CN115386771B - 铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法，该铝合金材料按质量百分比计，包括Si：8.5‑12.0%；Fe≤0.25%；Cu≤0.05%；Mn：0.5‑1.0%；Mg：0.3‑0.7%；Zn≤0.1%；Ti：0.01‑0.3%；B≤0.05%；Cr≤0.1%；Ce：0.01‑0.03%；La：0.006‑0.02%；Sr：0.008‑0.045%；Ga：0.01‑0.04%；P：0.0005‑0.002%；Ca≤0.002%；晶种加入量0.1‑1%；杂质元素≤0.15%；其余为Al；P/Ga≤0.05；Ce/La：1.2‑1.8。本发明提供的铝合金材高强韧且耐疲劳。

Description

铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法

技术领域

本发明属于压铸铝合金技术领域，具体涉及铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法。

背景技术

电动道闸广泛应用于高速公路、道路、铁路、公司、工厂、学校等的路口及收费站点。由于道闸的应用场景决定了需要频繁的起落甚至是反向制动，所以其传动机构的结构件需要具有较高的强度和承受较大的扭矩，需要具有高强韧的性能和耐疲劳的性能。现有技术中通常同时采用两种方法对其性能进行测试检验：

1、对装配好的整个道闸进行寿命测试，也就是连续昼夜不停地运行来测试其传动结构件的使用寿命。一般来说，达到300万次以上500万次以下的为低端要求，达到500万次以上1000万次以下的为中端要求，达到1000万次以上的为高端要求，高速公路上的道闸要求是高端要求。

2、通过液压方式在结构件的中部加压测试，对于性能最低的一款传动结构件所要求承受的加载负荷是开始弯曲变形时不低于100MPa，断裂时不低于150MPa。

对于道闸的几个传动受力结构件，现有技术中一般是采用A3钢通过精密铸造成型后再进行机加工，或者是A3锻钢件机加工来实现的。测试时A3锻钢件加载到100MPa时开始弯曲变形，230MPa断裂；A3钢精密铸件加载到130MPa时开始弯曲变形，250MPa断裂。这两种的运行寿命测试都超过1500万次。虽然采用A3钢的精密铸造或锻钢方式各项指标都符合性能要求，但是采用钢结构件整体重量大，精密铸造或锻造的生产效率低，且成本非常高。

为了减轻重量、降低成本和提升生产效率，人们希望能够采用普通的铝合金材料来制备道闸的传动受力结构件，但普通的铝合金材料难以达到道闸的要求，尤其是压铸铝合金，其虽然具有较高的生产效率，但是因为其成型方式的特点，导致压铸铝合金难以具有较好的耐疲劳性能，其作为道闸的传动受力结构件使用时，难以满足道闸的性能要求。如测试时，A356铝合金材料加载到120MPa时就出现断裂，同时，A356铝合金传动结构件安装到电动道闸上之后，连续昼夜不停的运行测试不到200万次就出现结构件的断裂现象。ADC12加载到90MPa时就出现断裂，ADC12铝合金传动结构件安装到电动道闸上之后，连续昼夜不停的运行测试不到50万次就出现断裂现象。可以看出现有技术中的普通铝合金难以满足道闸的要求，尤其是高端要求更难以满足。

这就对高强韧耐疲劳的压铸铝合金材料提出了需同时满足加压测试、装配后运行能超过1000万次且生产制造成本低这三个需求。因此，开发出可应用于电动道闸上的高强韧耐疲劳性能的压铸铝合金材料及其所压铸的传动结构件，满足道闸传动结构件对高强韧性能和耐疲劳使用寿命长的需求，具有紧迫性和广阔的应用前景。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种高强韧耐疲劳性能较好的铝合金材料及道闸传动结构件的压铸方法。

