于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况 下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0041] 本发明的基本思想是,通过研究铝硅合金中各元素对铝合金的影响以及影响的程 度,采用正交试验方法确定各合金元素的成分,研制出半固态压铸用的铝硅合金,并把配置 的合金制成半固态浆料,压铸生产出半固态产品。检测半固态产品的性能指标来验证本发 明合金的性能。
[0042] 本发明提供了一种半固态压铸用的铝硅合金,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,(λ 5~L 0%;铜,(λ 03~(λ 2%;锰,(λ 01~(λ 1%;镁, 0· 15 ~0· 5% ;锌,0· 2 ~1. 0% ;铝,89. 2 ~93. 1%。
[0043] 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%。
[0044] 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%。
[0045] 实施例
[0046] 给出了一种用于半固态压铸用的铝硅合金可能的组成成分和含量,表中数值均为 质量百分比,Xl~Χ8表示组分及含量各不相同的八种半固态压铸用的铝硅合金,需要说明 的是,实施例组分总含量略微小于100%,可以理解为残余量是微量杂质或不能分析出的少 量组分。具体成分如下表所示:
[0047] 表1半固态压铸用铝硅合金可能的组成(X)
[0049] 测试例1
[0050] 选取上述铝硅合金作为测试例,与传统的铸造铝合金Α356, Α357的性能参数进 行对比。在进行性能对比时,选用三个性能参数:
[0051] (1)抗拉强度,表征合金材料变形阶段的最大应力。
[0052] (2)屈服强度,表征合金材料由弹性变形阶段进入塑性变形阶段时的特征参数。
[0053] (3)延伸率,表征金属材料的变形能力,可用来描述合金材料的塑性。
[0054] 上述三个参数表征的是材料力学性能的基本参数,是本领域技术人员所熟知的, 因此采用上述参数能够有力地说明本发明的铝硅合金的性能。
[0055] 实验的具体过程为:将上述合金作为原始坯料,分别进行不同的加工处理,得到的 产品进行性能测试。第一种加工方式为半固态压铸处理,第二种加工方式为半固态压铸并 进行T6热处理。
[0056] 具体实验结果如下表所示:
[0057] 表2不同铝合金在不同加工状态下的性能对比
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[0060] 测试例2
[0061] 选取上述X1、X4、X6和X8作为测试例,与常用的压铸材料ADC12铝合金,YL102铝 合金经过相同的半固态压铸处理后,进行导热性能的对比。
[0062] 具体实验结果如下表所示:
[0063] 表3不同的铝合金半固态压铸产品导热性能对比
[0065] 实验结果分析:
[0066] 由上述表2中的具体数据可知,与传统的压铸用铝硅合金相比,本发明提供的铝 硅合金,经过加工处理之后,抗拉强度与屈服强度明显高于传统铸造合金,具体分析如下:
[0067] 本发明提供的铝硅合金经过半固态压铸后,平均抗拉强度为285MPa,平均屈服强 度为247MPa,相比于A356铝合金220MPa的抗拉强度,180MPa的屈服强度,其抗拉强度达到 了 29. 5 %的提升,屈服强度达到了 37. 2 %的提升;相比于A357铝合金238MPa的抗拉强度, 190MPa的屈服强度,其抗拉强度达到了 19. 7%的提升,屈服强度达到了 30%的提升;并且 延伸率平均达到5. 35。
[0068] 本发明提供的铝硅合金经过半固态压铸,以及T6热处理之后,平均抗拉强度为 338MPa,平均屈服强度为307MPa,相比于A356铝合金280MPa的抗拉强度,220MPa的屈服强 度,其抗拉强度达到了 20. 7%的提升,屈服强度达到了 39. 5%的提升;相比于A357铝合金 327MPa的抗拉强度,268MPa的屈服强度,其抗拉强度达到了 3. 4%的提升,屈服强度达到了 14. 6 %的提升;平均延伸率为5. 1。
[0069] 由上述表3中的具体数据可知,与传统的压铸用铝硅合金相比,本发明提供的铝 硅合金,经过半固态压铸处理之后,其压铸产品的导热系数均高于140W/m*k,与传统压 铸合金得到的产品相比,其导热系数有明显提高。上述四种铝硅合金的平均导热系数为 146. 8W/m · k,比铝合金ADC12的压铸产品的导热系数提高了 49. 0%,比铝合金YL102的压 铸产品的导热系数提高了 25. 2%。
[0070] 通过上表的测试结果,本发明提供了一种用于半固态压铸的铝硅合金,其先进性 在于:
