压铸用铝合金及利用其的铝合金铸造品的制备方法

压铸用铝合金及利用其的铝合金铸造品的制备方法
【专利摘要】本发明涉及压铸用铝合金及利用其的铝合金铸造品的制备方法，作为其组成的特征，包括硅、铁、铜、锰、铬、镍、钛以及余量的铝和其他不可避免的杂质。由此，本发明具有如下效果，相比于常用合金，具有高熔点，因此，可有效适用于在高温下要求长时间无皲裂或变形的部件。
【专利说明】
压铸用错合金及利用其的错合金铸造品的制备方法
技术领域
[0001] 本发明设及压铸用侣合金及利用其的侣合金铸造品的制备方法，更具体地设及相 比于常用合金，具有高烙点，由此可用于在高溫下要求长时间无薇裂或变形的部件的压铸 用侣合金及利用其的侣合金铸造品的制备方法。
【背景技术】
[0002] 通常，侣轻便且易于铸造，可与其他金属很好地形成合金，易于常溫及高溫加工， 导电性及导热性良好，因此，广泛用于工业领域。尤其，近年来为了提高汽车及电子产品等 的油耗比或减少重量等，多使用侣混合其他金属的侣合金。
[0003] 根据运种W侣合金制造产品的方法，采用冲压成型来形成外壳，并在外壳的表面 形成两极氧化膜，根据运种方法，可获得长时间使用也不会受损且可保持美丽颜色表面的 外壳，但由于存在无法借助冲压加工来成型的形状，因此，外壳的设计上存在局限性。
[0004] 因此，作为W侣合金制造产品的方法，多使用压铸(die casting)方法，压铸是一 种按照需要的铸造形状向准确完成机械加工的模具中注入烙融金属而获得与模具相同的 铸造物的精密铸造法。根据运种压铸方法，由于所生产的产品的尺寸正确，几乎无需打磨， 机械性质优秀，可批量生产，生产费用低廉，因此，具有高度批量生产性，目前最多用于汽车 零部件、电子设备、光学设备、计量仪器等各种领域。
[0005] 作为目前广泛使用的压铸用侣合金，有铸造性优秀的ALDC3、ALD10、ALDC12等侣娃 (Al-Si)类合金和ALDC5或ALDC6等侣儀(Al-Mg)类合金。但是，运种侣压铸合金的耐热性低， 因此，在适用范围的扩大方面存在制约性。
[0006] 作为改善运种恶劣的耐热性的一个过程，利用物理沉积法，在合金表面形成保护 膜，但运种方法需要真空装备等高价附带装备，也存在难W重复利用的问题。
[0007] 作为其他方法，还有将具有抗腐蚀性的元素的离子注入到合金表面的离子注入 法、向合金表面照射激光而在表面层形成准稳定性状态的激光退火法等。根据前一种方法， 离子注入深度方面存在局限性，在使用过程中当离子注入层受损时，导致抗腐蚀性急速下 降，而根据后一种方法，在处理过程中，产品大小发生变化，因此，需要另行实施机械加工。 [000引由此，目前需要开发一种可使用重量轻且耐热性优秀的侣合金容易地成型出各种 形状的产品，与此同时，可最小化诱发有害物质儀和腐蚀的铜的使用，从而符合环保要求的 合金。
[0009]现有技术文献 [0010] 专利文献
[00川专利文献001 :韩国公开专利公报第1 0 -2 0 1 6 -0 0 2 7 8 5 3号"却0训 全貴暑智早口 I台智音祟立刮至敦皆（压铸用侣合金及其制造方法r

【发明内容】

[0012]由此，本发明是为了从根本上解决如上所述的现有问题而提出的，目的在于提供 一种在侣中w最佳组成比添加娃、铁、铜、儘、铭、儀、铁，从而相比于常用合金，具有高烙点， 由此可用于在高溫下要求长时间无薇裂或变形的部件的压铸用侣合金及利用其的侣合金 铸造品的制备方法。
[0013] 为了达到上述目的，本发明的一实施方式的压铸用侣合金，其特征在于，包括娃 (5王）、铁巧6)、铜(〇1)、儘(111)、铭(吐）、儀(化）、铁(1'1)^及余量的侣(41)和其他不可避免 的杂质。
[0014] 此时，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加1.0~4.0重量百分比 的上述娃(Si)。
[0015] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加 0.5~1.5重量百分比 的上述铁(Fe)。
[0016] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加0.7~2.0重量百分比 的上述铜(化）。
[0017] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加 0.7~1.7重量百分比 的上述儘(Mn)。