本发明提供一种铝合金材料，按质量百分比计，包括Si：8.5-12.0%； Fe：≤0.25%；Cu：≤0.05%；Mn：0.5-1.0%；Mg：0.3-0.7%；Zn：≤0.1%；Ti：0.01-0.3%； B：≤0.05%； Cr：≤0.1%； Ce：0.01-0.03%；La：0.006-0.02%；Sr：0.008-0.045%；Ga：0.01-0.04%；P：0.0005-0.002%；Ca：≤0.002%；Pb：≤0.1%；Sn：≤0.01%；Cd：≤0.01%；亚微米级铝钛碳硼晶种材料加入量：0.1-1%；其它不可避免的单个杂质元素≤0.05%，其它不可避免的杂质元素总和：≤0.15%；其余为Al；其中，P/Ga的比值≤0.05；Ce/La的比值为1.2-1.8。

优选地，所述亚微米级铝钛碳硼晶种材料含晶种的质量百分比为2-4%。

优选地，其中Si的质量百分比为9-11%。

优选地，其中P的质量百分比为0.0006-0.0012%。

优选地，P/Ga的比值为0.015-0.05。

本发明还提供一种铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、加入铝锭总量的91-95%数量的铝锭和全部的硅后熔化并升温至800-830℃，净置30-40分钟，第一次净化除渣；

S2、温度在800-830℃时加入经过预热的质量百分比为50%的锰添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟，再加入余下的经过预热的质量百分比为50%锰添加剂和钛添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟；

S3、加入余下铝锭总量的5-9%数量的铝锭熔化，调整铝液温度至740-760℃，进行第二次净化除渣；

S4、采用氩气或氮气作为载流气体，按照全部加入材料总量的0.1—0.2%的加入量加入颗粒状无钠精炼剂进行精炼净化，然后进行第三次净化除渣；

S5、加入经过预热的金属镁，熔化并搅拌均匀，净置5-10分钟；

S6、控制温度在740-760℃之间加入经过预热的中间合金，中间合金含有稀土Ce和稀土La，调整Ce/La比值在1.2-1.8的约束条件的范围内，熔化并搅拌均匀，净置10-15分钟，采用氩气或氮气除气5-10分钟；

S7、控制温度在740-760℃时加入经过预热的P含量为8.3%的磷铜中间合金，并调整P/Ga的比值≤0.05，熔化后净置10-20分钟；

S8、采用氩气或氮气对铝液除气直至取样检验针孔达到1级；

S9、铝液温度在730-750℃之间时向炉内均匀地加入经过预热的铝锶中间合金，净置10-20分钟，采用氩气或氮气对铝液进行除气20-30分钟，第四次净化除渣；

S10、温度在720-750℃时加入经过预热的亚微米级铝钛碳硼晶种材料，熔化并搅拌均匀后净置5-10分钟，铝液温度在710-750℃之间浇铸。

S11、浇铸过程采用氩气或氮气通过15-25μm孔径的透气砖在过滤箱的底部进行在线除气。

优选地，除有具体规定外每次净化除渣前铝液先净置5-10分钟。

优选地，采用氩气或氮气对炉内铝熔体进行除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。

本发明还提供一种道闸传动结构件的压铸方法，所述道闸传动结构件使用所述的铝合金材料作为原料进行压铸得到；压铸模具型腔设计时所考虑的铝液凝固线性收缩率参数为0.4-0.6%。

压铸前：控制铝熔体温度≤780℃；对铝熔体采用氩气或氮气进行除气20-30分钟，除气后除去浮渣；

压铸时：

控制压铸铝液温度680-720℃；压铸模具温度200-250℃。

优选地，压铸时：当压铸的铝熔体中Mg含量因烧损降至质量百分比低于0.3%时，需要补加金属镁，保证镁含量质量百分比为在0.3-0.7%；

当压铸的铝熔体中Sr含量因烧损降至质量百分比为低于0.008%时需要补加铝锶中间合金，保证Sr质量百分比在0.008-0.045%。

本发明提供的铝合金材料及其制备方法得到的压铸铝合金材料具有高强韧耐疲劳的优点。该材料用于压铸制备道闸传动结构件能够满足道闸的高端要求，可适用于高速公路电动道闸的传动机构结构件上。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

