CN117107124A - 一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法 - Google Patents

一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法，该合金通过调整Fe和Mn的比例，改变富铁富锰相的形貌，再通过用Co和Sr等元素对粗大富铁富锰相进行变质，减小其尺寸从而减小对力学性能的损害，从而可以在保证力学性能的前提下，可以大幅度提高有害元素铁的含量极限，做到了低碳、低成本、高性能。

Description

一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法
技术领域
本发明公开涉及铸造铝合金的技术领域，尤其涉及一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法。
背景技术
自从2003年低碳经济的概念提出以来，各行各业都在推行低碳，降低碳排放。对于铝行业来说，增加铝合金废料用量，减少电解铝的用量是一个降低碳排放的有力措施。各个铝合金细分领域都在积极推进铝合金废料的重复利用。并将能够吸纳大量废料的铝合金称为低碳铝合金，受到铝合金各个领域的重视。
铝合金废料品种繁多，来源广泛，品质不一，而且经常会混入一些铁质材料。所以，铝合金废料中往往含有较高的铁。元素铁在大多数铝合金中被视为杂质元素，是限制铝合金废料再利用的主要阻碍。在Al-Si合金中，高的Fe含量导致形成大量粗大的Al-Fe-Si相，呈针片状或板条状，严重损害合金的力学性能。这大大限制了铝合金废料在高性能合金中的使用。
在压铸铝合金中，铁是重要的工艺元素，用来提高压铸件的脱模性能，防止铸件粘模。由于模具是由模具钢制作。模具中的铁和锰有向铝液扩散的倾向，在模具表面容易形成富铁富锰金属间化合物，并粘附在模具表面。铸件凝固后，粘附在模具表面，造成粘模，不易脱模，并容易损坏模具。为了防止粘模，一般提高合金中的含Fe量，Fe含量控制在0.6％以上。其机理是在铝水中保持较高的Fe含量可以阻止模具中的Fe熔入铝水中，阻止在模具表面形成富Fe金属间化合物。但是，高的Fe含量导致形成大量粗大的Al-Fe-Si相，严重损害合金的力学性能。为了减少粗大富Fe金属间化合物相对力学性能的损害，将Mn替代Fe，也能获得良好的脱模性能，而且还消除了Fe的有害影响，力学性能得到了显著提高。比如，中国专利ZL200410033014X公开了一种Al-Si系压铸合金，将Fe含量限制在0.15wt％以下，Mn含量设置在0.3-0.8wt％。欧洲专利EP0687742B1公开了一种Al-Si-Mg系压铸铝合金，将Fe含量限制在0.15wt％以下，Mn含量设置在0.5-0.8wt％。这些低Fe高Mn专利合金已经得到了应用，但元素Mn的价格大大高于Fe，这无疑增加了合金成本。而且限制了铝合金废料的使用。显然，这也不符合低碳铝合金的潮流。
中国专利申请ZL2020106514818公开了一种细化富铁富锰相的方法，采用较高含量的Sr元素对富铁富锰相进行变质细化。但也有研究表明，提高Sr含量会导致铝水吸气倾向增加，增大了铸件产生气孔的风险，而且在Sr含量大于0.1％的Al-Si合金中经常能发现块状AlSiSr相，从而有降低力学性能的风险。
元素钴对富铁富锰相有很好的变质细化变质细化作用，但钴是非常贵的元素，这造成了合金成本的大幅度增加。
因此，如何研发一种新型的低碳铝硅铸造合金，成为人们亟待解决的问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种低碳铝硅铸造合金及其制备方法，以解现有铝合金废料中铁含量较高，在高性能铝合金中难以重复使用的问题。
一方面，本发明提供了一种低碳铝硅铸造合金，按质量百分比计算，所述低碳铝硅铸造合金由以下成分制成：
Si为6.5-10.0％、Mg为0-0.8％、Cu为0-1.5％、Zn为0-1.5％、Fe为0.25-0.7％、Mn为0.3-0.8％、Ti为0-0.25％、Zr为0-0.25％、Re：0-0.25％、Co为0.02-0.25％、Sr为0.02-0.25％、余量为Al及杂质，所述杂质中单个杂质元素≤0.1％，杂质总量≤1.0％；
其中，Fe与Mn的质量比为1：(0.7-1.5)，且按质量百分比计，Fe和Mn占所述合金的0.6-1.5％。
