一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法

摘要

本发明提供了一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法，涉及金属材料领域。该高强度高韧性的压铸铝合金，其化学成分按质量百分数计包括：Si的含量为9.0－12.0％，Zn的含量为8.0－12.0％，Mg的含量为0.3－0.5％，Fe的含量为0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，RE的含量为0.05－0.1％，B的含量为0.01－0.03％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。该合金吸取了Al－Si系列和Al－Zn系列合金的优点，具有铸造性能好、补缩能力强、热膨胀系数小及强度高、自强化效果好等特点，适合于压铸工艺生产。

权利要求

1.一种高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，其化学成分按质量百分数计包括：Si的含量为9.0－12.0％，Zn的含量为10.9－12.0％，Mg的含量为0.3－0.5％，Fe的含量为

0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，RE的含量为0.05－0.1％，B的含量为0.01－

0.018％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。

2.根据权利要求1所述的高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，所述杂质元素包括Cr、Cu、Ti和Na中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，所述高强度高韧性的压铸铝合金的抗拉强度为320－400MPa。

4.根据权利要求1所述的高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，所述高强度高韧性的压铸铝合金的屈服强度为240－290MPa。

5.根据权利要求1所述的高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，所述高强度高韧性的压铸铝合金的延伸率为4.5－8.0％。

6.根据权利要求1所述的高强度高韧性的压铸铝合金，其特征在于，所述高强度高韧性的压铸铝合金的硬度为100－130HV。

7.一种如权利要求1－6任一项所述的高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，其包括：将配好的所述高强度高韧性的压铸铝合金的原料加热熔化，随后将熔体浇铸成锭或铸造成型；

将所述高强度高韧性的压铸铝合金熔体的制备过程包括：

先将Al、Si、Zn、Fe和Mn的原料加至熔炉中，升温至750－800℃；

对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至700－720℃；

接着加入Mg、B和RE的原料，搅拌熔炼成熔体；

在加入Mg、B和RE的原料时，通过将Mg、B和RE的原料压入熔体内部的方式加入。

8.根据权利要求7所述的高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，Si的原料与Al、Zn、Fe和Mn的原料一并加入，或者，在Al、Zn、Fe和Mn的原料熔化后，再加入Si的原料。

9.根据权利要求7所述的高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，在将所述熔体浇铸成锭或铸造成型之前，还包括对所述熔体进行除气除杂。

10.根据权利要求9所述的高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，通过将精炼剂喷入所述熔体以进行所述除气除杂。

11.根据权利要求10所述的高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其特征在于，采用惰性气体作为载体将所述精炼剂喷入所述熔体。

说明书

一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及金属材料领域，尤其是涉及一种高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法。

背景技术

[0002] 随着汽车燃油效率和节能环保的要求不断提高，轻量化已成为汽车工业的一个重要发展方向之一。现有研究表明，采用轻质高强材料能有效减轻汽车的重量。铝合金具有比强度、比刚度高、加工成型性好、可100％回收等优点，成为汽车轻量化的理想材料之一。据统计，每辆乘用车平均用铝量为150公斤左右，其中铝合金铸件约占汽车用铝量的77％，而压铸件占铸件总量的85％以上。普通压铸件的强度较低，现有技术中存在利用固溶热处理的方式以提升其强度，但是在热处理过程中，压铸件的表面会形成鼓泡，影响铸件表面质量及尺寸精度。由此可知普通压铸件普遍采用热处理提高铸件力学性能的效果并不理想，铸件性能普遍不高，通过结构优化设计来减重的效果有限，开发一种不通过热处理强化的高性能的压铸铝合金材料十分必要。

[0003] 目前，传统的压铸铝合金主要包括Al－Si系和Al－Mg系两个系列，其中YL114(YZAlSi9Cu4)性能最好，抗拉强度≥320MPa，延伸率≥3.5％。

[0004] 专利CN101914709B公开了一种高强韧铸造铝合金，合金的主要成分为：Mg 9.5％－11.0％，Ti 0.1％－0.4％，RE 0.1％－0.3％，Si 0.15％－0.30％，所获铸件经过固溶和时效后强度超过300MPa，伸长率达到8.6％以上。

