CN116555637A - 具有定制的机械和腐蚀性质的部件 - Google Patents

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徐义武
D·R·赫斯
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Abstract

本发明公开了具有定制的机械和腐蚀性质的部件。铝合金部件可包含一种组合物，该组合物包含按重量%计浓度为大于或等于0至小于或等于0.3的铬、大于或等于0至小于或等于0.4的锰、大于或等于6.5至小于或等于9.5的硅、大于或等于0至小于或等于0.35的镁、大于或等于0.2至小于或等于0.4的铁、大于或等于0至小于或等于0.15的锌、大于或等于0至小于或等于0.5的铜、大于或等于0至小于或等于0.2的钛、大于或等于0份/百万份至小于或等于200份/百万份的锶，并且余量为铝。

Description

具有定制的机械和腐蚀性质的部件
技术领域
本发明涉及一种铸铝合金部件和一种用于制造铸铝部件的方法。
背景技术
本部分提供了与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术。
压铸工艺通常用于形成高体积汽车部件。特别地，铝合金经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，例如高比强度和优异的耐腐蚀性。此外，与其它合金相比，铝合金的突出可铸性允许在压铸工艺中形成更复杂的薄壁部件。传统上，由于存在在塑性变形中充当应力集中源（stress raiser）的空气截留、共晶硅颗粒和大量的粗的富Fe金属间相，所以铝压铸件在延展性和断裂韧性上具有限制。为了满足需要防撞性和与钢板铆接的一些高度集成的部件，例如铰链柱和减震塔，已经开发了许多技术来提高延展性和断裂韧性。例如，通常应用复杂的T7热处理以将共晶Si颗粒的形态从珊瑚状改性为球形以改善断裂韧性。T7热处理包括将压铸部件加热至高于460℃的升高的温度并保持超过30分钟以球化（spherodize）共晶Si颗粒，随后空气淬火。然后所得的部件将在180-230℃左右进行老化热处理30-180分钟，以稳定机械性质。T7热处理要求减少压铸部件中的空气截留，否则升高的温度将由于下面的多孔性而引起表面起泡。因此，超真空压铸工艺通常伴随有T7热处理。
然而，超真空压铸和复杂的T7热处理导致高成本和复杂的制造。能够生产具有优异延展性和断裂韧性的压铸部件的另一个策略是应用优化的合金化学组成（chemistry），其中铁降低到极低水平(＜0.13质量%)。在优化的合金化学组成中，应用代替铁的锰来提高抗粘模（die-soldering）性，并且从而可以消除不希望有的粗的富铁金属间化合物。然而，必须使用大量的高纯铝，导致昂贵的原材料和高的碳足迹。已经研究了另外的技术以降低加工成本和碳足迹而不牺牲机械性质。
发明内容
本部分提供了本公开的一般概述，并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。
在某些方面，本公开涉及包含铝合金组合物的铝合金部件。铝合金组合物包含浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.4重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.35重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的钛(Ti)、浓度大于或等于约0 份/百万份（ppm)至小于或等于约200 ppm的锶(Sr)，并且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，铸铝合金部件具有大于或等于约100 MPa的屈服强度、大于或等于约8%的断裂伸长率、以及在(t，mm)厚度下大于或等于约34/度的等效弯曲角。
在一个方面，铸铝合金部件具有大于或等于约110 MPa的屈服强度、大于或等于约8%的断裂伸长率、以及在(t，mm)厚度下大于或等于约44/度的等效弯曲角。
在一个方面，铁(Fe)、锰(Mn)和铬(Cr)的总累积量小于0.65重量%。
在一个方面，铁(Fe)的浓度、锰(Mn)的浓度的一又二分之一(1.5)倍和铬(Cr)的浓度的二又十分之七(2.7)倍的总和大于0.8重量%。
在一个方面，合金组合物包含浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约8重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0.1重量%至小于或等于约0.3重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)，且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，合金组合物包含浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约8重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)、并且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，处于铸态状态的铸铝合金部件的共晶硅相在三维空间中包括珊瑚状形态。
在某些方面，本公开涉及一种制造铸铝部件的方法，该方法包括使用大于或等于约40重量%的铝废料形成铝熔体，调整铝熔体以形成铝合金组合物以形成铸铝部件，其中铝合金组合物包含浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.4重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.35重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的钛(Ti)、浓度大于或等于约0份/百万份 (ppm)至小于或等于约200 ppm的锶(Sr)，并且合金组合物的余量为铝，以及使用高压压铸或半固态压铸中的一种来铸造铝合金组合物以形成铸铝部件。
