一种铝硅合金及其半固态压铸产品的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及半固态压铸生产领域，尤其涉及一种高性能的铝硅合金及其半固态压 铸广品。
【背景技术】
[0002] 半固态金属成型技术自1971年首次提出至今，已有30多年历史，该技术是一种介 于固态成形与液态成形之间的金属成形技术，具有液态成形流动应力低，成形速度快，可成 形复杂形状零部件的优点，使传统的铸造方式发生了深刻的变化。
[0003] 虽然取得了较大的进展，但同时也发现了一些问题，目前，国内外半固态加工技术 中应用的合金材料主要是铸造铝合金或变形铝合金，缺乏对半固态专用合金的研究和开 发，成为半固态加工技术在工业生产中推广应用的短板。虽然传统的铸造合金在塑形方面 得到明显的改进，但是强度几乎没有改进，也不能满足高强度的零部件的应用。
[0004] A356合金和A357合金是最早应用于半固态成形的铝合金，且其应用也最为广泛， 多年的实践研究表明，这两种合金经半固态成形后，塑性得到了显著提高，但强度没有明显 改进。目前，大多数关于半固态合金的设计是将现有的铸造合金或者变形合金进行成分的 微调，希望在保持原有性能上，可以进一步提高其强度和延展率，但是效果并不明显。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在解决上面描述的问题。本发明重点研究硅、镁、铜、锰、锌、镍元素以及 铁元素含量和配比对新合金流动性、强度以及导热性的内在作用关系，建立合金元素含量 与产品力学性能的控制模型，探寻影响合金综合性能的关键元素种类和含量范围，本发明 的目的是提供一种用于半固态压铸的铝硅合金以及其压铸产品，该铝硅合金是应用于半固 态压铸的铝硅合金，能够提高合金的综合性能，发挥半固态成形技术的优势。
[0006] 根据本发明的一个方面，提供一种铝硅合金，其特征在于，所述铝硅合金包括下述 组分，且各个组分的质量百分比为：硅，6. 0~8. 0% ;铁，0. 5~1. 0% ;铜，0. 03~0. 2% ; 锰，0· 01 ~0· 1% ;镁，0· 15 ~0· 5% ;锌，0· 2 ~L 0% ;铝，89. 2 ~93. 1%。
[0007] 具体地，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7.9% ;铁，0.6% ;铜， 0· 09% ;锰，0· 05% ;镁，0· 15% ;锌，0· 6% ;铝，90. 61%。
[0008] 并且，所述错娃合金还包括镍，其中镍的质量百分比是0~0. 1%。
[0009] 其中，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，6.0~8.0% ;铁，0.5~ 1.0%;铜，0.03~0.1%;锰，0.01~0.09%;镁，0.2~0.5% ;锌，0.2~1.0%;镍，0.05~ 0· 1% ;铝，89. 4 ~93. 0%。
[0010] 其中，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7.0~8.0% ;铁，0.5~ 0.9%;铜，0.05~0.09%;锰，0.03~0.08%;镁，0.2~0.5% ;锌，0.2~0.8%;镍，0.05~ 0· 09% ;铝，89. 6 ~9L 9%。
[0011] 具体地，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7.5% ;铁，0.6 % ;铜， 0· 06% ;锰，0· 1% ;镁，0· 3% ;锌，0· 2% ;镍，0· 06% ;铝，91. 18%。
[0012] 具体地，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，6.2% ;铁，0.5 % ;铜， 0. 05% ;锰，0.05% ;镁，0.2% ;锌，0.5% ;镍，0.05% ;铝，92. 45%。
[0013] 并且，所述铝硅合金还包括锡、铅，其中，锡的质量百分比为0~0.05%，铅的质量 百分比为0~0.05%。
[0014] 并且，所述铝硅合金是用于半固态压铸的铝硅合金。
[0015] 根据本发明的另一个方面，提供一种半固态压铸产品，所述半固态压铸产品由上 述的错娃合金制成。
[0016] 目前，应用较多的主要是Al-Si系列压铸铝合金。该合金微观组织主要由初生 a -Al枝晶以及Al-Si共晶组织组成，合金化元素添加后会导致铝基体的晶格畸变，往往会 降低该系合金的导热性能。此外，该系列合金中普遍存在的粗大片状初晶硅和针状共晶 硅也会极大阻碍电子自由运动，大幅度降低热导率。研究发现，提高材料的热导率可通过添 加微量元素的方式实现，根据本发明的铝硅合金，在铝硅合金的基础上，引入了铁，铜，锰， 镁，锌等元素，组成多元合金。其中，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，6.0~ 8. 0% ;铁，0· 5 ~L 0% ;铜，0· 03 ~0· 2% ;锰，0· 01 ~0· 1% ;镁，0· 15 ~0· 5% ;锌，0· 2 ~ 1. 0% ;铝，89. 2 ~93. 1%。
[0017] 铁、铜、锰、镁、锌等微量元素的添加，能够对铝硅合金中硅相进行变质处理，从而 提高材料的热导率。其中，各组分的含量更是对该铝硅合金性能的综合考虑，各组分的作用 及含量说明如下：
