CN114015912A - 一种高导热高延伸率压铸铝合金及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金及其制备方法，以质量百分数计，所述压铸铝合金材料包含：Ni 1.0％～3.9％，Fe 0.5％～1.5％，Mg＜1.0％，Cu＜1.0％，稀土元素＜3.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.5％，及余量为铝，本发明优化的合金配方成分，制得的高导热高延伸率Al‑Ni压铸铝合金，其力学性能可实现抗拉强度为160～220MPa，屈服强度为100～130MPa，延伸率为10‑20％，导电性≥45％IACS，热导率≥190W/(m*K)，在保证材料高导热性的同时，可提高铝合金的强韧性，产品在压铸过程中不会发生形变；本发明方法操作简单，易于产业化生产。
Description
技术领域
本发明属于合金制备技术领域，具体涉及到一种高导热高延伸率压铸铝合金及其制备方法。
背景技术
压铸铝合金具有比强度高、良好的耐蚀、导电导热等特点，满足工业化压铸生产工艺，广泛应用于汽车、电子通讯等领域。然而，随着产品多功能化的发展，对开发高导热且力学性能优良的压铸铝合金材料提出了更高的要求。
不同元素对压铸铝合金热导率的影响不同，铝合金的导热特性与组织中的晶格畸变程度、缺陷、杂质、相组成及分布等有关。然而对铸造铝合金而言，为了保证合金的充型性能及力学性能，通常又必须添加较多的合金元素，导致合金导热性普遍不高。
高导热铸造铝合金主要以铝-硅合金为基，引入其他一些强化元素提高铝硅合金的性能，具有铸造性能好、密度小、优良的耐蚀性、耐热性和焊接性等优点。但是铸造铝合金中硅元素的含量会影响合金的热导率，含量越多，热导率越低，这是因为硅在Al基体中的固溶度增大，使得晶格畸变程度增大，并且随着硅含量的增多，组织中的共晶硅含量增多，尺寸变大，对运动电子的散射作用强，电子传输时的阻力变大，热导率下降。常见的压铸铝合金铝硅系铸造性能优异，如ADC12，但其铸态导热系数仅约为100W/(m.K)。
如CN112567059A公开了用于压铸的铝合金，按重量百分比由以下组分组成：从4wt％至6wt％的Ni，从0.2wt％至0.8wt％的Fe，0.01wt％至0.1wt％的Ti，其中Si为杂质元素。该合金材料兼具适当的屈服强度和良好的导电性，具有至少约90MPa的屈服强度和至少约48％IACS的导电性，但不适用于对延伸率有需求的导热部件。
CN104264017B公开了一种高导热压铸铝合金及其制备方法，其各组分的重量百分比为：Si:10.50wt％～13.50wt％；Co:0.10wt％～0.50wt％；Fe:0.20wt％～0.40wt％；Ti:0.01wt％～0.05wt％；B：0.01wt％～0.05wt％；其它杂质总量和小于或等于0.2％，余量为铝，该压铸铝合金的制备过程中通过采用氧化钴作为变质剂，再结合硼、钛元素的加入，可制得导热率达190W/(m·K)的压铸铝合金，但该合金加入的合金元素较为繁多，且材料屈服强度不够大，延伸率均较低。
CN107022698A公开了一种高导热压铸铝合金及其制备方法，硅0.05-1.0％，铁0.3-1.3％，镍0.2-2.0％，镁0.1-1.2％，锶0.001-0.15％，该发明的高导热铝合金流动性能优异，导热率高达212.2W/(m.K)，抗拉强度不低于96.8MPa左右，但材料延伸率较低。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种AlNi系压铸铝合金材料。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种AlNi系压铸铝合金材料，以质量百分数计，所述压铸铝合金材料包含：Ni1.0％～3.9％，Fe0.5％～1.5％，Mg＜1.0％，Cu＜1.0％，稀土元素＜3.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.5％，及余量为铝。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料的一种优选方案，其中：所述压铸铝合金材料，具有至少160MPa的抗拉强度，至少100MPa的屈服强度，至少10％的延伸率，至少45％IACS的导电性，以及至少190W/(m*K)的热导率。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料的一种优选方案，其中：以质量百分数计，所述压铸铝合金包含：Ni1.8％～3.0％，Fe0.8％～1.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.2％，及余量为铝。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料的一种优选方案，其中：以质量百分数计，所述压铸铝合金包含：3wt％的Ni、0.9wt％的Fe及余量为铝。
本发明的再一个目的是，克服现有技术中的不足，提供一种AlNi系压铸铝合金材料的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，包括，
备料：按合金元素重量比，定量配置好原料；
熔炼：在熔炼炉中加入纯铝锭，加热至740℃～760℃使其熔化，熔化后加入剩余元素的合金；
精炼：将熔炼后制得的熔体进行精炼、用除气机除氢，待精炼15～20分钟后，除去铝液表面浮渣；
压铸：将精炼后获得的熔体压铸生产，熔体经过充型与成型后，获得所述压铸铝合金。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料制备方法的一种优选方案，其中：所述备料，其中，合金元素以质量百分数计，包含：Ni1.0％～3.9％，Fe0.5％～1.5％，Mg＜1.0％，Cu＜1.0％，稀土元素＜3.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.5％，及余量为铝。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料制备方法的一种优选方案，其中：所述合金元素以质量百分数计，包含：Ni1.8％～3.0％，Fe0.8％～1.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.2％，及余量为铝。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料制备方法的一种优选方案，其中：所述合金元素以质量百分数计，包含：3wt％的Ni、0.9wt％的Fe，及余量为铝。
作为本发明所述AlNi系压铸铝合金材料制备方法的一种优选方案，其中：所述压铸生产，其中，温度为720℃。
本发明有益效果：
(1)本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金及其制备方法，对压铸铝合金的配方成分进行改进，简化了合金成分，仅通过控制Ni、Fe元素的含量即可调整材料性能，在保证材料高导热性的同时，可提高铝合金的强韧性，产品在压铸过程中不会发生形变。