在一个方面，方法还包括将铸铝部件加热到大于或等于约100℃至小于或等于约250℃的至少一个温度，并进行大于或等于约10分钟至小于或等于约300分钟。
在一个方面，方法还包括将铸铝部件加热至约205℃进行约60分钟。
在一个方面，方法还包括涂料烘烤（paint baking）铸铝部件。
在一个方面，合金组合物包含浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约8重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0.1重量%至小于或等于约0.3重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)，且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，合金组合物包含浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约8重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)，且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，方法产生小于或等于约10吨二氧化碳(CO2)排放/1吨形成的铸铝部件。
在某些方面，本公开涉及一种铸铝合金部件，其具有大于或等于约100 MPa的屈服强度、大于或等于约8%的断裂伸长率、以及在(t，mm)厚度下大于或等于约34/度的等效弯曲角。铸铝合金包括铝合金组合物，所述铝合金组合物包括铁(Fe)、锰(Mn)和铬(Cr)的总累积量小于0.65重量%，并且铁(Fe)的浓度、锰(Mn)的浓度的一又二分之一(1.5)倍和铬(Cr)的浓度的二又十分之七(2.7)倍的总和大于0.8重量%。
在一个方面，合金组合物包含浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)、浓度大于或等于约8重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的镁(Mg)、浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)、浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)，且合金组合物的余量为铝。
在一个方面，处于铸态状态的铸铝合金部件的共晶硅相在三维空间中包括珊瑚状形态。
在一个方面，铸铝合金部件已经被加热到大于或等于约100℃至小于或等于约250℃的至少一个温度并且进行大于或等于约10分钟至小于或等于约300分钟。
在一个方面，合金组合物包含浓度小于精确或约0.01重量%的杂质。
从本文提供的描述中，进一步的应用领域将变得显而易见。本发明内容中的描述和具体实例仅意在用于说明的目的，而不意在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于举例说明所选实施方案而非所有可能实施方式的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
图1A到1C图示说明根据本公开的各个方面的Al合金组成和富铁金属间化合物的所得体积的重量百分比比较；
图2图示说明根据本公开的各个方面的压铸Al合金组合物的扫描电子显微镜(SEM)图像；
图3图示说明比较根据本公开的各个方面的实施例1和对比例1的工程应力-应变曲线；
图4图示说明根据本公开的各个方面的实施例1的合金的铆接铸件；以及
图5是图示说明制造铸铝合金部件的一些示例性实施方案操作的流程图。
在附图的几个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
提供示例性实施方案从而使得本公开将为完全的，并使本公开将向本领域技术人员充分传达范围。阐述了许多具体细节，例如具体组成、部件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施方案的充分理解。对本领域技术人员将显而易见的是，不需要采用具体细节，示例性实施方案可以以许多不同的形式表现，并且它们都不应被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，没有详细描述公知的方法、公知的设备结构和公知的技术。
本文中所用的术语仅为了描述特定的示例性实施方案，并且无意作为限制。除非上下文清楚地另行指明，如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”可旨在也包括复数形式。术语“包含”、“包括”、“涵盖”和“具有”是可兼的，并且因此指定了所述特征、元件、组合物、步骤、整数、操作和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或加入。尽管开放式术语“包括”应被理解为用于描述和要求保护本文中所述的各种实施方案的非限制性术语，但在某些方面，该术语或可被理解成替代性地为更具限制性和局限性的术语，如“由……组成”或“基本由……组成”。由此，对叙述组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤的任意给定实施方案，本公开还具体包括由或基本由此类所叙述组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤组成的实施方案。在“由……组成”的情况下，替代实施方案排除任何附加的组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤，而在“基本由……组成”的情况下，从此类实施方案中排除了实质上影响基本和新颖特性的任何附加的组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤，但是不在实质上影响基本和新颖特性的任何组合物、材料、部件、元件、特征、整数、操作和/或方法步骤可以包括在实施方案中。
本文中描述的任何方法步骤、工艺和操作不应解释为必定要求它们以所论述或举例说明的特定次序执行，除非明确确定以一履行次序的形式进行。还要理解的是，除非另行说明，可采用附加或替代的步骤。
