本發(fā)明涉及鋁合金材料領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金及其制備方法、電機(jī)轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

1、鋁的導(dǎo)電能力和熱導(dǎo)能力在金屬中僅次于銀、銅、金，而鋁與銀、銅、金相比，不僅資源豐富且成本低廉，也是單位重量熱導(dǎo)及電導(dǎo)能力最強(qiáng)的金屬，輕量化優(yōu)勢(shì)十分明顯。

2、普通電機(jī)轉(zhuǎn)速一般在3000rpm以下，其采用的鋁轉(zhuǎn)子材料都是al99.70的純鋁，而電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速早已突破10000rpm，正在向30000rpm甚至更高的轉(zhuǎn)速發(fā)展，接近普通電機(jī)轉(zhuǎn)速的10-40倍，純鋁雖然導(dǎo)電能力強(qiáng)，但強(qiáng)度低，已經(jīng)不能滿足高轉(zhuǎn)速電機(jī)對(duì)力學(xué)性能的要求，同時(shí)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)子高溫工作時(shí)間也越高，因此，高轉(zhuǎn)速電機(jī)對(duì)材料的高溫性能也有了更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種鋁合金，該鋁合金通過合理配比各成分可以在保持良好電導(dǎo)率的前提下，提高其高溫屈服強(qiáng)度。

2、本發(fā)明還提供一種上述鋁合金的制備方法，該制備方法能夠制備得到上述鋁合金，且工藝簡(jiǎn)單。

3、本發(fā)明還提供一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，由于該電機(jī)轉(zhuǎn)子使用上述鋁合金制備獲得，因此，該電機(jī)轉(zhuǎn)子能夠在高轉(zhuǎn)速和高加速度條件下運(yùn)行，而不易發(fā)生變形或失效。

4、第一方面，本發(fā)明提供一種鋁合金，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組成包括：0.38-0.60%的si、不大于0.15%的fe、不大于0.05%的cu、不大于0.05%的zn、0.005-0.01%的ti、不大于0.03%的ga、0.01-0.1%的sm、0.005-0.05%的er，0.5-0.8%的mg，以及余量的al和其他元素，所述其他元素的總量低于0.1%，所述其他元素的單個(gè)含量低于0.01%。

5、進(jìn)一步地，其組成包括：0.42-0.46%的si、0.68-0.75%的fe、0.004-0.006%的cu、0.015-0.020%的zn、0.005-0.007%的ti、0.012-0.015%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

6、進(jìn)一步地，0.42-0.45%的si、0.69-0.72%的fe、0.004-0.006%的cu、0.017-0.018%的zn、0.005-0.007%的ti、0.013-0.014%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

7、進(jìn)一步地，所述其他元素包括v和/或cr，v和cr的總量占所述鋁合金的質(zhì)量比例為m，m≤0.008%。

8、進(jìn)一步地，0.0035≤m≤0.0037。

9、第二方面，本發(fā)明提供一種鋁合金的制備方法，包括以下步驟：

10、1）將ti、sm、er以外的原材料混合，升溫至760-780℃，得到第一鋁液；

11、2）在所述第一鋁液中加入鋁硼合金，并使鋁液在溫度m℃，靜置30-60min，固液分離，得到第二鋁液；其中，第一鋁液的液相線溫度為n℃，n℃+10℃≤m℃≤n℃+20℃；

12、3）在710-750℃下，在所述第二鋁液中加入鋁鈦中間合金、鋁鉺中間合金、鋁釤中間合金，混合處理后，得到第三鋁液；

13、4）所述第三鋁液經(jīng)精煉除渣、精煉除氣后進(jìn)行澆鑄，得到所述鋁合金。

14、進(jìn)一步地，所述精煉除渣具體包括以下過程：

15、在710-750℃下，向所述第三鋁液中噴入固體熔劑，靜置或攪拌處理后，扒除第三鋁液表面的固體。

16、進(jìn)一步地，所述精煉除氣包括：700-740℃下，在所述第三鋁液中通入氬氣、靜置的步驟。

17、進(jìn)一步地，所述澆鑄具體包括以下過程：

18、在第三鋁液進(jìn)行澆鑄流槽后，使用氬氣除氫，除氫后的第三鋁液通過過濾去除尺寸大于20微米的雜質(zhì)。

19、第三方面，本發(fā)明提供一種電極轉(zhuǎn)子，由第一方面的鋁合金或第二方面的制備方法制得的鋁合金制備。

20、本發(fā)明提供的鋁合金，通過合理配比各元素成分可以在保持良好電導(dǎo)率的前提下，提高其高溫屈服強(qiáng)度，其用于制備的電動(dòng)汽車的電機(jī)轉(zhuǎn)子，能夠在高轉(zhuǎn)速和高加速度條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，而不易發(fā)生變形或失效。

技術(shù)特征：

1.一種鋁合金，其特征在于，按質(zhì)量百分比計(jì)，其組成包括：0.38-0.60%的si、不大于0.15%的fe、不大于0.05%的cu、不大于0.05%的zn、0.005-0.01%的ti、不大于0.03%的ga、0.01-0.1%的sm、0.005-0.05%的er，0.5-0.8%的mg，以及余量的al和其他元素，所述其他元素的總量低于0.1%，所述其他元素的單個(gè)含量低于0.01%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金，其特征在于，其組成包括：0.42-0.46%的si、0.68-0.75%的fe、0.004-0.006%的cu、0.015-0.020%的zn、0.005-0.007%的ti、0.012-0.015%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋁合金，其特征在于，0.42-0.45%的si、0.69-0.72%的fe、0.004-0.006%的cu、0.017-0.018%的zn、0.005-0.007%的ti、0.013-0.014%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的鋁合金，其特征在于，所述其他元素包括v和/或cr，v和cr的總量占所述鋁合金的質(zhì)量比例為m，m≤0.008%。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金，其特征在于，0.0035≤m≤0.0037。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一所述的鋁合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述精煉除渣具體包括以下過程：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述精煉除氣包括：700-740℃下，在所述第三鋁液中通入氬氣、靜置的步驟。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述澆鑄具體包括以下過程：

10.一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，由權(quán)利要求1-5任一所述的鋁合金或權(quán)利要求6-9任一所述的制備方法制得的鋁合金制備。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種鋁合金及其制備方法、電機(jī)轉(zhuǎn)子，其中，該鋁合金按質(zhì)量百分比計(jì)，其組成包括：0.38?0.60%的Si、不大于0.15%的Fe、不大于0.05%的Cu、不大于0.05%的Zn、0.005?0.01%的Ti、不大于0.03%的Ga、0.01?0.1%的Sm、0.005?0.05%的Er，0.5?0.8%的Mg，以及余量的Al和其他元素，所述其他元素的總量低于0.1%，所述其他元素的單個(gè)含量低于0.01%。本發(fā)明提供的鋁合金，通過合理配比各元素成分可以在保持良好電導(dǎo)率的前提下，提高其高溫屈服強(qiáng)度，當(dāng)其用于制備電動(dòng)汽車的電機(jī)轉(zhuǎn)子，得到的電機(jī)轉(zhuǎn)子能夠在高轉(zhuǎn)速和高加速度條件下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，而不易發(fā)生變形或失效。

技術(shù)研發(fā)人員：范勇,孔慶波,王俊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江吉利控股集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19