优选，所述低碳铝硅铸造合金还含有Cr，且按质量百分比计算，所述Cr的含量为0-0.25％。
进一步优选，所述低碳铝硅铸造合金的抗拉强度为抗拉强度为229-365MPa，屈服强度为112-229MPa，延伸率为8.3-13.5％。
另一方面，本发明还提供了一种上述低碳铝硅铸造合金的制备方法，该方法包括如下步骤：
1)备料：依据所述低碳铝硅铸造合金的成分准备原料，准备精炼剂、变质剂以及晶粒细化剂，备用；
2)熔炼：将原料Al加热熔化后，得到铝熔体，测定铝熔体的成分，计算各组分的用量，再将除Mg以外的其他原料加入铝熔体中，直至熔化后，再加入原料Mg，待Mg熔化后，搅拌均匀，得到均匀合金熔体；
3)精炼和变质：向所述均匀合金熔体中加入精炼剂进行精炼处理后，再向精炼后的合金熔体中加入变质剂进行变质处理，得到变质处理后的合金熔体；
4)转运和除气：将变质处理后的合金熔体转送到中转包中，利用除气机将氩气喷入合金熔体中进行除气，然后扒渣，加入晶粒细化剂，将合金熔体倒入压铸机的机边炉中；
5)压铸：利用压铸机进行压铸，压铸后得到低碳铝硅铸造件。铸件脱模后既可以空冷，也可以淬水冷却。
优选，所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，还包括如下步骤：
当制备T6态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件进行固溶处理以及时效处理；
当制备T5态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件只进行时效处理；
其中，所述固溶处理具体为：在500-550℃条件下保温2-12h；
所述时效处理具体为：在130-180℃条件下保温2-12h。
进一步优选，所述的步骤5)中，压铸工艺优选高压压铸。对需要T6处理的铸件采用真空高压压铸。当制备T5态低碳铝硅铸造合金时，所述冷却处理优选淬水冷却。
进一步优选，所述精炼剂为RJ-1精炼剂，所述精炼剂的加入量为均匀合金熔体总重量的0.5-1％。
进一步优选，所述变质剂为Al-10Co中间合金和Al-10Sr中间合金，两者联合使用，加入量为(Co+Sr)＝0.1-0.3％。
进一步优选，所述晶粒细化剂为AlTiB或AlTiC合金，加入量为合金熔体总质量的0.05-0.25％。
进一步优选，所述氩气的喷入流量为0.2-0.3m3/h。
本发明提供的低碳铝硅铸造合金，该合金通过调整Fe和Mn的比例，改变富铁富锰相的形貌，再通过用Co和Sr等元素对粗大富铁富锰相进行变质，减小其尺寸从而减小对力学性能的损害，从而可以在保证力学性能的前提下，可以大幅度提高有害元素铁的含量极限，做到了低碳、低成本、高性能。
将元素Co和Sr联合使用，取得了更好的变质效果。与单独使用Co变质相比，减少了Co的用量，从而降低了合金成本；与单独使用Sr变质相比，减少了Sr的用量，有效防止了因吸气倾向增大而导致的气孔缺陷，也能消除块状AlSiSr相。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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的附图。
图1实施例1d(0.5Fe，0.5Mn)中Al15(FeMn)3Si2相的形貌图；
图2为0.07％Co+0.08％Sr对Al15(FeMn)3Si2相细化后的形貌图。
具体实施方式
下面结合具体的实施方案对本发明进行进一步的解释说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
针对现有铝合金废料中铁含量较高，在高性能铝合金中难以重复使用的问题，本实施方案提供了一种低碳铝硅铸造合金，该合金既保持了高性能，又允许含有较高铁含量，从而可以大量使用废料，降低了碳排放，也降低了合金成本，具体而言，按质量百分比计算，该低碳铝硅铸造合金由以下成分制成：
Si为6.5-10.0％、Mg为0-0.8％、Cu为0-1.5％、Zn为0-1.5％、Fe为0.25-0.7％、Mn为0.3-0.8％、Ti为0-0.25％、Zr为0-0.25％、Re：0-0.25％、Co为0.02-0.25％、Sr为0.02-0.25％、余量为Al及杂质，所述杂质中单个杂质元素≤0.1％，杂质总量≤1.0％；
其中，Fe与Mn的质量比为1：(0.7-1.5)，且按质量百分比计，Fe和Mn占所述合金的0.6-1.5％。
