一种高热导率铝合金型材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高热导率铝合金型材及其制备方法，按质量百分数比该合金化学成分为：Mg0.2-0.4、Fe0.4-0.8、Ag0.6-1.2、Cu1.0-1.5、Si0.25-0.45、Mn0.3-0.5、Zn0.15-0.25、Ce0.04-0.06、Dy0.02-0.05、Eu0.015-0.035，余量为Al。本发明制得的铝合金型材热导率高，热导率在240-260Wm-1k-1，具有优异的散热性能，同时具有良好的力学性能，完全满足电子电器对于具有更高导热性能的铝合金材料的要求。
【专利说明】一种高热导率铝合金型材及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高热导率铝合金型材及其制备方法，属于铝合金材料领域。
【背景技术】
[0002]铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，易于加工，可制成各种型材，具有优良的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。铝合金型材广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造、建筑装修、化学工业等，是一种重要的有色金属结构材料。随着电子电器产品倾向于高速化、小型化，对铝合金型材热导率高的要求日益提高，然而现有的铝合金型材的散热性能已难以满足要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高热导率铝合金型材及其制备方法，提高铝合金型材的散热 性能。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
一种高热导率铝合金型材，按质量百分数比该合金化学成分为:Mg 0.2-0.4、Fe 0.4-0.8, Ag 0.6-1.2, Cu 1.0-1.5, Si 0.25-0.45, Mn 0.3-0.5, Zn 0.15-0.25, Ce
0.04-0.06、Dy 0.02-0.05, Eu 0.015-0.035，余量为 Al。
[0005]本发明高热导率铝合金型材的制备方法，包括以下步骤:
(O按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达705-725°C时，依次加入Al-15wt%Cu中间合金、Al-10wt%Mg中间合金、Al-5wt%Mn中间合金，搅拌均匀后继续升温至720-740°C，依次加入Al-10wt%Ag中间合金、Al_5wt%Fe中间合金，炉料全部熔化后，搅拌10-15min，使成分均匀，调整温度至715_735°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.5-2%，精炼15-20min后扒渣，静置10_15min，调整温度至700-72(TC，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15_20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为1.8-2.4L/min通氩气除气精炼10_15min，扒渣，升温至720-740°C，保温静置15-20min后即可出炉浇注，浇注温度为670_690°C ；
(2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至710-730°C，待其完全熔化后，搅拌15-25min后进行第二次取样分析，然后调整温度至690-710°C，以气体流量为1.5-2.0L/min通50%N2+50%C12混合气体除气精炼15_20min，扒渣后静置20_30min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为650-670°C ；
(3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在280-320°C下保温2-3h，空冷至室温，再在420-460°C下保温5_10h，然后强风冷却至150_200°C后放入0-5°C冰水中冷却至50°C以下，再在475-495°C下保温10_15h，空冷至室温；
(4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为460-480°C，挤压速率为10-15m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为2-3% ；(5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在80-100°C下保温15-20h，空冷至室温，再在120-150°C下保温10-15h，空冷至室温，再在180_240°C下保温l_2h，出炉空冷至室温。
[0006]所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8_14、碳酸钙16-22、木炭粉 10-15。
[0007]本发明的有益效果:
本发明制得的铝合金型材热导率高，热导率在240-2601111-1!^1,具有优异的散热性能，同时具有良好的力学性能，完全满足电子电器对于具有更高导热性能的铝合金材料的要求。
【具体实施方式】
[0008]实施例
一种高热导率铝合金型材，按质量百分数比该合金化学成分为:Mg 0.2-0.4、Fe 0.4-0.8, Ag 0.6-1.2, Cu 1.0-1.5, Si 0.25-0.45, Mn 0.3-0.5, Zn 0.15-0.25, Ce0.04-0.06、Dy 0.02-0.05, Eu 0.015-0.035，余量为 Al。
[0009]高热导率铝合金型材的制备方法，包括以下步骤:
