
实施例2一种应用于电机壳体的压铸铝合金
制备0.5吨的合金其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.98%,Cu的含量0.07%,Fe的含量为0.61%,Mn的含量为0.40%,Ti的含量为0.10%,Mg含量0.3%,Pb含量0.09%,Sn的含量为0.05%其余为Al。
制备方法为:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为90%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到720℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到690℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
实施例3一种应用于电机壳体的压铸铝合金
制备0.5吨的合金其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.82%,Cu的含量0.08%,Fe的含量为0.82%,Mn的含量为0.51%,Ti的含量为0.08%,Mg含量0.4%,Pb含量0.08%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
制备方法为:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为75%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到710℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到700℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
实施例4一种应用于电机壳体的压铸铝合金
制备0.5吨的合金其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.55%,Cu的含量0.05%,Fe的含量为0.88%,Mn的含量为0.24%,Ti的含量为0.13%,Mg含量0.5%,Pb含量0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
制备方法为:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为85%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到720℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到710℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
对比例1
与实施例4的区别在于:Si、Fe和Mn的含量比为10.55:1.0:0.12,即Si的含量为10.55%,Fe的含量为1.0%,Mn的含量为0.12%;其他组分含量与操作与实施例4相同。
对比例2
与实施例4的区别在于:Si、Fe和Mn的含量比为10.55:0.4:0.72;即Si的含量为10.55%,Fe的含量为0.4%,Mn的含量为0.72%;其他组分含量与操作与实施例4相同。
实施例1-4和对比例1-2铝合金的化学成分对比见表1-3。
表1.实施例1-4中铝合金的化学成分(wt.%)
实施例 | Si | Fe | Mn | Cu | Mg | Ti | Pb | Sn |
1 | 10.62 | 0.72 | 0.31 | 0.06 | 0.2 | 0.12 | 0.09 | 0.05 |
2 | 10.98 | 0.61 | 0.40 | 0.07 | 0.3 | 0.10 | 0.09 | 0.05 |
3 | 10.82 | 0.82 | 0.51 | 0.08 | 0.4 | 0.08 | 0.08 | 0.05 |
4 | 10.55 | 0.88 | 0.24 | 0.05 | 0.5 | 0.13 | 0.09 | 0.05 |
对比例1-2铝合金的化学成分对比见表2。
表2.对比例1-2中铝合金的化学成分(wt.%)
对比例 | Si | Fe | Mn | Cu | Mg | Ti | Pb | Sn |
1 | 10.55 | 1.0 | 0.12 | 0.05 | 0.5 | 0.13 | 0.09 | 0.05 |
2 | 10.55 | 0.4 | 0.72 | 0.05 | 0.5 | 0.13 | 0.09 | 0.05 |
性能测试:
(1)实施例1-4和对比例1-2铝合金的力学性能
表3实施例1-4和对比例1-2制备的铝合金的力学性能测试
根据上表4的检测数据可以看出,本发明通过合理控制各金属原料的组分以及含量,制备得到的压铸铝合金的抗拉强度和屈服抗拉强度均优于对比例1-2,也就是说只有控制Si、Fe和Mn的含量比为10.5-11:0.6-0.9:0.20-0.55,才能有效减小Mn、Fe对合金塑性的不利影响,得到的铝合金组织主要有Al-Si-AlFeSi三元共晶组成,共晶硅平均粒径约为2μm,富铁相平均粒径约为2.5μm,压铸态抗拉强度>300MPa,屈服强度>140MPa,延伸率>5.0%,即本申请目的是制备一种力学性能中等,但是具有较高塑性的压铸铝合金。
(2)实施例1-4和对比例1-2铝合金的耐磨性能测试
磨损试验在TRB型摩擦磨损试验机上进行,试验参数为:磨损转速为600r/min、磨损载荷为20N,相对滑动速度为80mm/min,摩擦总转数为3000r。进行磨损时,采用0.5%重铬酸钾溶液进行冷却,记录试样磨损体积,具体检测数据见下表4。
表4实施例1-4对比例1-2制备的铝合金的耐磨性能测试
根据上表4的检测数据可以看出本发明制备的压铸铝合金具有较高的耐磨性能,磨损体积最大为55×10-3mm3,本发明通过合理控制各原料的种类以及添加量,尤其是控制Si的含量为10.55%,Cu的含量0.05%,Fe的含量为0.88%,Mn的含量为0.24%,Ti的含量为0.13%,Mg含量0.5%,Pb含量0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al,得到的压铸铝合金磨损体积最小为50×10-3mm3,耐磨性能优异。
(3)实施例1-4和对比例1-3铝合金的防腐蚀性测试
测试方法:按国标GB/T7998-2005对其晶间最大腐蚀深度进行测量,具体检测数据见下表5。
表5实施例1-4对比例1-2制备的铝合金的防腐蚀性测试