[0005] 专利CN108034870A公开了一种高强高韧的压铸铝合金，其合金化学组成的质量分数为Si：8.0－9.0％，Mg：0.2－0.3％，Mn：0.3－0.5％，Cu：0.1－0.2％，Fe：0.15－0.2％，Y：0.4－0.6％，Er：0.2－0.3％，Ti：0.01－0.02％，B：0.03－0.06％，余量为Al。获得的压铸合金抗拉强度≥300MPa、延伸率≥6％。

[0006] 专利CN103243245A公开了一种高强度和塑性压铸铝合金材料，该合金材料的化学成分组成包括Si：11.0－12.0％，Fe：0.2％；Cu：0.2％；Mn：0.5－0.8％；Mg：0.1％；Zn：0.5％；Ti：0.1－0.2％；Al：余量。该合金压铸状态下抗拉强度可达到328MPa，屈服强度
150－170MPa，伸长率超过5.0％。

[0007] 上述高强韧铸造铝合金中，YL114中Cu含量高，热裂倾向大；专利CN101914709B为Al－Mg系列铸造铝合金，其Mg含量较高时熔体容易烧损，易出现氧化夹杂等缺陷。专利CN108034870A中的Y、Er稀贵金属含量较高，成本较高。专利CN103243245A合金的屈服强度偏低，应用受限。

[0008] 鉴于此，特提出本申请。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种高强度高韧性的压铸铝合金，其具有强度高、导热性能好、具有较高的韧性，适合于压铸工艺。

[0010] 本发明的另一目的在于提供一种高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，该制备方法简单，无需通过高温固溶热处理获得，减少工序，节约能源。

[0011] 本发明实施例是采用如下技术方案实现的：

[0012] 本发明实施例提供了一种高强度高韧性的压铸铝合金，其化学成分按质量百分数计包括：Si的含量为9.0－12.0％，Zn的含量为8.0－12.0％，Mg的含量为0.3－0.5％，Fe的含量为0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，RE的含量为0.05－0.1％，B的含量为0.01－0.03％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。

[0013] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述Zn的含量为10－12％，优选为10.9－12％。

[0014] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述B的含量为0.01－0.02％，优选为0.01－0.018％。

[0015] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述杂质元素包括Cr、Cu、Ti和Na中的一种或多种。

[0016] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述高强度高韧性的压铸铝合金的抗拉强度为320－400MPa；优选地，高强度高韧性的压铸铝合金的屈服强度为240－290MPa；优选地，高强度高韧性的压铸铝合金的延伸率为4.5－8.0％；优选地，高强度高韧性的压铸铝合金的硬度为100－130HV。

[0017] 本发明实施例还提供了一种高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其包括：将配好的高强度高韧性的压铸铝合金原料加热熔化，随后将熔体浇铸成锭或铸造成型。

[0018] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述高强度高韧性的压铸铝合金熔体的制备过程包括：先将Al、Si、Zn、Fe和Mn的原料加至熔炉中，升温至750－800℃；对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至700－720℃；接着加入Mg、B和RE的原料，搅拌熔炼成熔体。

[0019] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述Si的原料与Al、Zn、Fe和Mn的原料一并加入，或者，在Al、Zn、Fe和Mn的原料熔化后，再加入Si的原料。

[0020] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述在加入Mg、B和RE的原料时，通过将Mg、B和RE的原料压入熔体内部的方式加入。

[0021] 可选地，在本发明的其他实施方式中，上述在将熔体浇铸成锭或铸造成型之前，还包括对熔体进行除气除杂；优选地，通过将精炼剂喷入熔体以进行除气除杂；优选地，采用惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体。

