CN108265206A - 高强度高散热铝合金压铸件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了高强度高散热铝合金压铸件。该铝合金压铸件包括依次连接的支撑层、中间层及散热层；支撑层包括以下组分：Al、Si、Mg、Cu、Ti、Cr、Bi、C、As；中间层包括以下组分：Al、Mg、Zn、Ga、Yb、Ti、C、Mn、Bi；散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，导热部连接中间层；导热部包括如下组分：Cu、Al、Mg、Fe、Mn、Ti、Cr以及V；传热部包括如下组分：Cu、Al、Mg、Fe、Mn、Ti、Cr以及V；散热部包括如下质量份的各组分：Al、Si、Mg、Cu、Fe、Mn、Ti、Cr以及V。本发明所述高强度高散热铝合金压铸件，强度高、塑性高、散热性能好。

Description

高强度高散热铝合金压铸件
技术领域
本发明涉及铝合金压铸件技术领域、具体涉及高强度高散热铝合金压铸件。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。
铝合金具有很好的铸造流动性，同时还有很好机械加工性能，广泛用于电子电器、五金制品等领域。随着汽车轻量化的发展，大量汽车受力结构件急需采用铝合金来代替传统的钢铁，如汽车控制臂、转向节、减震塔、制动器卡钳等，已达到车身轻量化的目的。但现有压铸铝合金虽然具有很好的铸造流动性和机械加工性能，但普遍存在强度较低、塑性较差等问题，难以满足汽车对受力结构件的高强度、高断裂性和高抗疲劳性能的要求。
而且，当铝合金用于例如发动机上时，还要求其具有一定的散热功能，但是目前的铝合金的散热性能较低，使得其使用受限。
发明内容
基于此、本发明提供一种高强度、高塑性及散热性能好的高强度高散热铝合金压铸件。
为了实现本发明的目的、本发明采用以下技术方案：
一种高强度高散热铝合金压铸件，其包括：依次连接的支撑层、中间层及散热层；
所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 75-95份、Si 6.5份-7.5份、Mg 0.6份-0.9份、Cu 0.3份-0.5份、Ti 0.1份-0.3份、Cr 0.05份-0.15份、Bi 0.05份-0.15份、C 0.0025份-0.005份、As0.006份-0.01份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；
所述中间层包括以下重量份的组分：Al 75-95份、Mg 8.5份-9.5份、Zn 0.5份-0.8份、Ga 0.3份-0.5份、Yb 0.4份-0.6份、Ti 0.025份-0.05份、C 0.0025份-0.005份、Mn0.65份-0.7份、Bi0.0025份-0.005份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；
所述散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，所述导热部连接所述中间层；所述导热部包括如下质量份的各组分：Cu95份-96.5份、Al 2份-3.2份、Mg 0.2份-0.25份、Fe 0.4份-0.9份、Mn0.2份-0.3份、Ti 0.2份-0.3份、Cr 0.1份-0.2份以及V 0.1份-0.2份；所述传热部包括如下质量份的各组分：Cu 45份-52份、Al 47份-54份、Mg 0.3份-0.7份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr 0.05份-0.1份以及V 0.05份-0.3份；所述散热部包括如下质量份的各组分：Al 88份-93份、Si 5.5份-10.5份、Mg 0.3份-0.7份、Cu 0.05份-0.3份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr 0.05份-0.1份以及V 0.05份-0.3份。
上述的高强度高散热铝合金压铸件，由支撑层、中间层及散热层组成，支撑层各种元素加在一起，采用合理的配比，充分发挥了Zr元素对α-Al晶粒的细化作用、Cd元素对富Fe相和Bi元素对共晶Si的细化变质作用，显著提高压铸铝合金的强度和塑性，使得支撑层具有高强度的支撑作用；中间层室温抗拉强度大于340MPa，伸长率大于8％；200℃的高温抗拉强度大于280MPa，伸长率大于10％，具有强度高、塑性好、耐热性能优良的优点，与支撑层配合，得到高强度、高塑性的铸件；散热层的导热部、传热部以及散热部的热传导性能依次递减，形成了热传导性能梯度，优化了散热路径，极大地提高了散热性能，使得该铸件应用于汽车发动机等的壳体时，具有很好的热传导性。