根据上表5的检测数据可以看出本发明制备的压铸铝合金具有较高的防腐蚀性能,按国标GB/T7998-2005其晶间最大腐蚀深度为125.46-132.56μm,本发明通过合理控制各原料的种类以及添加量,尤其是控制Si的含量为10.55%,Cu的含量0.05%,Fe的含量为0.88%,Mn的含量为0.24%,Ti的含量为0.13%,Mg含量0.5%,Pb含量0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al,得到的压铸铝合金其晶间最大腐蚀深度为125.46μm,防腐蚀性能优异。
综上,本申请在实施过程中经过长期的研究,不断对合金组分进行选择和调整以提供了一种应用于电机壳体的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.5-11.0%,Cu的含量0.05-0.1%,Fe的含量为0.60-0.90%,Mn的含量为0.20%-0.55%,Ti的含量为0.06-0.15%,Mg含量0.3-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。通过上述化学成分的含量的选择,使得制备的压铸铝合金具有较好的塑性、抗腐蚀性和耐磨性等特点,适合于电机壳体,所得到的压铸铝合金的拉长率≥5%、按国标GB/T7998-2005其晶间最大腐蚀深度为125.46-132.56μm,磨损体积最大为55×10-3mm3,由此可知,本发明制备了一种力学性能中等,但是具有优异的防腐性能和耐磨性能的压铸铝合金。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (10)
1.一种应用于电机壳体的压铸铝合金,其特征在于:其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.5-11.0%,Cu的含量0.05-0.1%,Fe的含量为0.60-0.90%,Mn的含量为0.20%-0.55%,Ti的含量为0.06-0.15%,Mg含量0.2-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
2.根据权利要求1所述的压铸铝合金,其特征在于:其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.6-11.0%,Cu的含量0.06-0.09%,Fe的含量为0.70-0.90%,Mn的含量为0.30%-0.55%,Ti的含量为0.08-0.15%,Mg含量0.3-0.5%,Pb含量≤0.15%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
3.根据权利要求2所述的压铸铝合金,其特征在于:其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.8-11.0%,Cu的含量0.07-0.08%,Fe的含量为0.80-0.90%,Mn的含量为0.40-0.52%,Ti的含量为0.10-0.14%,Mg含量0.4-0.5%,Pb含量≤0.09%,Sn的含量为≤0.05%,其余为Al。
4.根据权利要求1所述的压铸铝合金,其特征在于:所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.5-11:0.6-0.9:0.20-0.55。
5.根据权利要求4所述的压铸铝合金,其特征在于:所述的Si、Fe和Mn的含量比为10.55:0.88:0.24或10.98:0.61:0.40。
6.根据权利要求5所述的压铸铝合金,其特征在于:所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.55%,Cu的含量为0.05%,Fe的含量为0.88%,Mn的含量为0.24%,Ti的含量为0.13%,Mg含量为0.5%,Pb含量为0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
7.根据权利要求5所述的压铸铝合金,其特征在于:所述的压铸铝合金,其化学成分按质量百分数计包括:Si的含量为10.98%,Cu的含量为0.07%,Fe的含量为0.61%,Mn的含量为0.40%,Ti的含量为0.10%,Mg含量为0.3%,Pb含量为0.09%,Sn的含量为0.05%,其余为Al。
8.一种权利要求1-7任一项所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
(1)按配方比例配料,将其中质量分数为70-90%的铝锭加入熔炼炉内,然后将准备好的Fe、Mn、Cu、Ti、Pb料投入熔炼炉中,升温溶解,得到混合物A;
(2)待炉中混合物A完全熔化后,首先加入剩余质量的铝锭,然后加入金属硅,并搅拌熔体,同时升温,得到溶体B;
(3)向溶体B中加入剩余的Mg、Sn原料,充分搅拌均匀后,在熔体中部取样测试合金成分,对比设计成分与实测成分,如符合设计成分则进入下一步操作;如未符合设计成分的,则使用配料软件调整相应的合金组分至设计范围内,并将熔体B转入保温炉,熔体B温度随炉降温到700℃-720℃,得到溶体C;
(4)待溶体C的温度达到690℃-710℃之间时,以高纯氮气为载体将精炼剂喷入熔体中,除杂排气,随后取样检测熔体化学成分,确保成分合格;扒渣后静置15分钟,启动链式铸锭系统铸造成锭制备得到压铸铝合金。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的升温温度为720℃±10℃;步骤(2)中所述的升温温度为710-750℃。
10.权利要求1-7任一项所述的压铸铝合金在制备电机壳体中的应用。
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Denomination of invention: A die-casting aluminum alloy applied to motor casing and its preparation method Effective date of registration: 20230920 Granted publication date: 20220712 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Zhaoqing branch Pledgor: ZHAOQING SOUTHERN ALUMINUM RECYCLING CO.,LTD. Registration number: Y2023980057749 |
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