[0022] 本发明实施例的有益效果包括：

[0023] 本发明的一种高强度高韧性的压铸铝合金，该合金吸取了Al－Si系列和Al－Zn系列合金的优点，具有铸造性能好、补缩能力强、热膨胀系数小及强度高、自强化效果好等特点，适合于压铸工艺生产。合金中的Si含量位于Al－Si共晶成分点附近，保障了合金具有最佳的铸造性能，同时能有效降低高Zn含量铝合金的热裂倾向，改善合金的气密性。合金中的Zn含量高达8.0－12.0％，属于高Zn铝合金，Zn与Al、Mg等元素能形成Al2Mg3Zn3和MgZn2强化相，保障了合金拥有很高的强度，同时又能轻易地获得自淬火组织，无需再通过高温固溶热处理获得高强度的合金，有利于减少工序，节约能源。Fe和Mn两种元素的存在有利于减少铝熔体对金属模具的熔蚀，通常要求两者的质量分数达到0.8％－1.1％，但为了消除危害性更大的初生富铁相和针状富铁相，需严格控制Mn和Fe两者的绝对含量和相对含量。B元素能有效降低富铁相的初始形成温度，从而有效地抑制熔体中初生富铁相的形成。RE元素具有很强的化学活性和表面活性，加入铝熔体中不仅能有效净化熔体，同时对组织细化、富铁相改性也有一定的促进作用，但RE含量过高易形成粗大的稀土相，影响合金的塑性的提高，因此本发明添加量控制在0.1％以内，对合金成本无明显影响，并且晶粒细化，有助于提高强度，同时也改善了韧性和降低脆性的转变温度，改善合金韧性。该成分制备的合金材料不仅具有良好的铸造性能和自淬火性能，还具有高强度、高韧性等优点，室温抗拉强度320－400MPa，屈服强度240－290MPa，延伸率4.5－8.0％，硬度100－130HV，适合于压铸工艺。

附图说明

[0024] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0025] 图1为本发明实施例1提供的合金铸件的显微组织图谱(5000倍)。

具体实施方式

[0026] 下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

[0027] 下面对本发明实施例的高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法进行具体说明。

[0028] 本发明实施例提供了一种高强度高韧性的压铸铝合金，其化学成分按质量百分数计包括：Si的含量为9.0－12.0％，Zn的含量为8.0－12.0％，Mg的含量为0.3－0.5％，Fe的含量为0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，RE的含量为0.05－0.1％，B的含量为0.01－0.03％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。

[0029] 本实施例中，铝合金中Si作为改善流动性能的主要成分，从共晶到过共晶都能得到很好的流动相，但是初生形成的Si相易形成硬点，使切削性变差，而本申请中，Si的含量为9.0－12.0％，位于Al－Si共晶成分点附近，本申请中Si的含量较高，保障了合金具有良好的流动性和最佳的铸造性能，同时能有效降低高Zn含量铝合金的热裂倾向，改善合金的气密性。

[0030] 本申请中在铝中同时加入了Zn和Mg，形成强化相Al2Mg3Zn3和MgZn2，保障了合金拥有很高的强度，同时又能轻易地获得自淬火组织，无需通过高温固溶热处理以提升强度，减少工序，节约能源。本申请中的Zn的含量高达8.0－12.0％，属于高Zn铝合金，Mg的含量为0.3－0.5％，本申请中的Zn和Mg完全区别于现有技术中Zn和Mg的用量范围(通常情况锌和镁的比例控制在2.7左右时，应力腐蚀，开裂抗力最大)，形成一种高Zn铝合金。

[0031] Fe会与Al、Si形成针状β－Al5FeSi相，由于压铸是急冷，所以析出的富铁相很细，Fe含量低于0.8％易出现粘膜的现象，损害模具精度和寿命。Fe和Mn两种元素的存在有利于减少铝熔体对金属模具的熔蚀，所以在现有技术中，通常要求两者的质量分数达到0.8％－1.1％，但为了消除危害性更大的初生富铁相和针状富铁相，需严格控制Mn、Fe两者的绝对含量和相对含量。并且加入Mn可以大大减少针状富铁相的数量和尺寸，甚至使针状富铁相完全消失。因此，本申请中Fe的含量为0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，能够有效保障针状富铁相的数量和尺寸较小，有利于提升压铸性能。

[0032] 还值得注意的是，本申请的化学成分中还加入了硼(B)元素，经发明人研究发现，B元素能有效降低富铁相的初始形成温度，并且B对Al－Si合金晶粒度、富铁相都具有明显的细化作用；在加入B元素后，可抑制粗大初生铁相的形成，促进富铁相由粗大星状初生铁相、大尺寸树枝状、网状共生富铁相向小尺寸致密度高的树枝状、汉字状和粒状富铁相状变，进而有效地抑制熔体中初生富铁相的形成，进而提高韧性。

