一种用于汽车板材的压铸铝合金及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金加工领域，特别是一种用于汽车板材的压铸铝合金及其生产方法。
【背景技术】
[0002]在轻量化金属中，镁合金密度虽比铝合金小，但镁锭成本较高，且零件制造过程中还有许多技术障碍，如缺少高温压铸合金和设计数据，表面处理技术粗劣，结合水平低等，所以目前在汽车上的使用量相当有限；而航空航天用的钛合金虽有高的机械强度，但制造工艺困难和制造成本昂贵，导致钛合金无法大批量的应用于汽车生产。由于铝合金在成本、制造技术、机械性能、可持续发展(地壳中铝含量最多，占8.1% )等方面综合性能好，因此铝合金是现在及将来汽车工业中的首选轻金属材料。
[0003]目前，铝合金在汽车领域的应用主要集中在发动机构件和轮毂的铸造，而与此同时，铝合在汽车车身板材上的应用开始逐渐受到关注；其中，Al-Mg-Si系合金因具有优异的挤压性能、相对高的强度和耐腐蚀性而成为车身、门板等壳体构件的主要选择；然而，在铸造过程中，铝合金组分、熔炼和热处理工艺参数对板材性能都有重要影响，如何选择最优成分和最优工艺参数成为人们研究的重点。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种用于汽车板材的压铸铝合金及其生产方法，使汽车板材具有优良的机械性能。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0006]—种用于汽车板材的压铸铝合金，其组分及各组分的质量百分比为:Si3.5?6.2%, Mg2.2 ?2.9 %、Cu0.8 ?1.5 %、Zn0.5 ?1.2 %、Sr0.05 ?0.11 %、La0.05 ?
0.07%, Er0.02?0.04%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%，其余为A1。
[0007]优选的，所述用于汽车板材的压铸铝合金的组分及各组分的质量百分比为:Si5.5%、Mg2.6%、Cul.2%、ΖηΟ.9%、Sr0.08%、La0.06%、Er0.03%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%，其余为A1。
[0008]一种用于汽车板材的压铸铝合金的生产方法，包括以下步骤:
[0009](1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中，加热至730?750°C并搅拌使合金完全熔化，然后加入电解铜、铝锌合金和镁锶合金，继续升温至780?80(TC，待合金元素全部恪化后得铝合金恪液；
[0010](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750?770 °C，喷入精炼剂进行精炼处理，精炼完成后静置5?lOmin，将铝合金熔液的表面渣扒出，然后升温至750_760°C，加入细化剂和铝铒合金、铝镧合金，通入氩气进行除气精炼，除气时间为12?16min，除气完毕检验铝合金熔液成分，待检验合格后进行第二次扒渣，完成精炼过程；
[0011](3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C ;
[0012](4)压铸:将模具的型腔预热至220?230°C，再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中，其中充型开始时的熔液流速为0.26?0.30m/s、铸造压力为50?55MPa，充型率超过60%后，提高熔液的流速至1.7?1.9m/s、铸造压力为65?70MPa，直至充型压铸结束；
[0013](5)固溶淬火处理:淬火加热温度为535?540°C，淬火保温时间为50?60min，淬火转移时间< 28s，淬火后停放时间为3.5h ；
[0014](6)时效温度为150?160°C，时效时间为9h ;完成后得汽车板材成品。
[0015]本发明具有以下优点:
[0016](1)通过Al、Mg、Si等元素的合理配比，并特别添加了 La、Er元素，使铝合金具有优良的加工性能，且获得晶粒细小且分布均匀的铝合金组织，提高了铝合金的机械性能；
[0017](2)选择了适当的熔炼和热处理工艺参数，使铝合金在抗拉强度、屈服强度都有大幅提升，且韧性大、抗挤压性能好，还具有良好的耐腐蚀性。
【具体实施方式】
[0018]以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
[0019]实施例1
[0020]一种用于汽车板材的压铸铝合金，其组分及各组分的质量百分比为:Si5.5%、Mg2.6%,Cul.2%,Zn0.9%, Sr0.08%、La0.06%,Er0.03%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%，其余为A1。
[0021]上述用于汽车板材的压铸铝合金的生产方法，包括以下步骤:
[0022](1)熔化:先将纯铝、纯镁、铝硅合金加入熔炼炉中，加热至730?750°C并搅拌使合金完全熔化，然后加入电解铜、铝锌合金和镁锶合金，继续升温至780?80(TC，待合金元素全部恪化后得铝合金恪液；
[0023](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至750?770 °C，喷入精炼剂进行精炼处理，精炼完成后静置5?lOmin，将铝合金熔液的表面渣扒出，然后升温至750_760°C，加入细化剂和铝铒合金、铝镧合金，通入氩气进行除气精炼，除气时间为12?16min，除气完毕检验铝合金熔液成分，待检验合格后进行第二次扒渣，完成精炼过程；
[0024](3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C ;
[0025](4)压铸:将模具的型腔预热至220?230°C，再将步骤(3)处理后的铝合金熔液后压射到模具的型腔中，其中充型开始时的熔液流速为0.26?0.30m/s、铸造压力为50?55MPa，充型率超过60%后，提高熔液的流速至1.7?1.9m/s、铸造压力为65?70MPa，直至充型压铸结束；
[0026](5)固溶淬火处理:淬火加热温度为535?540°C，淬火保温时间为50?60min，淬火转移时间< 28s，淬火后停放时间为3.5h ；
[0027](6)时效温度为150?160°C，时效时间为9h ;完成后得汽车板材成品。
[0028]采用上述方法制得的铝合金，在室温下测试其机械性能:拉伸强度为330MPa，屈服强度为225MPa，延伸率为20.9%。
[0029]实施例2
[0030]一种用于汽车板材的压铸铝合金，其组分及各组分的质量百分比为:Si3.5%、Mg2.2%,Cu0.8%,Zn0.5%, Sr0.05%、La0.05%,Er0.02%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%，其余为A1。
[0031]上述用于汽车板材的压铸铝合金的生产方法，包括以下步骤:
[0032](1)熔化:先将