一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金及其制备方法

摘要

本发明涉及合金材料技术领域，具体公开一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金及其制备方法。所述铝合金包括如下质量百分比的各组分：Si：6.0％～8.5％、Mg：0.05％～0.40％、Cu：0.50％～0.85％、Cr：0.20％～0.60％、Er：0.01％～0.10％、Mn：0.45％～0.75％、Zn：0.1％～3.0％、V：0.04％～0.14％、Ni：0.01％～0.1％、Ba≤0.1％、Y≤0.1％、Fe≤0.16％，余量为Al。采用本发明提供的制备方法能够将铝合金在免固溶热处理的情况下，还具有优异的力学性能，满足使用要求，还能够避免大型部件在高温固溶处理过程中容易变形的问题。

权利要求

1.一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，其特征在于：包括如下质量百分比的各组分：Si：6.0% 8.5%、Mg：0.05% 0.40%、Cu：0.50% 0.85%、Cr：0.20% 0.60%、Er：0.01%~ ~ ~ ~ ~

0.10%、Mn：0.45% 0.75%、Zn：0.1% 3.0%、V：0.04% 0.14%、Ni：0.01% 0.1%、Ba≤0.1%、Y≤~ ~ ~ ~

0.1%、Fe≤0.16%，其他杂质元素含量总和≤0.25%，余量为Al；

所述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu 、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行预处理，然后按照所述原料配比称取各组分；

步骤二、将预处理后的所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu 、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg完全熔化，得铝液；

步骤三、于700℃ 720℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液；

~

步骤四、当所述精炼铝液的温度为650℃ 690℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为130~℃ 170℃的模具中，得试棒；

~

步骤五、将所述试棒进行时效热处理，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金；所述时效热处理的条件为：温度为150℃ 230℃，时间为1h 3h。

~ ~

2.一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu 、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行预处理，然后按照如权利要求1所述的原料配比称取各组分；

步骤二、将预处理后的所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu 、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg完全熔化，得铝液；

步骤三、于700℃ 720℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液；

~

步骤四、当所述精炼铝液的温度为650℃ 690℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为130~℃ 170℃的模具中，得试棒；

~

步骤五、将所述试棒进行时效热处理，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。；

所述可免热处理高性能结构件铸造铝合金包括如下质量百分比的各组分：Si：6.0%~

8.5%、Mg：0.05% 0.40%、Cu：0.50% 0.85%、Cr：0.20% 0.60%、Er：0.01% 0.10%、Mn：0.45%~ ~ ~ ~ ~

0.75%、Zn：0.1% 3.0%、V：0.04% 0.14%、Ni：0.01% 0.1%、Ba≤0.1%、Y≤0.1%、Fe≤0.16%，其~ ~ ~他杂质元素含量总和≤0.25%，余量为Al；

所述时效热处理的条件为：温度为150℃ 230℃，时间为1h 3h。

~ ~

3.如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述氩气的流速为3‑5L/min.

4. 如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述氩气的通入时间为8min 12min。

~

5.如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部。

6.如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：步骤二中，在730℃ 755℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行~熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置

10min 20min，于700℃ 720℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全~ ~熔化后得铝液。

7.如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述浇铸的铸造周期为35s 55s。

~

8.如权利要求2所述的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，其特征在于：所述预处理的过程为：将所述中间合金、纯Al、纯Mg和纯Zn分别进行打磨、抛光、清洗和烘干。

说明书

一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铝合金材料术领域，尤其涉及一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前汽车轻量化是新能源汽车产业的发展的迫切需求，而结构件压铸工艺及结构件用材料制造技术是汽车轻量化发展的关键，因此，汽车行业对于一体化压铸技术的需求也日益增长。一体化压铸能够大大减轻结构件的重量，降低生产成本，还能进一步提高汽车的安全性能。传统的铝合金汽车的结构受力件为满足力学性能的使用要求，往往需要进行固溶热处理和时效热处理进行强化，以提高其力学性能。

[0003] 但是固溶热处理阶段的温度较高，温度至少大于500℃，时间一般大于2h，导致结构件在长时间高温加热和淬火工艺中，极易引起变形，大型部件变形尤其严重，例如电动车电池托架和副车架等。随着集成化应用领域的进一步扩大，集成后的结构件尺寸更大、形状更复杂，不适合再经固溶热处理进行强化。而传统的铝合金材料在未经固溶热处理的条件下，力学性能基本达不到标准要求，此外，固溶热处理还需要额外消耗大量的能源、精力和时间，无形中增加了生产成本，因此，开展免固溶热处理或低温固溶热处理的铝合金材料的研究成为行业发展发展的必然需求。