[0033] 本申请中的RE的含量为0.05－0.1％，RE元素具有很强的化学活性和表面活性，加入铝熔体中不仅能有效净化熔体，同时对组织细化、富铁相改性也有一定的促进作用，但RE含量过高易形成粗大的稀土相，影响合金的塑性得提高，因此本发明选择储量大、成本低的La、Ce两种轻质稀土元素，且添加量控制在0.1％以内，对合金成本无明显影响，并且晶粒细化，有助于提高强度，同时也改善了韧性和降低脆性的转变温度，改善合金韧性。在RE中La和Ce的质量比不做限制，可根据实际情况进行调整。

[0034] 此外，杂质元素包括Cr、Cu、Ti和Na中的一种或多种，上述杂质元素的含量≤0.15％。

[0035] 通过本申请中对各个化学成分的含量的严格控制制备获得的合金材料不仅具有良好的铸造性能和自淬火性能，还具有高强度、高韧性等优点，室温抗拉强度320－400MPa，屈服强度240－290MPa，延伸率4.5－8.0％，硬度100－130HV，适合于压铸工艺。

[0036] 此外，需要说明的是，对于合金而言，其含有的任意一种合金元素的微小变化均会显著的改变其第二相数量、物相类型、晶粒大小和分布，从而大幅度的改变合金的性能，这也会直接的影响到中其他合金元素的含量，从而导致即便是相同的化学成分，化学成分的含量不同，也可能具有完全不同的力学性能。

[0037] 某一种元素含量的增加或减少，在带来其自身的合金效果的同时，还会产生很多其他的附属不利影响，此时需要其他一种或多种元素含量的增加或减少，以克服上述的不利影响。在这样的基础上，发明人经过长期的研究，不断对合金组分进行选择和调整以提供了一种具有高强度高韧性的压铸铝合金的化学成分，其化学成分按质量百分数计包括：Si的含量为9.0－12.0％，Zn的含量为8.0－12.0％，Mg的含量为0.3－0.5％，Fe的含量为0.2－0.5％，Mn的含量为0.3－0.65％，RE的含量为0.05－0.1％，B的含量为0.01－0.03％，杂质元素含量≤0.15％，其余为Al。通过上述化学成分的含量的选择，使得制备获得高强度高韧性的压铸铝合金具有铸造性能好、补缩能力强、热膨胀系数小及强度高、自强化效果好等特点，适合于压铸工艺生产。该成分制备的合金材料不仅具有良好的铸造性能和自淬火性能，还具有高强度、高韧性等优点，室温抗拉强度320－400MPa，屈服强度240－290MPa，延伸率4.5－8.0％，硬度100－130HV，适合于压铸工艺。

[0038] 此外，本申请还提供了一种上述高强度高韧性的压铸铝合金的制备方法，其包括将配好的高强度高韧性的压铸铝合金的原料加热熔化，随后将熔体浇铸成锭或铸造成型。具体来说，其包括以下步骤：

[0039] S1、考虑元素的烧损和收得率，计算设定成分下各原料组分所需重量；

[0040] S2、先将配好的原料中的Al、Si、Zn、Fe和Mn的原料加至熔炉中，升温至750－800℃；

[0041] 其中，Al料选择工业纯铝，Si料可以选择Al－Si或单质Si，Zn料选择工业纯Zn，Fe料可以选择Al－Fe或Fe剂，Mn料可以选择Al－Mn或Mn剂。

[0042] 其中的Si料可以选择与Al、Zn、Fe和Mn的原料一并加入，此时，加入的Si料优选为Al－Si中间合金。也可以选择在Al、Zn、Fe和Mn的原料加入熔化后，再行加入，此时加入的Si料优选为单质Si。分步加入时，熔体温度会降低，有利于减少Si料的烧损。

[0043] S3、对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至700－720℃；

[0044] S4、接着用钛制工具将配比好的Mg、B和RE的原料压入熔体内部，熔化后搅拌熔体；其中，Mg料为工业纯镁，B料为Al－B，RE料为Al－RE中间合金。

[0045] 本申请中，通过将Mg、B和RE的原料压入到熔体的内部，能够避免Mg、B和RE的原料与空气接触，较少元素烧损，提高元素收得率。同时分步加入的操作方式，使得Al、Si、Zn、Fe和Mn的原料在750－800℃条件下进行熔炼，当温度降低至700－720℃时，再加入Mg、B和RE的原料，此时能够减少Mg、B和RE的原料的烧损，从而节约成本。

