权利要求
1.一种高强韧免热处理
铝合金，其特征在于，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
Si：6.8-9.3wt.%、Fe：0.1-0.41wt.%、Cu：0.01-0.24wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.08-0.55wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.016-0.041wt.%、Cr：0.001-0.11wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.001-0.05wt.%、Ga：0.001-0.015wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%和RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
2.根据权利要求1所述的高强韧免热处理铝合金，其特征在于，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
Si：6.8-7.6wt.%、Fe：0.36-0.41wt.%、Cu：0.18-0.24wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.35-0.55wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.016-0.031wt.%、Cr：0.005-0.11wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.001-0.035wt.%、Ga：0.009-0.015wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%、RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
3.根据权利要求2所述的高强韧免热处理铝合金，其特征在于，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
Si：7.1wt.%、Fe：0.41wt.%、Cu：0.22wt.%、Mn：0.56wt.%、Mg：0.36wt.%、Ti：0.11wt.%、Sr：0.028wt.%、Cr：0.008wt.%、Sb：0.006wt.%、Sn：0.02wt.%、Ga：0.012wt.%、Hf：0.015wt.%、RE：0.09wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，所述RE由La：40wt.%和Ce：60wt.%组成。
4.根据权利要求1所述的高强韧免热处理铝合金，其特征在于，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
Si：7.6-9.3wt.%、Fe：0.1-0.35wt.%、Cu：0.01-0.18wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.08-0.35wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.031-0.041wt.%、Cr：0.001-0.005wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.035-0.05wt.%、Ga：0.001-0.009wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%、RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
5.根据权利要求4所述的高强韧免热处理铝合金，其特征在于，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
Si：8.5wt.%、Fe：0.14wt.%、Cu：0.17wt.%、Mn：0.67wt.%、Mg：0.24wt.%、Ti：0.15wt.%、Sr：0.036wt.%、Cr：0.005wt.%、Sb：0.008wt.%、Sn：0.04wt.%、Ga：0.006wt.%、Hf：0.018wt.%、RE：0.08wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，所述RE由La：50wt.%、Ce：40wt.%和Gd：10wt.%组成。
6.一种权利要求1～5任一项所述高强韧免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
按照所述高强韧免热处理铝合金的成分配比计算备料，将除Mg和Ga外的其他原料熔化，而后将Mg和Ga压入熔体中熔化;再依次经过精炼除气、扒渣、成分检测和调节、浇铸，得到所述高强韧免热处理铝合金。
7.根据权利要求6所述的高强韧免热处理铝合金的制备方法，其特征在于，所述精炼除气的温度为720-740℃，过程中加入精炼剂的量为熔体重量的0.1-0.6%。
8.一种权利要求1～5任一项所述高强韧免热处理铝合金在压铸汽车零部件中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述压铸为高压压铸，铸造压力为350-450bar，压射速度为3-6m/s，真空度<50mbar，压铸温度为680-720℃，模具温度为190-230℃。
说明书
技术领域
[0001]本发明属于免热处理
铝合金材料技术领域，具体涉及一种高强韧免热处理铝合金及其制备方法。
背景技术
[0002]
