铝合金及其制备方法与流程

1.本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种铝合金的制备方法，和由该铝合金的制备方法所制得的铝合金。


背景技术：

2.铝合金具有质轻、柔软、强度高、耐蚀性能好、及加工性能优越等优点，广泛的应用于各行各业中。为降低资源损耗，通常会热熔重铸再生铝合金，以再次使用。由于再生铝合金的各项性能(如，抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、导热性能等)均出现大幅下降，且经现有的铝合金的制备方法对所述再生铝合金进行处理后得到的铝合金的各项性能也较差，导致再利用的铝合金的应用范围较窄。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提供一种铝合金的制备方法，旨在解决经现有的铝合金的制备方法对再生铝合金进行处理后得到的铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能均较低的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明提供的铝合金的制备方法包括以下步骤：
5.提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的质量比为78～90.6：6～15：0.1～1：0.2～3；
6.对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；
7.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融；
8.将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，所述镁合金废料熔融，获得混合熔体；
9.于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；及
10.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，冷却所述混合熔体，得到铝合金，其中，所述铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。
11.进一步地，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
12.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量不达标时，重新于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，如此重复直至所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的质量百分比含量达标。
13.进一步地，所述经精炼处理后的混合熔体中，各组分的质量百分比含量的标准为：硅的质量百分比含量为6～15％，铁的质量百分比含量为0.1～1％，镁的质量百分比含量为0.4～2％，铝的质量百分比含量为78～90.6％，杂质的质量百分比含量为0～0.2％。
14.进一步地，所述对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融后，所
述向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料前，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
15.将所述熔融的再生铝合金的温度升至710～730℃，进行除渣和精炼处理；
16.测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量；及
17.当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标时，根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量，调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。
18.进一步地，所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量后，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
19.当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量不达标时，重新对所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金进行除渣和精炼处理，如此重复直至所述除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标，再根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。
20.进一步地，所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金中含有的组分及其含量的标准为：硅的质量百分比含量为0.1～18％，铁的质量百分比含量为0.1～2.0％，镁的质量百分比含量为0.01～3.0％，铝的质量百分比含量为81.8～97.8％，杂质的质量百分比含量为0.001～0.2％。
21.进一步地，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
22.提供废旧铜合金和/或废旧锌合金，其中，所述再生铝合金与废旧铜合金的质量比为1：0.01～2，所述再生铝合金与废旧锌合金的质量比为1：0.01～2；及
23.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、钢铁废料、废旧铜合金和/或废旧锌合金，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅、废旧铜合金、及钢铁废料和/或废旧锌合金熔融。
24.进一步地，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
25.提供铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，其中，所述再生铝合金与铝锶中间合金的质量比为1：0.001～0.1，所述再生铝合金与铝硼中间合金的质量比为1：0.001～0.1；及
26.将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，所述镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金熔融，获得混合熔体。
27.本发明还提供一种铝合金，其含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.01～0.08％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。
28.进一步地，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的铜；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的锌；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的锶；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的硼。
29.本发明技术方案中，向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融，向温度为710～730℃的熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，以使所述镁合金废料熔融，获得混合熔体，于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含
