一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料及其制備方法技術(shù)

技術(shù)編號：42674909 閱讀：25 留言：0更新日期：2024-09-10 12:27

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料及其制備方法，屬于鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，所述鋁合金材料按質(zhì)量百分比包括如下成分：S?i：8.50?10.50wt％；Cu：0.02?0.05wt％；Mn：0.35?0.60wt％；Mg：0.01?0.06wt％；T?i：0.05?0.15wt％；Sr：0.015?0.025wt％；B：0.03?0.1wt％；Y：0.5?1.0wt％；余量為A?l；不可避免的雜質(zhì)含量小于0.05wt％。本發(fā)明專利技術(shù)加入了鋁銅合金和鋁鎂合金，同時(shí)以鋁鈦合金細(xì)化體系晶粒組織，以鋁鈦硼桿強(qiáng)化體系中的晶界，增強(qiáng)制成品的延展性；此外，還以釔元素、鍶元素和硼元素進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)協(xié)同增加制成品的導(dǎo)熱性能。

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【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于鋁合金材料，具體地，涉及一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料及其制備方法。

技術(shù)介紹

1、鋁是一種質(zhì)地輕、重量比強(qiáng)度高的金屬，熔點(diǎn)低、導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好。與其他金屬相比，鋁的密度相對較小，因此比較輕便，適合于制造各種工業(yè)產(chǎn)品。鋁合金所具有的特點(diǎn)包括良好的導(dǎo)熱性和延展性，即可以迅速的將熱量傳遞出去以及容易延展成形，在制造過程中可隨意改變其形狀。正因鋁合金擁有如上優(yōu)點(diǎn)，使其在工業(yè)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值，可被廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備、汽車制造、航空航天等領(lǐng)域。

2、現(xiàn)市面上研制高性能鋁合金材料的廠家眾多，但研制出的鋁合金材料其延展性和導(dǎo)熱性能都較為欠佳，使得制成的產(chǎn)品使用受限，難以發(fā)揮更大作用，因此，提供一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料既能滿足工業(yè)需求，也能推動合金材料領(lǐng)域的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料及其制備方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的鋁合金材料其延展性和導(dǎo)熱性能欠佳的問題。

2、本專利技術(shù)的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料，所述鋁合金材料按質(zhì)量百分比，包括如下成分：

4、si：8.50-10.50wt％；cu：0.02-0.05wt％；mn：0.35-0.60wt％；mg：0.01-0.06wt％；ti：0.05-0.15wt％；sr：0.015-0.025wt％；b：0.03-0.1wt％；y：0.5-1.0wt％；余量為al；不可避免的雜質(zhì)含量小于0.05wt％。</p>

5、一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

6、s1、根據(jù)上述高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的成分和配比稱取工業(yè)鋁錠、鋁-硅合金、鋁-銅合金、鋁-錳合金、鎂錠、鋁-鈦合金、鋁-鍶合金、鋁-硼合金、鋁-釔合金和鋁鈦硼桿并分別打磨去除氧化層、干燥、預(yù)熱；

7、s2、控溫將預(yù)熱后的工業(yè)鋁錠熔化，加入鋁-硅合金，加入鋁-銅合金，加入鋁-錳合金、鋁-鈦合金和鋁鈦硼桿，再加入鎂錠，熔化，得到熔體a，將熔體a攪拌均勻并靜置保溫，控溫加入鋁-鍶合金、鋁-硼合金和鋁-釔合金進(jìn)行熔化，得到熔體b，將熔體b攪拌均勻并靜置保溫，得到熔體c；

8、s3、向熔體c中加入精煉劑和除渣劑混合,并用氮?dú)鈬姶捣尤氲饺垠wc中控溫精煉除渣，靜置，扒渣后出爐澆鑄成型、自然冷卻，即得高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料成品。

9、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s1所述工業(yè)鋁錠純度為99.95wt.％，鋁-硅合金純度為al-20wt.％si，鋁-銅合金純度為al-50wt.％cu，鋁-錳合金純度為al-10wt.％mn，鎂錠純度為99.95wt.％，鋁-鈦合金純度為al-10wt.％ti，鋁-鍶合金純度為al-10wt.％sr，鋁-硼合金純度為al-3wt.％b，鋁-釔合金純度為al-10wt.％y，鋁鈦硼桿購于上海又豐合金材料有限公司、牌號為alti5b1。

10、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s1所述預(yù)熱為預(yù)熱至180-200℃。

11、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s2所述鋁-硅合金的加入方式為當(dāng)鋁錠部分熔化時(shí)加入；所述鋁-銅合金的加入方式為當(dāng)鋁-硅合金開始熔化時(shí)加入；所述鋁-錳合金、鋁-鈦合金和鋁鈦硼桿的加入方式為當(dāng)鋁-銅合金開始熔化時(shí)加入；所述鎂錠的加入方式為當(dāng)鋁-錳合金、鋁-鈦合金和鋁鈦硼桿全部熔化時(shí)通入高純氬氣保護(hù),控溫加入鎂錠，緩慢攪拌進(jìn)行熔化。