优选，所述低碳铝硅铸造合金还含有Cr，且按质量百分比计算，所述Cr的含量为0-0.25％，Cr对Al15(FeMn)3Si2等相有变质细化作用。
上述实施方案提供的合金通过调整Fe和Mn的比例，改变富铁富锰相的形貌，再通过用Co和Sr等元素对粗大富铁富锰相进行变质，减小其尺寸从而减小对力学性能的损害，从而可以在保证力学性能的前提下，可以大幅度提高有害元素铁的含量极限，做到了低碳、低成本、高性能。
其中，将元素Co和Sr联合使用，减少了Co的用量，从而降低了合金成本；减少了Sr的用量，有效防止了因吸气倾向增大而导致的气孔缺陷，也能消除块状AlSiSr相。
在Al-Fe系中，有Al6Fe相，在Al-Mn系中有Al6Mn相。在Al-Fe-Mn系中，有Al6(FeMn)相。Al6Fe相、Al6Mn相和Al6(FeMn)相是同晶形相。在Al-Fe合金中添加Mn，Mn替代部分Fe，Al6Fe相转变为Al6(FeMn)相，添加的Mn越多，Fe/Mn的比例越小，Al6(FeMn)相中Mn含量越高。当Mn完全取代Fe，则Al6(FeMn)相转变为Al6Mn相。在Al-Si合金中，根据Fe/Mn的比例，形成Al5FeSi，Al15(FeMn)3Si2和Al15Mn3Si2。同样，Al15(FeMn)3Si2相中Fe和Mn的成分取决于合金成分中Fe/Mn的值。通过对合金成分中Fe/Mn的值对Al15(FeMn)3Si2相的形貌的影响的研究，发现合金成分中Fe/Mn的值不同，Al15(FeMn)3Si2相的形貌也不同。金相分析表明，在Al-Si合金中，合金成分中Fe+Mn的含量约等于1时，当合金含有少量Mn或不含Mn时，相的形貌为针片状；添加Mn，降低Fe含量以后，针片状逐渐向花瓣状或珊瑚状转变；当Fe和Mn含量基本相同时，相的形貌基本呈花瓣状、珊瑚状或鱼骨状；进一步增加Mn含量，降低Fe含量，相的形貌向条块状转变；当再进一步增加Mn，降低Fe含量到微量时甚至为零时，相的形貌为条块状。
研究发现：元素Co和Sr元素对Al5FeSi、Al15(FeMn)3Si2和Al15Mn3Si2等相有细化作用。Al5FeSi相被细化后仍然保持针片状；Al15Mn3Si2相被细化后仍然保持条块状；而Al15(FeMn)3Si2相被细化处理后呈小块状。而且Co和Sr联合使用，细化效果更好。其中，元素Ti、Zr及稀土元素有晶粒的作用，而且Zr和稀土联合使用，细化晶粒的效果更好。
上述低碳铝硅铸造合金的抗拉强度为229-365MPa，屈服强度为112-229MPa，延伸率为8.3-13.5％。
本实施方案提供了一种上述低碳铝硅铸造合金的制备方法，该方法包括如下步骤：
1)备料：依据低碳铝硅铸造合金的成分准备原料，准备精炼剂、变质剂以及晶粒细化剂，备用；
2)熔炼：将原料Al加热熔化后，得到铝熔体，测定铝熔体的成分，计算各组分的用量，再将除Mg以外的其他原料加入铝熔体中，直至熔化后，再加入原料Mg，待Mg熔化后，搅拌均匀，得到均匀合金熔体；
3)精炼和变质：向均匀合金熔体中加入精炼剂进行精炼处理后，再向精炼后的合金熔体中加入变质剂进行变质处理，得到变质处理后的合金熔体，其中，精炼剂优选为RJ-1精炼剂，其加入量为均匀合金熔体总重量的0.5-1％，变质剂为Al-10Co中间合金和Al-10Sr中间合金；
4)转运和除气：将变质处理后的合金熔体转送到中转包中，利用除气机将氩气喷入合金熔体中进行除气，然后扒渣，加入晶粒细化剂，将合金熔体倒入压铸机或重力铸造机的机边炉中，其中，氩气的流量为0.2-0.3m3/h，晶粒细化剂选用商用的AlTiB或AlTiC合金，加入量为合金熔体总质量的0.05-0.25％；
5)压铸：利用压铸机进行压铸，压铸后得到低碳铝硅铸造件。
当制备T6态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件进行固溶处理以及时效处理；
当制备T5态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件进行时效处理；
其中，所述固溶处理具体为：在500-550℃条件下保温2-12h；
所述时效处理具体为：在130-180℃条件下保温2-12h。
作为方案的优选步骤5)中还包括：将压铸后得到低碳铝硅铸造件进行冷却处理；
其中，当制备T6态低碳铝硅铸造合金时，在步骤5)中采用真空高压压铸，所述冷却处理采用空冷或淬水冷却；制备T5态低碳铝硅铸造合金时，所述冷却处理采用淬水冷却。