本发明实施例提供一种铝合金材料，按质量百分比计，包括：Si：8.5-12.0%； Fe：≤0.25%； Cu：≤0.05%；Mn：0.5-1.0%；Mg：0.3-0.7%；Zn：≤0.1%；Ti：0.01-0.3%； B：≤0.05%； Cr：≤0.1%； Ce：0.01-0.03%；La：0.006-0.02%；Sr：0.008-0.045%；Ga：0.01-0.04%；P：0.0005-0.002%；Ca：≤0.002%；Pb：≤0.1%；Sn：≤0.01%；Cd：≤0.01%；亚微米级铝钛碳硼晶种材料加入量：0.1-1%；其它不可避免的常存杂质元素单个≤0.05%，总和：≤0.15%；其余为Al；其中，P/Ga的比值≤0.05；Ce/La的比值为1.2-1.8。

本实施例提供的压铸铝合金材料的配方具有如下特点：

硅含量比较高，处于近共晶、共晶之间，合金的铸造性能优良，铝液的流动性较好。

铁、铜、锌的含量比较低，确保了铝合金在具有良好的力学性能的同时具有良好的耐腐蚀性能。

相对较高的锰含量不但有助于提高材料的强度，提高耐热性能，还能解决因铁低在压铸时容易产生的金属模具粘模问题。同时，硅的共晶成分和较高的锰含量也使铝合金具有良好的焊接性能，减少热裂倾向。

镁在该铝合金中是强化元素，合适的镁含量有助于提高铝合金抗弯曲强度。但过高的镁含量也会降低其韧性，引起脆性增加，导致抗弯曲强度下降，并容易使传动结构件的耐疲劳性能降低，在连续的交变负荷下产生裂纹甚至断裂。本实施例中通过适量的镁含量以及合适的加入步骤实现材料保证较好的韧性和耐疲劳性能。

适量的锶和稀土Ce、La有利于变质共晶硅，细化晶粒，有利于提高耐疲劳性能。但锶的加入也需要在制备工艺上防止增加吸气的程度，过多的Ce、La也容易产生新的稀土夹杂，影响铝合金材料的净化和性能，需要控制好稀土元素之间的比例以及在制备工艺上加以相应的管控措施。

亚微米级铝钛碳硼晶种材料可以细化α铝相，解决晶粒分布不均匀和应力集中问题。其晶粒细化效果具有长效性。同时，可消除缩松、“雪花斑”等铸造缺陷，提升力学性能和加工性能以及耐疲劳性能。

少量的Ti主要用于细化晶粒。

Ga和P是微量的元素，它们之间存在一定的关系，在它们的控制范围内同时控制好它们之间的约束条件，可对该铝合金材料起到更好的细化晶粒和提高强韧性能以及耐疲劳性能的作用。

本实施例提供的铝合金材料采用了多种的变质和细化材料，从多方面综合地交互发挥出它们联合一体的整体作用。

本实施例提供的铝合金材料，其Fe、Cu、Zn的含量较低，加上特有的制备工艺，其耐腐蚀的能力不但优于钢铁，而且优于大部分的铝合金牌号。

本实施例提供的铝合金材料，能够满足道闸传动结构件对高强韧性能和耐疲劳使用寿命长的需求，可作为高速公路电动道闸传动机构结构件的制备原材料。

在优选实施例中，亚微米级铝钛碳硼晶种材料含晶种的质量百分比为2-4%。

在优选实施例中，其中Si的质量百分比为9-11%。

在优选实施例中，其中P的质量百分比为0.0006-0.0012%。

在优选实施例中，P/Ga磷和镓的比值为0.0015-0.05。

在优选实施例中，本发明实施例还提供一种压铸铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、加入铝锭总量的91-95%数量的铝锭和全部的硅后熔化并升温至800-830℃，净置30-40分钟，第一次净化除渣；

S2、温度在800-830℃时加入经过预热的质量百分比为50%的锰添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟，再加入余下的经过预热的质量百分比为50%锰添加剂和钛添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟；

