本發(fā)明涉及在鋁中添加鋅(Zn)、硅(Si)、鈦(Ti)、鎂(Mg)及鐵(Fe)來不僅具有較高拉伸強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，而且因流動性和鑄造性優(yōu)秀而以薄板形態(tài)需要較高的耐久性和成型性的電子設(shè)備部件及汽車部件的壓鑄用合金、利用其的鑄造品的制造方法及鑄造品。
背景技術(shù)：
：鋁作為銀白色的柔軟的金屬，具有卓越的展性和延性，具有優(yōu)秀的輕量性和耐久性，且容易與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但表面的皮膜在被處理之后，具有腐蝕性提高的優(yōu)點(diǎn)，從而廣泛用作多個領(lǐng)域的原材料。作為使用鋁來制造產(chǎn)品的方法，具有塑性加工法和壓鑄法，上述塑性加工法對鋁板材進(jìn)行沖壓加工來制成所需的形狀，上述壓鑄法向機(jī)械加工成產(chǎn)品形狀的模具注入鋁熔融物來制造與模具相同的鑄件。通過壓鑄法生產(chǎn)的產(chǎn)品具有尺寸準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，因此，廣泛應(yīng)用于需要比較復(fù)雜的設(shè)計的汽車或航空器部件、電子設(shè)備、光學(xué)設(shè)備等，然而最具有代表性的鋁合金為ALDC12和AZ91D。ALDC12合金的屈服強(qiáng)度為165MPa，拉伸長度為331Mpa，AZ91D的屈服強(qiáng)度低于ALDC12合金的屈服強(qiáng)度，為150Mpa，拉伸強(qiáng)度也低于ALDC12合金的拉伸強(qiáng)度，為230Mpa，這很難適用于如智能手機(jī)或平板保護(hù)套等需要強(qiáng)度的小型化產(chǎn)品。并且，ZA27合金呈現(xiàn)出365Mpa的屈服強(qiáng)度和426Mpa的屈服強(qiáng)度，因此，雖然在強(qiáng)度面很優(yōu)秀，但由于比重為5g/cc，比鋁合金重，因而在輕量化方面存在界限。為了解決這種問題，韓國登錄特許公報第1133103號提出“壓鑄用高強(qiáng)度鋁合金”。所提出的鋁合金通過在鋁底料添加鋅(Zn)、鎂(Mg)、銅(Cu)、鋯(Zr)及鈦(Ti)來提高強(qiáng)度。然而，上述合金由于需要在120℃溫度中進(jìn)行24小時以上的時效處理，因而不僅具有生產(chǎn)率下降的問題，而且具有向模具內(nèi)高速注入的合金熔融物在模具的內(nèi)壁燒結(jié)的問題。作為另一例，韓國特許公報第2014-0025043號提出“同時呈現(xiàn)出高強(qiáng)度及高熱傳導(dǎo)率的壓鑄用Al-Zn合金”，但通過在鋁底料添加鋅(Zn)、鎂(Mg)及鐵(Fe)，不僅改善強(qiáng)度，而且通過減少合金熔融物和模具間的燒結(jié)性來改善鑄造性。然而，上述合金的拉伸強(qiáng)度僅為230Mpa，因此，在用作高強(qiáng)度的用途方面，物性并不充分，且因缺乏合金熔融物的流動性而在成型時無法很好地向模具的內(nèi)部的填充，因此很難形成精致的產(chǎn)品?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1.韓國登錄特許公報第1133103號(發(fā)明名稱：壓鑄用高強(qiáng)度鋁合金，2010年04月22日)2.韓國公開特許公報第2014-0025043號(發(fā)明名稱：同時呈現(xiàn)出高強(qiáng)度及高熱傳導(dǎo)率的壓鑄用Al-Zn合金，2014年03月04日)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題而提出，本發(fā)明的目的在于，提供屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度分別為250Mpa、350Mpa以上，且不會在模具的內(nèi)壁燒結(jié)而流動性優(yōu)秀的壓鑄用鋁合金組合物。