下面提供了关于低碳铝硅铸造合金的成分原料选择方案，在实际生产中也可根据实际情况进行调整，并不进行具体限制。
其中，原料Al可以选用电解铝锭、重熔铝锭或铸造铝合金锭中的一种或几种，也可以是工厂内部的返回料或回收的废料与Al锭的混合物；
原料Si可以选用金属硅和/或铝硅中间合金，当选用金属硅作为硅的原料时，在制备时可以先将硅块铺入炉底，然后再加入铝锭进行熔化，其中，变质剂也可以和其它原料一同加入铝熔体中；
原料Mg可以选用工业纯镁锭；
原料Cu可以选用铝铜中间合金和/或铜添加剂；
原料Zn可以选用工业纯锌锭；
原料Fe可以选用铝铁中间合金和/或铁添加剂；
原料Mn可以选用铝锰中间合金和/或锰添加剂；
原料Zr可以选用铝锆中间合金和/或锆添加剂；
原料Ti可以选用铝钛中间合金和/或钛添加剂；
原料Cr可以选用铝铬中间合金和/或铬添加剂；
原料Co可以选用铝钴中间合金和/或钴添加剂；
原料Sr可以选用铝锶中间合金；
原料Re可以选用La或/和Ce，原料Re为铝镧中间合金或铝铈中间合金，或铝-(镧铈混合稀土)中间合金。
步骤3)中，Co和Sr变质剂不在步骤3)加入时，可选择在步骤2)中和Mg一起加入铝熔体中，或者和除Mg以外的其他原料一起加入铝熔体中。
下面以具体的实施例对本发明进行更进一步的解释说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
下列实施例中选用的重熔用铝锭为国家标准GB/T 1196-2008《重熔用铝锭》中的Al99.70，其含铝量不小于99.70wt％，也可以使用铸造行业常用的预合金化铸造铝合金锭，比如国家标准GB/T 8733-2016《铸造铝合金锭》中铝锭；铝合金废料可以是废料重熔铝锭，也可以是汽车切片、铝屑等散装废料，所有原材料均来自市购。
实施例01
一种铸造Al-Si合金，化学成分见表1，研究不同Fe/Mn的值对富铁富锰相形貌的影响，制备方法包括以下步骤：
1)备料：按照合金的各组分含量，准备各组分原料；
2)投料：将Al原料投入已经预热的熔炼炉内加热熔化；
3)合金化：待铝原料完全熔化后，将除Mg和Sr以外的其它合金化原料加入炉内，合金化原料熔化后，再加入原料Mg，待Mg熔化后，搅拌均匀，得到铝合金熔体；测定铝合金熔体的成分，确保合金成分符合要求。在上述整个熔炼过程中，控制合金熔体的温度为710℃；
4)熔炼后处理：向铝合金熔体中加入RJ-1精炼剂进行精炼，加入量为合金熔体总质量的0.4％，然后将铝渣扒出炉外，再加入Al-10Sr变质剂进行变质，得到变质后的合金熔体；
5)浇铸：得到铸造Al-Si合金。
表1：实施例01化学成分
编号 Si Mg Cu Zn Ti Fe Mn Sr Al
01a 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 1 0 0.02 余量
01b 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.8 0.2 0.02 余量
01c 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.6 0.4 0.02 余量
01d 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.02 余量
01e 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.4 0.6 0.02 余量
01f 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.2 0.8 0.02 余量
01g 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0 1.0 0.02 余量
研究发现合金成分中Fe/Mn的值不同，Al15(FeMn)3Si2相的形貌也不同。金相分析表明，在合金成分中Fe+Mn的含量等于1的Al-Si合金中，当合金含有少量Mn或不含Mn时，相的形貌为针片状；即使在0.2％Mn的试样02b中，富铁相的形貌仍然为针片状。进一步添加Mn，降低Fe含量以后，针片状逐渐向花瓣状或珊瑚状转变；当Fe和Mn含量基本相同时，相的形貌基本呈向花瓣状、珊瑚状或鱼骨状；进一步增加Mn含量，降低Fe含量，相的形貌向条块状转变；当再进一步增加Mn，降低Fe含量到微量时甚至为零时，相的形貌为条块状。图1是实施例1d(0.5Fe，0.5Mn)中Al15(FeMn)3Si2相的形貌。