量，当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，冷却所述混合熔体，得到铝合金。向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、钢铁废料、及镁合金废料，以使经所述铝合金的制备方法所制得的铝合金中含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。所述硅可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述镁可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述铁可在铝合金中形成a1-fe-si相，降低硅对铝合金的断后延伸率和导热性能的影响。综上，于铝合金中掺入适量的硅、铁、镁，可使铝合金具有较佳的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能。
具体实施方式
30.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
32.本发明实施例提供一种铝合金的制备方法。
33.所述铝合金的制备方法包括以下步骤：
34.提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的质量比为78～90.6：6～15：0.1～1：0.2～3；
35.对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；
36.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融；
37.将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，所述镁合金废料熔融，获得混合熔体；
38.于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；及
39.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，冷却所述混合熔体，得到铝合金，其中，所述铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。
40.在至少一实施例中，向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料后，可进行搅拌，以均匀地混合再生铝合金、工业硅、和钢铁废料。
41.在至少一实施例中，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料后，可进行搅拌，以均匀地混合再生铝合金、工业硅、镁合金废料、和钢铁废料。
42.在至少一实施例中，冷却所述混合熔体至680～700℃时，可对所述混合熔体进行压铸处理，得到压铸铝合金。所述压铸处理的模具温度为220～300℃，压铸速度为0.23～2.5m/s。
43.在至少一实施例中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的质量比为89：6：1：2、或92.5：6：0.5：1。
44.在至少一实施例中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料要求低钛、低锰、低铬、低锆、和低钒。具体的，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料中，钛、锰、铬、锆、和钒的比重均小于0.2％。
45.在至少一实施例中，所述再生铝合金可为再生铝合金锭。
46.在至少一实施例中，所述再生铝合金可通过对铝或铝合金废料进行熔化和提炼后得到。还可向所述铝或铝合金废料进行铝或铝合金锭，对铝或铝合金废料、和铝或铝合金锭进行熔化和提炼，得到所述再生铝合金。
47.可以理解的，可根据实际需求调节铝或铝合金废料与铝锭的质量比，获得铝含量不同的再生铝合金。
48.可以理解的，本发明的铝合金还含有锰、镍、铅、钛中的至少一种。其中，锰的质量百分比含量可为0.001～0.5％，镍的质量百分比含量可为0.004～0.005％，铅的质量百分比含量可为0.01～0.03％，钛的质量百分比含量可为0.001～0.007％。
49.可以理解的，需考虑到工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的烧损率，合理设置所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。所述工业硅的烧损率为1～2％，所述钢铁废料的烧损率为1～2％，所述镁合金废料的烧损率12～15％。
50.可以理解的，采用光谱分析铝合金的组分及含量是本领域常用的技术手段，在此不再赘述。
51.本发明技术方案中，向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融，向温度为710～730℃的熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，以使所述镁合金废料熔融，获得混合熔体，于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，冷却所述混合熔体，得到铝合金。向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、钢铁废料、及镁合金废料，以使经所述铝合金的制备方法所制得的铝合金中含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。所述硅可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述镁可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述铁可在铝合金中形成a1-fe-si相，降低硅对铝合金的断后延伸率和导热性能的影响。综上，于铝合金中掺入适量的硅、铁、镁，可使铝合金具有较佳的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能。
52.所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
53.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量不达标时，重新于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行稀释和精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，如此重复直至所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的质量百分比含量达标。
54.在至少一实施例中，所述经精炼处理后的混合熔体中，各组分的质量百分比含量的标准为：硅的质量百分比含量为6～15％，铁的质量百分比含量为0.1～1％，镁的质量百
分比含量为0.4～2％，铝的质量百分比含量为78～90.6％，杂质的质量百分比含量为0～0.2％。
55.可以理解的，可根据再生铝合金的组分及含量的检测结果，向所述熔融的再生铝合金中补加工业硅、钢铁废料、及镁合金废料。
56.本发明技术方案中，于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，可实时测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的质量百分比含量达标时，则冷却所述混合熔体。当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量不达标时，重新于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行稀释和精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，如此重复直至所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的质量百分比含量达标。如此，通过冷却处理后可得到具有较佳的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能的铝合金。