[0046] S5、采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，随后取样测试熔体化学成分，确保合金成分合格。静置15分钟后扒渣，启动链式铸锭系统铸造成锭制备高强韧铸造铝合金材料。

[0047] S6、测试合金锭的化学成分、力学性能，并跟踪测试其压铸件力学性能，观察合金金相组织。

[0048] 以下结合实施例对本发明的高强度高韧性的压铸铝合金及其制备方法进一步进行阐述。

[0049] 实施例1

[0050] 设计成分为：10％Si，11％Zn，0.35％Mg，0.45％Fe，0.4％Mn，0.08％RE，0.012％B。在考虑Mg、RE的烧损情况下，计算出25t合金所需各种原材料的质量。

[0051] (1)将配好的原料中工业纯铝、Al－Si、Zn、Al－Fe、Al－Mn加至熔炉中，升温至800℃；

[0052] (2)待炉中原料完全熔化后，轻微搅拌熔体，用取样勺从熔体中部取样，化验合金成分；对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至700℃；

[0053] (3)用钛制工具将配比好的单质Mg、Al－B和Al－RE中间合金压入熔体内部，熔化后搅拌熔体；

[0054] (4)采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，随后取样测试熔体化学成分，确保合金成分合格。静置15分钟后扒渣，启动链式铸锭系统铸造成锭制备高强韧铸造铝合金材料。

[0055] (5)测试合金锭的化学成分，并跟踪测试其压铸件力学性能，观察合金金相组织，如图1所示，其合金铸件放大5000倍时的显微组织图谱，从图1可以看出，压铸成型后，合金组织主要有细小的α－Al基体相和共晶硅相组成，前者粒径范围为1－5μm，后者长度为0.2－1.5μm。共晶区存在有少量的粒状富铁相和富锌相，尺寸均小于0.5μm，大幅降低了对合金塑性的危害。其余的Zn以Mg2Zn、AlMgZn弥散分布在基体中，强化基体。

[0056] 实施例2：

[0057] 设计成分为：12％Si，9.5％Zn，0.45％Mg，0.30％Fe，0.55％Mn，0.1％RE，0.02％B。在考虑Mg、RE的烧损情况下，计算出25t合金所需各种原材料的质量。

[0058] (1)将配好的原料中工业纯铝、Al－Si、Zn、Fe剂、Mn剂加至熔炉中，升温至780℃；

[0059] (2)待炉中原料完全熔化后，轻微搅拌熔体，用取样勺从熔体中部取样，化验合金成分；对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至710℃；

[0060] (3)用钛制工具将配比好的单质Mg、Al－B和Al－RE中间合金压入熔体内部，熔化后搅拌熔体；

[0061] (4)采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，随后取样测试熔体化学成分，确保合金成分合格。静置15分钟后扒渣，启动链式铸锭系统铸造成锭，制备高强高韧铸造铝合金材料。

[0062] (5)测试合金锭的化学成分，并跟踪测试其压铸件力学性能，观察合金金相组织。

[0063] 实施例3：

[0064] 设计成分为：9.0％Si，8.0％Zn，0.5％Mg，0.5％Fe，0.35％Mn，0.05％RE，0.03％B。在考虑Mg、RE的烧损情况下，计算出25t合金所需各种原材料的质量。

[0065] (1)将配好的原料中工业纯铝、Zn、Fe剂、Al－Mn中间加至熔炉中，升温至760℃；

[0066] (2)待炉中原料完全熔化后，加入单质Si。待单质Si完全熔化后，轻微搅拌熔体，用取样勺从熔体中部取样，化验合金成分；

[0067] (3)对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至710℃；

[0068] (4)用钛制工具将配比好的单质Mg、Al－B和Al－RE中间合金压入熔体内部，熔化后搅拌熔体；

[0069] (5)采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，随后取样测试熔体化学成分，确保合金成分合格。静置15分钟后扒渣，浇入保温炉直供压铸成型设备，制备高强高韧铸造铝合金压铸件。