(2)本发明优化的合金配方成分，制得的高导热高延伸率Al-Ni压铸铝合金，其力学性能可实现抗拉强度为160～220MPa，屈服强度为100-130MPa，延伸率为10-20％，导电性≥45％IACS，热导率≥190W/(m*K)；本发明方法操作简单，易于产业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明实施例中材料应力应变曲线图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中铝合金拉伸测试：按照《GBT+228.1-2010+金属材料+拉伸试验+第1部分：室温试验方法》，采用型号为LD50的材料试验机对试棒进行拉伸性能测试，引伸计标距为25mm，加载速率为0.5mm/Min，记录测量数据，每个配方点测试十根样件，每个性能均为十个数据的平均值。
本发明中热导率的测试方法：按照《ASTME1461-2013用闪光法测定热扩散率的标准试验方法》，采用型号为LFA467的导热系数仪测量试棒的热扩散系数；按照《ASTME1269-2011用差式扫描量热法测定比热容的标准试验方法》，采用型号为DSC214的差示扫描量热仪测试棒的比热容；按照《GB/T1423-1996贵金属及其合金密度的测试方法》，采用型号为XSE205DU的电子天平，测量试棒的密度，根据三者数值换算出材料试棒的热导率。
实施例1：
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备97.1kg的铝锭、2kg的镍锭、0.9kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2％，铁元素含量为0.9％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例2
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.6kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。本发明材料应力应变曲线图，见图1。
实施例3
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.1kg的铝锭、3kg的镍锭、0.9kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为3％，铁元素含量为0.9％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例4
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.7kg的铝锭、2kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.4kg的镁锭，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镁锭。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2％，铁元素含量为0.9％，镁元素含量为0.4％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例5
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.5kg的铝锭、2kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.6kg的镁锭，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镁锭。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2％，铁元素含量为0.9％，镁元素含量为0.6％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例6
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.3kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.3kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为0.3％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例7
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.1kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.5kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为0.5％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例8
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备95.9kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.7kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为0.7％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例9
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备95.6kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、1kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为1％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例10
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备94.1kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、2.5kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为2.5％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例11
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96kg的铝锭、3kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.1kg的镧铈混合稀土，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、镧铈混合稀土。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为3％，铁元素含量为0.9％，镧铈元素总含量为0.1％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例12