实施例02
一种铸造Al-Si合金，化学成分见表2，制备方法与实施例01相同，不同之处是添加了原料成分Co，并提高了Sr的加入量。
表2：实施例02化学成分
编号 Si Mg Cu Zn Ti Fe Mn Co Sr Cr Al
02a 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0 0.12 0 余量
02b 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.15 0 0 余量
02c 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0 0 0.15 余量
02d 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.05 0.10 0 余量
02e 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.07 0.08 0 余量
02f 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.05 0.07 0 余量
02g 7.0 0.35 0.2 0.2 0.15 0.5 0.5 0.05 0.05 0 余量
研究发现Co和Sr能有效细化Al15(FeMn)3Si2等相。合金成分中Fe/Mn的值不同，细化处理后，Al15(FeMn)3Si2相的形貌也不同。针片状和条块状的Al15(FeMn)3Si2相细化后仍然呈针片状或条块状，只是尺寸变小。但是，花瓣状、珊瑚状或鱼骨状的Al15(FeMn)3Si2相细化后呈小块状。图2是0.07％Co+0.08％Sr对Al15(FeMn)3Si2相变质后的形貌。比较图1和图2可以发现，0.07％Co+0.08％Sr变质处理后，Al15(FeMn)3Si2已显著细化。元素Cr也对Al15(FeMn)3Si2等相有变质细化作用，但效果不如Co或/和Sr显著。
实施例1
一种低碳铝硅铸造合金，采用如下方法制备获得：
1)备料：按照表3列出的合金的各组分含量准备各组分原料；
2)熔炼：将原料Al加热熔化后，得到铝熔体，测定铝熔体的成分，计算各组分的用量，再将除Mg以外的其他原料加入铝熔体中，直至熔化后，再加入原料Mg，待Mg熔化后，搅拌均匀，得到均匀合金熔体，在上述整个熔炼过程中，控制合金熔体的温度为720℃；
3)精炼和变质：向均匀合金熔体中加入精炼剂进行精炼处理，精炼剂的加入量为铸造合金熔体总重量的0.6％，再加入Co和Sr变质剂进行变质，得到变质后的合金熔体，Co和Sr变质剂分别为Al-10Co中间合金和Al-10Sr中间合金；
4)转运和除气：对变质后的合金熔体除气，再加入晶粒细化剂AlTiB合金，AlTiB合金的加入量为铸造合金熔体总重量的0.1％。搅拌均匀后进行扒渣，再于720℃静置一定时间后进行浇铸，浇铸工艺采用高压压铸，压铸后得到铝-硅系铸造合金铸件，即为铸态低碳铸造Al-Si合金；
5)将制得的Al-Si合金产品进行室温拉伸性能测试，室温拉伸性能见表3。
实施例2-12
实施例2-12与实施例1相同，不同之处在于：合金成分不同，合金成分及制备后的铸件的室温拉伸性能见表3。
元素Fe和Mn可以有效防止铸件粘模，这对压铸生产很重要，所以Fe和Mn是压铸合金必不可少的重要元素。但是，Fe、Mn和Si形成Al15(FeMn)3Si2相，呈粗大的针片状、板条状或汉字状，严重损害合金的力学性能。Fe和Mn的比例对Al15(FeMn)3Si2相的形貌有重要影响。当Fe和Mn的比例接近时，Al15(FeMn)3Si2相的形貌呈花瓣状、珊瑚状或鱼骨状，可以减轻对力学性能的损害。
Sr是亚共晶Al-Si合金的变质剂，可以将共晶Si相变质，使共晶Si显著细化。Sr的用量一般控制在0.02-0.04％。高Sr含量可以有效细化Al15(FeMn)3Si2相。尤其是当Fe和Mn的比例接近时，Al15(FeMn)3Si2相的形貌呈花瓣状、珊瑚状或鱼骨状，在Co和Sr的联合变质作用下，花瓣状、珊瑚状或鱼骨状转形成细小的块状，能进一步减轻Al15(FeMn)3Si2相对力学性能的损害。
实施例13-24