新能源汽车一体化压铸车身零部件已被广泛应用，通过压铸一体成型的方式相比传统多个零部件连接工艺，实现了高度集成化，大幅降低了制造成本、有效提升整车生产效率。其中，将免热处理铝合金作为一种重点开发的材料已达成共识，如Silafont-36、Castasil-37铝合金，C611合金，Al-Si-Cu、Al-Si-Mg系等免热处理合金。免热处理铝合金的主要特点：如Silafont-36通过添加适量的Mn元素，降低Fe含量，有效改善了粘模问题，通过添加Sr元素来改善合金的延展性、铸造性、工艺流动性以及焊接性;Castasil-37铝合金中添加了一定含量的Zr、Mo元素，同时将Mg含量降低，提高了合金的铸造性;专利公开号为CN113755722A的发明专利中，免热处理铝合金的屈服强度可达130MPa，伸长率大于10%;专利公开号为CN114411020A的发明专利中，非热处理铝合金，其延伸率达10-15%。
[0003]随着一体化压铸技术的大范围普及应用，免热处理铝合金一些潜在的问题逐渐凸显出来，尤其大尺寸结构的一体化压铸件通常出现材料流动性及产品充型性不好，铸件力学性能不均、压铸过程易粘模及冷却后产品变形等问题，且目前开发的多数免热处理铝合金以原生铝作为原料来生产铝合金，这样材料成本高、能源消耗大，碳排放量高，故未来满足绿色低碳的免热处理铝合金将有极大市场需求。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种高强韧免热处理铝合金及其制备方法。所提供的高强韧免热处理铝合金流动性及充型性好、铸造性能优异，压铸过程中铸件不粘模具，有利于提高产品合格率，铸件冷却后抵抗变形能力强，耐腐蚀性能好，经自然时效后具备高强高韧，产品性能稳定等特点，适用于大中型一体化新能源汽车的压铸结构件。该高强韧免热处理合金对Fe容忍度高，可100%使用再生铝为原料制备，合金制造成本得到显著降低，适应未来绿色低碳铝合金长期应用的发展目标。
[0005]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
[0006]本发明技术方案之一：提供一种高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
[0007]Si：6.8-9.3wt.%、Fe：0.1-0.41wt.%、Cu：0.01-0.24wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.08-0.55wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.016-0.041wt.%、Cr：0.001-0.11wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.001-0.05wt.%、Ga：0.001-0.015wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%和RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
[0008]在本发明的高强韧免热处理铝合金中，通过调整Si含量起到降低热膨胀系数的作用，进而提升合金流动性和充型性能，保证合金液能够快速平稳的充填到结构复杂、大型或超大型铸件单元的末端，以及充型不良的位置，保证结构件尺寸的稳定性，同时减少铸件疏松、缩孔等缺陷的产生。
[0009]多数免热处理铝合金Fe含量不高(Fe含量要求不大于0.15%)，而本发明的高强韧免热处理铝合金中Fe含量最高为0.41%，合金对Fe含量的容忍度得到大幅提升。本发明可使用再生铝为原料，再生铝本身高Fe含量可降低压铸的粘模倾向，以再生铝为原料也有利于改善免热处理铝合金容易粘模的问题。Fe含量高带来的害处为降低合金的延伸率，主要由于Fe在铝合金基体中多形成片状或长条状富铁相割裂基体，破坏合金组织的连续性。Ti在铝合金中是非常有效的晶粒细化剂，其作用为在铝基体中形成大量Al3Ti粒子，增加了结晶核心促进形核，还具有提高熔体的过冷度达到细化晶粒效果，起到提升合金强度和韧性的作用。
[0010]本发明的高强韧免热处理铝合金中Cu主要有固溶强化作用，此外还能保持合金时效析出相的稳定性，可使时效组织更为弥散均匀，提高强度的同时也改善合金的塑性，提高抗应力腐蚀能力。Cu还具有降低晶界与晶内的电位差、改变沉淀相结构和细化晶界沉淀相的作用，因而可改善合金的抗应力腐蚀性能。Sr主要在合金起到变质作用，使得共晶Si由针片状组织转变为细小的颗粒状、蠕虫状，还能起到细化α-Al作用。
[0011]
铝锭中普遍存在Na，而
废铝在重熔之后Na含量更高，由于Na熔点低且铝中几乎不溶解，在凝固过程中易吸附在枝晶表面或晶界形成NaAlSi化合物，产生脆性开裂即“Na脆”现象。在基体中加入微量元素Sb能生成Na3Sb化合物，可以使Na形成NaCl排入渣中。本发明在合金体系内加入微量Sb，尽可能地避免合金“Na脆”，对提高合金的韧性起到重要作用。Cr主要有微合金化作用，在合金体系中会形成(CrFe)Al7金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金的屈服强度有一定提升作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。Sn在基体中的弥散分布同样起到微合金化作用，可有效细化合金的晶粒，形成的细小的析出相对于塑性变形时位错的阻碍作用增强，一定程度提高合金强度。Sn、Cr、Sb三种元素的比例满足M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
[0012]本发明中RE
稀土化合物具有第二相强化作用，可有效地提升合金的强度、流动性，还具有净化铝液、减少压铸过程含气量等作用。Mn的加入能提高强度和硬度，另与Fe共同作用降低合金粘模倾向。Mg主要起到提升合金屈服强度的作用，且具有改善合金流动性、耐蚀性等作用，但Mn、Mg元素加入会扰乱基体中α-Al晶粒的分布均匀性，经过发明人的多次实践，得出在免热处理合金中加入微量Ga，可以很好地改善晶粒的分布，分析主要是在合金的预结晶阶段对晶界有一定的推动作用，能有效减少合金预结晶产生的现象，另外促进Mg在晶界的强化相Mg2Si析出。合金添加微量Hf具有优异的异质形核能力，使晶粒细化作用明显，Hf在合金基体中还可形成Al3Hf，Al3Hf是一种高温稳定化合物，能够提升合金的耐热性能。同时发明人研究中发现当RE、Ga、Hf三种元素加入合金基体后不仅能单独发挥自有的强化作用，且相互之间起到作用可大幅提升凝固过程的异质形核率、极大的细化α-Al晶粒、抑制预结晶组织形成，并提升耐高温的性能、以及合金的流动充型性能等。控制RE、Ga、Hf的含量满足N=10×RE/(Ga+Hf)，1