当部件、元件或层被提到在另一元件或层“上”，“啮合”、“连接”或“耦合”到另一元件或层上时，其可直接在另一部件、元件或层上，啮合、连接或耦合到另一部件、元件或层上，或可存在居间元件或层。相较之下，当元件被提到直接在另一元件或层上，“直接啮合”、“直接连接”或“直接耦合”到另一元件或层上时，可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应以类似方式解释(例如“在…之间”相对“直接在…之间”，“相邻”相对“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关罗列项的任何和所有组合。
尽管术语第一、第二、第三等在本文中可用于描述各种步骤、元件、部件、区域、层和/或区段，但除非另行说明，这些步骤、元件、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语限制。这些术语可仅用于将一个步骤、元件、部件、区域、层或区段与另一步骤、元件、部件、区域、层或区段进行区分。除非上下文清楚表明，术语如“第一”、“第二”和其它数值术语在本文中使用时并不暗示次序或顺序。因此，下文论述的第一步骤、元件、部件、区域、层或区段可以被称作第二步骤、元件、部件、区域、层或区段而不背离示例性实施方案的教导。
为了易于描述，在本文中可使用空间或时间上相对的术语，如“之前”、“之后”、“内”、“外”、“下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等描述如附图中所示的一个元件或特征与其它(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。空间或时间上相对的术语可旨在涵盖装置或系统在使用或操作中在附图中所示的取向之外的不同取向。
在本公开通篇中，数值代表近似测量值或范围界限以涵盖与给定值的轻微偏差和大致具有所提及值的实施方案以及确切具有所提及值的实施方案。除了在详细描述最后提供的工作实例中之外，本说明书(包括所附权利要求)中的(例如量或条件)参数的所有数值应被理解为在所有情况中被术语“大约”修饰，无论在该数值前是否实际出现“大约”。“大约”是指所述数值允许一定的轻微不精确(在一定程度上接近该值的精确值；大致或合理地近似该值；几乎是)。如果在本领域中不以这种普通含义另行理解由“大约”提供的不精确性，那么本文所用的“大约”是指可由测量和使用此类参数的普通方法造成的至少偏差。例如，“大约”可包括小于或等于5%、任选小于或等于4%、任选小于或等于3%、任选小于或等于2%、任选小于或等于1%、任选小于或等于0.5%，和在某些方面任选小于或等于0.1%的偏差。
在本公开中，应当理解，当没有给出范围的下限(例如，“高达X重量%的元素”或“小于X重量%的元素”)时，下限为0重量%，因此合金中可能不存在特定元素。然而，当陈述“一种元素”以最高X重量%的量存在时。如上所述，下限大于0重量%，并且至少一些元素存在于合金中。
如本文所用，除非另有说明，所有量均为重量% (或质量%)，例如体积(体积%)。
此外，范围的公开包括对在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开，包括对范围所给出的端点和子范围的公开。
现在将参照附图更充分地描述示例性实施方案。
结构组装件可用在车辆中，以便为其它车辆部件提供结构支撑和/或安装位置。结构组装件可包括通过受控变形吸收碰撞能量的能量吸收部件。结构组装件可由金属例如铝或钢和/或聚合物复合材料部件构成。金属结构组装件在弹性和/或塑性变形时可吸收能量而不断裂。较低强度金属可组装到附加的加强部件以实现期望的强度。一些结构组装件利用横梁（cross member）部件来实现期望的能量吸收性能，例如在侧面冲击碰撞中。
根据本公开的某些方面形成的部件特别适合用于汽车或其它车辆(例如，摩托车、船、拖拉机、公共汽车、摩托车、移动房屋、野营车和坦克)的各种部件，但是它们也可用于各种其它工业和应用，包括航空航天部件、消费品、装置、建筑物(例如，房屋、办公室、棚、仓库)、办公设备和家具、以及工业设备机械、农业或农场设备、或重型机械，作为非限制性实例。汽车部件的非限制性实例包括发动机罩、车柱(例如A柱、铰链柱、B柱、C柱等)、面板(包括结构板、门板和门部件)、内部地板、车底板（floor pan）、车顶（roof）、外表面、车底护罩（underbody shield）、车轮、控制臂和其它悬架、溃压箱（crush can）、保险杠、结构导轨和框架、横向车梁（cross car beam）、底盘或传动系统部件等。
在各个方面，本公开提供了一种可用于定制铝(Al)合金化学组成的部件。Al合金可包括对铁杂质的更高的容差，并因此对回收的Al废料具有更高的容差。Al合金可具有高的防撞性(例如屈服强度、断裂伸长率和3点弯曲角)和可铆接性。
铝合金通常包括铝、合金元素(例如，硅、镁和铁)和杂质。在本文公开的示例性实施方案中，已经发现，特定量的特定元素形成合金(也称为合金组合物)，其在铸造之后呈现相对高的强度(例如，至少100 MPa的平均屈服强度和至少230 MPa的极限拉伸强度)和高的延展性(例如，范围从大约10%至大约18%的伸长率)。在一些示例性实施方案中，合金还可暴露于涂料烘烤过程或T5热处理，其在最终状态下呈现相对较高的强度(例如，至少120 MPa的平均屈服强度和至少250 MPa的极限拉伸强度)和相对较高的延展性(例如，范围从约8%至约15%的伸长率)。换句话说，铝合金的铸态、涂料烘烤和T5处理的结构具有约8%至约18%的伸长率百分比和约100 MPa至约180 MPa的屈服强度。这些特性可在不使用超真空和不使用基于T7溶液的热处理的情况下实现。在没有这种额外的基于溶液的热处理的情况下，可降低结构铸件变形的风险，并且可降低结构铸件的生产成本。
本文公开的示例合金基本上由硅(Si)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钛(Ti)、锶(Sr)、余量的铝(Al)和不可避免的杂质组成。在一些情况下，一种或多种特定元素可以不是有意添加到合金中，而是可以以等同于不可避免的杂质的少量存在。例如，磷(P)和锆(Zr)是不可避免的杂质的实例，其不能有意加入合金中，但存在。在本文公开的实例中，特定量的元素的组合产生适于铸造具有轻量设计且仍具有高强度的铝部件的铝合金。