实施例13-24与实施例1相同，不同之处在于：合金成分不同，压铸后对铸件进行了热处理。合金成分、热处理工艺及制备后的铸件的室温拉伸性能见表4。
表3：压铸合金的化学成分(wt％)及铸态性能
*：Re为Ce+La混合稀土；UTS为抗拉强度，单位为MPa；YS为屈服强度，单位为MPa；El为延伸率，单位为％。
表4：压铸合金的化学成分(wt％)及热处理态性能
*：固溶为固溶工艺的温度和时间(℃/h)；时效为时效工艺的温度和时间(℃/h)；Re为Ce+La混合稀土；UTS为抗拉强度，单位为MPa；YS为屈服强度，单位为MPa；El为延伸率，单位为％。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种低碳铝硅铸造合金，其特征在于，按质量百分比计算，所述低碳铝硅铸造合金由以下成分制成：
Si为6.5-10.0％、Mg为0-0.8％、Cu为0-1.5％、Zn为0-1.5％、Fe为0.25-0.7％、Mn为0.3-0.8％、Ti为0-0.25％、Zr为0-0.25％、Re：0-0.25％、Co为0.02-0.25％、Sr为0.02-0.25％、余量为Al及杂质，所述杂质中单个杂质元素≤0.1％，杂质总量≤1.0％；
其中，Fe与Mn的质量比为1：(0.7-1.5)，且按质量百分比计，Fe和Mn占所述合金的0.6-1.5％。
2.根据权利要求1所述低碳铝硅铸造合金，其特征在于，所述低碳铝硅铸造合金还含有Cr，且按质量百分比计算，所述Cr的含量为0-0.25％。
3.根据权利要求1所述低碳铝硅铸造合金，其特征在于，所述低碳铝硅铸造合金的抗拉强度为229-365MPa，屈服强度为112-229MPa，延伸率为8.3-13.5％。
4.一种权利要求1-3任意一种所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)备料：依据所述低碳铝硅铸造合金的成分准备原料，准备精炼剂、变质剂以及晶粒细化剂，备用；
2)熔炼：将原料Al加热熔化后，得到铝熔体，测定铝熔体的成分，计算各组分的用量，再将除Mg以外的其他原料加入铝熔体中，直至熔化后，再加入原料Mg，待Mg熔化后，搅拌均匀，得到均匀合金熔体；
3)精炼和变质：向所述均匀合金熔体中加入精炼剂进行精炼处理后，再向精炼后的合金熔体中加入变质剂进行变质处理，得到变质处理后的合金熔体；
4)转运和除气：将变质处理后的合金熔体转送到中转包中，利用除气机将氩气喷入合金熔体中进行除气，然后扒渣，加入晶粒细化剂，将合金熔体倒入压铸机的机边炉中；
5)压铸：利用压铸机进行压铸，压铸后得到低碳铝硅铸造件。
5.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：
当制备T6态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件进行固溶处理以及时效处理；
当制备T5态低碳铝硅铸造合金时，将压铸后的低碳铝硅铸造件只进行时效处理；
其中，所述固溶处理具体为：在500-550℃条件下保温2-12h；
所述时效处理具体为：在130-180℃条件下保温2-12h。
6.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，步骤5)中还包括：将压铸后得到低碳铝硅铸造件进行冷却处理；
所述冷却处理为空冷或淬水冷却；
当制备T5态低碳铝硅铸造合金时，所述冷却处理采用淬水冷却。
7.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，所述精炼剂为RJ-1精炼剂，所述精炼剂的加入量为均匀合金熔体总重量的0.5-1％。
8.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，所述变质剂为Al-10Co中间合金和Al-10Sr中间合金，两者联合使用，且加入量为(Co+Sr)＝0.1-0.3％。
9.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，所述晶粒细化剂为AlTiB或AlTiC合金，加入量为合金熔体总质量的0.05-0.25％。
10.根据权利要求4所述低碳铝硅铸造合金的制备方法，其特征在于，所述氩气的喷入流量为0.2-0.3m3/h。
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