12、進(jìn)一步地，步驟s2所述控溫將預(yù)熱后的工業(yè)鋁錠熔化具體為：控溫710-730℃向石墨坩堝中加入預(yù)熱后的工業(yè)鋁錠進(jìn)行熔化；所述控溫加入鎂錠的溫度為680-690℃；所述將熔體a攪拌均勻并靜置保溫的時(shí)間為10-15min；所述控溫加入鋁-鍶合金、鋁-硼合金和鋁-釔合金進(jìn)行熔化的溫度為710-720℃；所述將熔體b攪拌均勻并靜置保溫的時(shí)間為10-15min。

13、進(jìn)一步地，所述鎂錠為用鋁箔包好的鎂錠。

14、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s3所述精煉劑牌號為yt-j-1，除渣劑牌號為yt-d-4；所述精煉劑和除渣劑的質(zhì)量比為2-3:1。

15、進(jìn)一步地，步驟s3所述精煉劑和除渣劑的總添加量為熔體c質(zhì)量的0.8-1％。

16、作為本專利技術(shù)的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟s3所述控溫精煉除渣的溫度為700-710℃；所述靜置的時(shí)間為5-6min。

17、本專利技術(shù)的有益效果：

18、(1)本專利技術(shù)加入了具有優(yōu)良延展性、可塑性的鋁銅合金和鋁鎂合金，同時(shí)以鋁鈦合金作為外來晶核細(xì)化體系晶粒組織，以鋁鈦硼桿強(qiáng)化體系中的晶界，從而增強(qiáng)了最終制成品的延展性。

19、(2)本專利技術(shù)以釔元素、鍶元素和硼元素進(jìn)行復(fù)合變質(zhì)協(xié)同增加了制成品的導(dǎo)熱性能。具體的，是以釔元素促進(jìn)固溶在鋁基體中的雜質(zhì)成分析出，降低鋁基體中元素的固溶度；以硼元素與析出的雜質(zhì)元素結(jié)合，使雜質(zhì)元素從固溶態(tài)變?yōu)槌恋響B(tài)，凈化熔體，消除雜質(zhì)元素對制成品導(dǎo)熱性能的影響；以鍶元素改善體系中共晶硅相的分布形態(tài)，增大共晶硅組織與鋁的接觸面積，即三者從不同方面協(xié)同增加了制成品的導(dǎo)熱性能。

本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

1.一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料，其特征在于，所述鋁合金材料按質(zhì)量百分比，包括如下成分：

2.一種如權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的成分和配比，所述制備方法包括如下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S1所述工業(yè)鋁錠純度為99.95wt.％，鋁-硅合金純度為Al-20wt.％Si，鋁-銅合金純度為Al-50wt.％Cu，鋁-錳合金純度為Al-10wt.％Mn，鎂錠純度為99.95wt.％，鋁-鈦合金純度為Al-10wt.％Ti，鋁-鍶合金純度為Al-10wt.％Sr，鋁-硼合金純度為Al-3wt.％B，鋁-釔合金純度為Al-10wt.％Y。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S1所述預(yù)熱為預(yù)熱至180-200℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S2所述鋁-硅合金的加入方式為當(dāng)鋁錠部分熔化時(shí)加入；所述鋁-銅合金的加入方式為當(dāng)鋁-硅合金開

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S2所述控溫將預(yù)熱后的工業(yè)鋁錠熔化具體為：控溫710-730℃向石墨坩堝中加入預(yù)熱后的工業(yè)鋁錠進(jìn)行熔化；所述控溫加入鎂錠的溫度為680-690℃；所述將熔體A攪拌均勻并靜置保溫的時(shí)間為10-15min；所述控溫加入鋁-鍶合金、鋁-硼合金和鋁-釔合金進(jìn)行熔化的溫度為710-720℃；所述將熔體B攪拌均勻并靜置保溫的時(shí)間為10-15min。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，所述鎂錠為用鋁箔包好的鎂錠。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S3所述精煉劑和除渣劑的質(zhì)量比為2-3:1。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S3所述精煉劑和除渣劑的總添加量為熔體C質(zhì)量的0.8-1％。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟S3所述控溫精煉除渣的溫度為700-710℃；所述靜置的時(shí)間為5-6min。

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【技術(shù)特征摘要】

1.一種高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料，其特征在于，所述鋁合金材料按質(zhì)量百分比，包括如下成分：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟s1所述工業(yè)鋁錠純度為99.95wt.％，鋁-硅合金純度為al-20wt.％si，鋁-銅合金純度為al-50wt.％cu，鋁-錳合金純度為al-10wt.％mn，鎂錠純度為99.95wt.％，鋁-鈦合金純度為al-10wt.％ti，鋁-鍶合金純度為al-10wt.％sr，鋁-硼合金純度為al-3wt.％b，鋁-釔合金純度為al-10wt.％y。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟s1所述預(yù)熱為預(yù)熱至180-200℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高導(dǎo)熱高延展鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟s2所述鋁-硅合金的加入方式為當(dāng)鋁錠部分熔化時(shí)加入；所述鋁-銅合金的加入方式為當(dāng)鋁-硅合金開始熔化時(shí)加入；所述鋁-錳合金、鋁-鈦合金和鋁鈦硼桿的加入方式為當(dāng)鋁-銅合金開始熔化時(shí)加入；所述鎂錠...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉彬彬，王大龍，李子建，趙沖輝，
申請(專利權(quán))人：廣州立中錦山合金有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：

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