S3、加入余下铝锭总量的5-9%数量的铝锭熔化，调整铝液温度至740-760℃，进行第二次净化除渣；

S4、采用氩气或氮气作为载流气体，按照全部加入材料总量的0.1-0.2%的加入量加入颗粒状无钠精炼剂进行精炼净化，然后进行第三次净化除渣；

S5、加入经过预热的金属镁，熔化并搅拌均匀，净置5-10分钟；

S6、控制温度在740-760℃之间加入经过预热的中间合金，中间合金含有稀土Ce和稀土La（或含有Ce、La和其它所需合金元素的中间合金），调整Ce/La比值在1.2-1.8的约束条件的范围内，熔化并搅拌均匀，净置10-15分钟，采用氩气或氮气除气5-10分钟，搅拌，取样检验成分，保证成分满足：Si：8.5-12.0%； Fe：≤0.25%； Cu：≤0.05%；Mn：0.5-1.0%；Mg：0.3-0.7%；Zn：≤0.1%；Ti：0.01-0.3%； B：≤0.05%； Cr：≤0.1%； Ce：0.01-0.03%；La：0.006-0.02%；Ca：≤0.002%；Pb：≤0.1%；Sn：≤0.01%；Cd：≤0.01%；其它不可避免的单个杂质元素≤0.05%，其它不可避免的杂质元素总和：≤0.15%；其余为Al；

S7、控制温度在740-760℃时加入经过预热的P含量为8.3%左右的磷铜中间合金，并调整P/Ga的比值≤0.05，熔化后净置10-20分钟，取样检验成分，保证成分满足： Ga质量百分比为0.01-0.04%；P质量百分比为0.0005-0.002% ；

S8、采用氩气或氮气对铝液除气直至取样检验针孔达到1级；

S9、铝液温度在730-750℃之间时向炉内均匀地加入经过预热的铝锶中间合金，净置10-20分钟，取样检验成分，保证成分满足：Sr质量百分比为0.008-0.045%，采用氩气或氮气对铝液进行除气20-30分钟，第四次净化除渣；

S10、温度在720-750℃时加入经过预热的亚微米级铝钛碳硼晶种材料，熔化并搅拌均匀后净置5-10分钟，铝液温度在710-750℃之间浇铸。

S11、浇铸过程采用氩气或氮气通过15-25μm孔径的透气砖在过滤箱的底部进行在线除气。制备得到的材料成分满足如下条件：

按质量百分比计，Si：8.5-12.0%； Fe：≤0.25%； Cu：≤0.05%；Mn：0.5-1.0%；Mg：0.3-0.7%；Zn：≤0.1%；Ti：0.01-0.3%； B：≤0.05%； Cr：≤0.1%； Ce：0.01-0.03%；La：0.006-0.02%；Sr：0.008-0.045%；Ga：0.01-0.04%；P：0.0005-0.002%；Ca：≤0.002%；Pb：≤0.1%；Sn：≤0.01%；Cd：≤0.01%；亚微米级铝钛碳硼晶种材料加入量：0.1-1%；其它不可避免的单个杂质元素≤0.05%，其它不可避免的杂质元素总和：≤0.15%；其余为Al。

在优选实施例中，除有具体规定外每次净化除渣前铝液先净置5-10分钟。

在优选实施例中，采用氩气或氮气对炉内铝熔体进行除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。

本发明还提供一种道闸传动结构件的压铸方法，道闸传动结构件使用上述铝合金材料作为原料进行压铸得到；压铸模具型腔设计时所考虑的铝液凝固线性收缩率参数为0.4-0.6%。

