CN114351017A - 一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用，涉及冶金技术领域，包括包括S1、原料配比：取纯铝锭、硅、中间合金作为混合原料；S2、熔炼：将混合原料放入熔炼炉中进行熔炼；S3、精炼：对熔体喷粉精炼、在线除气和过滤，S4、变质处理：对铝合金金属液中加入变质剂使铝合金晶粒细化；S5、放汤浇铸：将精炼熔体导入模具中进行浇铸，得到铝合金锭；本发明制备的铝合金锭的氧化铝含量低，适合进行二次加工塑型，常应用于汽车制造行业、电子通讯行业和散热件制造行业，具有高韧、高导热的特点。

Description

一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体是涉及一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用。

背景技术

以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金，是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外，由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm，有较高的强度(σb为110～650MPa)，比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电、通讯、电子、轻化和日用品中有着广泛的应用。

铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件的毛坯。

铝合金具有质量轻强度高的优点，随着科技的发展对铝合金的性能要求也在提高，同时产品对材料韧性及导热有更高的要求！现有的铝合金熔铸工艺制造铝合金时，铸锭的低倍试片常出现粗大晶粒、不同程度的羽毛状晶、粗大针状共晶硅、粗大块状初晶硅组织，挤压制品低倍检测存在花斑状缺陷，该缺陷的存在严重降低了制品机械性能，常出现铝合金的韧性不足，容易断裂，导热性能不足等缺点，严重影响产品的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法及应用。

本发明的技术方案是：一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，所述混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：8-11％、Fe≤0.9％、Cu：0.4-1.0％、Mg：0.45-1.2％、Zn：≤1％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为580-680℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为30-40r/min，熔炼时长为50-70min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至680-750℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长30-40min，然后再静止10-15分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为5-10min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为60-65r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

进一步地，所述步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

进一步优选的，步骤S3中所述的变质剂为锶，所述变质剂的加入量为所述金属液质量的0.01-0.04wt％。

更进一步优选的，步骤S3中所述变质剂的为锶和稀土组成的混合物，其中，锶的加入量为所述金属液质量的0.01-0.04wt％，稀土的加入量为所述金属液质量的0.01-0.15wt％。

作为一种改进，步骤S3中所述变质剂的加入量为所述金属液质量的0.01-0.15％，所述变质剂由以下质量百分比的成分组成：Ce：10-15％、Sr：6-8％、Na₃AlF₆：5-9％、CaCO₃：3-8％、Y：2-4％、La：7-11％、余量为NaCl，有利于铝合金锭形成细小晶体。

更进一步地，所述变质剂的制备方法包括以下步骤：

S3-1：按上述质量百分比取Ce、Sr、La金属并进行混合，混合后进行共熔，共熔温度为920-1000℃，加热至Ce、Sr、La金属熔化后，得到Ce-Sr-La熔体，按上述质量百分比将Y粉末撒入Ce-Sr-La熔体中，同时进行伴随搅拌，搅拌均匀后得到复合熔体；

S3-2：将复合熔体进行雾化处理，得到粒径为48-58μm的复合粉末，再按以上质量百分比取Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末与复合粉末混合制成变质剂，所述Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末的粒径为30-48μm，此方法制备的变质剂使用效果好，有利于提高铝合金的韧性。

进一步地，所述步骤S3-1中Y粉末的粒径为30-48μm，所述搅拌速度为50-60r/min，搅拌方式采用电磁搅拌，使Y粉末与Ce-Sr-La熔体充分混合。

进一步地，所述精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，所述精炼粉的粒径为30-48μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

进一步地，所述在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.2-0.4Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为3Mpa时除气效率高。

进一步地，所述步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

进一步地，所述方法制备的铝合金锭的应用，将所述铝合金锭进行重新熔化后，采用浇铸的方式浇铸成汽车轮毂或采用压铸的方式制备汽车壳体或零件，利用本铝合金锭的高韧性，应用于汽车零件的制备，具有质量轻，强度高的优点。

进一步地，所述方法制备的铝合金锭的应用，将所述铝合金锭重新熔化后采用压铸的方式应用于电子设备的散热件制备中，或将铝合金锭重新熔化后应用于具有导热要求的管道制备中，利用铝合金高导热性，进行散热或用于散热或制冷的管道中，如电子散热件、暖气片等行业。

本发明的有益效果是：

(1)本发明制备的铝合金锭其晶体细腻，均匀，具有高韧性，高导热性的优点，本发明制备的铝合金锭的氧化铝含量低，适合进行二次加工塑型，常应用于汽车制造行业、电子通讯行业和散热件制造行业，具有高韧、高导热的特点。

(2)本发明制备的铝合金锭适合二次加热熔化加工，可以浇铸或压铸的方式制备零件，使用简单，可根据所制备零件的不同用途进行不同的热处理方式进一步提高零件的物理性能。

附图说明

图1是本发明制备铝合金的流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：8％、Fe：0.9％、Cu：0.4％、Mg：0.45％、Zn：0.2％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为580℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为30r/min，熔炼时长为50min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至680℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长30min，然后再静止10分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为5min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为60r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