发明内容

[0004] 针对现有大型部件在高温固溶处理过程中容易变形等问题，本发明提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0005] 以及，本发明还提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法。

[0006] 为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

[0007] 一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：6.0％～8.5％、Mg：0.05％～0.40％、Cu：0.50％～0.85％、Cr：0.20％～0.60％、Er：0.01％～0.10％、Mn：0.45％～0.75％、Zn：0.1％～3.0％、V：0.04％～0.14％、Ni：0.01％～0.1％、Ba≤0.1％、Y≤0.1％、Fe≤0.16％，其他杂质元素含量总和≤0.25％，余量为Al。

[0008] 相对于现有技术，本申请提供的可免热处理高性能结构件铸造铝合金，具有以下优势：

[0009] 本申请通过加入特定含量的Cu、Mg、Si元素，在铝液凝固过程中，使得其能够在枝晶间生成Al2Cu、Mg2Si、Al‑Si‑Cu‑Mg等强化相，通过该强化相与位错间的交互作用，阻碍了位错运动，显著提高了合金的变形抗力和力学强度；此外，合金基体中存在的Cu、Mg、Si元素，在快速冷却过程中，更多的保留在基体中，这部分强化元素会在后期时效热处理过程中在基体中形成强化相，从而提升基体强度，实现在不需进行额外固溶热处理的条件下，得到综合性能俱佳的铝合金材料；本发明还通过加入含量较高的Si元素，能够提升铝液的铸造性能，抵消冷速较快带来的不利影响。

[0010] 因Fe元素在凝固过程中，与Al、Si等元素会共同形成针片状β‑Fe相，在受力过程中容易产生应力集中，从而割裂基体，使合金材料性能降低；本发明通过加入特定含量的Mn、Cr、V、Ni元素，可使合金中的针片状含Fe相变为颗粒状，不仅降低其割裂作用，还能作为强化相阻碍位错移动，使合金在无需热处理的情况下提升强度；此外，若是任意改变Mn、Cr、V、Ni之间的配比，会造成含Fe相尺寸急剧增加，导致对铸造铝合金材料的性能极为不利。

[0011] 本申请加入的Er、Y具有细化晶粒的作用，Ba元素能将共晶硅从层片状转为珊瑚状或颗粒状，降低应力集中，Y能够使共晶硅尺寸减小，够使得合金材料在免热处理的情况下，显著提升其强度和塑性，以满足使用要求。

[0012] 本申请加入的Zn元素，在凝固过程中能富集在Al‑Si‑Cu‑Mg相及含Fe相表面，抑制其生长，使得Al‑Si‑Cu‑Mg相及含Fe相的尺寸减小，还能显著提升铝合金材料的铸态性能，且时效过程中因Zn元素在α‑Al相中的固溶度增加，将Zn元素固溶进α‑Al内，有固溶强化作用，进而增加铝合金材料的强度。

[0013] 进一步地，本发明还提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0014] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行预处理，然后按照如权利要求1所述的原料配比称取各组分；

[0015] 步骤二、将预处理后的所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg完全熔化，得铝液；

[0016] 步骤三、于700℃～720℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液；

[0017] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为650℃～690℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为130℃～170℃的模具中，得试棒；

[0018] 步骤五、将所述试棒进行时效热处理，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0019] 相对于现有技术，本申请提供的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，具有以下优势：

[0020] 本申请在浇铸过程中，采用模具温度较低，使得铝液冷却速度较快，能够细化强化相，从而进一步提升合金强度，使合金不需进行固溶热处理的前提下，还具优异的力学性能，满足使用要求；同时控制模具的预热温度为130℃～170℃，还能降低冷却速度，防止冷速较快，产生裂纹等缺陷。

[0021] 本申请提供的制备方法能够将铝合金材料在免固溶热处理的情况下，还具有优异的力学性能，满足使用要求，并能够避免大型部件在高温固溶处理过程中容易变形的问题，提高了成材率。

[0022] 可选的，所述时效热处理的条件为：温度为150℃～230℃，时间为1h～3h。

[0023] 优选的时效热处理条件能够使得Cu、Mg、Si元素在基体中形成强化相，提高铝合金基体的强度；并能够增加Zn元素在α‑Al中的固溶度，将Zn元素固溶进α‑Al内，进而增加铝合金材料的强度。

[0024] 可选的，所述氩气的流速为3‑5L/min.