压铸前：

控制铝熔体温度≤780℃；对铝熔体采用氩气或氮气进行除气20-30分钟，除气后除去浮渣；

压铸时：

控制压铸铝液温度680-720℃，压铸件壁厚较厚的偏下限，壁厚较薄的偏上限。

控制压铸模具温度在200-250℃，压铸件壁厚较厚的偏下限，壁厚较薄的偏上限。

当压铸的铝熔体中Mg含量因烧损降至质量百分比低于0.3%时，需要补加金属镁，保证镁质量百分比在0.3-0.7%；

当压铸的铝熔体中Sr含量因烧损降至质量百分比低于0.008%时，需要补加铝锶中间合金，保证Sr质量百分比在0.008-0.045%。

压铸过程不向炉内投放返回料等冷料，避免熔体吸气和增加杂质。

若使用铁制工具需涂层烘干，以防止压铸过程中铝熔体增铁和吸气。

为了对本发明的技术方案能有更进一步的了解和认识，现列举几个较佳实施例对其做进一步详细说明。

按照表1中的材料和成型方法分别制备得到实施例1-5和对比例1-17的道闸传动结构件。

表1

其中，表1中的压铸铝合金材料1的制备如下：

制备的压铸铝合金材料配方为：

Si：10.1%； Fe：0.09%； Cu：0.002%；Mn：0.654%；Mg：0.38%；Zn：0.03%；Ti：0.012%；B：0.012%； Cr：0.02%； Ce：0.015%；La：0.011%；Sr：0.0346%；Ga：0.03%；P：0.001%；Ca：0.0006%；Pb：0.002；Sn：0.001%；Cd：0.001%；亚微米级铝钛碳硼晶种材料加入量：0.25%；其它不可避免的常存杂质元素单个≤0.05%，总和：≤0.15%；其余为Al。其中Ce/La为1.36，P/Ga为0.033。

具体方法为：

（1）加入93%数量的铝锭和全部的硅后熔化并升温至820℃，净置35分钟。

（2）进行第一次净化除渣。

（3）温度在820℃时加入经过预热的50%的锰添加剂，搅拌熔化后净置15分钟。

（4）再加入余下的经过预热的50%锰添加剂和钛添加剂，搅拌熔化后净置15分钟。

（5）加入余下7%数量的铝锭熔化。

（6）调整铝液温度至750℃。

（7）铝液净置8分钟进行第二次净化除渣。

（8）采用氩气或氮气作为载流气体，按照0.15%的加入量加入颗粒状无钠精炼剂进行精炼净化。

（9）铝液净置8分钟进行第三次净化除渣。

（10）加入经过预热的金属镁，熔化并搅拌均匀，净置10分钟。

（11）控制温度在750℃加入经过预热的含有稀土Ce的中间合金和含有稀土La的中间合金，并调整比值Ce/La满足条件。熔化并搅拌均匀，净置10分钟。

（12）采用氩气或氮气除气10分钟，除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。

（13）搅拌，取样检验成分。

（14）750℃时加入经过预热的P含量为8.3%左右的磷铜中间合金，并调整P/Ga的比例符合约束条件。熔化后净置15分钟。

（15）搅拌，取样检验成分。

（16）在除Sr外其余成分合格时，采用氩气或氮气对铝液除气，除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。直至取样检验针孔达到1级。