[0018] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加0.2~0.7重量百分比 上述铭(化）。
[0019] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加 0.5~1.5重量百分比 的上述儀(Ni)。
[0020] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，添加0.05~0.5重量百分 比的上述铁(Ti)。
[0021] 并且，本发明的特征在于，相对于侣合金总重量百分比，还包括大于0重量百分比 且0.2重量百分比W下的儀(Mg)、大于0重量百分比且0.05重量百分比W下的锋(Zn)W及大 于0重量百分比且0.05重量百分比W下的锡(Sn)。
[0022] 并且，本发明的特征在于，侣合金具有217~230M化的抗拉强度、124~130M化的屈 服强度、11~15%的延伸率W及642~670°C的烙点。
[0023] 本发明的另一实施方式的压铸用侣合金铸造品制造方法，其特征在于，包括:步骤 (八），准备包括娃(51)、铁巧6)、铜(加）、儘(111)、铭(吐）、儀(化）、铁(1'1)^及余量的侣(八1) 和其他不可避免的杂质的侣合金;步骤(B)，在烙炉中烙融上述侣合金，将所烙融的合金物 供给到压铸装置；W及步骤(C)将上述合金物加溫至680~750°C的状态下，W75M化注入于 模具并完成铸造品。
[0024] 此时，根据本发明，上述步骤(A)的侣合金包括1.0~4.0重量百分比的娃(Si)、0.5 ~1.5重量百分比的铁（Fe)、0.7~2.0重量百分比的铜（Cu)、0.7~1.7重量百分比的儘 (111)、0.2~0.7重量百分比的铭(吐）、0.5~1.5重量百分比的儀(化）、0.05~0.5重量百分 比的铁(Ti)W及余量的侣(A1)和其他不可避免的杂质。
[0025] 并且，本发明的特征在于，在上述步骤(A)中，还包括相对于侣合金总重量百分比， 大于0重量百分比且0.2重量百分比W下的儀(Mg)、大于0重量百分比且0.05重量百分比W 下的锋(Zn)W及大于0重量百分比且0.05重量百分比W下的锡(Sn)。
[0026] 并且，本发明的特征在于，在上述步骤(C)中完成的铸造品具有217~230MPa的抗 拉强度、124~130M化的屈服强度、11~15%的延伸率W及642~670°C的烙点。
[0027] 另一方面，在此之前，在本说明书及本发明的保护范围内使用的术语或单词不应 限定地解释为通常的含义或词典上的含义，立足于发明人为了 W最佳的方法说明自己的发 明而能够合理地定义术语概念的原则，将其解释为符合本发明的技术思想的含义和概念。 因此，在本说明书中记载的实施例和附图所示的组成仅仅是本发明的最优选的一实施例， 并不代表本发明的全部技术思想，因此，应理解的是，在本申请时点，可存在能够替代运些 的各种等同技术方案和变形例。
[0028] 如上述组成及作用中所述，根据本发明，在作为主材料的侣中W最佳组成比添加 娃、铁、铜、儘、铭、儀、铁W及儀、锋、锡，使得相比于其他常用合金，具有高烙点，且由此可用 于在高溫下要求长时间无薇裂或变形的部件。
【附图说明】
[0029] 图1为用于本发明的实验的ASTM小尺寸(Subsize)规格的拉伸试片的图。
【具体实施方式】
[0030] 下面，将参照附图对根据本发明的优选实施例进行详细说明。
[0031] 本发明的一实施方式设及压铸用侣合金，上述压铸用侣合金包括娃(Si)、铁(Fe)、 铜(加）、儘(Mn)、铭(化）、儀(Ni)、铁(Ti)W及余量的侣(A1)和其他不可避免的杂质，从而既 对人体无害又兼备优秀的耐热性和高强度。当然，优选地，相对于侣合金，还可包括儀(Mg)、 锋値)及锡(Sn)。本发明的合金具有217~230MPa的抗拉强度、124~130MPa的屈服强度、11 ~15%的延伸率W及642~670°C的烙点。因此，可广泛地应用于汽车的活塞或发动机部件、 燃气灶火口或锅等家电或厨房、飞机电子设备部件。
[0032] 娃(Si)用于提高流动性和强度，优选地，相对于合金的总重量，包含1.0至4.0%的 娃。即，当娃(Si)含量为4.0% W上时，热处理性能变弱，导致发生碎裂，当含量为1.0% W下 时，无法达到原有目的。因此，最优选地，包含1.2%的娃(Si),使得流动性和强度及热处理 能力均得W提升。
