本发明属于铝合金材料领域，具体涉及一种挤压铸造铝合金材料及其制备方法。
背景技术：
铝合金是一种有利于设备轻量化的多性能材料。通过调节各种元素成分的不同，铝合金可以分别具有高导热、高导电率、高屈服强度、高抗拉强度、抗腐蚀、高韧性、高硬度等不同的性能。被广泛用于通讯、汽车、交通运输、动力和航天航空等领域。随着科技的不断发展，高新技术对于材料的要求也越来越高。以往单一的性能已经无法满足技术的发展要求。现在的铝合金材料不但对其基本的化学成分有严格的要求，还需要满足各种特殊的使用要求，兼顾多种性能。在这些性能之中，有些甚至是以往被认为相互存在一定的矛盾的。针对不同的材料使用特点，按其本身特定的要求，对材料中各种成分及其性能进行合理调配、优化，使之创造出所对应的一种新的铝合金材料是目前乃至今后一段发展时期的客观需要。
adc12是日本牌号，又称12号铝料，al-si-cu系合金，是一种可压铸也可挤压铸造的铝合金，适合气缸盖罩盖、传感器支架、缸体类等。它的压铸性能良好，而且具有一定的力学性能，所以被广泛应用于各种一般的铸件。但由于压铸采用的是高速高压的方式，压铸件不可避免地被卷入气体，影响质量。而挤压铸造是一种低速高压的铸造成型方式，它的特点是可以大大降低铸件成型时在模腔内的卷气现象，提高铸件的致密性，提高铸件的质量。它是一种可满足高性能要求的铸件成型方式。对于比较高的机械性能要求，现有的adc12合金无论采用压铸或挤压铸造的方式都不能满足。因此，急需一种性能比adc12合金优良，并且能够同时满足厚壁和薄壁挤压铸造成型的铝合金材料。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种能够同时满足厚壁和薄壁成型，并且抗拉强度、屈服强度及硬度更好的挤压铸造铝合金材料及其制备方法。
本发明提供一种挤压铸造铝合金材料，除铝外，按重量比计，包括如下组分：硅为8％-12％；铁为＜0.9％；铜为1-4％；锰为0.2％-0.8％；镁为0.3％-0.8％，锌为＜0.35％。
优选地，所述挤压铸造铝合金材料还包括铅为≤0.1％。
优选地，所述挤压铸造铝合金材料还包括锡为≤0.01％。
优选地，所述挤压铸造铝合金材料还包括镉为≤0.01％。
本发明还提供一种挤压铸造铝合金材料，按重量比计，包含如下组分：硅为8％-12％；铁为＜0.9％；铜为1-4％；锰为0.2％-0.8％；镁为0.3％-0.8％，锌为＜0.35％，；锡为≤0.01％，镉为≤0.01％；其他杂质总量和不超过0.3％；余量为铝。
优选地，所述铁为0.15％-0.9％。
优选地，所述锌为0.05％-0.35％。
优选地，硅为10％-12％；铁为0.1％-0.5％；铜为2％-3％；锰为0.4％-0.8％；镁为0.4％-0.8％，锌为0.05-0.35％。
优选地，硅为10％-11.5％；铁为0.1％-0.3％；铜为2％-2.9％；锰为0.4％-0.6％；镁为0.4％-0.6％，锌为0.05-0.1％。
本发明还提供一种上述挤压铸造铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向熔炉内投入铝锭及硅，加热使其熔化为金属熔液；
(2)待金属熔液温度达到800℃-880℃，加入锰元素添加剂、铁元素添加剂和铜元素添加剂；
(3)将金属熔液降温至760-780℃；
(4)加入精炼剂进行精炼净化、除渣；
(5)加入镁并使其熔化，然后加入少量的锑元素添加剂进行变质，得到铝液；
(6)将铝液温度在740-760℃范围浇铸铝合金锭。
本发明的挤压铸造铝合金材料通过挤压铸造后具有较高的抗拉强度、屈服强度及硬度，并且能够同时满足厚壁和薄壁成型。
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挤压铸造铝合金材料，除铝外，按重量比计，包括如下组分：硅为8％-12％；铁为＜0.9％；铜为1-4％；锰为0.2％-0.8％；镁为0.3％-0.8％，锌为＜0.35％。
在优选实施例中，挤压铸造铝合金材料还包括铅为≤0.1％。
在优选实施例中，挤压铸造铝合金材料还包括锡为≤0.01％。
在优选实施例中，挤压铸造铝合金材料还包括镉为≤0.01％。