本發(fā)明的再一目的在于，提供向利用這種鋁合金組合物成型的產(chǎn)品提供充分的強(qiáng)度，且可以以沒有誤差的方式精密地制造出復(fù)雜形狀 鑄造品的制造方法。本發(fā)明的另一目的在于，利用這種鋁合金組合物來提供電子設(shè)備部件及汽車部件。為了解決上述問題，本發(fā)明的壓鑄用鋁合金組合物包含鋅(Zn)、硅(Si)、鈦(Ti)、鎂(Mg)、鐵(Fe)以及鋁(Al)。并且，在本發(fā)明中，相對于壓鑄用鋁合金組合物的總重量，可添加9～20重量百分比的上述鋅。并且，在本發(fā)明中，相對于壓鑄用鋁合金組合物的總重量，可添加7～10重量百分比的上述硅。并且，在本發(fā)明中，相對于壓鑄用鋁合金組合物的總重量，可添加0.05～1.5重量百分比的上述鈦。并且，在本發(fā)明中，相對于壓鑄用鋁合金組合物的總重量，可添加0.3～1.0重量百分比的上述鐵。并且，在本發(fā)明中，還可包含銅(Cu)、錫(Sn)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎳(Ni)。并且，在本發(fā)明中，相對于壓鑄用鋁合金組合物的總重量，可添加1.4～3.0重量百分比的銅、并可以分別添加0.2重量百分比以下的錫、鉻、錳及鎳。并且，在本發(fā)明中，上述壓鑄用鋁合金的拉伸強(qiáng)度可以為350Mpa以上，屈服強(qiáng)度可以為250Mpa以上，延伸率可以為3％以上。另一方面，根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施方式的利用鋁合金組合物的鑄造品的制造方法，包括：根據(jù)本發(fā)明來準(zhǔn)備壓鑄用鋁合金組合物的步驟；以及熔化上述鋁合金組合物，并向壓鑄模具供給合金熔融物，來制造鑄造品的步驟。并且，在本發(fā)明中，向上述壓鑄模具注入的合金熔融物的鑄造溫度可以為680～750℃。并且，在本發(fā)明中，上述壓鑄模具的鑄造壓力可以為75Mpa。另一方面，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，根據(jù)本發(fā)明的利用鋁合金組合物的鑄造品的制造方法來制造而成，上述鋁合金鑄造品可為電子設(shè)備部件及汽車部件。并且，在本發(fā)明中，上述鑄造品可以是厚度為0.1～1mm的薄板形態(tài)。本發(fā)明的壓鑄用鋁合金組合物因在鋁底料添加鋅、硅、鈦、鎂及鐵之類的金屬元素而呈現(xiàn)出250Mpa以上的屈服強(qiáng)度和350Mpa以上的拉伸長度，且隨著不會在模具的內(nèi)壁燒結(jié)并具有優(yōu)秀的模具填充性，即使成型為如電子設(shè)備部件及汽車部件之類的薄板型，也可以提供充分的強(qiáng)度，而且即使是復(fù)雜形狀的設(shè)計，也可以以沒有尺寸誤差的方式精密且容易制造。附圖說明圖1為用于本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)的ASTM小尺寸(Subsize)規(guī)格的拉伸試片的圖。具體實(shí)施方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及鋁合金組合物，更詳細(xì)地，涉及以兼?zhèn)鋬?yōu)秀的強(qiáng)度和鑄造性的方式包含鋅、硅、鈦、鎂、鉻、銅、鐵、錳、鎳、錫以及鋁的壓鑄用鋁合金組合物。鋅作為使鑄造性及強(qiáng)度的提高極大化的元素，相對于合金的總重量，添加9.0～20.0重量百分比的鋅。