57.所述对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融后，所述向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料前，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
58.将所述熔融的再生铝合金的温度升至710～730℃，进行除渣和精炼处理；
59.测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量；及
60.当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标时，根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量，调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。
61.在至少一实施例中，所述除渣和精炼处理包括以下步骤：将所述熔融的再生铝合金的温度升至720℃；向所述熔融的再生铝合金中添加铝打渣剂，其中，所述铝打渣剂的质量为熔融的再生铝合金的质量的0.2～0.3％；向所述熔融的再生铝合金中通入氮气并加入精炼剂进行精炼处理，静止经精炼处理后的熔融的再生铝合金5～10min后，进行除渣处理，其中，氮气的流量是300ml/s，所述精炼剂的质量为熔融的再生铝合金的质量的0.2～0.25％，精炼处理的时间为5～10min；将富铈稀土加入到所述精炼后的熔融的再生铝合金内，静置5～10min，其中，铈可填补铝合金晶粒表面的缺陷，并使杂质均匀分布，所述富铈稀土的质量为熔融的再生铝合金的质量的0.05～0.2％；向所述熔融的再生铝合金中再次加入精炼剂进行精炼处理，静止经精炼处理后的熔融的再生铝合金5～10min后，进行除渣处理。
62.在至少一实施例中，在对所述再生铝合金进行加热处理时，当所述再生铝合金的温度升高至580～660℃时，所述再生铝合金处于半熔融状态，可去除处于半熔融状态的再生铝合金的污垢、表面的浮渣、及沉底的底渣。
63.所述精炼剂由四川兰德高科技产业有限公司生产，其型号为zs-aj2a。
64.所述铝打渣剂由四川兰德高科技产业有限公司生产，其型号为zs-az1a。
65.所述富铈稀土由赣州启明新材料有限公司生产，其货号为65655。
66.本发明技术方案中，对所述熔融的再生铝合金进行除渣和精炼处理，以除去再生铝合金中的杂质并填补铝合金晶粒表面的缺陷。测试经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量，从而确定加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、废旧铜合金、及镁合金废料的量。
67.所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量后，所述铝
合金的制备方法还包括以下步骤：
68.当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量不达标时，重新对所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金进行除渣和精炼处理，如此重复直至所述除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标，再根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。
69.在至少一实施例中，所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金中含有的组分及其含量的标准为：硅的质量百分比含量为0.1～18％，铁的质量百分比含量为0.1～2.0％，镁的质量百分比含量为0.01～3.0％，铝的质量百分比含量为81.8～97.8％，杂质的质量百分比含量为0.001～0.2％。
70.可以理解的，可根据再生铝合金的组分及含量的检测结果，向所述熔融的再生铝合金中补加工业硅、钢铁废料、及镁合金废料。
71.本发明技术方案中，可实时地测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量，当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标时，根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量不达标时，重新对所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金进行除渣和精炼处理，如此重复直至所述除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标，再根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。如此，不仅可去除熔融的再生铝合金中的杂质，还可根据去除杂质后的再生铝合金中的组分及其含量来准确地确定加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。
72.所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
73.提供废旧铜合金和/或废旧锌合金，其中，所述再生铝合金与废旧铜合金的质量比为1：0.01～2，所述再生铝合金与废旧锌合金的质量比为1：0.01～2；及
74.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、钢铁废料、废旧铜合金和/或废旧锌合金，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅、废旧铜合金、及钢铁废料和/或废旧锌合金熔融。
75.在至少一实施例中，所述再生铝合金与废旧铜合金的质量比为1：0.1、1：0.5、1：1、1：1.5、或1：2。
76.在至少一实施例中，所述再生铝合金与废旧锌合金的质量比为1：0.1、1：0.5、1：1、1：1.5、或1：2。
77.在至少一实施例中，所述废旧铜合金中，钛、锰、铬、锆、和钒的比重均小于0.2％。
78.在至少一实施例中，所述废旧锌合金中，钛、锰、铬、锆、和钒的比重均小于0.2％。
79.可以理解的，需考虑到废旧铜合金及废旧锌合金的烧损率，合理设置所述废旧铜合金及废旧锌合金的加入量。所述废旧铜合金的烧损率为0.1～1％，所述废旧锌合金的烧损率为1～3％。
80.本发明技术方案中，还可向所述熔融的再生铝合金中加入废旧铜合金和/或废旧锌合金，将温度加热至780～820℃，以使所述钢铁废料和/或废旧锌合金熔融。所述铜可提高铝合金的抗拉强度、屈服强度、及断后延伸率。所述锌可与铝合金中的镁生成mg2zn强化
相，提高铝合金的抗拉强度。
81.所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
82.提供铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，其中，所述再生铝合金与铝锶中间合金的质量比为1：0.001～0.1，所述再生铝合金与铝硼中间合金的质量比为1：0.001～0.1；及
83.将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，所述镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金熔融，获得混合熔体。
84.在至少一实施例中，所述再生铝合金与铝锶中间合金的质量比为1：0.001、1：0.05、或1：0.1。
85.在至少一实施例中，所述再生铝合金与铝硼中间合金的质量比为1：0.001、1：0.05、或1：0.1。