其中一些实施例中，所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 80份、Si 7份、Mg 0.8份、Cu 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.1份、Bi 0.1份、C 0.003份、As0.009份、Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份。
其中一些实施例中，所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 75份、Si 6.5份、Mg0.6份、Cu 0.3份、Ti 0.1份、Cr 0.05份、Bi 0.05份、C 0.0025份、As0.006份、Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份。
其中一些实施例中，所述中间层包括以下重量份的组分：Al 80份、Mg 9份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C 0.005份、Mn0.65份、Bi0.003份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。
其中一些实施例中，所述中间层包括以下重量份的组分：Al 75份、Mg 8.5份、Zn0.5份、Ga 0.3份、Yb 0.4份、Ti 0.025份、C 0.0025份、Mn0.65份、Bi0.0025份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。
其中一些实施例中，所述散热部还包括Pb 0.3份-0.6份。
其中一些实施例中，所述散热部还包括Nb 0.02份-0.04份。
其中一些实施例中，所述散热部还包括Ge 0.02份-0.03份。
其中一些实施例中，所述导热部还包括Si 1份-2.5份。
其中一些实施例中，所述支撑层的厚度为1mm-3mm，所述中间层的厚度为1mm-4mm。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明所述的高强度高散热铝合金压铸件，用于汽车的各类结构件，尤其是发动机等的壳体结构上。
所述的高强度高散热铝合金压铸件，其包括依次连接的支撑层、中间层及散热层，支撑层用于起到基本的支撑作用，具有较高的强度和塑性；中间层为连接层，具有较高的强度和塑性；散热层具有散热作用，可以提高整个铸件的热传导性。
一些实施例中，支撑层的厚度为1mm-3mm，中间层的厚度为1mm-4mm。例如优选为支撑层的厚度为2mm，中间层的厚度为2mm。
上述的支撑层由以下重量份的组分制成：Al 75-95份、Si 6.5份-7.5份、Mg 0.6份-0.9份、Cu 0.3份-0.5份、Ti 0.1份-0.3份、Cr 0.05份-0.15份、Bi 0.05份-0.15份、C0.0025份-0.005份、As0.006份-0.01份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。例如Al 75份、80份、85份、95份；Si 6.5份、7份、7.3份、7.5份；Mg 0.6份、0.7份、0.8份、0.9份；Cu 0.3份、0.4份、0.5份；Ti 0.1份、0.2份、0.3份；Cr 0.05份、0.08份、0.12份、0.15份；Bi 0.05份、0.08份、0.12份、0.15份；C 0.0025份、0.003份、0.004份、0.0045份、0.005份；As0.006份、0.007份、0.009份、0.01份。
上述支撑层中，Si能与Al形成Al+Si共晶液相，提高铝合金的压铸流动性，同时还能提高铝合金的强度和机械加工性能。Si含量越高，铝合金的压铸流动性越好，但压铸铝合金的塑性会下降。当Si的含量超过7.5％时，铝合金的塑性会出现显著下降。为了保证铝合金具有足够的压铸流动性和塑性，因此，Si含量选择在6.5份-7.5份。
Mg能与Si形成Mg2Si强化相，增强压铸铝合金的强度，Mg含量越高，压铸铝合金的强度也越高。但Mg含量太高，会引起铝合金的压铸流动性和塑性下降。为了保证压铸铝合金获得足够的强度和塑性。因此，Mg含量选择在0.6份-0.9份。
Cu既具有固溶强化作用，同时在铝合金时效热处理过程中析出CuAl2强化相，增强铝合金的强度。Cu含量越高，压铸铝合金的强度也越高，但是当Cu含量超过0.5份时，会明显降低压铸铝合金抗腐蚀性能，增加铝合金的热裂倾向。因此，为了确保压铸铝合金获得足够的强度和抗腐蚀性能，避免热裂，Cu含量选择在0.3份-0.5份。
Zr主要起到细化α-Al晶粒的作用，改善压铸铝合金的组织成分均匀性，提高压铸铝合金的强度和塑性。Zr含量小于0.1份，晶粒细化效果不明显，Zr含量越高，晶粒细化效果越好，但Zr含量超过0.3份时，也会导致粗大金属间化合物ZrAl3相的出现，恶化压铸铝合金的强度和塑性。添加0.1～0.3份的Zr，可使压铸铝合金的α-Al晶粒从粗大的树枝状细化为细小均匀的等轴状，显著改善压铸铝合金的组织成分均匀性，提高压铸铝合金的强度和塑性。因此，Zr含量选择在0.1份-0.3份。