(1)按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达715°C时，依次加入Al-15wt%Cu中间合金、Al-10wt%Mg中间合金、Al-5wt%Mn中间合金,搅拌均匀后继续升温至730°C,依次加入Al-10wt%Ag中间合金、Al_5wt%Fe中间合金,炉料全部熔化后,搅拌15min，使成分均匀，调整温度至725°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.8%，精炼20min后扒洛，静置15min，调整温度至710°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15_20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为2.2L/min通氩气除气精炼15min，扒洛，升温至730°C，保温静置20min后即可出炉浇注，浇注温度为680°C ；
(2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至720°C，待其完全熔化后，搅拌20min后进行第二次取样分析，然后调整温度至705 °C，以气体流量为1.6L/min通50%N2+50%C12混合气体除气精炼15min，扒渣后静置20min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为660°C ；
(3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在300°C下保温3h，空冷至室温，再在450°C下保温8h，然后强风冷却至180°C后放入1°C冰水中冷却至50°C以下，再在485°C下保温12h，空冷至室温；
(4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为470°C，挤压速率为12m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为2.5% ；
(5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在90°C下保温16h，空冷至室温，再在140°C下保温12h，空冷至室温，再在220°C下保温lh，出炉空冷至室温。
[0010]所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠20、氟酸钛钾10、氯化钾35、氯化锌15、硫酸钠4、五氯化磷10、氟硼酸钠12、氟化铝10、碳酸钙18、木炭粉10。
[0011] 经检验，所得铝合金型材的主要性能为:抗拉强度达到436MPa，屈服强度达到311Pa，伸长率为12.7%，热导率在25811111'
【权利要求】
1.一种高热导率铝合金型材，其特征在于，按质量百分数比该合金化学成分为:Mg 0.2-0.4, Fe 0.4-0.8, Ag 0.6-1.2, Cu 1.0-1.5, Si 0.25-0.45, Mn 0.3-0.5, Zn0.15-0.25, Ce 0.04-0.06, Dy 0.02-0.05, Eu 0.015-0.035，余量为 Al。
2.如权利要求1所述的高热导率铝合金型材的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (O按配方配比计算称取炉料，取铝锭加入熔化炉中加热熔化，当熔液温度达705-725°C时，依次加入Al-15wt%Cu中间合金、Al-10wt%Mg中间合金、Al-5wt%Mn中间合金，搅拌均匀后继续升温至720-740°C，依次加入Al-10wt%Ag中间合金、Al_5wt%Fe中间合金，炉料全部熔化后，搅拌10-15min，使成分均匀，调整温度至715_735°C，通过氮气将精炼剂吹入至熔液面2/3处进行精炼，精炼剂用量为熔液重量的1.5-2%，精炼15-20min后扒渣，静置10_15min，调整温度至700-720°C，加入其它剩余元素合金成分，搅拌15_20min后，取样分析、调整至合格；以气体流量为1.8-2.4L/min通氩气除气精炼10_15min，扒渣，升温至720-740°C，保温静置15-20min后即可出炉浇注，浇注温度为670_690°C ； (2)将步骤(1)得到的铸坯加入到熔化炉中，加热至710-730°C，待其完全熔化后，搅拌15-25min后进行第二次取样分析，然后调整温度至690-710°C，以气体流量为1.5-2.0L/min通50%N2+50%C12混合气体除气精炼15_20min，扒渣后静置20_30min，取样进行炉前快速分析，分析结果符合合金成分要求即可出炉浇注，浇注温度为650-670°C ； (3)将步骤(2)得到的重熔铸坯在均匀化处理炉中进行均匀化处理:先在280-320°C下保温2-3h，空冷至室温，再在420-460°C下保温5_10h，然后强风冷却至150_200°C后放入0-5°C冰水中冷却至50°C以下，再在475-495°C下保温10_15h，空冷至室温； (4)将均匀化后的铸坯挤压成型，挤压温度为460-480°C，挤压速率为10-15m/min，然后将挤出的型材采用在线风冷或水雾冷却淬火，淬火后进行拉伸矫直，拉伸变形量为2-3% ； (5)将拉伸矫直后的铝合金型材进行时效处理:先在80-100°C下保温15-20h，空冷至室温，再在120-150°C下保温10-15h，空冷至室温，再在180_240°C下保温l_2h，出炉空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的高热导率铝合金型材的制备方法，其特征在于，所述的精炼剂由以下重量份的的组分组成:硝酸钠18-24、氟酸钛钾5-10、氯化钾33-41、氯化锌15-20、硫酸钠3-8、五氯化磷10-15、氟硼酸钠12-18、氟化铝8_14、碳酸钙16-22、木炭粉10-15。
【文档编号】C22F1/057GK103898383SQ201410115630
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】张广勋, 沈勇, 祁仁华 申请人:安徽家园铝业有限公司