高、揽拌越充分，Sr的溶解越快，但温度太高不仅耗费能源，并 且导致烙体吸气严重。因此，采用Sr变质时需控制烙体中Sr含量在0. 005-0.1 wt. %，并保 持烙体温度在650-850°C范围内，并在加入Sr变质剂5-120min内进行诱注。
[0034] B ;棚能在很大程度上除去过渡族微量杂质元素的有害作用，即棚与该些杂质 元素形成了不溶解的棚化物，沉于炉底，W渣的形式被除去，从而提高侣娃合金热导率。 另外，加入适量的B元素可W细化晶粒，提高侣娃合金热导率和力学性能，其加入量为 0. 01-0.1 wt. %。
[0035] 铸造步骤中的控制：
[0036] 金属型铸造、压铸、挤压铸造等工艺在生产时冷却速率大，可W细化共晶组织，且 随冷却速度加大，细化效果更加显著。因此，当产品铸造时，应采用快冷方式将其冷却，冷却 速度应控制在1-200°C /s范围内。
[0037] 热处理：
[003引对铸造产品进行退火处理主要起两个方面的作用：第一，消除铸造应力；第二，控 制过饱和固溶体中溶质原子的析出，改善组织。退火温度过高，合金第二相溶解过多，过饱 和固溶体的浓度增加，使基体晶格斜扭崎变增加，导致电子的平均自由程小而使电导率下 降；若温度过低，固溶体很难充分分解，也会使电导率下降。因此，退火过程的保温温度为 100-400°C。保温结束后铸件冷却速度应维持在0. 5-10°C /min,可W使得溶入固溶体中的 溶质原子大部分形成稳定的化合物，此时基体晶格点阵基本得到恢复，使得电子的平均自 由程变大而导致电导率升高。
[0039] 本发明的有益效果体现在：
[0040] 1、添加微量元素烧损较低，可满足工业上铸造长时间生产的需求。
[0041] 2、本发明提供的侣娃合金材料具有良好的铸造性能、力学性能和优异的导热性 能，适合于生产结构复杂同时对力学性能和导热性能要求较高的零件。
[0042] 3、本发明所提供的生产方法与传统的铸造工艺相近，技术改造成本较低。
【附图说明】
[0043] 图1为侣合金抗拉强度和热导率与Si量的关系示意图，此时采用砂模铸造。
[0044] 图2为Mg、化、化和Mn元素对侣合金热导率的影响示意图。
[0045] 图3为未加Sr、化和B元素，9#亚共晶侣娃合金铸件显微组织照片，其中共晶娃 呈粗大板条状，a -A1未细化。
[0046] 图4为添加SrXa和B元素，14#亚共晶侣娃合金铸件的显微组织照片，其中共晶 娃呈细小纤维状，但a -A1为细小等轴晶树枝组织。
[0047] 图5为几种不同退火工艺对本发明实施例中合金14#的热导率的影响示意图。
【具体实施方式】
[0048] 下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。
[0049] 本发明提供一种亚共晶侣娃合金材料，其具有良好的铸造性能、力学性能和优异 的导热性能，下面W本发明的合金为例，采用金属型铸造工艺制备检测样品，对比本发明合 金与非本发明合金热导率，其中表1中1 -8#为非本发明合金，其中9-15#为本发明合金。 表2为本发明合金与非本发明合金的电导率和热导率对比结果。
[0050] 本实施例中的烙炼设备采用10kg电阻炉，先往烙炼炉中投入工业用99. 7%纯侣 和侣娃中间合金，待炉料完全烙化后W中间合金形式加入其他合金元素，并控制各合金元 素成分，其中娃含量5-9wt. %，详细化学成分见表1。
[0化1] 保持烙体温度为700-850°C，若加入Al-Sr和M-化中间合金，使烙体中的Sr和 化质量为0. 005-0.1 wt. %和0. 01-0. 2wt. % ;在烙体中通入高纯惰性气体进行精炼除气处 理，通气时保持烙体温度为700-850°C，通气时间为10-40min ;除气处理后静置10-60min， 化去浮渣。若加入A1-B中间合金，使烙体中的B质量为烙体总质0. 01-0.1 wt. %，最后将烙 体诱入金属型模具中铸造成〇50X70mm的圆饼试样，其中模具冷却速度为8°C /s。
[0化2] 图3和图4分别为9#和14#合金金相组织，表2为1-15#铸件（F态）电导率和热 导率的结果，分析结果可知，本发明合金比非本发明的电导率和热导率均有大幅度的提升。 [0化3] 最后采用温度为100-400°C，时间为1-3小时工艺对14#合金进行退火处理，具体 结果如图5所示。由图5可W看出，本发明合金采用合理退火制度可W进一步提高其电导 率和热导率。