Cd主要起到细化变质富Fe相的作用。Fe是铝合金中不可避免的杂质元素，在铝合金中形成粗大的针状Al-Fe-Si系富Fe相，这种粗大的针状富Fe相严重割裂铝基体，是铝合金受力断裂的裂纹源和裂纹扩展方向，导致传统压铸铝合金强度和塑性较低的主要原因。发明人通过大量实验研究发现，通过添加0.5份-1.5份的Al10Cd合金，压铸铝合金含有0.05份-0.15份的Cd元素，Cd元素能够替换富Fe相的Fe元素，改变和抑制富Fe相的生长取向，使富Fe相从粗大的针状细化变质为细小均匀的颗粒状，消除粗大针状富Fe相的影响，显著提高压铸铝合金的强度和塑性。
Bi主要起到对共晶Si相的细化变质作用。发明人通过大量实验研究发现，Bi元素对本发明所述压铸铝合金共晶Si相的细化变质作用明显好于传统的Na、Sr元素的细化变质效果，具有细化变质效果好、持续时间长和再现性好的优点，还可以避免传统Na、Sr元素细化变质引起的吸气问题。添加1份-3份的Al5Bi合金，压铸铝合金中含有0.05份-0.15份的Bi元素，可使共晶Si的形态从粗大的针状转变为细小均匀的颗粒状，显著提高压铸铝合金的强度和塑性。
Fe是不可避免的杂质元素，在铝合金中常常形成粗大的针状Al-Fe-Si系富Fe相，这种粗大针状富Fe相严重割裂铝基体，是导致传统压铸铝合金强度和塑性较低的主要原因。发明人通过大量实验研究发现，压铸铝合金中杂质元素Fe的含量必须控制在≤0.2份，同时添加0.5份-1.5份的Al10Cd合金，使富Fe相从粗大的针状细化变质为细小均匀的颗粒状，方能消除富Fe相的影响，确保压铸铝合金获得高的强度和塑性。
进一步地，上述的支撑层还包括Sc 0.1份-0.3份，添加Sc可以增强铝合金的柔性，使得该结构更容易冲压成型；但是实验也发现，如果Sc元素的含量大于0.3份，会影响支撑层的韧性。例如Sc 0.1份、0.2份、0.25份、0.3份。
进一步地，上述的支撑层还包括Sr 0.1份-0.3份，添加Sr可以增强支撑层的伸长率，减少冲压过程中产生的表面裂纹。但是实验也发现，如果Sr元素的含量大于0.3份，其环保性大打折扣。例如Sr 0.1份、0.2份、0.3份。
上述的中间层由以下重量份的组分制成:Al 75-95份、Mg 8.5份-9.5份、Zn 0.5份-0.8份、Ga 0.3份-0.5份、Yb 0.4份-0.6份、Ti 0.025份-0.05份、C 0.0025份-0.005份、Mn0.65份-0.7份、Bi0.0025份-0.005份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。例如Al 75份、80份、85份、95份；Mg 8.5份、9份、9.5份；Zn 0.5份、0.6份、0.7份、0.8份；Ga 0.3份、0.4份、0.5份；Yb 0.4份、0.5份、0.6份；Ti 0.025份、0.03份、0.04份、0.05份；C 0.0025份、0.003份、0.004份、0.005份；Mn0.65份、0.68份、0.7份；Bi0.0025份、0.003份、0.004份0.005份。
上述中间层中，Al和Zn是主要合金元素，在铝合金中具有固溶强化作用，Al与Mg还可形成Mg17Al12相，Zn与Mg还可形成MgZn2相，提高铝合金的铸造流动性和强度。
Ga和Yb在铝合金中的固溶度较高，通过固溶强化既可以提高铝合金的室温强度又可以提高铝合金的高温强度。另外，Ga和Yb的原子扩散能力差，既可以提高铝合金的再结晶温度和减缓再结晶过程，又可以析出非常稳定的弥散相粒子，从而提高铝合金的高温强度和蠕变抗力。Ga和Yb的含量越高，固溶强化和弥散强化作用越强，铝合金的室温和高温强度都越高。但添加太多的Ga和Yb，会显著增加铝合金的生产成本。经综合考虑强度、耐热性和生产成本因素，因此，选择添加0.3份-0.5份的Ga和0.4份-0.6份的Yb。
Ti、C加入到铝合金中，使得铝合金含有大量的TiC粒子。TiC粒子都具有熔点高、稳定性好的特点，特别是TiC粒子与镁同为密排六方晶体结构，并且晶格常数相近，晶格常数错配度非常低，是镁晶粒的优良非均质形核核心，可细化铝合金晶粒。更重要的是，由于TiC粒子的熔点高、稳定性好，大量的TiC粒子进入到铝合金中，这些粒子分布于晶界和相界，可钉扎晶界和相界，起到显著的弥散强化作用，从而提高铝合金的强度和耐热性能。
进一步地，上述的中间层还包括Ce 0.3份-0.5份，添加Ce可以增强中间层的冲击韧性，减少冲压过程中产生的表面裂纹。但是实验也发现，如果Ce元素的含量大于0.5份，其冲击韧性没有变化，但是成本却相应增加。例如，Ce 0.3份、0.35份、0.4份、0.5份。
进一步地，上述的中间层还包括W0.3份-1份，添加W可以增强中间层的高温强度及可塑性。但是实验也发现，如果W元素的含量大于1份，其可塑性没有变化，但是成本却相应增加。例如，W 0.3份、0.5份、0.8份、1份。
上述的散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，导热部连接中间层。