[0025] 可选的，所述氩气的通入时间为8min～12min。

[0026] 可选的，所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部。

[0027] 优选的氩气的通入条件，使得铝液处于氩气气氛中，避免铝液固化过程中产生氧化物，降低铝合金材料的力学性能；还能够将铝液中的杂质通过氮气上浮，将铝液中的有害元素以及杂质分离干净。

[0028] 可选的，步骤二中，在730℃～755℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置10min～20min，于700℃～720℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后得铝液。

[0029] 优选的加入顺序能够使得各元素在熔炼过程中生成特定的强化相如Al2Cu、Mg2Si、Al‑Si‑Cu‑Mg等，提高铝合金材料的力学性能。

[0030] 可选的，所述浇铸的铸造周期为35s～55s。

[0031] 可选的，所述预处理的过程为：将所述中间合金、纯Al、纯Mg和纯Zn分别进行打磨、抛光、清洗和烘干。

[0032] 本申请通过打磨、抛光，将中间合金、纯Al、纯Mg和纯Zn表面的氧化皮除去，再通过清洗、烘干后即可进行称量，该预处理方法能尽力避免引入杂质元素。

附图说明

[0033] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

[0034] 图1是本发明实施例1提供的微观组织图；

[0035] 图2是本发明实施例1提供的局部放大微观组织图；

[0036] 图3是本发明对比例1提供的微观组织图；

[0037] 图4是本发明对比例1提供的局部放大微观组织图。

具体实施方式

[0038] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0039] 实施例1

[0040] 本发明实施例1提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：7.0％、Mg：0.4％、Cu：0.70％、Cr：0.20％、Er：0.08％、Mn：0.60％、Zn：2.0％、V：0.04％、Ni：0.1％、Ba：0.06％、Y：0.02％，余量为Al。

[0041] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0042] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行打磨、抛光以除去表面的氧化皮，之后进行清洗、烘干，然后按照上述的原料配比称取各组分；

[0043] 步骤二、在740℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置10min，于710℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后，得铝液；

[0044] 步骤三、于710℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液，氩气的流速为4L/min，通入时间为10min，且所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部；

[0045] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为670℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为150℃的模具中，得试棒，铸造周期为50s；

[0046] 步骤五、将所述试棒于190℃条件下进行时效热处理3h，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0047] 实施例2

[0048] 本发明实施例1提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：8.5％、Mg：0.3％、Cu：0.5％、Cr：0.2％、Er：0.01％、Mn：0.75％、Zn：0.1％、V：0.1％、Ni：0.08％、Ba：0.1％、Y：0.1％，余量为Al。

[0049] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0050] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行打磨、抛光以除去表面的氧化皮，之后进行清洗、烘干，然后按照上述的原料配比称取各组分；

[0051] 步骤二、在730℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置15min，于720℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后，得铝液；

[0052] 步骤三、于720℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液，氩气的流速为3L/min，通入时间为10min，且所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部；

[0053] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为650℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为130℃的模具中，得试棒，铸造周期为35s；

[0054] 步骤五、将所述试棒于200℃条件下进行时效热处理1.5h，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0055] 实施例3

[0056] 本发明实施例1提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：7.5％、Mg：0.2％、Cu：0.6％、Cr：0.6％、Er：0.1％、Mn：0.5％、Zn：1.0％、V：0.08％、Ni：0.01％、Ba：0.08％、Y：0.02％，余量为Al。

[0057] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0058] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行打磨、抛光以除去表面的氧化皮，之后进行清洗、烘干，然后按照上述的原料配比称取各组分；

[0059] 步骤二、在755℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置20min，于700℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后，得铝液；

[0060] 步骤三、于700℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液，氩气的流速为5L/min，通入时间为8min，且所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部；

[0061] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为690℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为170℃的模具中，得试棒，铸造周期为55s；

[0062] 步骤五、将所述试棒于150℃条件下进行时效热处理3h，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0063] 实施例4

[0064] 本发明实施例1提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：6.0％、Mg：0.05％、Cu：0.85％、Cr：0.6％、Er：0.08％、Mn：0.45％、Zn：0.1％、V：0.14％、Ni：0.08％、Ba：0.02％、Y：0.04％，余量为Al。

[0065] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0066] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行打磨、抛光以除去表面的氧化皮，之后进行清洗、烘干，然后按照上述的原料配比称取各组分；

[0067] 步骤二、在745℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置12min，于715℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后，得铝液；

[0068] 步骤三、于715℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液，氩气的流速为4.5L/min，通入时间为12min，且所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部；

[0069] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为680℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为160℃的模具中，得试棒，铸造周期为40s；

[0070] 步骤五、将所述试棒于230℃条件下进行时效热处理1h，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0071] 实施例5