若所添加的鋅的含量大于20.0重量百分比，則耐蝕性和韌性的降低，因此，優(yōu)選地，以可以滿足鑄造性、強(qiáng)度提高、耐蝕性及韌性的方式添加12.0重量百分比的鋅。硅作為提高流動性和強(qiáng)度的元素，相對于合金的總重量，添加7.0～10.0重量百分比的硅。若所添加的硅的含量大于10.0重量百分比，則因熱處理能力薄弱而發(fā)生破裂，若所添加的硅的含量小于7.0重量百分比，則因流動性降低而導(dǎo)致合金熔融物向模具的內(nèi)部的填充性降低。因此，優(yōu)選地，以可以提高模具內(nèi)的流動性、強(qiáng)度及熱處理的方式添加8.5重量百分比的硅。鈦?zhàn)鳛橥ㄟ^結(jié)晶粒的細(xì)化來提高成型性和強(qiáng)度的元素，相對于合金的總重量，添加0.05～1.5重量百分比的鈦。若鈦的含量大于1.5重量百分比，則降低熔液的流動，促進(jìn)不良，因此，優(yōu)選地，以提高成型性和強(qiáng)度，并防止不良的方式添加1.0重量百分比的鈦。鎂作為使緊密的表面氧化層(MgO)急劇成長來防止內(nèi)部腐蝕并提高強(qiáng)度的元素，相對于合金的總重量，添加0.05～0.15重量百分比的鎂。若鎂的含量大于0.15重量百分比，則因流動性降低而無法實(shí)現(xiàn)制造復(fù)雜形狀的產(chǎn)品的原本目的。因此，優(yōu)選地，為了內(nèi)腐蝕性、強(qiáng)度的提高及適當(dāng)?shù)牧鲃有远砑?.1重量百分比的鎂。鐵作為防止在合金熔融物的模具的內(nèi)壁燒結(jié)，并提高強(qiáng)度的元素，相對于合金的總重量，添加0.3～1.0重量百分比的鐵。若鐵的含量大 于1.0重量百分比，則導(dǎo)致耐蝕性的降低和產(chǎn)生沉淀物，因此，優(yōu)選地，以具有均勻的固著性防止性能、強(qiáng)度提高性能及耐蝕性的方式添加0.6重量百分比的鐵。銅執(zhí)行提高固化效果的合金強(qiáng)度的作用。相對于合金的總重量，添加1.4～3.0重量百分比的銅。若銅的含量小于1.4重量百分比，則會降低強(qiáng)度改善的效果，若銅的含量大于3.0重量百分比，則會降低耐腐蝕性。錫作為提高成型性和切削加工性的元素，相對于合金的總重量，添加小于0.2重量百分比的錫。若錫的含量大于0.2重量百分比，則降低耐蝕性，因此，優(yōu)選地，以兼?zhèn)涑尚托浴⑶邢骷庸ば约澳臀g性的方式添加0.03重量百分比的錫。鉻作為提高耐蝕性的元素，相對于合金的總重量，添加0.2重量百分比以下的鉻。若所添加的鉻的含量大于0.2重量百分比，則因強(qiáng)度降低而無法實(shí)現(xiàn)原本的目的。若添加0.1重量百分比的鉻，則可一同滿足耐蝕性和強(qiáng)度。錳作為增進(jìn)耐蝕性，在高溫條件下增加軟化性，且改善表面處理特性的元素，相對于合金的總重量，添加小于0.2重量百分比的錳。若大于0.2重量百分比，則降低鑄造性，因此，優(yōu)選地，以能夠提高耐蝕性、軟化性、表面處理及鑄造性的方式添加0.1重量百分比的錳。鎳作為有害元素，處于禁止使用的趨勢，但執(zhí)行提高合金的腐蝕性的作用。在添加鎳的情況下，相對于合金總重量，添加小于0.2重量百分比的鎳，但即使添加0.2重量百分比以上的鎳，也無法突出地提高耐腐蝕性。本發(fā)明另一實(shí)施方式為利用鋁合金組合物來制造鑄造品的方法。 首先，按上述金屬元素的組成比來準(zhǔn)備鋁合金組合物。即，準(zhǔn)備9.0～20.重量百分比的鋅、7.0～10.0重量百分比的硅、0.05～1.5重量百分比鈦、0.05～0.15重量百分比的鎂、0.3～1.0重量百分比的鐵、1.4～3.0重量百分比的銅、0.3～1.0重量百分比的鐵、分別為0.2重量百分比以下的錫、鉻、錳、鎳以及鋁。接著，在熔爐中熔融所準(zhǔn)備的鋁合金組合物，并向壓鑄模具供給合金熔融物來完成鑄造品。