其中的导热部包括如下质量份的各组分：Cu95份-96.5份、Al 2份-3.2份、Mg 0.2份-0.25份、Fe 0.4份-0.9份、Mn0.2份-0.3份、Ti 0.2份-0.3份、Cr 0.1份-0.2份以及V 0.1份-0.2份。例如Cu95份、96份、96.2份、96.5份；Al 2份、2.5份、3份、3.2份；Mg 0.2份、0.22份、0.25份；Fe 0.4份、0.5份、0.7份、0.9份；Mn0.2份、0.25份、0.3份；Ti 0.2份、0.25份、0.3份；Cr 0.1份、0.12份、0.15份、0.2份；V 0.1份、0.12份、0.15份、0.2份。
其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 45份-52份、Al 47份-54份、Mg 0.3份-0.7份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr 0.05份-0.1份以及V0.05份-0.3份。例如Cu 45份、48份、50份、52份；Al 47份、48份、50份、52份、54份；Mg 0.3份、0.4份、0.6份、0.7份；Fe 0.2份、0.4份、0.6份、0.8份；Mn 0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；Ti0.05份、0.1份、0.2份、0.3份；Cr 0.05份、0.08份、0.1份；V 0.05份、0.1份、0.2份、0.3份。
其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al 88份-93份、Si 5.5份-10.5份、Mg0.3份-0.7份、Cu 0.05份-0.3份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr0.05份-0.1份以及V 0.05份-0.3份。Al 88份、90份、92份、93份；Si 5.5份、6份、8份、9.5份、10.5份；Mg 0.3份、0.4份、0.5份、0.7份；Cu 0.05份、0.1份、0.2份、0.3份；Fe 0.2份、0.4份、0.6份、0.8份；Mn 0.2份、0.3份、0.4份、0.5份；Ti 0.05份、0.1份、0.15份、0.2份、0.3份；Cr0.05份、0.08份、0.09份、0.1份；V 0.05份、0.08份、0.1份、0.25份、0.3份。
上述的散热层含有铜(Cu)，可以使散热层的导热性能保持在一个比较高的水准。热传导系数可以达到380W/mK以上，可以快速地散热。
进一步地，散热部还包括Pb 0.3份-0.6份，可以改善散热部的抗拉强度，这样，可以防止当将散热部被铸造冲压成散热鳍片，即片状结构时，由于受到过大的冲压拉扯应力而断裂。例如，Pb 0.3份、0.4份、0.5份、0.6份。
进一步地，散热部还包括Nb 0.02份-0.04份。经多次实验佐证和理论分析发现，当Nb的质量份大于0.02份时，可以极大地提高散热部的抗氧化性能，可以理解，散热部作为散热器中与外界空气接触面积最大的部件，其对抗高温氧化性能要求较高。然而，当Nb的质量份大于0.04份时，会导致散热部的磁性急剧增加，影响其他部分的性能。例如，Nb 0.02份、0.03份、0.035份、0.04份。
进一步地，散热部还包括Ge 0.02份-0.03份。经多次实验佐证和理论分析发现，当Ge的质量份大于0.02份时，会对散热部的散热性能的提高起到意想不到的效果，然而，当Ge的质量占比过多，例如Ge的质量份大于2份时，又会使散热部的脆度增加。例如，Ge 0.02份、0.025份、0.03份。
进一步地，导热部还包括Si 1份-2.5份。当导热部含有适量的硅时，可以在不影响导热部导热性能的前提下，有效提升导热部的硬度与耐磨度。但是，经多次理论分析和实验佐证发现，当导热部中硅的质量太多，例如质量百分比超过15份以上时，会使导热部的外表分布黑色粒子，且延展性能降低，不利于导热部的生产成型。例如，Si 1份、1.2份、1.5份、2份、2.5份。
上述的高强度高散热铝合金压铸件，其制备方法是，分别将支撑层、中间层及散热层的各组分投入分别的熔化炉中，熔化后得到溶液，接着进行精制处理，然后得到的溶液浇铸在预定的模具中，固化后得到支撑层、中间层及散热层；然后再将支撑层、中间层及散热层一体冲压成型，得到上述的高强度高散热铝合金压铸件。
上述的高强度高散热铝合金压铸件，由支撑层、中间层及散热层组成，支撑层各种元素加在一起，采用合理的配比，充分发挥了Zr元素对α-Al晶粒的细化作用、Cd元素对富Fe相和Bi元素对共晶Si的细化变质作用，显著提高压铸铝合金的强度和塑性，使得支撑层具有高强度的支撑作用；中间层室温抗拉强度大于340MPa，伸长率大于8％；200℃的高温抗拉强度大于280MPa，伸长率大于10％，具有强度高、塑性好、耐热性能优良的优点，与支撑层配合，得到高强度、高塑性的铸件；散热层的导热部、传热部以及散热部的热传导性能依次递减，形成了热传导性能梯度，优化了散热路径，极大地提高了散热性能，使得该铸件应用于汽车发动机等的壳体时，具有很好的热传导性。