本发明还提供一种挤压铸造铝合金材料，按重量比计，包含如下组分：硅为8％-12％；铁为＜0.9％；铜为1-4％；锰为0.2％-0.8％；镁为0.3％-0.8％，锌为＜0.35％，；锡为≤0.01％，镉为≤0.01％；其他杂质总量和不超过0.3％；余量为铝。
在优选实施例中，铁为0.15％-0.9％。
在优选实施例中，锌为0.05％-0.35％。
在优选实施例中，硅为10％-12％；铁为0.1％-0.5％；铜为2％-3％；锰为0.4％-0.8％；镁为0.4％-0.8％，锌为0.05-0.35％。
在优选实施例中，硅为10％-11.5％；铁为0.1％-0.3％；铜为2％-2.9％；锰为0.4％-0.6％；镁为0.4％-0.6％，锌为0.05-0.1％。
本发明还提供一种上述挤压铸造铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)向熔炉内投入铝锭及硅，加热使其熔化为金属熔液；
(2)待金属熔液温度达到800℃-880℃，加入锰元素添加剂、铁元素添加剂和铜元素添加剂；
(3)将金属熔液降温至760-780℃；
(4)加入精炼剂进行精炼净化、除渣；
(5)加入镁并使其熔化，然后加入少量的锑元素添加剂进行变质，得到铝液；
(6)将铝液温度在740-760℃范围浇铸铝合金锭。
本发明的挤压铸造铝合金材料通过挤压铸造后具有较好的抗拉强度、屈服强度及硬度，并且能够同时满足厚壁和薄壁成型。
本发明实施例的挤压铸造铝合金经t6热处理后可以大大提高铸件的各项性能。
本发明实施例的挤压铸造铝合金材料适用于挤压铸造，材料成型性好。可挤压铸造厚件，亦可满足0.35-0.5mm厚度的薄壁件挤压铸造。适合各种机械结构件，通讯设备件等。
实施例1
原料配比，按重量百分比计算：硅，含量为11.06％；铁，含量为0.165％；铜，含量为2.75％；锰，含量为0.475％；镁，含量为0.494％，锌，含量为0.0695％，铅，含量为≤0.0021％；锡，含量为≤0.00058％；镉，含量为≤0.00052％；余量为铝。
按照上述配比制备合金，步骤如下：
向熔炉投入铝锭及硅，并加热使其熔化为金属溶液，使金属溶液的温度达到830℃；在金属溶液中锰元素添加剂、铁元素添加剂和铜元素添加剂进行合金化，使其完全熔化后将金属熔液降温至770℃，然后加入精炼剂进行精炼净化、除渣；再加入镁并使其熔化，采用氮气对金属溶液进行除气然后对金属溶液取样检验成分，接着加入含锑元素添加剂，再将铝液温度在740-760℃范围浇铸铝合金锭。
实施例2
原料配比，按重量百分比计算：硅，含量为10.87％；铁，含量为0.189％；铜，含量为2.75％；锰，含量为0.472％；镁，含量为0.472％，锌，含量为0.0689％，铅，含量为≤0.0026％；锡，含量为≤0.00065％；镉，含量为≤0.00060％；余量为铝。
按照上述配比制备合金，步骤如下：
向熔炉投入铝锭及硅，并加热使其熔化为金属溶液，使金属溶液的温度达到830℃；在金属溶液中锰元素添加剂、铁元素添加剂和铜元素添加剂进行合金化，使其完全熔化后将金属熔液降温至770℃，然后加入精炼剂进行精炼净化、除渣；再加入镁并使其熔化，采用氮气对金属溶液进行除气然后对金属溶液取样检验成分，接着加入含锑元素添加剂，再将铝液温度在740-760℃范围浇铸铝合金锭。
对比例
将日系的adc12作为对比例，adc12的主要化学成分标准为：
铜(cu)1.5-3.5、硅(si)9.6-12.0、镁(mg)≤0.3、锌(zn)≤1.0、铁(fe)≤1.3、锰(mn)≤0.5、锡(sn)≤0.3、铅(pb)≤0.1、镉(cd)≤0.005、余量为铝(al)。
效果实施例
力学性能测试
将实施例1、实施例2和对比例的adc12合金通过挤压铸造后进行抗拉强度、屈服强度、延伸率、硬度的测试。具体数据如表1所示。
表1
由表1的数据可以看出，本实施例1和实施例2制备得到的挤压铸造铝合金抗拉强度＞300mpa，屈服强度＞200mpa，延伸率＞1.8％，硬度＞80hb。抗拉强度、屈服强度、和延伸率的数据均大于adc12合金的数据，硬度与adc12合金的硬度相当。并且本发明的挤压铸造铝合金能够同时满足厚壁和薄壁成型，可替代adc12合金使用。
以上所述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。