本發(fā)明涉及鋁合金技術領域，特別是涉及一種低成本的高導熱鋁合金及其制備方法。
背景技術：
壓鑄鋁合金以其性能優(yōu)良的特點，已經(jīng)成為最具潛力、應用最廣泛的金屬材料之一。目前，普通壓鑄鋁合金的導熱系數(shù)為100W/m.K左右，在電子、電氣、通訊、機電等行業(yè)，存在許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作性能的現(xiàn)象，普通的壓鑄鋁合金不能很好的解決上述因元器件等發(fā)熱而產(chǎn)生的問題。
為了提高導熱系數(shù)，部分鋁合金在提高導熱系數(shù)的目標下，需要加入成本較高的原料，導致制造成本較高。
因此，針對現(xiàn)有技術不足，提供一種低成本、導熱系數(shù)大于170W/m.K的壓鑄鋁合金及其制備工藝以克服現(xiàn)有技術不足甚為必要。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種高導熱鋁合金及其制備方法，壓鑄鋁合金的導熱系數(shù)大于170W/m.K，且生產(chǎn)成本低、耐腐蝕性能良好、機械性能良好。
本發(fā)明的上述目的通過如下技術手段實現(xiàn)。
提供一種高導熱鋁合金，按重量百分比由以下組分組成：硅8.5～10.5％；鎂0.3～0.5％；錳≦0.15；銅≦0.025；鐵0.1～0.3％；硼0.03～0.06％；鈦0.01～0.02％；鋯0.01～0.02％；雜質總量＜0.15％；雜質中鋅＜0.3％；其它單個雜質＜0.05％，其余為鋁。
本發(fā)明同時提供上述高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在690℃-710℃；
(7)攪拌鋁合金液使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
優(yōu)選的，上述步驟(7)攪拌鋁合金液5-10分鐘使成分均勻。
優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-735℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在695℃-706℃；
(7)攪拌鋁合金液6-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在727℃-730℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在697℃-703℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在729℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在702℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在731℃-738℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-739℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-739℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708℃-709℃；
(7)攪拌鋁合金液7-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-737℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708℃-709℃；
(7)攪拌鋁合金液7-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在735℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708.5℃；
(7)攪拌鋁合金液7.5分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
另一優(yōu)選的，上述的高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在736.5℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在709℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點是：本發(fā)明的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于170W/m.K，原材料成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
具體實施方式
結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。
實施例1。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，按重量百分比由以下組分組成：硅8.5～10.5％；鎂0.3～0.5％；錳≦0.15；銅≦0.025；鐵0.1～0.3％；硼0.03～0.06％；鈦0.01～0.02％；鋯0.01～0.02％；雜質總量＜0.15％；雜質中鋅＜0.3％；其它單個雜質＜0.05％，其余為鋁。
上述高導熱鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在720℃-740℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在690℃-710℃；
(7)攪拌鋁合金液5-10分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
本發(fā)明的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于170W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
實施例2。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例1相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-735℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在695℃-706℃；
(7)攪拌鋁合金液6-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于172W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
實施例3。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例2相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在727℃-730℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在728℃-730℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在697℃-703℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于175W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
實施例4。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例3相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在729℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在728.5℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在702℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于178W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，整體性能較其它工藝參數(shù)更加優(yōu)良，特別是在產(chǎn)品的一致性方面性能更加優(yōu)良，適合于大規(guī)模制備。
實施例5。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例3相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在731℃-738℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-739℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-739℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在725℃-738℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708℃-709℃；
(7)攪拌鋁合金液7-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于175W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
實施例6。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例5相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在733℃-737℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在734℃-737℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708℃-709℃；
(7)攪拌鋁合金液7-8分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于176W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，可廣泛用于電子、電氣、通訊、機電行業(yè)；能有效解決電子、電氣、通訊、機電行業(yè)存在的許多工作時因元器件等發(fā)熱而影響工作的現(xiàn)象，對降低生產(chǎn)成本有很好的作用。
實施例7。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例5相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在735℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在708.5℃；
(7)攪拌鋁合金液7.5分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于180W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，整體性能較其它工藝參數(shù)更加優(yōu)良，特別是在產(chǎn)品的壓鑄性能、耐腐蝕性方面性能更加優(yōu)良。
實施例8。
提供一種低成本的高導熱鋁合金，其它特征與實施例5相同，不同之處在于，通過如下步驟制備：
(1)配料計算；
(2)根據(jù)計算好的配料在熔爐中加入純鋁熔煉，熔煉后保持溫度在736℃；
(3)加入硅熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(4)加入鐵熔煉，熔煉后保持溫度在737℃；
(5)加入鎂熔煉，熔煉后保持溫度在736.5℃；
(6)加入鋁鋯中間合金、鋁鈦中間合金、鋁硼中間合金熔煉，熔煉后保持溫度在709℃；
(7)攪拌鋁合金液7分鐘使成分均勻然后除渣、取樣化驗；
(8)根據(jù)化驗結果調整各元素成分含量直至達到要求的范圍；
(9)精煉除氣：將精煉劑通過氮氣吹入鋁合金液底部進行精煉除氣，直至精煉完畢。
該工藝所制備的高導熱鋁合金導熱系數(shù)大于180W/m.K，原材料成本低，整體生產(chǎn)成本低且壓鑄性能、耐腐蝕性良好，而且機械加工性能好等優(yōu)點，整體性能較其它工藝參數(shù)更加優(yōu)良，特別是在產(chǎn)品的機械加工性能方面更加優(yōu)良。
最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。