虽然已经提到了不可避免的杂质的一些实例，但是要理解，在合金组合物的这些实例中可存在其它不可避免的杂质。在其它实例中，本文所公开的铝合金组合物可由硅(Si)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)、钛(Ti)、锶(Sr)、余量的铝(Al)和不可避免的杂质(例如，如选自磷(P)、锆(Zr)等及其组合的杂质)组成。在这些实例中，合金组合物由这些金属和半金属组成，没有任何其它金属或半金属。以下更详细地讨论添加到本文公开的合金组合物中的金属和半金属的实例。
在各种实施方案中，合金组合物可如表1中的，尽管本发明构思的公开内容不限于此。在各种实施方案中，表1的合金组合物可用于形成具有极限拉伸强度大于或等于精确或约250 MPa至小于或等于精确或约300 MPa的铝压铸部件。
Al合金组合物可包含硅(Si)，其浓度为大于或等于精确或约6.5重量%至小于或等于精确或约9.5重量%、大于或等于精确或约6.5重量%至小于或等于精确或约8重量%、或大于或等于精确或约8重量%至小于或等于精确或约9重量%。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含Si，其浓度为精确或约6.5重量%、精确或约7重量%、精确或约7.5重量%、精确或约8重量%、精确或约8.5重量%、或精确或约9重量%。硅可被添加到合金中以降低铝的熔融温度并改善熔融铝的流动性。硅可改善合金的可铸性，使其适于铸造成模具。增加硅可有害地影响延展性和断裂韧性，因为共晶硅粒子是易碎的并且可与铝基质弱结合，并且减少硅可有害地影响可铸性(并且因此有害地影响组合物用于制造薄壁部件的适合性)。为了在铸态、涂料烘烤或T5热处理条件下在Al-Si压铸合金中获得可铸性和断裂韧性的最佳组合，Si可以以6.5重量%至9.5重量%的浓度存在。处于铸态状态的压铸合金可包括在三维空间中的共晶硅的珊瑚状形态。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.35重量%、大于或等于精确或约0.1重量%至小于或等于精确或约0.3重量%、或大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.2重量%的镁(Mg)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.05重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、精确或约0.2重量%、精确或约0.25重量%、精确或约0.3重量%、或精确或约0.35重量%的Mg。添加镁可通过固溶强化来提高铸态条件下合金的强度。另外，添加镁可在涂料烘烤过程和T5热处理后引起强烈的析出强化效应，同时可降低延展性。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.3重量%，或大于或等于精确或约0.2重量%至小于或等于精确或约0.3重量%的铬(Cr)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.05重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、精确或约0.2重量%、精确或约0.25重量%、或精确或约0.3重量%的Cr。添加铬以改善抗粘模性（die-sticking resistance）。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.4重量%，或大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.1重量%的锰(Mn)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.05重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、精确或约0.2重量%、精确或约0.25重量%、精确或约0.3重量%、精确或约0.35重量%、或精确或约0.4重量%的Mn。锰是另一种抗粘模元素，并且可存在于可作为废料获得的各种铝产品中，例如由3xxx铝合金(饮料罐、散热器等)和Al-Si压铸合金(变速器壳体、发动机缸体等)制成的那些。因此，当在铸造过程中应用高比例废料时，可以容易地包含锰。
Al合金组合物可包含浓度大于或等于精确或约0.2重量%至小于或等于精确或约0.4重量%的铁(Fe)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.2重量%、精确或约0.25重量%、精确或约0.3重量%、精确或约0.35重量%、或精确或约0.4重量%的Fe。铁是难以从回收的铝废料中除去的杂质之一，特别是当考虑成本有效的方法时。通常，市场上的回收的铝废料的价格随着铁含量的增加而降低。因此，在具有所需机械性质的组合物中更大量的铁浓度可改善废料夹杂物的量，改善材料成本、能量需求(例如，碳足迹)和生产铝合金的后勤。此外，铁可有助于抵抗粘模，然而铁可破坏延展性和断裂韧性。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.5重量%，或大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.1重量%的铜(Cu)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.01重量%、精确或约0.5重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、精确或约0.2重量%、精确或约0.25重量%、精确或约0.3重量%、精确或约0.35重量%、精确或约0.4重量%、精确或约0.45重量%、或精确或约0.5重量%的Cu。当铜的含量低于0.5重量%时，铜可对机械性质具有较小的影响。铜为不期望的，因为它将降低耐腐蚀性，然而，由于铜在来自（使用铜来例如增强热稳定性的）铝产品的典型废料中的普遍存在，铜可能不能从回收的铝废料中完全消除。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.2重量%、或大于或等于精确或约0.1重量%至小于或等于精确或约0.2重量%、或大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.1重量%的锌(Zn)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.01重量%、精确或约0.05重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、或精确或约0.2重量%的Zn。与铜类似，当锌的加入低于0.2重量%时，对可铸性和机械性质的影响可较小。在铝合金组合物的示例性实施方案中设定的0.2重量%容差可允许更多地包含回收的铝(例如，废料铝)。