[0071] 第一、明显改善的力学性能:本发明提供的铝硅合金经过不同的半固态压铸处理, 得到的压铸产品力学性能明显优于传统的A356,A357铸造铝合金处理得到的压铸产品,抗 拉强度与屈服强度均得到了明显的提高。
[0072] 第二、良好的塑性:本发明提供的铝硅合金压铸得到的压铸产品,在具备较高力学 强度的条件下,仍然保持较好的延伸率,并且不同的处理方式延伸率均大于5%,使铸件具 备了较高的力学性能,证明该合金尤其适用于半固态压铸生产。
[0073] 第三、良好的导热性能:本发明提供的铝硅合金压铸得到的压铸产品,导热系数超 过140W/m · k,具备良好的导热性能。
[0074] 本发明还提出了一种铝硅合金在半固态压铸方面的用途,该铝硅合金既可用于通 讯散热壳体的半固态压铸生产,又可用于汽车、高铁等承重受力件的半固态压铸生产,是一 种多用途的适合半固态压铸生产的铝合金材料。任何采用本发明提供的铝硅合金压铸得到 产品均在本发明的保护范围之内。
[0075] 最后应说明的是:在本文中,术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非 排他性的包含,从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素, 而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所 固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句"包括一个…"限定的要素,并不排除在包 括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0076] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例 对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施 例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者 替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1. 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.O~8. 0% ;铁,0? 5~L0% ;铜,0? 03 ~0? 2% ;锰,0?Ol~0? 1 % ;镁,0? 15 ~ 0? 5% ;锌,0? 2 ~1. 0% ;铝,89. 2 ~93. 1%。2. 如权利要求1所述的铝硅合金,其特征在于,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%。3. 如权利要求1所述的错娃合金,其特征在于,所述错娃合金还包括镍,其中镍的质量 百分比是0~0. 1%。4. 如权利要求3所述的铝硅合金,其特征在于,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~L0% ;铜,0? 03 ~0? 1% ;锰,0? 01 ~0? 09% ;镁,0? 2 ~ 0? 5% ;锌,0? 2~L0% ;镍,0? 05 ~0? 1% ;铝,89. 4 ~93. 0%。5. 如权利要求3所述的铝硅合金,其特征在于,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 ~91. 9%。6. 如权利要求3所述的铝硅合金,其特征在于,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%〇7. 如权利要求3所述的铝硅合金,其特征在于,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% 〇8. 如权利要求1所述的铝硅合金,其特征在于,所述铝硅合金还包括锡、铅,其中,锡的 质量百分比为〇~〇. 05%,铅的质量百分比为0~0. 05%。9. 如权利要求1~8中任一项所述的铝硅合金,其特征在于,所述铝硅合金是用于半固 态压铸的错娃合金。10. -种半固态压铸产品,其特征在于,所述半固态压铸产品由如权利要求1~8中任 一项所述的错娃合金制成。
【专利摘要】本发明公开了一种铝硅合金及其半固态压铸产品,该铝硅合金是用于半固态压铸的铝硅合金,其中,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,0.2~1.0%;铝,89.2~93.1%。使用该铝硅合金制备的压铸产品,与传统压铸合金制得的产品相比,其导热性能与力学性能有明显提升。
【IPC分类】C22C21/02, B22D17/00
【公开号】CN105177370
【申请号】
【发明人】任怀德, 张莹, 王继成, 李谷南
【申请人】珠海市润星泰电器有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月21日