[0013]优选地，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
[0014]Si：6.8-7.6wt.%、Fe：0.36-0.41wt.%、Cu：0.18-0.24wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.35-0.55wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.016-0.031wt.%、Cr：0.005-0.11wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.001-0.035wt.%、Ga：0.009-0.015wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%、RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
[0015]在合金成分的配比中，通过微调合金中的某些主要元素如Si、Fe、Mg的成分范围，对于Si和Fe在实际压铸场景中成分存在不同高低波动时可进行选择，以达到不同的使用需求，实现合金性能进一步提高。
[0016]更优选地，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
[0017]Si：7.1wt.%、Fe：0.41wt.%、Cu：0.22wt.%、Mn：0.56wt.%、Mg：0.36wt.%、Ti：0.11wt.%、Sr：0.028wt.%、Cr：0.008wt.%、Sb：0.006wt.%、Sn：0.02wt.%、Ga：0.012wt.%、Hf：0.015wt.%、RE：0.09wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，所述RE由La：40wt.%和Ce：60wt.%组成。
[0018]优选地，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
[0019]Si：7.6-9.3wt.%、Fe：0.1-0.35wt.%、Cu：0.01-0.18wt.%、Mn：0.4-0.7wt.%、Mg：0.08-0.35wt.%、Ti：0.06-0.18wt.%、Sr：0.031-0.041wt.%、Cr：0.001-0.005wt.%、Sb：0.001-0.01wt.%、Sn：0.035-0.05wt.%、Ga：0.001-0.009wt.%、Hf：0.01-0.04wt.%、RE：0.005-0.11wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，且设M=100×Sn/(Cr+Sb)，1
[0020]在合金成分的配比中，通过微调合金中的某些主要元素如Si、Fe、Mg的成分范围，对于Si和Fe在实际压铸场景中成分存在不同高低波动时可进行选择，以达到不同的使用需求，实现合金性能进一步提高。
[0021]更优选地，所述高强韧免热处理铝合金，除Al外，按照质量百分比计，还包括以下组分：
[0022]Si：8.5wt.%、Fe：0.14wt.%、Cu：0.17wt.%、Mn：0.67wt.%、Mg：0.24wt.%、Ti：0.15wt.%、Sr：0.036wt.%、Cr：0.005wt.%、Sb：0.008wt.%、Sn：0.04wt.%、Ga：0.006wt.%、Hf：0.018wt.%、RE：0.08wt.%;其中，杂质总量不超过0.2wt.%，所述RE由La：50wt.%、Ce：40wt.%和Gd：10wt.%组成。
[0023]本发明技术方案之二：提供一种上述高强韧免热处理铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0024]按照所述高强韧免热处理铝合金的成分配比计算备料，将除Mg和Ga外的其他原料熔化，而后将Mg和Ga压入熔体中熔化;再依次经过精炼除气、扒渣、成分检测和调节、浇铸，得到所述高强韧免热处理铝合金。
[0025]优选地，所述精炼除气的温度为720-740℃，过程中加入精炼剂的量为熔体重量的0.1-0.6%。
[0026]本发明技术方案之三：提供一种上述高强韧免热处理铝合金在压铸汽车零部件中的应用。
[0027]优选地，所述压铸为高压压铸，铸造压力为350-450bar，压射速度为3-6m/s，真空度<50mbar，压铸温度为680-720℃，模具温度为190-230℃。
[0028]本发明的有益技术效果如下：
[0029]本发明提供的高强韧免热处理铝合金流动性好，可解决大型一体化压铸结构件充型不良、远端力学性能差的问题，且对Fe有高容忍度。该合金中的铝可全部以再生铝为原料，所得铝合金压铸F态力学性能的最大抗拉强度可达320MPa，最大屈服强度可达167MPa，最大断后伸长率为17.6%，流动性测试结果最大为1150mm，折弯角最大为41.6°。相比原生铝，以再生铝为原料减碳排放量比例达98.6%，不仅制造成本得到显著降低，也更适应未来绿色低碳铝合金长期应用的发展目标。
附图说明
[0030]图1为利用实施例3的铝合金压铸的产品的金相组织图。
[0031]图2为利用实施例5的铝合金压铸的产品的金相组织图。
[0032]图3为利用实施例7的铝合金压铸的产品拉断后断口的扫描电镜图。
[0033]图4为利用实施例3、实施例5和实施例7的铝合金压铸的产品进行折弯角测试后样品的实物图。
[0034]图5是利用实施例3的铝合金压铸的产品进行流动性测试后样品的实物图。
具体实施方式
[0035]现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
[0036]需要指出的是，本发明未详细述及之处均为本领域的常规操作手段，且并非本发明重点。
[0037]另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
[0038]除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