其中，步骤S3中的变质剂为锶，所述变质剂的加入量为所述金属液质量的0.01wt％。

精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，精炼粉的粒径为30-38μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.2Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为0.2Mpa时除气效率高。

步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

方法制备的铝合金锭的应用，将铝合金锭进行重新熔化后，采用浇铸的方式浇铸成汽车轮毂或采用压铸的方式制备汽车壳体或零件，利用本铝合金锭的高韧性，应用于汽车零件的制备，具有质量轻，强度高的优点。

方法制备的铝合金锭的应用，将铝合金锭重新熔化后采用压铸的方式应用于电子设备的散热件制备中，或将铝合金锭重新熔化后应用于具有导热要求的管道制备中，利用铝合金高导热性，进行散热或用于散热或制冷的管道中，如电子散热件、暖气片等行业。

实施例2

如图1所示，一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：10％、Fe：0.8％、Cu：0.5％、Mg：0.6％、Zn：0.5％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为600℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为35r/min，熔炼时长为60min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至700℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长35min，然后再静止12分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为8min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为63r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

其中，步骤S3中所述的变质剂为锶，所述变质剂的加入量为所述金属液质量的0.04wt％。

精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，精炼粉的粒径为38-40μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.3Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为0.3Mpa时除气效率高。

步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

将本实施例所制备的铝合金锭重新熔化后采用压铸的方式应用于电子设备的散热件制备中，或将铝合金锭重新熔化后应用于具有导热要求的管道制备中，利用铝合金高导热性，进行散热或用于散热或制冷的管道中，如电子散热件、暖气片等行业。

实施例3

如图1所示，一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：11％、Fe：0.7％、Cu：1.0％、Mg：0.95％、Zn：1％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为680℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为40r/min，熔炼时长为70min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至750℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长40min，然后再静止15分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为10min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为65r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

步骤S3中所述变质剂的为锶和稀土组成的混合物，其中，锶的加入量为所述金属液质量的0.04wt％，稀土的加入量为所述金属液质量的0.15wt％

精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，精炼粉的粒径为40-48μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.4Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为0.4Mpa时除气效率高。

步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

将本实施例所制备的铝合金锭的进行重新熔化后，采用浇铸的方式浇铸成汽车轮毂或采用压铸的方式制备汽车壳体或零件，利用本铝合金锭的高韧性，应用于汽车零件的制备，具有质量轻，强度高的优点。

实施例4

如图1所示，一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：10％、Fe：0.8％、Cu：:0.5％、Mg：0.6％、Zn：0.5％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为600℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为35r/min，熔炼时长为60min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至680℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长30min，然后再静止10分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为5min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为60r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

其中，步骤S3中所述的变质剂的加入量为所述金属液质量的0.01％，所述变质剂由以下质量百分比的成分组成：Ce：13％、Sr：7％、Na₃AlF₆：8％、CaCO₃：5％、Y：3％、La：10％、余量为NaCl，有利于铝合金锭形成细小晶体。

所述变质剂的制备方法包括以下步骤：

S3-1：按上述质量百分比取Ce、Sr、La金属并进行混合，混合后进行共熔，共熔温度为980℃，加热至Ce、Sr、La金属熔化后，得到Ce-Sr-La熔体，按上述质量百分比将Y粉末撒入Ce-Sr-La熔体中，同时进行伴随搅拌，搅拌均匀后得到复合熔体；

S3-2：将复合熔体进行雾化处理，得到粒径为50-55μm的复合粉末，再按以上质量百分比取Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末与复合粉末混合制成变质剂，Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末的粒径为38-40μm，此方法制备的变质剂使用效果好，有利于提高铝合金的韧性。

步骤S3-1中Y粉末的粒径为38-40μm，搅拌速度为55r/min，搅拌方式采用电磁搅拌，使Y粉末与Ce-Sr-La熔体充分混合。

精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，精炼粉的粒径为38-40μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.2Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为0.2Mpa时除气效率高。

步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

将本实施例所制备的铝合金锭的进行重新熔化后，采用浇铸的方式浇铸成汽车轮毂或采用压铸的方式制备汽车壳体或零件，利用本铝合金锭的高韧性，应用于汽车零件的制备，具有质量轻，强度高的优点。

实施例5

如图1所示，一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：11％、Fe：0.7％、Cu：1.0％、Mg：0.95％、Zn：1％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为680℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为40r/min，熔炼时长为70min，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至750℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长40min，然后再静止15分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为10min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为65r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例，通过上述方法可以确定各原料的具体配比。

其中，步骤S3中变质剂的加入量为所述金属液质量的0.15％，变质剂由以下质量百分比的成分组成：Ce：15％、Sr：8％、Na₃AlF₆：9％、CaCO₃：8％、Y：4％、La：11％、余量为NaCl，有利于铝合金锭形成细小晶体。

变质剂的制备方法包括以下步骤：

S3-1：按上述质量百分比取Ce、Sr、La金属并进行混合，混合后进行共熔，共熔温度为1000℃，加热至Ce、Sr、La金属熔化后，得到Ce-Sr-La熔体，按上述质量百分比将Y粉末撒入Ce-Sr-La熔体中，同时进行伴随搅拌，搅拌均匀后得到复合熔体；