以下将通过几个实施例来进一步说明本发明的实施方法。
实施例一
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，包括依次连接的支撑层、中间层及散热层，散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，导热部连接中间层。支撑层由如下重量份的组分组成：Al 80份、Si 7份、Mg 0.8份、Cu 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.1份、Bi 0.1份、C 0.003份、As0.009份，Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份；中间层由以下重量份的组分制成：Al 80份、Mg 9份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C 0.005份、Mn0.65份、Bi0.003份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；导热部包括如下质量份的各组分：Cu96份、Al 3份、Mg 0.2份、Fe 0.6份、Mn0.25份、Ti0.25份、Cr 0.15份以及V 0.15份。其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 50份、Al 50份、Mg 0.5份、Fe 0.6份、Mn0.4份、Ti 0.2份、Cr0.08份以及V 0.2份。其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al 90份、Si 8份、Mg 0.5份、Cu 0.2份、Fe 0.5份、Mn 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.08份以及V 0.2份。
实施例二
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，包括依次连接的支撑层、中间层及散热层，散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，导热部连接中间层。支撑层由如下重量份的组分组成：Al 75份、Si 6.5份、Mg 0.6份、Cu 0.3份、Ti 0.1份、Cr 0.05份、Bi 0.05份、C 0.0025份、As0.006份，Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份；中间层由以下重量份的组分制成：Al 75份、Mg 8.5份、Zn 0.5份、Ga 0.3份、Yb 0.4份、Ti 0.025份、C 0.0025份、Mn0.65份、Bi0.0025份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；导热部包括如下质量份的各组分：Cu95份、Al 2份、Mg 0.2份、Fe 0.4份、Mn0.2份、Ti 0.2份、Cr 0.1份以及V 0.1份。其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 45份、Al 47份、Mg 0.3份、Fe 0.2份、Mn 0.2份、Ti0.05份、Cr 0.05份以及V 0.05份。其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al 88份、Si5.5份、Mg 0.3份、Cu 0.05份、Fe 0.2份、Mn 0.2份、Ti 0.05份、Cr 0.05份以及V 0.05份。
实施例三
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，包括依次连接的支撑层、中间层及散热层，散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，导热部连接中间层。支撑层由如下重量份的组分组成：Al 95份、Si 7.5份、Mg 0.9份、Cu0.5份、Ti 0.3份、Cr 0.15份、Bi 0.15份、C 0.005份、As0.01份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；中间层由以下重量份的组分制成：Al 95份、Mg 9.5份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C0.005份、Mn0.7份、Bi0.005份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；导热部包括如下质量份的各组分：Cu96.5份、Al 3.2份、Mg 0.25份、Fe 0.9份、Mn0.3份、Ti 0.3份、Cr 0.2份以及V 0.2份。其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 52份、Al 54份、Mg 0.7份、Fe 0.8份、Mn0.5份、Ti0.3份、Cr 0.1份以及V 0.3份。其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al 93份、Si 10.5份、Mg0.7份、Cu 0.3份、Fe 0.8份、Mn 0.5份、Ti 0.3份、Cr 0.1份以及V 0.3份。