此時，若壓鑄的鑄造溫度低，則在基于流動性降低的模具填充性方面發(fā)生問題，若壓鑄的鑄造溫度高，則增大凝固時的收縮率，具有發(fā)生龜裂的憂慮，因此，優(yōu)選為680～750℃。然后，以75Mpa的鑄造壓力來制造鑄造品。以這種方式完成的鑄造品隨著在鋁中添加適當(dāng)組成成分的金屬元素，呈現(xiàn)出優(yōu)秀的屈服強(qiáng)度(250Mpa以上)和拉伸強(qiáng)度(350Mpa)。并且，因添加適當(dāng)組成成分的鐵而在鑄造時合金熔融物不會在模具的內(nèi)壁燒結(jié)，且因添加硅而提高合金熔融物的模具填充性，因此，可制造厚度僅為數(shù)mm以下的薄板形態(tài)的鑄造品?；诒景l(fā)明來制造的鑄造品可適用于強(qiáng)度、導(dǎo)電度及熱傳遞優(yōu)秀，因此可以適用于電子設(shè)備的外置材料、智能手機(jī)的外殼、背光單元蓋、散熱板之類的電子設(shè)備部件或發(fā)動機(jī)風(fēng)扇、托架、機(jī)架外殼之類的汽車部件。以下，對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行觀察。準(zhǔn)備鋁合金按如下組成比率準(zhǔn)備本發(fā)明的鋁合金組合物(實(shí)施例1、實(shí)施例2)和與其相比較的鋁合金組合物(比較例1、比較例2)。區(qū)分實(shí)施例1實(shí)施例2比較例1比較例2鋅121733硅7.59.09.512鈦0.10.10.10.1鎂0.070.10.30.1鐵0.70.81.32.0銅3.01.54.03.5錫0.030.030.350.35鉻0.10.10.50.5錳0.10.10.350.5鎳0.030.030.50.5鋁余量余量余量余量單位：重量百分比制作拉伸試片根據(jù)上述制造方法，將所準(zhǔn)備的4種合金分別制造成圖1的ASTMSubsize規(guī)格的拉伸試片。單位：mm強(qiáng)度延伸率測定利用萬能試驗(yàn)機(jī)(Instron5982)來測定4種拉伸試片的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率。尺寸誤差測定通過測定機(jī)構(gòu)測定所制作的拉伸試片的寬度、厚度的尺寸，結(jié)果，實(shí)施例1、實(shí)施例2與目標(biāo)尺寸相差+0.02％、+0.007％，從而在作為基 準(zhǔn)誤差范圍的±0.05％范圍內(nèi)，比較例1、比較例2的誤差分別為+0.08％、-0.06％，因此超過了基準(zhǔn)誤差范圍。區(qū)分實(shí)施例1實(shí)施例2比較例1比較例2尺寸誤差(％)+0.02+0.007+0.08-0.06實(shí)驗(yàn)結(jié)果在物性測定中，可以確認(rèn)實(shí)施例1、實(shí)施例2與比較例1、比較例2相比，具有高的屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度及延伸率。并且，實(shí)施例1、實(shí)施例2的尺寸幾乎沒有誤差，相反，比較例1、比較例2略有誤差。因此，判斷出實(shí)施例1、實(shí)施例2的強(qiáng)度優(yōu)秀且鑄造性優(yōu)秀。本發(fā)明并不局限于所記載的實(shí)施例，且可在不超出本發(fā)明的思想及范圍內(nèi)進(jìn)行多種修改及變更，這對于本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，應(yīng)將這種變形例或修改例視為屬于本發(fā)明的發(fā)明要求保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3