[0033] 铁(Fe)用于防止固着性并提高强度，优选地，相对于合金的总重量，包含0.05至 1.5%的铁。即，当铁(Fe)含量为1.5% W上时，耐蚀性下降，并生成沉淀物，当含量为0.05% W下时，无法达到原有目的。因此，最优选地，包含0.7%的铁(Fe)，从而防止固着性、提高强 度W及具有耐蚀性。
[0034] 铜（Cu)用于提高借助硬化效果的合金强度，优选地，相对于合金的总重量，包含 0.7至2.0%的铜。即，当铜(Cu)含量为0.7% W下时，强度改善效果下降，当含量为2.0% W 上时，耐蚀性下降。因此，最优选地，包含1.2%的铜(化），从而提高强度和具有耐蚀性。
[0035] 儘(Mn)用于增强耐蚀性并增加高溫下的抗软化性，且改善表面处理特性，优选地， 相对于合金的总重量，包含0.7至1.7%的儘。即，当儘(Mn)的含量为1.7% W上时，铸造性下 降，当含量为0.7% W下时，无法达到原有目的。因此，最优选地，包含1.0%的儘(Mn)，使得 耐蚀性、抗软化性W及表面处理和铸造性均得到提高。
[0036] 儀(Mg)通过快速形成鎮密的表面氧化层(MgO)来防止内部腐蚀并提升强度，优选 地，相对于合金的总重量，包含大于0重量百分比且0.2重量百分比W下的儀(Mg)。即，当儀 (Mg)的含量为0.2% W上时，流动性下降，难W制造复杂的形状，而不添加儀(Mg)，则无法达 到原有目的。因此，最优选地，包含0.1%的儀(Mg)，实现强度提升和适当的流动性。
[0037] 铭(Cr)用于提高耐蚀性，优选地，相对于合金的总重量，包含0.2至0.7%的铭。即， 当铭(Cr)的含量为0.7% W上时，强度下降，当含量为0.2% W下时，无法达到原有目的。因 此，包含0.3%的铭(化），其耐蚀性和强度均可W得到满足。
[0038] 儀(Ni)用于提高合金的耐蚀性，优选地，相对于合金的总重量，包含0.5至1.5% W 下的儀。即，即使包含1.0% W上的儀，耐蚀性也不会显著提升，而含量为0.5% W下时，无法 达到原有目的。因此，包含0.7%的儀(Ni)，其耐蚀性和有害性均可W得到满足。
[0039] 锋(Zn)用于最大化铸造性和强度提高，优选地，相对于合金的总重量，包含大于0 重量百分比且0.05重量百分比W下的锋。即，当锋(Zn)的含量为0.05% W上时，耐蚀性和初 性下降，而不包含锋时，无法达到原有目的。因此，最优选地，包含0.01%的锋(Zn)，使得铸 造性和强度提高W及耐蚀性和初性得到满足。
[0040] 铁(Ti)通过细化结晶粒来提高成型性和强度，优选地，相对于合金的总重量，包含 0.05至0.5%的铁。即，当铁(Ti)的含量为0.5% W上时，降低烙浆的流动而促进不合格，当 含量为0.05% W下时，无法达到原有目的。因此，最优选地，包含0.25%的铁(Ti)，从而提高 成型性和强度并防止不合格。
[0041] 锡（Sn)用于提高成型性和切削加工性，优选地，相对于合金的总重量，包含大于0 重量百分比且0.05重量百分比W下的锡。即，当锡（Sn)为0.05% W上时，耐蚀性下降，而不 包含锡时，无法达到原有目的。因此，当包含0.01%的锡(Sn)时，均可具备成型性和切削加 工性W及耐蚀性。
[0042] 本发明的另一实施方式是利用前述的压铸用侣合金来制造铸造品的方法。首先， 经过步骤(A)，准备包括1.0~4.0重量百分比的娃(Si)、0.5~1.5重量百分比的铁(Fe)、0.7 ~2.0重量百分比的铜（Cu)、0.7~1.7重量百分比的儘(Mn)、0.2~0.7重量百分比的铭 (化）、0.5~1.5重量百分比的儀(Ni)、0.05~0.5重量百分比的铁(Ti)W及余量的侣(A1)和 其他不可避免的杂质的侣全金。
[0043] 此时，优选地，相对于压铸用侣合金总重量百分比，还包括大于0重量百分比且0.2 重量百分比W下的儀(Mg)、大于0重量百分比且0.05重量百分比W下的锋(Zn)W及大于0重 量百分比且0.05重量百分比W下的锡(Sn)。
[0044] 接着，经过步骤(B)，在烙炉中烙融侣合金，并将烙融的合金物供给到压铸装置。最 后，经过步骤(C)，将步骤(B)的合金物加溫至680~750°C的状态下，W75M化注入于模具，并 完成铸造品。完成的铸造品具有217~230M化的抗拉强度、124~130M化的屈服强度、11~ 15%的延伸率W及642~670°C的烙点。
