包含钛化合物的高弹性铝合金及用于生产其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高弹性铝合金以及用于生产高弹性铝合金的方法。具体地，高弹性铝 合金包含钛化合物，其包含三铝化钛（Al3Ti)和二硼化钛（TiB2)相作为增强相，从而显著改 善铝合金的弹性并保持可铸性。
【背景技术】
[0002] 本发明涉及用于铸件的高弹性铝材料，用于改善强度和噪声、振动、和粗糙度 (NVH)特性。
[0003] 在相关技术中，为了增加铝合金的弹性，可以以粉末形式形成基于金属的化合物 的增强相，如碳纳米管（CNT)等。然而，不可能获得成本竞争力。此外，当在合金的铸造过 程中施加粉末形式的增强相时，可能恶化与铝（Al)基质和其分散体的润湿性。尤其是，当 使用过共晶体铝铸造材料时，仅可以应用低压铸造过程，并且由于粗糙的Si颗粒，加工过 共晶体铝铸造材料可能是困难的。
[0004] 因此，期望优化基于钛的化合物的形成，其可以大大有助于改善弹性，其中施加三 铝化钛（Al3Ti)和二硼化钛（TiB 2)相作增强相，以及实现高弹性材料，其可以应用于一般的 铸造过程，包含高压铸造过程并具有均匀性，以最大化弹性和改善再现性。
[0005] 已经提供的相关技术的上述描述仅用于帮助理解本发明的背景，而不应该被认为 是对应于本领域技术人员已知的相关技术。
【发明内容】
[0006] 本发明提供了高弹性铝合金和用于生产高弹性铝合金的方法。具体地，高弹性铝 合金可以包含钛化合物，其可以包含Al 3Ti和TiB2相作为增强相，从而通过降低高弹性铝合 金的熔点增加弹性和改善可铸性。
[0007] 在一个方面，提供了包含钛化合物的高弹性铝合金。
[0008] 在一种示例性实施方式中，高弹性铝合金可以包含Ti和B。具体地，钛（Ti)和硼 (B)的成分（摩尔）比可以是约3.5至约6 : 1的范围，基于高弹性铝合金的总重量，可以 以约0. 5至2wt%的量包含B，以及A13Ti和TiB2相均可以作为增强相包含在其中。
[0009] 应当理解的是，除非另有说明，如本文所披露的合金成分的重量百分比是基于高 弹性铝合金的总重量。
[0010] 在一种示例性实施方式中，基于高弹性铝合金的总重量，包含钛化合物的高弹性 铝合金可以包含：约5. 0至13. Owt %的量的硅（Si);约0. 0至I. 3wt %的量的铁（Fe);约 0· 0至0· 5wt %的量的锰（Mn);约0· 0至0· 3wt %的量的镁（Mg);约0· 0至L Owt %的量 的锌（Zn);约0· 0至0· 5wt%的量的镍（Ni);约0· 0至0· 3wt%的量的锡（Sn);约L 5至 3. 5wt%的量的铜（Cu);约0. 5至2wt%的量的硼⑶；包含使得Ti和B的成分比为约3. 5 至约6 : 1的钛（Ti);以及作为余量的铝。具体地，Al3Ti和1^2相可以作为增强相包含 在高弹性铝合金中。 toon] 在一种示例性实施方式中，高弹性铝合金可以基本上组成自或组成自上文所披露 的组分，高弹性铝合金可以基本上组成自或组成自：约5.0至13. Owt%的量的硅（Si);约 0· 0至I. 3wt %的量的铁（Fe);约0· 0至0· 5wt %的量的猛（Mn);约0· 0至0· 3wt %的量 的镁（Mg);约0· 0至1.0 wt%的量的锌（Zn);约0· 0至0· 5wt%的量的镍（Ni);约0· 0至 0· 3wt%的量的锡（Sn);约L 5至3. 5wt%的量的铜（Cu);约0· 5至2wt%的量的硼（B);包 含使得Ti和B的成分（摩尔）比为约3. 5至约6 : 1的钛（Ti);以及作为余量的铝，所有 上述wt. %值均基于高弹性铝合金的总重量。
[0012] 在另一个方面，提供了用于生产包含钛化合物的高弹性铝合金的方法。