实施例四
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，与实施例一不同的是，支撑层由如下重量份的组分组成：Al 80份、Si 7份、Mg 0.8份、Cu 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.1份、Bi0.1份、C 0.003份、As0.009份、Sc 0.1份，Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份；中间层由以下重量份的组分制成：Al 80份、Mg 9份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C 0.005份、Mn0.65份、Bi0.003份、Ce 0.3份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；导热部包括如下质量份的各组分：Cu96份、Al 3份、Mg 0.2份、Fe 0.6份、Mn0.25份、Ti0.25份、Cr 0.15份、Si 2份以及V 0.15份。其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 50份、Al 50份、Mg 0.5份、Fe 0.6份、Mn0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.08份以及V 0.2份。其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al 90份、Si 8份、Mg 0.5份、Cu 0.2份、Fe 0.5份、Mn 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.08份、V 0.2份、Pb 0.5份、Nb 0.03份。
实施例五
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，与实施例四不同的是，中间层由以下重量份的组分制成：Al 80份、Mg 9份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C0.005份、Mn0.65份、Bi0.003份、Ce 0.3份、W0.5份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。
实施例六
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，与实施例二不同的是，支撑层由如下重量份的组分组成：Al 75份、Si 6.5份、Mg 0.6份、Cu 0.3份、Ti 0.1份、Cr 0.05份、Bi 0.05份、C 0.0025份、As0.006份、Sr 0.1份，Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份；中间层由以下重量份的组分制成：Al 75份、Mg 8.5份、Zn 0.5份、Ga 0.3份、Yb 0.4份、Ti 0.025份、C0.0025份、Mn0.65份、Bi0.0025份、W0.3份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；导热部包括如下质量份的各组分：Cu95份、Al 2份、Mg 0.2份、Fe 0.4份、Mn0.2份、Ti 0.2份、Cr 0.1份以及V0.1份。其中的传热部包括如下质量份的各组分：Cu 45份、Al 47份、Mg 0.3份、Fe 0.2份、Mn0.2份、Ti 0.05份、Cr 0.05份以及V 0.05份。其中的散热部包括如下质量份的各组分：Al88份、Si 5.5份、Mg 0.3份、Cu 0.05份、Fe 0.2份、Mn 0.2份、Ti 0.05份、Cr 0.05份、Ge0.02份以及V 0.05份。
实施例七
本发明实施例所述的高强度高散热铝合金压铸件，与实施例六不同的是，散热部包括如下质量份的各组分：Al 88份、Si 5.5份、Mg 0.3份、Cu 0.05份、Fe 0.2份、Mn 0.2份、Ti 0.05份、Cr 0.05份、Nb 0.02份以及V 0.05份。