[0072] 本发明实施例1提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：6.5％、Mg：0.1％、Cu：0.8％、Cr：0.4％、Er：0.08％、Mn：0.5％、Zn：3％、V：0.08％、Ni：0.08％、Ba：0.04％、Y：0.04％，余量为Al。

[0073] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法，包括以下步骤：

[0074] 步骤一、将中间合金Al‑Si、Al‑Cu、Al‑Cr、Al‑Er、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni、Al‑Ba、Al‑Y以及纯Al和纯Mg分别进行打磨、抛光以除去表面的氧化皮，之后进行清洗、烘干，然后按照上述的原料配比称取各组分；

[0075] 步骤二、在735℃条件下，先将所述中间合金Al‑Si、Al‑Cu和纯Al置于熔炉中进行熔炼，完全熔化后加入中间合金Al‑Cr、Al‑Mn、Al‑Zn、Al‑V、Al‑Ni和纯Mg，完全熔化后，静置16min，于720℃条件下加入中间合金Al‑Er、Al‑Ba、Al‑Y，当所有组分均完全熔化后，得铝液；

[0076] 步骤三、于720℃条件下，向所述铝液中通入氩气，得精炼铝液，氩气的流速为3.5L/min，通入时间为11min，且所述氩气的通气管口位于所述铝液的底部；

[0077] 步骤四、当所述精炼铝液的温度为660℃时，将所述精炼铝液浇铸至温度为140℃的模具中，得试棒，铸造周期为45s；

[0078] 步骤五、将所述试棒于210℃条件下进行时效热处理2h，得可免热处理高性能结构件铸造铝合金。

[0079] 为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。

[0080] 对比例1

[0081] 本对比例提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，包括如下质量百分比的各组分：Si：7.0％、Mg：0.4％、Cu：0.70％、Cr：0.02％、Er：0.08％、Mn：0.8％、Zn：2.0％、V：0.04％、Ni：0.1％、Ba：0.06％、Y：0.02％，余量为Al。

[0082] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备过程如实施例1所述，不再赘述。

[0083] 对比例2

[0084] 本对比例提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，其原料组分与实施例1一致不再赘述。

[0085] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：

[0086] 将步骤四中所述精炼铝液的温度替换为720℃，其余制备工艺步骤与实施例1一致，不再赘述。

[0087] 对比例3

[0088] 本对比例提供一种可免热处理高性能结构件铸造铝合金，其原料组分与实施例1一致不再赘述。

[0089] 上述可免热处理高性能结构件铸造铝合金的制备方法包括以下步骤：

[0090] 将步骤五中模具的温度替换为200℃，其余制备工艺步骤与实施例1一致，不再赘述。

[0091] 为了更好的说明本发明实施例提供的可免热处理高性能结构件铸造铝合金的特性，下面将实施例1以及对比例1制备的铝合金材料进行分析。

[0092] 试验例1微观结构

[0093] 实施例1制备的铝合金材料的微观组织如图1所示，然后进行局部放大如图2所示。

[0094] 对比例1制备的铝合金材料的微观组织如图3所示，然后进行局部放大如图4所示。

[0095] 从图1和图3中可以看出，实施例1制备的铝合金材料二次枝晶间距比对比例1的小，且晶粒整体尺寸也较小；从图2和图4中能更加明显的看出，实施例1制备的铝合金材料的枝晶间颗粒尺寸较小且分布较均匀，能够促进合金强韧性的增加，而对比例1制备的铝合金材料中生成的相整体尺寸较大，且大部分呈针状，会导致合金在受力过程中产生应力集中，从而大大降低合金的性能。

[0096] 试验例2能谱分析

[0097] 将图2中标记的位置1、2、3、4、5分别进行能谱分析，结果如下表1～5所示，从表1～5中可以看出，枝晶间存在Al2Cu、Al‑Si‑Cu‑Mg、Mg2Si强化相，且图2中的标记1和标记3还证明了因本申请中各合金元素的联合作用，能显著改善含Fe相形貌。

[0098] 表1

[0099]

[0100] 表2

[0101]

[0102] 表3

[0103]

[0104]

[0105] 表4

[0106]

[0107] 表5

[0108]

[0109] 试验例3力学性能

[0110] 将实施例1～5以及对比例1～3制备的可免热处理高性能结构件铸造铝合金进行室温拉伸力学性能测试，测试结果如表6所示。

[0111] 表6测试结果

[0112]

[0113]

[0114] 从表6中可以看出，本发明实施例提供的可免热处理高性能结构件铸造铝合金，在免固溶热处理的情况下，还具有优异的力学性能，满足使用要求。

[0115] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。