[0045] 下面，将参照本发明的具体实施例，了解合金所具有的实质性效果是否有效。
[0046] 实验方法
[0047] 将由本发明的物质所组成的合金和由现有的物质所组成的合金，分别按照实施例 1至实施例3、比较例1与比较例2制作美国材料与试验协会小尺寸(ASTMSubsize.图1)标准 的试片，使用万能材料试验仪(英斯特朗（Instron)5982)来测定抗拉试验，使用热分析仪 (Pyris Diamond TG/DTA)来测定烙点。
[004引试片规格
[0049]
[005引实验结果
[0059] 根据实验结果，在抗拉试验中，比较例的抗拉强度和屈服强度高于实施例，延伸率 低于实施例。相反，在烙点试验中，实施例的比重低于比较例，而烙点高于比较例。
[0060] 本发明不限定于所记载的实施例，对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明的思想及范围的情况下，可进行各种修改及变形是显而易见的。因此，其变形 例或修改例均应属于本发明所要保护的范围内。
【主权项】
1. 一种压铸用铝合金，其特征在于，包括硅、铁、铜、锰、铬、镍、钛以及余量的铝和其他 不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加1.0~4.0重量百分比的上述硅。3. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.5~1.5重量百分比的上述铁。4. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.7~2.0重量百分比的上述铜。5. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.7~1.7重量百分比的上述锰。6. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.2~0.7重量百分比的上述铬。7. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.5~1.5重量百分比的上述镍。8. 根据权利要求1所述的压铸用铝合金，其特征在于，相对于铝合金总重量百分比，添 加0.05~0.5重量百分比的上述钛。9. 一种压铸用铝合金，其特征在于，相对于权利要求1所述的铝合金总重量百分比，还 包括大于0重量百分比且0.2重量百分比以下的镁、大于0重量百分比且0.05重量百分比以 下的锌以及大于〇重量百分比且0.05重量百分比以下的锡。10. -种压铸用铝合金，其特征在于，权利要求1所述的铝合金具有217~230MPa的抗拉 强度、124~130MPa的屈服强度、11~15%的延伸率以及642~670°C的熔点。11. 一种铝合金铸造品的制备方法，其特征在于，包括： 步骤(A)，准备包括硅、铁、铜、锰、铬、镍、钛以及余量的铝和其他不可避免的杂质的铝 合金； 步骤(B)，在熔炉中熔融上述铝合金，将所熔融的合金物供给到压铸装置；以及 步骤(C)，将上述合金物加温至680~750°C的状态下，以75MPa注入于模具并完成铸造 品。12. 根据权利要求11所述的铝合金铸造品的制备方法，其特征在于，上述步骤(A)的铝 合金中包括1.0~4.0重量百分比的硅、0.5~1.5重量百分比的铁、0.7~2.0重量百分比的 铜、0.7~1.7重量百分比的锰、0.2~0.7重量百分比的铬、0.5~1.5重量百分比的镍、0.05 ~0.5重量百分比的钛以及余量的铝和其他不可避免的杂质。13. 根据权利要求12所述的铝合金铸造品的制备方法，其特征在于，在上述步骤(A)中， 相对于铝合金总重量百分比，还包括大于0重量百分比且0.2重量百分比以下的镁、大于0重 量百分比且0.05重量百分比以下的锌以及大于0重量百分比且0.05重量百分比以下的锡。14. 根据权利要求11所述的铝合金铸造品的制备方法，其特征在于，在上述步骤(C)中 完成的铸造品具有217~230MPa的抗拉强度、124~130MPa的屈服强度、11~15%的延伸率 以及642~670°C的熔点。
【文档编号】C22C21/02GK106048329SQ201610512260
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】许日, 李正木, 金度均, 金圣国
【申请人】Sj技术股份有限公司