86.在至少一实施例中，所述铝锶中间合金中，钛、锰、铬、锆、和钒的比重均小于0.2％。
87.在至少一实施例中，所述铝硼中间合金中，钛、锰、铬、锆、和钒的比重均小于0.2％。
88.本发明技术方案中，还可向所述熔融的再生铝合金中加入铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，将温度加热至710～730℃，以使所述铝锶中间合金和/或铝硼中间合金熔融。所述锶可对亚共晶al-si合金进行变质处理，以细化si晶界，从而提高铝合金的抗拉强度和屈服强度。所述铝合金中的杂质可与硼反应生成可从铝合金中析出的硼化物(如，mnb2、tib2、和vb2等)，从而可减小铝合金的晶格的畸变程度，并提高铝合金的导热性能。
89.所述当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标后，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：
90.向所述混合熔体中通入惰性气体，对所述混合熔体进行除气处理；及
91.对所述经除气处理后的混合熔体进行静置处理；及
92.将经静置处理后的混合熔体的温度降至680～700℃，扒去表面浮渣。
93.在至少一实施例中，所述惰性气体可为氦气、氖气、氩气、氪气、或氮气。
94.在至少一实施例中，所述除气处理的时间为10～15min，气压为0.2～0.4mpa。
95.在至少一实施例中，静置时长可为20～30min。
96.本发明技术方案中，向所述混合熔体中通入惰性气体，对所述混合熔体进行除气处理和静置处理，气体可从混合熔体中脱离，从而降低混合熔体中的气泡含量，确保能够铸造出高质量的铝合金。
97.本发明还提供一种由上述铝合金的制备方法所制得的铝合金。
98.所述铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。
99.可以理解的，本发明的铝合金还含有锰、镍、铅、钛中的至少一种。其中，锰的质量百分比含量可为0.001～0.5％，镍的质量百分比含量可为0.004～0.005％，铅的质量百分比含量可为0.01～0.03％，钛的质量百分比含量可为0.001～0.007％。
100.本发明技术方案中，经所述铝合金的制备方法所制得的铝合金中含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁。
所述硅可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述镁可提高铝合金的抗拉强度和屈服强度，但会降低铝合金的断后延伸率和导热性能。所述铁可在铝合金中形成a1-fe-si相，可降低硅对铝合金的断后延伸率和导热性能的影响。综上，于铝合金中掺入适量的硅、铁、镁，可使铝合金具有较佳的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能。
101.所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的铜。
102.本发明技术方案中，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的铜，所述铜可提高铝合金的抗拉强度、屈服强度、及断后延伸率。
103.所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的锌。
104.本发明技术方案中，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的锌，所述锌可与铝合金中的镁生成mg2zn强化相，提高铝合金的抗拉强度。
105.所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的锶。
106.本发明技术方案中，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的锶，所述锶可对亚共晶al-si合金进行变质处理，以细化si晶界，从而提高铝合金的抗拉强度和屈服强度。
107.所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的硼。
108.本发明技术方案中，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的硼，所述铝合金中的杂质可与硼反应生成可从铝合金中析出的硼化物(如，mnb2、tib2、和vb2等)，从而可减小铝合金的晶格的畸变程度，并提高铝合金的导热性能。
109.对本发明的铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能进行测试。测试结果为：本发明的铝合金的抗拉强度为360～390mpa，屈服强度为230～260mpa，断后延伸率为3～5％，导热系数为143～161w/mk。
110.再生铝合金的抗拉强度为250～280mpa，屈服强度为130～150mpa，断后延伸率为4～5％，导热系数为110～120w/mk。
111.相较于再生铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能，本发明得到铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能均有大幅的提升。
112.下面通过具体的实施例来对本发明进行具体说明。
113.实施例一：
114.提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料的质量比为90：7.28：0.2：2：0.5；
115.对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；
116.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融；
117.向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，将温度加热至710℃，所述镁合金废料熔融，获得混合熔体；
118.于720℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；及
119.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，对所述混合熔体进行压铸处理，得到实施例一的铝合金，其中，实施例一的铝合金含有质量百分比含量为7.28％
的硅、质量百分比含量为0.2％的铁、质量百分比含量为2％的锌、质量百分比含量为0.5％的镁、质量百分比含量为90％的铝、质量百分比含量为0.008％的锰、质量百分比含量为0.005％的镍、质量百分比含量为0.007％的钛。
120.对实施例一的铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能进行测试。测试结果为：实施例一的铝合金的抗拉强度为360mpa，屈服强度为240mpa，断后延伸率为3％，导热系数为145w/mk。
121.实施例二
122.提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料的质量比为87.58：10：1：0.4：0.5；
123.对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；
124.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、废旧铜合金、和钢铁废料，将温度加热至780℃，以使所述工业硅、废旧铜合金和钢铁废料熔融；
125.向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，将温度加热至710℃，所述镁合金废料熔融，获得混合熔体；
126.于720℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；及