以下是根据中华人民共和国国家标准GMN/T16865-2013，将实施例一至实施例七的压铸铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，测试其拉伸力学性能及导热性能如下表所示。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，包括：
依次连接的支撑层、中间层及散热层；
所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 75-95份、Si 6.5份-7.5份、Mg 0.6份-0.9份、Cu 0.3份-0.5份、Ti 0.1份-0.3份、Cr 0.05份-0.15份、Bi 0.05份-0.15份、C 0.0025份-0.005份、As0.006份-0.01份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；
所述中间层包括以下重量份的组分：Al 75-95份、Mg 8.5份-9.5份、Zn 0.5份-0.8份、Ga 0.3份-0.5份、Yb 0.4份-0.6份、Ti 0.025份-0.05份、C 0.0025份-0.005份、Mn0.65份-0.7份、Bi0.0025份-0.005份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份；
所述散热层包括依次连接的导热部、传热部以及散热部，所述导热部连接所述中间层；所述导热部包括以下重量份的组分：Cu95份-96.5份、Al 2份-3.2份、Mg 0.2份-0.25份、Fe0.4份-0.9份、Mn0.2份-0.3份、Ti 0.2份-0.3份、Cr 0.1份-0.2份以及V 0.1份-0.2份；所述传热部包括以下重量份的组分：Cu 45份-52份、Al 47份-54份、Mg 0.3份-0.7份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr 0.05份-0.1份以及V 0.05份-0.3份；所述散热部包括以下重量份的组分：Al 88份-93份、Si 5.5份-10.5份、Mg 0.3份-0.7份、Cu 0.05份-0.3份、Fe 0.2份-0.8份、Mn 0.2份-0.5份、Ti 0.05份-0.3份、Cr 0.05份-0.1份以及V0.05份-0.3份。
2.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 80份、Si 7份、Mg 0.8份、Cu 0.4份、Ti 0.2份、Cr 0.1份、Bi 0.1份、C0.003份、As0.009份、Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份。
3.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述支撑层包括以下重量份的组分：Al 75份、Si 6.5份、Mg 0.6份、Cu 0.3份、Ti 0.1份、Cr 0.05份、Bi 0.05份、C 0.0025份、As0.006份、Fe≤0.2份、杂质总量≤0.15份。
4.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述中间层包括以下重量份的组分：Al 80份、Mg 9份、Zn 0.8份、Ga 0.5份、Yb 0.6份、Ti 0.05份、C 0.005份、Mn0.65份、Bi0.003份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。
5.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述中间层包括以下重量份的组分：Al 75份、Mg 8.5份、Zn 0.5份、Ga 0.3份、Yb 0.4份、Ti 0.025份、C0.0025份、Mn0.65份、Bi0.0025份，Fe≤0.2份，杂质总量≤0.15份。
6.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述散热部还包括Pb 0.3份-0.6份。
7.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述散热部还包括Nb 0.02份-0.04份。
8.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述散热部还包括Ge 0.02份-0.03份。
9.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述导热部还包括Si 1份-2.5份。
10.根据权利要求1所述的高强度高散热铝合金压铸件，其特征在于，所述支撑层的厚度为1mm-3mm，所述中间层的厚度为1mm-4mm。
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