（17）铝液温度在740℃时向炉内均匀地加入经过预热的铝锶中间合金，净置15分钟。

（18）搅拌，取样检验成分。

（19）采用氩气或氮气对铝液进行除气25分钟，除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。

（20）铝液净置8分钟进行第四次净化除渣。

（21）温度在740℃时加入经过预热的亚微米级铝钛碳硼晶种材料（含晶种2-4%）。熔化并搅拌均匀后净置8分钟。

（22）铝液温度在720℃时浇铸。

（23）浇铸过程采用氮气通过15-25μm孔径的透气砖在过滤箱的底部进行在线除气。

表1中的对比材料1-10的制备方法与压铸铝合金材料1的制备相比，存在表2中所列举的不同点，其余配方和制备方法与压铸铝合金材料1的制备相同。

表2

表1中所指的压铸成型方法为：

将铝合金材料熔化后通过压铸机采用高压高速成型得到道闸传动结构件，其压铸模具型腔设计时所考虑的铝液凝固线性收缩率参数选取为0.5%。

压铸前：铝熔体温度（重熔温度）≤780℃；对铝熔体采用氩气或氮气进行除气15分钟。除气后除去浮渣。

压铸时：铝液温度为700℃；压铸模具温度200℃。

通过压铸制备得到F状态道闸传动结构件。

表1中所指的精密铸造方法为：将A3钢采用熔模精密铸造的方法。

表1中所指的锻钢方法为：将A3钢采用模锻的方法。

表1中所指的半固态压铸方法为：将温度处在液固相之间的A356铝熔体采用流变压铸成型的方法。

表1中所指的状态“F”为：工件成型后的自然状态。

表1中所指的状态“T4”为：工件成型后经过固溶处理+自然时效。

表1中所指的状态“T5”为：工件成型后经过人工时效处理。

表1中所指的状态“T6”为：工件成型后经过固溶处理+人工完全时效处理。

表1中所指的状态“T7”为：工件成型后经过固溶处理+人工过时效处理。

将实施例1-5和对比例1-17得到的道闸传动结构件安装后，进行压弯、压断测试。

1、压弯、压断测试方法：通过液压方式在结构件的中部加压测试，承受的加载负荷为开始弯曲变形和断裂时的负荷。一般道闸传动结构件要求弯曲变形时不低于100MPa，断裂时不低于150MPa。

2、将装配好的整个道闸进行耐疲劳测试，连续昼夜不停地运行来测试其传动机构的结构件的寿命。高速公路的道闸传动结构件疲劳测试要求达到1000万次以上。

3、生产制造成本系数的计算方法为：因具体的生产制造成本受不同时段材料、工序等的价格波动而影响，进行绝对值的对比难以合理反映出相互之间的差异比较。现采用同一个时段中生产制造成本最高的A3钢精密铸造的成本作为系数1，其余的生产制造成本与它相对比而得到各自的生产制造成本系数，以进行相对对比，可比较合理地反映出它们之间的相对差异比例。

测试结果如表3所示。

表3

综上并结合表1，可以看出，本发明实施例1-5制备得到的道闸传动结构件在5种不同状态下均能满足加压性能测试要求。

本发明实施例1-5制备得到的道闸传动结构件装配到道闸的传动机构上后，连续昼夜不停地运行测试超过了1500万次仍在正常运行，传动结构件没有发生变形、断裂和严重磨损，达到了高速公路1000万次以上的高端应用要求。并且生产效率较高，生产成本较低，尤其是F状态更具生产制造成本的优势。

对比例1-7中，改变了压铸铝合金材料的成分后，使其不满足配方要求，或不满足约束条件，或少加了某种添加剂后，压弯和压断性能有不同程度的下降，虽然仍然符合测试指标的要求，但运行寿命测试只达到中端应用指标的要求，不符合高端应用的要求。

对比例8-10中，尽管铝合金材料的成分符合要求，但改变了制备的工艺要求，压弯和压断性能存在不同程度的下降，虽然仍然符合测试指标的要求，但运行寿命测试只达到中端应用指标的要求，不符合高端应用的要求。

对比例11-12中采用A3钢的精密铸造或锻钢方式，各项指标都符合性能要求，但生产效率低，制造成本很高，尤其精密铸造成本最高。本发明实施例1-5的制造成本较低，约为A3钢精密铸造的1/3左右，并且可使用压铸成型的方式，生产效率较高。

对比例13中，使用ADC12作为压铸原材料，各项指标性能均非常差。

对比例14-17中，使用A356铝合金材料作为原材料，这种铝合金材料的性能对比ADC12要好，尤其是通过半固态压铸的压弯和压断性能测试达到了指标要求，但耐疲劳性能相对还较低，运行寿命测试只达到低端应用指标的要求，离高端应用的指标还相差较大，且半固态压铸的制造成本相对稍高。