Al合金组合物可包含浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.2重量%的钛(Ti)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0.01重量%、精确或约0.05重量%、精确或约0.1重量%、精确或约0.15重量%、或精确或约0.2重量%的Ti。钛可作为晶粒细化剂加入以改善对压铸工艺中熔融铝的晶粒生长的控制。控制晶粒生长可以改善铸件的延展性，并且还可以降低铸件热裂的风险。
Al合金组合物可包含浓度大于或等于精确或约0ppm至小于或等于精确或约200ppm的锶(Sr)。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度为精确或约0ppm、精确或约50 ppm、精确或约100 ppm、精确或约150 ppm、或精确或约200ppm的Sr。锶对于减轻粘模问题为有益的。然而，超过200ppm的锶浓度可导致压铸部件中的孔隙体积增加，使得机械性质可能不再适合。
铝合金组合物的其余部分包括余量的铝和不可避免的杂质。在一些实例中，用于形成铝合金组合物中的铝的铝原材料中的至少一些可以是至少基本上纯的铝物质(例如，具有小于0.1重量%的杂质的99.9%的纯铝)。铝原材料中存在的杂质可包括钒、磷和/或锆。铝原材料中存在的杂质还可以或替代性地包括铁、锰、铬、硅等。在一些实例中，用于形成铝合金组合物中的铝的铝原材料的至少一部分可来自废料铝。也就是说，用于铝合金组合物的起始铝熔体的一部分(例如，精确或约10%、精确或约15%、精确或约20%、精确或约25%、精确或约30%、精确或约35%、精确或约40%、精确或约45%、或精确或约50%)可以是废料铝。
Al合金组合物可包含不可避免的杂质，其浓度为大于或等于精确或约0重量%至小于或等于精确或约0.15重量%。例如，在各种实施方案中，Al合金组合物可包含浓度小于精确或约0.001重量%、小于精确或约0.01重量%、小于精确或约0.05重量%、或小于精确或约0.15重量%。
在一个示例性实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Mg、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Mg、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个示例性实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Mg、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Mg、Cr、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Mg、Cr、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Mn、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Cr、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Cr、Fe、Cu、Zn、Ti、Sr、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。
在一个实施方案中，Al合金组合物基本上由Si、Mg、Cr、Mn、Fe、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。在另一个实施方案中，合金组合物由Si、Mg、Cr、Mn、Fe、Al和以小于或等于约0.5重量%累积存在的任何杂质组成。即，Al合金组合物可不包括Cu、Zn、Ti和Sr，或者Al合金组合物可包括如上所述的Cu、Zn、Ti和Sr中的一种或多种。
铁在固态下不溶于铝中，并且可形成多种富铁金属间相。结果，铁对铝合金的最终机械性质有很大的不利影响。在板形态中的富铁金属间化合物可形成破裂面，并因此降低韧性、延展性和抗疲劳性。另外，富铁金属间化合物可充当破裂引发物（crack initiator）且提供较低的耐破裂路径。形态在2维(2D)截面中可以是块状、笔迹（script）或针状的形状，并且在影响机械性质上起重要作用。通过减小尖端处的应力集中，笔迹或块状的形状可以是优选的。因此，如果需要高延展性和断裂韧性，则应严格控制铁含量以控制和/或减少富铁金属间化合物的体积。
然而，以前在压铸合金中要求一定最小含量的铁，因为铁可以显著减轻或解决粘模问题。凝固的铝可以在高压下粘附到用于铸造的钢模上，这导致粘模。在高压压铸工艺中，来自钢模的铁可扩散到铝熔体中并与铝结合以在模具上形成富铁的金属间化合物层（intermetallic layer）。凝固的铝可通过共晶反应牢固地结合到形成的富铁金属间化合物层上。当发生粘模时，所得部件(即铸件、结构体)的表面光洁（finish）在从模具中脱模时可被破坏，并且模具寿命也可被降低。铸造（casting foundry）的经验是，超过0.8重量%的铁添加可以显著地提高铝压铸合金的抗粘模性，因为这可阻止在钢模上形成富Fe的金属间化合物层。
锰也可有助于减少熔融铝中溶解铁的量，并且还可减少由于熔融铝与溶解铁反应而形成的富铁金属间化合物的量。铬作为阻止粘模(die sticking)的替代元素，破坏了凝固中的共晶反应，其将凝固的铝结合到钢模具上的形成的富铁金属间化合物层。另外，锰和铬一起可具有比单独的铁更强的抗粘模效果。例如，在Al-Si压铸合金中，仅添加0.45重量%的锰或添加0.25重量%的铬可用于代替添加0.8重量%的铁。因此，在组合添加锰和铬的情况下，可以在不牺牲抗粘模性的情况下降低铁含量。此外，锰和铬一起可将富铁金属间化合物的形态改变成笔迹形状或块形状，从而改善断裂韧性。