[0039]关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
[0040]本发明实施例及对比例中所用原料包括：再生铝、AlSi中间合金、AlFe中间合金、AlCu中间合金、AlMn中间合金、AlTi中间合金、AlSr中间合金、AlCr中间合金、AlSb中间合金、AlHf中间合金、Sn块、RE混合稀土块、Mg块和Ga块，根据不同的实施例和对比例进行配料。
[0041]实施例1
[0043]S1、备料预热：按照表1中的组分进行备料，将备好的原料放置于干燥箱预热烘干。
[0044]S2、熔炼合金：将熔化炉炉温设置为740℃，保温，再将再生铝原料投入熔化炉，然后加入AlSi中间合金、AlFe中间合金、AlCu中间合金、AlMn中间合金、AlTi中间合金、AlSr中间合金、AlCr中间合金、AlSb中间合金、AlHf中间合金、Sn块及RE混合稀土(La：50wt.%、Ce：50wt.%)，待熔化完成后降温至720℃，用钟罩工具将Mg块压入坩埚底部熔化防止Mg在液面燃烧，之后将铝箔包裹好的Ga块压入坩埚底部熔化。
[0045]S3、精炼除气扒渣：740℃熔体精炼除气，精炼剂加入量为熔体质量分数的0.5%，精炼除气时间10min，之后将精炼产生的浮渣扒去，静置15min。
[0046]S4、浇注工序：浇注成分小样做光谱分析，成分合格后将合金液浇注在铸锭模具中，冷却后得到免热处理再生铝合金铸锭。
[0047]S5、高压压铸：将合金铸锭进行高压压铸，压铸相关的工艺参数设定为铸造压力350bar，压射速度6m/s，真空度<50mbar，压铸温度680℃，模具温度190℃;压铸产品为新能源汽车一体化压铸车身后地板，此产品的平均厚度为3mm。
[0048]实施例2
[0049]免热处理再生铝合金的制备：
[0050]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0051]实施例3
[0052]免热处理再生铝合金的制备：
[0053]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0054]实施例4
[0055]免热处理再生铝合金的制备：
[0056]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：55wt.%、Ce：45wt.%，制备步骤同实施例1。
[0057]实施例5
[0058]免热处理再生铝合金的制备：
[0059]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：60wt.%、Ce：40wt.%，制备步骤同实施例1。
[0060]实施例6
[0061]免热处理再生铝合金的制备：
[0062]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0063]实施例7
[0064]免热处理再生铝合金的制备：
[0065]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0066]实施例8
[0067]免热处理再生铝合金的制备：
[0068]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：55wt.%、Ce：45wt.%，制备步骤同实施例1。
[0069]实施例9
[0070]免热处理再生铝合金的制备：
[0071]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：55wt.%、Ce：40wt.%、Gd：5wt.%，制备步骤同实施例1。
[0072]实施例10
[0073]免热处理再生铝合金的制备：
[0074]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：55wt.%、Ce：40wt.%、Gd：5wt.%，制备步骤同实施例1。
[0075]对比例1
[0076]免热处理再生铝合金的制备：
[0077]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0078]对比例2
[0079]免热处理再生铝合金的制备：
[0080]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0081]对比例3
[0082]免热处理再生铝合金的制备：
[0083]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0084]对比例4
[0085]免热处理再生铝合金的制备：
[0086]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0087]对比例5
[0088]免热处理再生铝合金的制备：
[0089]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0090]对比例6
[0091]免热处理再生铝合金的制备：
[0092]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0093]对比例7
[0094]免热处理再生铝合金的制备：
[0095]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0096]对比例8
[0097]免热处理再生铝合金的制备：
[0098]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0099]对比例9
[0100]免热处理再生铝合金的制备：
[0101]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0102]对比例10
[0103]免热处理再生铝合金的制备：
[0104]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0105]对比例11
[0106]免热处理再生铝合金的制备：
[0107]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：40wt.%、Ce：60wt.%，制备步骤同实施例1。
[0108]对比例12