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备97.1kg的铝锭、1.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、0.5kg的紫铜，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、紫铜。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为1.5％，铁元素含量为0.9％，铜元素含量为0.5％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例13
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.6kg的铝锭、1.5kg的镍锭、0.9kg的铁丝、1kg的紫铜，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝、紫铜。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为1.5％，铁元素含量为0.9％，铜元素含量为1％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例14
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备96.9kg的铝锭、2.5kg的镍锭、0.6kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为2.5％，铁元素含量为0.6％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例15
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备95.9kg的铝锭、3kg的镍锭、1.1kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为3％，铁元素含量为1.1％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例16
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(1)备料：以总重量100kg称量配料，按照合金元素重量比，准备95.6kg的铝锭、3kg的镍锭、1.4kg的铁丝，放在熔炼炉旁进行烘干处理；
(2)熔炼：在熔炼炉中加入铝锭，加热至740℃-760℃使其熔化，熔化后加入镍锭、铁丝。待熔化完毕后充分搅拌、静置、并进行成分分析，调整熔体成分至镍元素含量为3％，铁元素含量为1.4％；
(3)精炼：熔体成分合格后，将温度调节至720℃，在熔体表面加入无钠打渣剂，采用氮气作为载流气体进行除气，待精炼15-20分钟后，除去铝液表面浮渣；
(4)将精炼后获得的熔体在720℃进行压铸生产，压射速度为3-4.4m/s；生产过程中使用的模具为直径为6.4mm的试棒模。
实施例1～16制得的压铸铝合金性能测试，见表1。
表1
本发明提供一种高导热高延伸率压铸铝合金，同时具有适当的强度，解决现有技术中压铸铝合金导热性与力学性能不能兼具的问题，加入Ni元素可优先与Fe元素形成针状和片状的FeNiAl9相，该相生成在基体内不易溶解和扩散，在合金结晶时以共晶形式生成的，在铸造条件下，以条状分布在α(Al)固溶体的基体上，有利于阻止金属变形，具有更好的力学性能，更优的延伸率。
本发明对压铸铝合金的成分进行优化，可通过仅调整Ni、Fe含量，在保证材料高导电导热性的同时，提高铝合金的强韧性，产品在压铸过程中不会发生形变，优化的合金成分可以提供压铸生产节拍。同时在此基础上，本发明可通过添加镁、铜、稀土等元素，进一步调整合金的力学性能与导电导热性能，其中镁、铜元素可对铝合金基体产生固熔强化作用，稀土元素能够起到变质、精炼净化以及合金化等作用。
本发明公开的高导热高延伸率Al-Ni压铸铝合金，其力学性能可实现抗拉强度为160～220MPa，屈服强度为100～130MPa，延伸率为10～20％，导电性≥45％IACS，热导率≥190W/(m*K)。方法操作简单，易于产业化生产。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种AlNi系压铸铝合金材料，其特征在于：
以质量百分数计，所述压铸铝合金材料包含：Ni 1.0％～3.9％，Fe 0.5％～1.5％，Mg＜1.0％，Cu＜1.0％，稀土元素＜3.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.5％，及余量为铝。
2.如权利要求1所述AlNi系压铸铝合金材料，其特征在于：所述压铸铝合金材料，具有至少160MPa的抗拉强度，至少100MPa的屈服强度，至少10％的延伸率，至少45％IACS的导电性，以及至少190W/(m*K)的热导率。
3.如权利要求1或2所述AlNi系压铸铝合金材料，其特征在于：以质量百分数计，所述压铸铝合金包含：Ni 1.8％～3.0％，Fe 0.8％～1.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.2％，及余量为铝。
4.如权利要求1或2所述AlNi系压铸铝合金材料，其特征在于：以质量百分数计，所述压铸铝合金包含：3wt％的Ni、0.9wt％的Fe及余量为铝。
5.权利要求1～4中任一所述AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：包括，
备料：按合金元素重量比，定量配置好原料；
熔炼：在熔炼炉中加入纯铝锭，加热至740℃～760℃使其熔化，熔化后加入剩余元素的合金；
精炼：将熔炼后制得的熔体进行精炼、用除气机除氢，待精炼15～20分钟后，除去铝液表面浮渣；
压铸：将精炼后获得的熔体压铸生产，熔体经过充型与成型后，获得所述压铸铝合金。
6.如权利要求5所述AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述备料，其中，合金元素以质量百分数计，包含：Ni 1.0％～3.9％，Fe 0.5％～1.5％，Mg＜1.0％，Cu＜1.0％，稀土元素＜3.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.5％，及余量为铝。
7.如权利要求6所述AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述合金元素以质量百分数计，包含：Ni 1.8％～3.0％，Fe 0.8％～1.0％，其他杂质元素总百分含量＜0.2％，及余量为铝。
8.如权利要求7所述AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述合金元素以质量百分数计，包含：3wt％的Ni、0.9wt％的Fe及余量为铝。
9.如权利要求7所述AlNi系压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于：所述压铸生产，其中，温度为720℃。
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