在一些示例性实施方案中，使用抗粘模因子(ADSF)来平衡铁、锰和铬含量。Fe重量%、Mn重量%的一又二分之一(1.5)倍和Ct重量%的二又十分之七(2.7)倍的组合可用于计算Al合金的ADSF。在一些示例性实施方案中，表1的Al合金组合物可具有0.8或更大的ADSF用于可接受的抗粘模性能。ADSF小于0.8可导致所得部件(即铸件、结构体)的表面光洁在从模具中脱模时被破坏，并且模具寿命也可被缩短。
在一些示例性实施方案中，ADSF被认为包括一定量的铁以改善Al合金组合物包含回收的铝废料的能力。结果，ADSF大于0.8的表1的Al合金组合物可以能够使用较大量的废料铝金属，同时减少了制造过程，例如热处理、铝纯度要求、大气条件(例如，真空过程与环境条件相对)。
铸态微观组织中富铁金属间化合物颗粒（intermetallic particle）的体积对断裂韧性和延展性具有很大影响，并且因此应该对其控制以保证优异的防撞性和可铆接性。富铁金属间化合物颗粒的体积由铁、锰和铬的含量确定，并且可通过热力学计算方法确定。在可以与钢板铆接/铆接到钢板（而不应用超真空压铸工艺和/或T7热处理）的Al-Si压铸合金中，铁含量严格限制在低于0.15重量%，以将富铁金属间化合物颗粒的体积控制在低于1.4%。因此，在一些示例性实施方案中，1.4%被设定为富铁金属间化合物的体积的上限。在一些示例性实施方案中，基于在图1A-1C中示出的热力学计算结果来设计铝合金组合物的铁、锰和铬的含量。图1A-1C图示说明根据本公开的各个方面的Al合金组成和富铁金属间化合物的所得体积的重量百分比比较。图1A图示说明基于0.2 Fe重量%且增加Cr重量%和Mn重量%的富铁金属间化合物体积。线11展示满足富铁金属间化合物的体积为约或等于1.4%的化学组成。图1B图示说明基于0.25 Fe重量%且增加Cr重量%和Mn重量%的富铁金属间化合物体积。线12展示满足富铁金属间化合物的体积为约或等于1.4%的化学组成。图1C图示说明基于0.3 Fe重量%且增加Cr重量%和Mn重量%的富铁金属间化合物体积。线13显示满足富铁金属间化合物的体积为约或等于1.4%的化学组成。如可见，随着铁含量的增加，在保持富铁金属间化合物的体积百分比小于约或等于1.4%的同时，可存在较少的Cr和Mn。在一些示例性实施方案中，为了维持富铁金属间化合物的体积小于或等于1.4%，Fe重量%、Mn重量%和Cr重量%的总和可小于0.65。如果Fe重量%、Mn重量%和Cr重量%的总和大于0.65，则富铁金属间化合物的体积可增加到高于1.4%，并对压铸铝合金组合物的机械性质具有负面影响。
根据本公开各方面的Al合金组合物和T7热处理组合物的Al合金组合物如下表2所示。该表是为了比较的目的而提供的，并且可不反映本文提供的Al合金组合物的所有可接受的特性范围。
图2图示说明压铸Al合金板的横截面的SEM图像。扫描211、212和213显示了具有表2中根据实施例1的组成的Al合金板的横截面上从中心向边缘位置的SEM图像。鲜明差异的特征是富铁金属间化合物。扫描221、222和223显示了具有根据对比例1的组成的Al合金板的横截面上从中心向边缘位置的SEM图像。对比例1是压铸合金，其需要超真空压铸工艺和T7热处理以改善防撞性和可铆接性。鲜明差异的特征是富铁的金属间化合物。如可见，根据实施例1的Al合金组合物可减少压铸Al中存在的铁-金属间化合物的体积。
图3图示说明比较根据本公开的各个方面的实施例1和对比1的应力-应变曲线。在一些示例性实施方案中，处于铸态状态的压铸实施例1可具有113.7±5.1 MPa的0.2%弹性极限应力、251.6±1.1 MPa的极限拉伸应力(UTS)以及15.1±1.4%的伸长率百分比。对比例1在T7热处理后可具有116.6±1.4 MPa的0.2%弹性极限应力，185.8±1.1MPa的UTS，和15.4±1.9%的伸长率百分比。与T7热处理对比例1相比，实施例1具有类似的0.2%弹性极限应力和伸长率以及显著增加的UTS，具有改进的合金容差和加工容易性。实施例1的机械性质在涂料烘烤或T5热处理后可不改变，据推理这是由于合金中存在极少或不存在镁和铜。
0.2%弹性极限应力是在卸载之后使试样具有0.2%的永久伸长率的应力。0.2%弹性极限应力也可被称为屈服强度。UTS是材料在断裂之前在应力下(例如，被拉伸或牵拉)可以承受的最大应力。伸长率百分比是材料在应力下(例如，被拉伸或牵拉)断裂的长度。T7热处理包括在约460℃下加热铸件1小时，随后空气淬火，并且然后在230℃下老化3小时。
图4图示说明由根据本公开的各个方面的实施例1的合金与QP590钢板的铸件组成的铆接组合的铝侧。图4的铆接组合包括根据表1的Al合金组成的3 mm厚板，其已经被铆接到0.7 mm厚的QP590钢。在一些示例性实施方案中，实施例1的Al合金和表1的Al合金组合物可具有优异的可铆接性，例如，不应用复杂的T7热处理。例如，在铆接期间或之后可没有破裂，或者没有超过铆接材料所需的变形（具有机械性质损失）。在一些其它实施例中，可存在破裂，然而破裂不影响材料的接合。
图5是图示说明制造铸铝合金部件的一些示例性实施方案操作的流程图。本文描述的方法50关于制造铸铝合金部件，如该铸铝合金部件可用根据前述示例性实施方案的Al合金组合物制成。在操作51中，可加热多种材料以形成铝熔体。所述铝熔体可包括纯的/精炼的铝和废料铝。铝熔体可包含例如至高50%的废料铝材料，然而示例性实施方案不限于此，并且在该操作中可存在更多或更少的废料铝。在操作53中，铝熔体的组成可被改变以对应于例如表1的铝合金组成。可使用纯的/精炼的元素(例如，Al、Cu、Fe等)，或者可使用废料金属，特别是铝废料来改变铝熔体的组成。铝熔体的最终组成可包含至高50%的废料铝材料，然而示例性实施方案不限于此，并且在该操作中可存在更多或更少的废料铝。在操作55中，铸造改变的铝熔体。铸造可以是高压压铸551、半固态压铸552等。高压压铸可使用具有腔的金属模具，该腔具有要产生的部件的阴模几何形状（negative geometry）；简单的模具通常由两个匹配的半部组成，而更复杂的模具可以增加产生孔和倒勾（undercut）区域的滑动特征。