[0070] (6)测试铸件的化学成分、力学性能，并观察其金相组织。

[0071] 实施例4：

[0072] 设计成分为：10.5％Si，12.0％Zn，0.30％Mg，0.4％Fe，0.6％Mn，0.1％RE，0.02％B。在考虑Mg、RE的烧损情况下，计算出25t合金所需各种原材料的质量。

[0073] (1)将配好的原料中工业纯铝、Zn、Al－Fe、Mn剂加至熔炉中，升温至750℃；

[0074] (2)待炉中原料完全熔化后，加入单质Si。待单质Si完全熔化后，轻微搅拌熔体，用取样勺从熔体中部取样，化验合金成分；

[0075] (3)对比合金的设计成分与实测成分，调整合金成分至设计范围内，并转移至保温炉，熔体温度随炉降至720℃；

[0076] (4)用钛制工具将配比好的单质Mg、Al－B和Al－RE中间合金压入熔体内部，熔化后搅拌熔体；

[0077] (5)采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，随后取样测试熔体化学成分，确保合金成分合格。静置15分钟后扒渣，浇入保温炉直供压铸成型设备，制备高强高韧铸造铝合金压铸件。

[0078] (6)测试铸件的化学成分、力学性能，并观察其金相组织。

[0079] 实施例1－4铝合金的化学成分对比见表1。

[0080] 表1.实施例1－4中铝合金的化学成分(wt.％)

[0081] 实施例 Si Zn Mg Fe Mn RE B 杂质元素 Al1 9.89 10.95 0.36 0.46 0.43 0.08 0.010 0.14 余量
2 11.96 9.51 0.44 0.32 0.58 0.08 0.016 0.15 余量
3 9.06 7.98 0.49 0.50 0.38 0.05 0.026 0.13 余量
4 10.40 11.96 0.32 0.44 0.55 0.09 0.018 0.14 余量

[0082] 在实施例1－4中，其它杂质元素可以是：Cr、Cu、Ti、Na。

[0083] 实施例1－4铝合金的力学性能对比见表2。

[0084] 表2.实施例1－4中铝合金的力学性能

[0085]实施例 抗拉强度/MPa 屈服抗拉强度/MPa 伸长率/％ 显微硬度/HV
1 370 275 4.98 120
2 345 250 6.53 116
3 330 240 7.05 112
4 395 280 4.53 126

[0086] 综上所述，本发明的一种高强度高韧性的压铸铝合金，该合金吸取了Al－Si系列和Al－Zn系列合金的优点，具有铸造性能好、补缩能力强、热膨胀系数小及强度高、自强化效果好等特点，适合于压铸工艺生产。合金中的Si含量位于Al－Si共晶成分点附近，保障了合金具有最佳的铸造性能，同时能有效降低高Zn含量铝合金的热裂倾向，改善合金的气密性。合金中的Zn含量高达8.0－12.0％，属于高Zn铝合金，Zn与Al、Mg等元素能形成Al2Mg3Zn3和MgZn2强化相，保障了合金拥有很高的强度，同时又能轻易地获得自淬火组织，无需通过高温固溶热处理以提升强度，减少工序，节约能源。Fe和Mn两种元素的存在有利于减少铝熔体对金属模具的熔蚀，通常要求两者的质量分数达到0.8％－1.1％，但为了消除危害性更大的初生富铁相和针状富铁相，需严格控制Mn、Fe两者的绝对含量和相对含量。B元素能有效降低富铁相的初始形成温度，从而有效地抑制熔体中初生富铁相的形成。RE元素具有很强的化学活性和表面活性，加入铝熔体中不仅能有效净化熔体，同时对组织细化、富铁相改性也由一定的促进作用，但RE含量过高易形成粗大的稀土相，影响合金的塑性得提高，因此本发明选择储量大、成本低的La、Ce两种轻质稀土元素，且添加量控制在0.1％以内，对合金成本无明显影响，并且晶粒细化，有助于提高强度，同时也改善了韧性和降低脆性的转变温度，改善合金韧性。该成分制备的合金材料不仅具有良好的铸造性能和自淬火性能，还具有高强度、高韧性等优点，室温抗拉强度320－400MPa，屈服强度240－290MPa，延伸率4.5－8.0％，硬度100－130HV，适合于压铸工艺。

[0087] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。