铝合金的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及制造满足设计自由度及较高的热传导度的铝合金的方法。
【背景技术】
[0002]目前，在汽车内安装电子控制系统的频率呈逐渐增加的趋势。据此，电子控制系统 运转时，如何有效地排放由有限空间内集成的电子装置所产生的热量成为重要问题。因此， 对于能够适用到上述电子装置的、具有较高散热特性的合金材料的需求在不断增加。并且， 最近不断提出对汽车结构用材料的轻量化及高性能化要求，对具有较高的散热特性及较高 的设计自由度的合金材料需求也随即增加。
[0003] 作为上述的具有轻量化、较高的散热特性及较高的设计自由度的合金材料的候 选，对铝合金的研究不断增加。另外，举例来说，以往的散热用铝合金，可以是挤压材料 A6063及压铸材料ADC12。A6063的热传导度约200WAm ·Κ)，比较优秀，但在挤压工艺观点 上看，缺点是设计自由度相对较低。ADC12因实施铸造工艺，设计自由度较高，但热传导度约 9〇W(m · Κ)，不够充分。
【发明内容】
[0004] (要解决的技术问题）
[0005] 本发明的实施例提供一种具备较高的设计自由度及较高的热传导度的铝合金的 制造方法。
[0006] (解决问题的手段）
[0007] 公开根据本发明的一方面的铝合金的制造方法。根据所述铝合金的制造方法，分 别准备作为铝或铝合金的母材及氮化铝-铝复合材料。熔融所述母材并向所述已熔融的母 材添加所述氮化铝-铝复合材料而制造镕汤。铸造所述镕汤。
[0008] 根据一实施例，所述准备氮化铝-铝复合材料的步骤，包括：将铝供应到炉 (furnace)的步骤、向所述炉内部供应氮气的步骤、及氮氛围内融解所述错的步骤。
[0009] 根据另一实施例，所述炉为电弧炉（arc furnace)，在所述氮氛围内融解所述铝的 步骤，包括：向所述电弧炉施加电压而融解所述铝，氮化融解的所述铝的步骤。
[0010] 根据又一实施例，所述氮化铝-铝复合材料可具有多孔性固形体的形态。
[0011] 根据又一实施例，制造所述镕汤的步骤，包括：形成所述铝或铝合金的第1镕汤的 步骤，及相对于所述铝或铝合金100重量份，将所述氮化铝-铝添加剂〇. 5至8重量份添加 到所述第1镕汤的步骤。
[0012] (发明的效果）
[0013] 根据本发明的实施例，以具有既定的组合范围的铝或铝合金为母材，添加氮化 铝-铝复合材料，适用铸造方法而制造铝合金。上述的氮化铝-铝的复合材料能够提高最 终铸造的铝合金的热传导度，铸造方法可保障较高的设计自由度。
[0014] 上述的氮化铝-铝的复合材料可具有不是粉末的多孔性固形体的形态。因所述复 合材料具有不是粉末的固形体形状，从而能够在铝合金的镕汤内易于实现均匀的混合。
【附图说明】
[0015] 图1是概略性地图示本发明的一实施例的铝合金的制造方法的顺序图。
[0016] 图2是概略性地图示制造本发明的一实施例的氮化铝-铝复合材料的方法的顺序 图。
[0017] 图3是根据本发明的一实施例的制造方法而制造的氮化铝-铝复合材料的照片。
[0018] 图4是根据本发明的一实施例的制造方法而制造的氮化铝-铝复合材料的X线衍 射分析图。
【具体实施方式】
[0019] 本发明公开的实施例中，位于某一部件的"上"、"上部"或"下部"、"侧面"是指相 对的位置关系，并不限定于直接接触该部件或其间界面引入其他部件的特定情况。并且，某 一构成要素"连接到"或"设置在"等记载是指直接连接到其他构成要素或联结，或者，中间 有其他另外的构成要素而形成连接关系或联结关系。整个说明书中同一参照符号实质上是 指同一构成要素。
[0020] 图1是概略性地图示本发明的一实施例的铝合金的制造方法的顺序图。参照图1， SllO步骤中，分别准备铝或铝合金即母材，与氮化铝-铝复合材料。
[0021] 作为所述母材，所述铝是纯铝。并且，所述铝合金，作为一例，可以是1000系列、 2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列、7000系列及8000系列塑性加工用铝 或100系列、200系列、300系列、400系列、500系列及700系列铸造用铝合金。上述的铝合 金都是按照目前几乎所有国家所采用的美国错协会（Aluminum Association of America) 的规格。作为一例，下表1呈现按照所述规格体现的各合金系列的主要合金元素的构成。
[0022] 【表1】
[0024] 所述表中，第一个数字表示呈现主要合金元素的合金系列，第二个数字将基本合 金表示为0,将改良的合金表示为1~9的数字，独自开发的新的合金加上N字。举例来说， 20xx是Al-Cu系列错的基本合金，21xx~29xx是改良Al-Cu系列基本合金的合金，2Nxx是 协会规格以外开发的新合金。第三及第四个数字在纯铝时表示铝的纯度，合金时表示过去 使用的美国铝业公司的合金名称。作为一例，纯铝时，1080是表示铝为99. 80% Al以上。
[0025] 下表2呈现按照所述规格更详细地体现的各合金系列主要合金元素的构成。
[0026] 【表2】
[0028] 如所述，适用于本发明的实施例的上述多种系列的铝合金中，添加的元素的含 量可包括，娃（Si)L 5wt %以下、铁（Fe)L 5wt %以下、铜（Cu) 5wt %以下、猛（Mn) Iwt % 以下、镁（Mg) 2wt %以下、络（Cr) Iwt %以下、镍（Ni) Iwt %以下、锌（Zn) 5wt %以下、铅 (Pb) 0· 5wt % 以下、锡（Sn) 0· 5wt % 以下、钛（Ti) 0· 5wt % 以下、铺（Sb) 0· Iwt % 以下、铍 (Be)O. Iwt %以下的范围。
[0029] 根据更具体的实施例，铝合金可包括：硅（Si)9. 6至12wt%、铁（Fe)大于0且 I. 3wt%以下，铜（Cu) L 5至3. 5wt%，猛（Mn)大于0且0· 3wt%以下、镍（Ni)大于0且 0. 5wt%以下、锌（Zn)大于0且1.0 wt %以下、锡（Sn)大于0且0. 3wt %以下及余份的错 (八1)。另一实施例中，铝合金为硅（3丨)6.5至7.5被％、铁$6)0.2被％、铜（(：11)0.2被％、锰 (Mn)O. Iwt%、锌（Zn)O. Iwt%、钛（Ti)O. 20wt%及余份的错（Al)。
[0030] 另外，本SllO步骤中，另外准备氮化铝-铝复合材料。根据一实施例，所述氮化 铝-铝复合材料可具有多孔性固形体的形态。所述氮化铝-铝复合材料可具有铝材料内氮 化铝析出的形态。所述氮化铝-铝复合材料的具体的制造方法参照以下的图2进行详述。
[0031] 参照图1的S120步骤，熔融所述母材并向已熔融的母材添加所述氮化铝-铝复合 材料而制造镕汤。根据具体的实施例，熔融所述铝或所述铝合金而形成第1镕汤。接着，相 对于所述铝或铝合金100重量份