模具安装在能够高速注射熔融金属的机器上。关闭模腔，将熔融金属注入压室（shot sleeve）中，关闭压室开口，并且将压头（ram）向前移动以在非常短的时间(10-100ms)内将金属压入模具中，产生高水平的施加压力。在此之后，压头压力保持短时间；通常，当模具中的内部水通路被激活时，发生主动冷却。然后，释放压力，并将压头抽出；打开模具，并且顶出杆将零件推出。半固态压铸可使用半固态铸造材料，其例如为大约50%固体和50%液体。金属在使浆料保持其半流体态（semi viscious）的温度下熔融。半固态铸造可被执行为触变压铸（thixocasting）、流变铸造（rheocasting）或触变成型（thixomolding）。触变压铸可包括感应加热以将铸造材料的预成型坯料再加热至半固态温度范围，并且使压铸机用于将半固态材料注入硬化钢模中。流变铸造可包括在注射之前由在典型的压铸炉中产生的熔融金属形成半固态浆料。触变成型可包括在模具的加热桶中形成半固态浆料。
在操作57中，铸铝合金部件可经受热处理。热处理可以是操作571，T5热处理，包括在精确或约205℃下人工老化铸铝合金60分钟，或操作572，涂料烘烤铸铝合金部件，尽管可使用其它方法，而本发明构思不限于此。涂料烘烤可以是铸造部件在汽车制造期间的涂料干燥/烘烤期间经历的热处理，其中铸造部件在不同时间在升高的温度(例如，80℃至200℃)下经历多个循环。在一些示例性实施方案中，涂料烘烤处理可包括在大于或等于约100℃下的4个循环，每个循环保持在升高的温度下大于或等于约20分钟至小于或等于60分钟。在一些示例性实施方案中，涂料烘烤处理可包括在约190℃下进行约20分钟，返回到环境温度，在约110℃下进行约35分钟，返回到环境温度，在约165℃下进行约20分钟，返回到环境温度，以及在约145℃下进行约20分钟，本领域的普通技术人员将认识到，涂料烘烤处理将基于不同的涂料材料和其它考虑而变化。操作57是任选的操作，并且在一些示例性实施方案中，铸铝合金部件可不经受热处理。方法50可产生小于或等于约10吨二氧化碳(CO2)排放/1吨形成的制品。
根据本公开的各个方面的Al合金组合物和对比例2的Al合金组合物示于下表3中。该表是为了比较的目的而提供的，并且可不反映本文提供的Al合金组合物的所有可接受的特性范围。
在铸态状态下，实施例2可具有110.7±3.7 MPa的0.2%弹性极限应力、262.8±4.8MPa的UTS、13.1±1.5%的伸长率百分比和32.2±1.7的弯曲角。实施例2在T5热处理后可具有142.6±3.9 MPa的0.2%弹性极限应力，262.6±4.9 MPa的UTS，11.4±1.2%的伸长率百分比，和22.7±1.4的弯曲角。对比例2在铸态状态下，可具有116.7±3.5 MPa的0.2%弹性极限应力，275.4±4.2 MPa的UTS，13.0±1.0%的伸长率，和29.1±0.7的弯曲角。对比例2在T5热处理后可具有162.3±3.3 MPa的0.2%弹性极限应力、278.4±4.4 MPa的UTS、10.4±0.8%的伸长率百分比和19.7±0.9的弯曲角。实施例2和对比例2具有类似的机械性质，其中实施例2具有改进的材料容差，例如对废料夹杂物的更大容差。因此，实施例2可通过需要较少的原铝而大大改善压铸铝的碳足迹，所述原铝来自能源密集型氧化铝的电解还原并且可释放大量的温室气体。铝废料可以用于替换实施例2的至少一部分(例如约50%)的原铝。
这里的弯曲角是指基于VDA238-100弯曲试验(样品尺寸为60 mm×60 mm×3mm；冲头半径为0.4 mm)在最大载荷下的角度。T5热处理包括在205℃人工老化铸Al合金进行60分钟。
在各种实施方案中，根据表1的Al合金组合物的压铸件在铸态状态下可具有大于或等于精确或约100-140 MPa的屈服强度，并且在涂料烘烤或T5热处理之后可具有120-210MPa的屈服强度。
在各种实施方案中，根据表1的Al合金组合物的压铸件在铸态状态下可具有大于或等于精确或约230-270 MPa的UTS，并且在涂料烘烤或T5热处理之后可具有250-310 MPa的UTS。
在各种实施方案中，根据表1的Al合金组合物的压铸件在铸态状态下可具有大于或等于精确或约5%、大于或等于精确或约6%、大于或等于精确或约8%、大于或等于精确或约10%、大于或等于精确或约12%、大于或等于精确或约14%、大于或等于精确或约16%、大于或等于精确或约18%、大于或等于精确或约20%、大于或等于精确或约22%、大于或等于精确或约24%、大于或等于精确或约26%、大于或等于精确或约28%、大于或等于精确或约30%、大于或等于精确或约32%、或者大于或等于精确或约34%的断裂伸长率。在各种实施方案中，在T5热处理之后，根据表1的Al合金组合物的压铸件可具有大于或等于精确或约5%、大于或等于精确或约6%、大于或等于精确或约7%、大于或等于精确或约8%、大于或等于精确或约10%、大于或等于精确或约12%、大于或等于精确或约14%、大于或等于精确或约16%、大于或等于精确或约18%、或者大于或等于精确或约20%的断裂伸长率。
在各种实施方案中，根据表1的Al合金组合物的压铸件在铸态状态下可具有基于VDA238-100弯曲试验的大于或等于精确或约(t是板样品的厚度)的等效弯曲角，其大于或等于精确或约12°，大于或等于精确或约14°，大于或等于精确或约16°，大于或等于精确或约18°，大于或等于精确或约20°，大于或等于精确或约22°，大于或等于精确或约24°，大于或等于精确或约26°，大于或等于精确或约28°，或大于或等于精确或约30°。在各种实施方案中，根据表1的Al合金组合物的压铸件在T5热处理之后可具有在大于或等于3mm时大于或等于精确或约10°，大于或等于精确或约12°，大于或等于精确或约14°，大于或等于精确或约16°，大于或等于精确或约18°，大于或等于精确或约20°，大于或等于精确或约22°，或者大于或等于精确或约24°的3点弯曲角。例如，3mm厚度样品的基于VDA238-100弯曲试验的等效弯曲角，试验结果将约为19.63°。