综上，可以看出，本发明提供了一种可作为生产高速公路道闸传动机构的结构件的压铸铝合金材料，能够满足道闸传动结构件对高强韧性能和耐疲劳使用寿命长的需求，并且压铸铝合金相对于原使用的精密铸钢或锻钢而言，其重量更轻，制造成本更低，生产效率更高。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种铝合金材料，其特征在于，按质量百分比计，包括Si：8.5-12.0%； Fe：≤0.25%；Cu：≤0.05%；Mn：0.5-1.0%；Mg：0.3-0.7%；Zn：≤0.1%；Ti：0.01-0.3%； B：≤0.05%； Cr：≤0.1%； Ce：0.01-0.03%；La：0.006-0.02%；Sr：0.008-0.045%；Ga：0.01-0.04%；P：0.0005-0.002%；Ca：≤0.002%；Pb：≤0.1%；Sn：≤0.01%；Cd：≤0.01%；亚微米级铝钛碳硼晶种材料加入量：0.1-1%；其它不可避免的单个杂质元素≤0.05%，其它不可避免的杂质元素总和：≤0.15%；其余为Al；其中，P/Ga的比值≤0.05；Ce/La的比值为1.2-1.8；

所述的铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、加入铝锭总量的91-95%的铝锭和全部的硅后熔化并升温至800-830℃，净置30-40分钟，第一次净化除渣；

S2、温度在800-830℃时加入经过预热的质量百分比为50%的锰添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟，再加入余下的经过预热的质量百分比为50%锰添加剂和钛添加剂，搅拌熔化后净置10-20分钟；

S3、加入余下铝锭总量的5-9%的铝锭熔化，调整铝液温度至740-760℃，进行第二次净化除渣；

S4、采用氩气或氮气作为载流气体，按照全部加入材料总量的0.1-0.2%的加入量加入颗粒状无钠精炼剂进行精炼净化，然后进行第三次净化除渣；

S5、加入经过预热的金属镁，熔化并搅拌均匀，净置5-10分钟；

S6、控制温度在740-760℃之间加入经过预热的中间合金，中间合金含有稀土Ce和稀土La，调整Ce/La比值在1.2-1.8的约束条件的范围内，熔化并搅拌均匀，净置10-15分钟，采用氩气或氮气除气5-10分钟；

S7、控制温度在740-760℃时加入经过预热的P含量为8.3%的磷铜中间合金，并调整P/Ga的比值≤0.05，熔化后净置10-20分钟；

S8、采用氩气或氮气对铝液除气直至取样检验针孔达到1级；

S9、铝液温度在730-750℃之间时向炉内均匀地加入经过预热的铝锶中间合金，净置10-20分钟，采用氩气或氮气对铝液进行除气20-30分钟，第四次净化除渣；

S10、温度在720-750℃时加入经过预热的亚微米级铝钛碳硼晶种材料，熔化并搅拌均匀后净置5-10分钟，铝液温度在710-750℃之间浇铸；

S11、浇铸过程采用氩气或氮气通过15-25μm孔径的透气砖在过滤箱的底部进行在线除气。

2.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，所述亚微米级铝钛碳硼晶种材料含晶种的质量百分比为2-4%。

3.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，其中Si的质量百分比为9-11%。

4.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，其中P的质量百分比为0.0006-0.0012%。

5.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于， P/Ga的比值为0.015-0.05。

6.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，每次净化除渣前铝液先净置5-10分钟。

7.如权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，采用氩气或氮气对炉内铝熔体进行除气时，铝液弹跳高度小于15cm，气压在0.15－0.25MPa之间。

8.一种道闸传动结构件的压铸方法，其特征在于，所述道闸传动结构件使用权利要求1-7任一项所述的铝合金材料作为原料进行压铸得到；压铸模具型腔设计时所考虑的铝液凝固线性收缩率参数为0.4-0.6%；

压铸前：控制铝熔体温度≤780℃；对铝熔体采用氩气或氮气进行除气20-30分钟，除气后除去浮渣；

压铸时：

控制压铸铝液温度680-720℃；压铸模具温度200-250℃。

9.如权利要求8所述的道闸传动结构件的压铸方法，其特征在于，压铸时：当压铸的铝熔体中Mg含量因烧损降至质量百分比低于0.3%时，需要补加金属镁，保证镁质量百分比为在0.3-0.7%；

当压铸的铝熔体中Sr含量因烧损降至质量百分比为低于0.008%时需要补加铝锶中间合金，保证Sr质量百分比在0.008-0.045%。