[0109]免热处理再生铝合金的制备：
[0110]成分表见表1，其中，RE混合稀土为La：50wt.%、Ce：40wt.%、Gd：10wt.%，制备步骤同实施例1。
[0111]表1各组免热处理再生铝合金成分表(wt.%)
[0112]
编号SiFeCuMnMgTiSrCrSbSnGaHfREAl实施例16.80.350.210.650.550.150.0300.0600.0080.0150.0130.0200.101余量实施例27.00.380.180.610.480.130.0270.0050.0050.0090.0090.0140.005余量实施例37.10.410.220.560.360.110.0280.0080.0060.0200.0120.0150.090余量实施例49.30.120.010.580.260.080.0410.0030.0060.0350.0010.0100.110余量实施例57.60.280.190.530.350.150.0320.1100.0010.0370.0080.0120.087余量实施例68.30.220.160.400.330.140.0310.0050.0030.0360.0090.0400.075余量实施例78.50.140.170.670.240.150.0360.0050.0080.0400.0060.0180.08余量实施例87.80.260.130.620.130.060.0370.0010.0100.0500.0140.0160.005余量实施例98.00.100.150.490.080.170.0330.0050.0070.0420.0080.0330.006余量实施例106.90.380.240.700.500.180.0160.0060.0090.0350.0140.0120.055余量对比例17.10.410.220.560.360.110.0280.0080.0060.020--0.090余量对比例27.10.410.220.560.360.110.0280.008-0.0200.012--余量对比例37.10.410.220.560.360.110.028-0.006-0.012-0.090余量对比例47.10.410.220.560.360.110.0280.008---0.015-余量对比例57.10.410.220.560.360.110.0280.008-----余量对比例68.50.140.170.670.240.150.036---0.0060.0180.080余量对比例78.50.140.170.670.240.150.0360.005-0.040-0.018-余量对比例88.50.140.170.670.240.150.0360.005---0.0180.080余量对比例98.50.140.170.670.240.150.036-0.008---0.080余量对比例108.50.140.170.670.240.150.036------余量对比例117.10.410.220.560.360.110.0280.110.010.0010.0150.040.005余量对比例128.50.140.170.670.240.150.0360.110.010.0010.0150.040.005余量
[0113]在实施例1-10及对比例1-12的铸件产品本体上取样切割制备拉伸试片，金相样品以及折弯角试片，按照GB/T 228.1标准进行拉伸力学性能测试，按照JB/T 7946.1标准进行金相组织及断口微观扫描电镜分析，按照VDA238-100标准进行折弯角测试，以及流动性测试。
[0114]测试结果见表2。
[0115]表2各组免热处理再生铝合金力学性能
[0116]
[0117]从表2的力学性能测试结果中可以分析出，本发明所添加的Cr、Sb、Sn、Ga、Hf、RE进行一种或多种省略时，合金的力学性能、流动性有所降低，折弯角变小。通过实施例3与对比例1-5、实施例7与对比例6-10对照实验后进行比较，当合金中不添加Cr、Sb、Sn、Ga、Hf、RE其中的某几种元素时，合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率及折弯角均出现不同程度的降低，且合金流动性变差;此外如实施例3与对比例11、实施例7与对比例12比较，实验表明当合金的质量百分比关系不满足1
[0118]本发明的免热处理铝合金压铸的试件兼具高屈服强度和高延伸率，流动性能与AlSi10MnMg相当，折弯角大，材料在铆接时不会开裂。
[0119]通过观察实施例的压铸过程，能够看到本发明的免热处理铝合金在压铸过程中铸件不粘模，流动性测试结果良好。
[0120]图1为利用实施例3的铝合金压铸的产品的金相组织图，图2为利用实施例5的铝合金压铸的产品的金相组织图。
[0121]从图1和图2中可以看到，金相组织中α-Al晶粒尺寸细小均匀分布，基体无粗大的预结晶组织，合金变质效果良好。
[0122]图3为利用实施例7的铝合金压铸的产品拉断后断口的扫描电镜图。
[0123]从图3中可以看出，样品的断口处韧窝致密、大小均匀，为典型的韧性断裂，表明材料具有高强度高韧性特点。
[0124]图4为利用实施例3、实施例5和实施例7(分别对应3501、3502和3503)的铝合金压铸的产品进行折弯角测试后样品的实物图。
[0125]图5是利用实施例3的铝合金通过压铸方式进行流动性测试后样品的实物图。
[0126]综合以上结果可表明，本发明在铝合金中添加了微量元素Cr、Sb、Sn、Ga、Hf以及RE并按照一定的配比加入基体中，主要通过不同元素相互协同作用，起到优化合金性能的效果。有效提高了铝合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率表现，折弯角有显著提高，流动性能也保持在良好水平。
[0127]以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
说明书附图(5)
声明：
“高强韧免热处理铝合金及其制备方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：北方有色网
来源：山西瑞格金属新材料有限公司
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