为了降低成本，并减少碳足迹，与使用（例如使用电解还原法制备的）原铝相关，可以使用选择的铝废料来代替至少一部分(例如约50%)的原铝。铝废料包括生产铝废料以及消费后的铝废料。生产铝废料是指在各种制造工艺之后保留的铝废料，例如切边和机加工碎屑。消费后的铝废料是指使用寿命终止的铝产品(例如，用过的饮料罐)。生产铝废料通常是有限的。因此，希望有效地利用消费后的铝废料。然而，消费后的铝废料的量通常受其铁含量的限制，所述铁含量通常大于约0.15重量%，并且通常大于约0.20重量%。
根据一些示例性实施方案形成铝合金锭可导致CO2当量（相对于采用原Al合金且不用消费后的Al废料进行的相应方法）减少至少约40%、至少约70%或至少约90%。在一些方面，方法产生约10吨、约5吨或约3吨CO2/1吨合金组合物。
为了举例说明和描述的目的提供实施方案的上述描述。其无意穷举或限制本公开。特定实施方案的单个要素或特征通常不限于该特定实施方案，而是在适用时可互换并可以用于所选实施方案，即使没有明确显示或描述。其也可以以许多方式变化。此类变化不应被视为背离本公开，并且所有这样的修改意在包括在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种铸铝合金部件，其包含铝合金组合物，所述铝合金组合物包含：
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.4重量%的锰(Mn)；
浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.35重量%的镁(Mg)；
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的锌(Zn)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的钛(Ti)；
浓度大于或等于约0份/百万分份 (ppm)至小于或等于约200 ppm的锶(Sr)；并且
合金组合物的余量为铝。
2.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中所述铁(Fe)、锰(Mn)和铬(Cr)的总累积量小于0.65重量%。
3.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中铁(Fe)的浓度、锰(Mn)的浓度的一又二分之一(1.5)倍和铬(Cr)的浓度的二又十分之七(2.7)倍的总和大于0.8重量%。
4.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中所述铸铝合金部件具有大于或等于约100MPa的屈服强度、大于或等于约8%的断裂伸长率和在(t，mm)厚度下大于或等于约34/度的等效弯曲角。
5.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中所述铸铝合金部件具有大于或等于约110MPa的屈服强度、大于或等于约8%的断裂伸长率和在(t，mm)厚度下大于或等于约44/度的等效弯曲角。
6.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中所述合金组合物包含
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)；
浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约8重量%的硅(Si)；
浓度大于或等于约0.1重量%至小于或等于约0.3重量%的镁(Mg)；
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)；以及
合金组合物的余量为铝。
7.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中所述合金组合物包含
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的锰(Mn)；
浓度大于或等于约8重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.15重量%的镁(Mg)；
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的锌(Zn)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)；以及
合金组合物的余量为铝。
8.根据权利要求1所述的铸铝合金部件，其中在铸态状态的铸铝合金部件的共晶硅相在三维空间中包括珊瑚状形态。
9.一种用于制造铸铝部件的方法，所述方法包括：
使用大于或等于约40重量%的铝废料形成铝熔体；
调节所述铝熔体以形成铝合金组合物，从而形成铸铝部件，其中所述铝合金组合物包含：
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.3重量%的铬(Cr)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.4重量%的锰(Mn)；
浓度大于或等于约6.5重量%至小于或等于约9.5重量%的硅(Si)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.35重量%的镁(Mg)；
浓度大于或等于约0.2重量%至小于或等于约0.4重量%的铁(Fe)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的锌(Zn)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.5重量%的铜(Cu)；
浓度大于或等于约0重量%至小于或等于约0.2重量%的钛(Ti)；
浓度大于或等于约0份/百万份 (ppm)至小于或等于约200 ppm的锶(Sr)；并且
合金组合物的余量为铝；以及
使用高压压铸或半固态压铸中的一种来铸造铝合金组合物以形成铸铝部件。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：
将所述铸铝部件加热到大于或等于约100℃至小于或等于约250℃的至少一个温度并进行大于或等于约10分钟至小于或等于约300分钟；以及
将所述铸铝部件加热至约205℃进行约60分钟。
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