[0054] 表1; 1-15#合金化学成分
[0 化 5]
【主权项】
1. 一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金，其特征在于：所述合金包括如下化学成分， Si 5_9wt. %，Mg < 0· 5wt. %，Cu < 0· 5wt. %，Fe < 0· 7wt. %，Mn < 0· 3wt. %，不可避免杂质元 素、其余部分A1，所述不可避免的杂志元素单个低于0. 05wt. %，总计低于0. 25wt. %。
2. 如权利要求1所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金，其特征在于：所述合金 还包括 Sr (λ 005-0.1 wt. %。
3. 如权利要求1所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金，其特征在于：所述合金 还包括 Ca 0.01-0. 2wt. %。
4. 如权利要求1所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金，其特征在于：所述合金 还包括 B 0· 01-0.1 wt. %。
5. 如权利要求1所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金的制备方法，其特征在 于：包括如下步骤， 51、 合金熔炼步骤， Sl 1、将熔炼炉加热并维持至700-850°C，在熔炼炉中加入含铝量多99. 7%的工业纯铝 及铝硅中间合金，待完全熔化后，按配比加入其他合金元素，所述其他合金元素以中间合金 的形式加入充分混合后形成熔体，所述熔体中Si 5-9wt. % ; S12、对Sll中的熔体通入惰性气体，进行除气精炼处理，除气精炼后静置10-60min，然 后扒去浮渣； 52、 铸造步骤， S21、将S12中的熔体进行浇铸，其中浇铸的冷却速度为1-200°C /S ; 53、 热处理步骤， S31、对S21中的浇铸产品进行0. 5-6小时的退火处理，退火保温温度为100-400°C，保 温结束后，进行冷却，所述冷却速度维持〇. 5-10°C /min。
6. 如权利要求5所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金的制备方法，其特征在 于：所述S12中通入惰性气体时间为10-40min，通气时保持温度为700-850°C。
7. 如权利要求5所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金的制备方法，其特征在 于：所述Sll中加入的中间合金为Al-Sr、Al-Ca、Al-B中的一种或一种以上组合物，所述熔 体中 Sr 0· 005-0.1 wt. %，Ca 0· 01-0. 2wt. %，B 0· 01-0.1 wt. %。
8. 如权利要求1所述的一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金的应用，其特征在于：所 述合金可应用于错合金导电线材、棒材和型材。
【专利摘要】本发明揭示了一种导热性能优异的亚共晶铝硅合金，所述合金包括如下化学成分，Si 5-9wt.%，Mg＜0.5wt.%，Cu＜0.5wt.%，Fe＜0.7wt.%，Mn＜0.3wt.%，不可避免杂质元素、其余部分Al，所述不可避免的杂质元素单个低于0.05wt.%，总计低于0.25wt.%。其制备过程通过合金化学成分、铸造控制、热处理等工艺手段，可以获得热导率为170-200W/(m?K)。本发明不仅保证了铝硅合金良好的铸造性能和力学性能，同时也保证了铝硅合金优异的导热性能。
【IPC分类】H01B1-02, C22F1-043, C22C21-02
【公开号】CN104630576
【申请号】CN201410836586
【发明人】长海博文, 朱光磊, 吴永福, 何玉文
【申请人】江苏中色锐毕利实业有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月29日