S3-2：将复合熔体进行雾化处理，得到粒径为55-58μm的复合粉末，再按以上质量百分比取Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末与复合粉末混合制成变质剂，Na₃AlF₆、CaCO₃、NaCl粉末的粒径为40-48μm，此方法制备的变质剂使用效果好，有利于提高铝合金的韧性。

步骤S3-1中Y粉末的粒径为40-48μm，搅拌速度为60r/min，搅拌方式采用电磁搅拌，使Y粉末与Ce-Sr-La熔体充分混合。

精炼粉由KCl₃、CaCl₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，精炼粉的粒径为40-48μm，用于清除铝液内部的氢和浮游的氧化夹渣，使铝液更纯净,并兼有清渣剂的作用。

在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.4Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤，采用氩气除气效果好，压力为0.4Mpa时除气效率高。

步骤S5中的冷却方式采用自然冷却，避免氧气进入，造成铝合金锭的过度氧化。

将本实施例所制备的铝合金锭重新熔化后采用压铸的方式应用于电子设备的散热件制备中，或将铝合金锭重新熔化后应用于具有导热要求的(通讯基站设备)制备中，利用铝合金高导热性，进行散热或用于散热或制冷的器件中，如电子类手机中框、通讯散热器壳体等行业。

将实施例1-实施例3所制备的铝合金锭，进行硬度、抗拉强度、导热性的检测，结果如表1。

同时以实施例1-3同样的方法，加Sr及少许其它变质元素分别作为对比例1-3，并对对比例1-3的铝合金锭进行硬度、抗拉强度、导热性的检测，结果如表1。

表1：实施例1-实施例3中铝合金锭各项性能检测结果(压铸)

Claims (9)

1.一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：原料配比

取纯铝锭、硅、中间合金进行混合，得到混合合金，所述混合合金由以下质量百分比的成分组成：Si：8-11％、Fe≤0.9％、Cu：0.4-1.0％、Mg：0.45-1.2％、Zn：≤1％、余量为Al；

S2：熔炼

将混合合金放入天然气熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为580-680℃，待混合合金熔化后，对天然气熔炼炉中的混合合金进行电磁搅拌，搅拌速度为30-40r/min，熔炼时长为3-4h，熔炼完成后得到金属液；

S3：精炼

将天然气熔炼炉温度调节至680-750℃，通过惰性气体将精炼粉喷至天然气熔炼炉内，所述精炼粉的加入量为熔体质量的0.3％，期间保持电磁搅拌速度不变对熔体进行精炼，精炼时长30-40min，然后再静止10-15分钟，精炼过程中对熔体进行在线除气和过滤，精炼完成后得到精炼熔体；

S4：变质处理

向天然气熔炼炉中的金属液加入变质剂，变质处理的温度为730℃，变质处理时长为5-10min，变质处理过程中伴随电磁搅拌，电磁搅拌的速度为60-65r/min，得到熔体；

S5：放汤浇铸

在惰性气体氛围下，将精炼熔体导入铝合金锭模具中进行浇铸，浇铸完成后等待铝合金锭冷却后进行脱模，脱模完成后将铝合金锭脱离惰性气体氛围进行保存。

2.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，所述步骤S1中铝锭、硅、中间合金具体配比确定方法包括以下步骤：

S1-1：对原材料中的铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量进行检测；

S1-2：根据步骤S1-1中铝锭和中间合金中的Si、Fe、Cu、Mg、Al含量检测结果，再结合步骤S1中混合合金质量百分比组成，确定铝锭、硅、中间合金的具体比例。

3.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，步骤S3中所述的变质剂为锶，所述变质剂的加入量为所述金属液质量的0.01-0.04wt％。

4.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，步骤S3中所述变质剂的为锶和稀土组成的混合物，其中，锶的加入量为所述金属液质量的0.01-0.04wt％，稀土的加入量为所述金属液质量的0.01-0.15wt％。

5.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，所述精炼粉由KCl₃、CaCl ₂、BaCl按照质量比5:3:2配制而成，所述精炼粉的粒径为30-48μm。

6.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，所述在线除气采用氩气对精炼熔体进行除气精炼，氩气压力为0.2-0.4Mpa，除气过程中使用冶金除渣装置对精炼熔体进行扒渣过滤。

7.如权利要求1所述的一种高韧高导热型铝合金锭的铸造方法，其特征在于，所述步骤S5中的冷却方式采用自然冷却。

8.如权利要求1-7任意一项所述方法制备的铝合金锭的应用，其特征在于，将所述铝合金锭进行重新熔化后，采用浇铸的方式浇铸成汽车轮毂或采用压铸的方式制备汽车壳体或零件。

9.如权利要求1-7任意一项所述方法制备的铝合金锭的应用，其特征在于，将所述铝合金锭重新熔化后采用压铸的方式应用于电子设备的散热件制备中，或将铝合金锭重新熔化后应用于具有导热要求的管道制备中。

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