[0018] 硅可以显著改善合金熔体的流动性，同时还可以提高合金的抗拉强度和硬度，但 是硅有降低合金导热性能的倾向，是铝硅合金中重要的导热性能影响因素。优选地，将硅的 质量百分比限定为6.0~8.0%。
[0019] 硅的含量减少后，发现合金的流动性明显降低，但是可以通过添加其他有利元素 改善流动性，有利元素有锰，硼等。
[0020] 在本发明中，通过添加适量的锰，改善合金熔体的流动性。同时，锰元素也有减少 粘模的作用，并且能改善铝硅合金的耐腐蚀性能，特别是在含有铜、硅的铝合金中可以改善 其高温强度，但是过量则会形成金属硬点，其含量也需适量。优选地，将锰的质量百分比限 定为0· 01~0· 1 %。
[0021] 铜可改善合金的力学性能和可加工性，特别是强度能够得到显著提高，但是铜含 量的增加有降低抗腐蚀性的倾向，铜的含量对铝硅合金的腐蚀性能有较大的影响。优选地， 将铜的质量百分比限定为〇. 03~0. 2%。
[0022] 镁的含量对铝硅合金的影响较大，镁含量的添加可减小固相分数对温度的敏感 性，提高半固态成形的可控性，并提高铝合金的耐蚀性和强度，但是，含量增加会减少固液 相温度区间和半固态成形区间，不利于半固态成形，也会降低合金伸长率。优选地，将镁的 质量百分比限定为〇. 15~0.5%。
[0023] 铁的含量不宜多，过量的铁能够形成金属硬点且降低耐腐蚀性，但是，少量添加的 铁可以改善金属的粘模。优选地，将铁的质量百分比限定为〇. 5~1. 0%。
[0024] 锌是造成合金高温脆性的原因，但是少量的锌可以改善龟裂现象，需将锌的成分 控制在1.0%以下。优选地，将锌的质量百分比限定为0.2~1.0%。
[0025] 更具体地，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7.9% ;铁，0.6% ;铜， 0. 09% ;锰，0. 05% ;镁，0. 15% ;锌，0. 6% ;铝，90. 61%。该铝硅合金能提高半固态浆料的 固液比，并增加半固态压铸件的导热性能和力学性能。
[0026] 镍在铝硅合金中的添加较为少见，但是，当镍与铁在铝合金中能形成耐热性好的 金属相，以此提高铝硅合金的耐热性，降低其热膨胀系数，优选地，上述铝硅合金还包括镍， 其中镍的质量百分比是〇~〇. 1%。
[0027] 镍元素的添加，使得铝硅合金性能得到进一步的提升，相应地，依照热力学原理， 对其他各组分的金属元素进行调整，设计得到高导热，高性能的铝硅合金。
[0028] 其中，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，6.0~8.0% ;铁，0.5~ 1.0%;铜，0.03~0.1%;锰，0.01~0.09%;镁，0.2~0.5% ;锌，0.2~1.0%;镍，0.05~ 0· 1% ;铝，89. 4 ~93. 0%。
[0029] 进一步地，对铜、锰和镁的含量进行限定，铜能够通过固溶强化，提高铝硅合金的 强度，并且，在高温下，铜、镁、锰，镍之间能形成化合物，以提高其性能。
[0030] 更优选地，所述铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7. 0~8. 0%;铁，0. 5~ 0.9%;铜，0.05~0.09%;锰，0.03~0.08%;镁，0.2~0.5% ;锌，0.2~0.8%;镍，0.05~ 0· 09% ;铝，89. 6 ~9L 9%。
[0031] 在该配比下，铁、镁、镍、铜，锰等金属元素含量适量，能够形成不同成分的金属间 化合物，不仅通过改变熔体凝固过程中的热场环境和原子扩散环境，影响合金熔体的流动 性，并且显著提高其在半固态压铸成形中的性能。
[0032] 此外，根据本发明的铝硅合金中还允许含有微量的锡，铅，这两种成分为主要的杂 质元素。其中，锡的质量百分比为〇~〇. 05%，铅的质量百分比为0~0. 05%，锡，铅等杂 质元素是各个原料中所含有的不可去除的杂质，但是在本发明中，将微量杂质的质量百分 比控制为0. 1 %以内，并且对铝硅合金在半固态压铸中的用途不产生影响。
[0033] 本发明提供一种应用于半固态压铸的铝硅合金，任何采用半固态压铸技术，使用 上述铝硅合金生产的压铸产品，均在本发明的保护范围之内。
[0034] 本发明的铝硅合金中，选择各组分含量的上述范围的有益效果在后面会通过实施 例给出具体实验数据来说明。
[0035] 下面是根据本发明的铝硅合金中所包括的各组分的优选取值示例。
[0036] 优选示例一
[0037] 根据本发明的铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，7.5% ;铁，0.6% ;铜， 0· 06% ;锰，0· 1% ;镁，0· 3% ;锌，0· 2% ;镍，0· 06% ;铝，91. 18%。
[0038] 优选示例二
[0039] 根据本发明的铝硅合金的各个组分的质量百分比为：硅，6.2% ;铁，0.5% ;铜， 0.05% ;锰，0.05% ;镁，0.2% ;锌，0.5% ;镍，0.05% ;铝，92. 45%。
【具体实施方式】
[0040] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中 的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属