[0013] 在一种示例性实施方式中，该方法可以包括以下步骤：加料步骤：将A1、A1-B母合 金、Al-Ti母合金、或Ti原材料加入熔炉，使得Ti和B的成分比可以为约3. 5至约6 : 1的 范围内以及可以以约〇. 5至2wt %的量包含B ;初步搅拌步骤：搅拌熔融金属，使得可以形 成作为增强相的A13Ti和TiB2相以促进反应；以及添加步骤：加入另外的元素；以及第二 搅拌步骤：搅拌熔融金属，使得可以将形成的增强相均匀分散在熔融金属中。
[0014] 在某种示例性实施方式中，Al-B母合金可以组成自约3至8wt %的B和余量的Al。
[0015] 在某种示例性实施方式中，Al-Ti母合金可以组成自约5至10wt%的Ti和余量的 Al0
[0016] 在某种示例性实施方式中，可以以约0. 3wt %或更小但大于Owt %的量包含锑 (Sb)。
[0017] 进一步提供了车辆和车辆部件，其包含一种或多种本文披露的合金。优选的是包 含如本文所披露的合金的车辆部件。
[0018] 下文披露本发明的其它方面。
【附图说明】
[0019] 依据以下详细描述并参照附图，将更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特点 和优点，其中：
[0020] 图1示出按照本发明的示例性实施方式的示例性铝合金的微观视图，其中同时包 含 Al3Ti 和 TiB2 相。
[0021] 图2示出按照本发明的示例性实施方式的示例性铝合金的微观视图，其中未将Sb 加入错合金。
[0022] 图3示出按照本发明的示例性实施方式的示例性铝合金的微观视图，其中将Sb加 入错合金。
【具体实施方式】
[0023] 本文中使用的术语仅用于描述特定实施方式而不是旨在限制本发明。如在本文中 所使用的，除非上下文另有明确说明，单数形式"一"、"一种"和"该"旨在还包含复数 形式。应当进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语"包含"是指明存在陈述的特 点、整数、步骤、操作、元素和/或成分，但并不排除存在或添加一种或多种的其它特点、整 数、步骤、操作、元素、成分、和/或它们的组。如在本文中所使用的，术语"和/或"包含一 个或多个相关所列项的任何和所有组合。
[0024] 除非特别说明或依据上下文中显而易见的，如在本文中所使用的，术语"约"被理 解为在本领域的正常容差的范围内，例如在平均值的两个标准偏差内。"约"可以理解为在 规定值有 10%。9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0· 5%、0· 1%、0· 05%、或 0· 01% 内。除非上下文另有明确规定，本文提供的所有数值都是由术语"约"加以修饰。
[0025] 应当理解的是，如在本文中所使用的，术语"车辆"或"车辆的"或其它类似术 语包含一般的机动车辆如载客汽车，包含多用途运动车（SUV)、公共汽车、货车、各种商用 车，船舶，包含各种各样的小船和船舶，飞机等，并且包含混合动力车、电动车、插入式混合 电动车、氢动力车辆和其它替代燃料车（例如源自不同于石油的资源的燃料）。如本文中提 及的，混合动力车是这样的车辆，其具有两种或更多种动力源，例如汽油动力和电动车辆。
[0026] 在下文中，将参照附图来描述本发明的示例性实施方式。
[0027] 本发明提供了高弹性铝合金，其可以包含Al3Ti和TiB2相作为增强相，从而增加弹 性，改善可铸性（通过降低合金的烙点），以及抑制夹杂物和气体缺陷（gas defect)。
[0028] 在一种示例性实施方式中，高弹性铝合金可以包含钛化合物。具体地，高弹性铝合 金可以包含量为约〇. 5至2wt % B的硼（B)并且同时包含Al3Ti和T