127.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，对所述混合熔体进行压铸处理，得到实施例二的铝合金，其中，实施例二的铝合金含有质量百分比含量为10％的硅、质量百分比含量为1％的铁、质量百分比含量为0.5％的铜、质量百分比含量为0.4％的锌、质量百分比含量为0.5％的镁、质量百分比含量为87.58％的铝、质量百分比含量为0.008％的锰、质量百分比含量为0.005％的镍、质量百分比含量为0.007％的钛。
128.对实施例二的铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能进行测试。测试结果为：实施例二的铝合金的抗拉强度为365mpa，屈服强度为250mpa，断后延伸率为3.1％，导热系数为148w/mk。
129.实施例三
130.提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、废旧锌合金及镁合金废料的质量比为88.98：8：0.5：1：1；
131.对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；
132.向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、废旧铜合金、和钢铁废料，将温度加热至780℃，以使所述工业硅、废旧铜合金和钢铁废料熔融；
133.向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料和铝锶中间合金，将温度加热至710℃，所述镁合金废料和铝锶中间合金熔融，获得混合熔体；
134.于720℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；及
135.当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，对所述混合熔体进行压铸处理，得到实施例三的铝合金，其中，实施例三的铝合金含有质量百分比含量为8％的硅、质量百分比含量为0.5％的铁、质量百分比含量为0.5％的铜、质量百分比含量为1％的锌、质量百分比含量为1％的镁、质量百分比含量为88.98％的铝、质量百分比含量为0.008％的锰、质量百分比含量为0.005％的镍、质量百分比含量为0.007％的钛。
136.对实施例三的铝合金的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、及导热性能进行测试。测试结果为：实施例三的铝合金的抗拉强度为370mpa，屈服强度为255mpa，断后延伸率为3.5％，导热系数为150w/mk。
137.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金的制备方法包括以下步骤：提供再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料，其中，所述再生铝合金、工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的质量比为78～90.6：6～15：0.1～1：0.2～3；对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融；向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅和钢铁废料熔融；将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，所述镁合金废料熔融，获得混合熔体；于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量达标时，冷却所述混合熔体，得到铝合金，其中，所述铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁及质量百分比含量为78～90.6％的铝。2.如权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：当所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量不达标时，重新于710～730℃的温度下对所述混合熔体进行精炼处理，并测量所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量，如此重复直至所述经精炼处理后的混合熔体中的各组分的质量百分比含量达标。3.如权利要求2所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述经精炼处理后的混合熔体中，各组分的质量百分比含量的标准为：硅的质量百分比含量为6～15％，铁的质量百分比含量为0.1～1％，镁的质量百分比含量为0.4～2％，铝的质量百分比含量为78～90.6％，杂质的质量百分比含量为0～0.2％。4.如权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述对所述再生铝合金进行加热处理，以使所述再生铝合金熔融后，所述向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料前，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：将所述熔融的再生铝合金的温度升至710～730℃，进行除渣和精炼处理；测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量；及当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标时，根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量，调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。5.如权利要求4所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量后，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：当所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量不达标时，重新对所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金进行除渣和精炼处理，如此重复直至所述除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金的组分及含量达标，再根据所述熔融的再生铝合金的组分及含量调节加入至所述熔融的再生铝合金中的工业硅、钢铁废料、及镁合金废料的量。6.如权利要求4所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述测量所述经除渣和精炼处理后的熔融的再生铝合金中含有的组分及其含量的标准为：硅的质量百分比含量为0.1～18％，铁的质量百分比含量为0.1～2.0％，镁的质量百分比含量为0.01～3.0％，铝的质量
百分比含量为81.8～97.8％，杂质的质量百分比含量为0.001～0.2％。7.如权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：提供废旧铜合金和/或废旧锌合金，其中，所述再生铝合金与废旧铜的质量比为1：0.01～2，所述再生铝合金与废旧锌合金的质量比为1：0.01～2；及向所述熔融的再生铝合金中加入工业硅、钢铁废料、废旧铜合金和/或废旧锌合金，将温度加热至780～820℃，以使所述工业硅、废旧铜合金、及钢铁废料和/或废旧锌合金熔融。8.如权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述铝合金的制备方法还包括以下步骤：提供铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，其中，所述再生铝合金与铝锶中间合金的质量比为1：0.001～0.1，所述再生铝合金与铝硼中间合金的质量比为1：0.001～0.1；及将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金，所述镁合金废料、铝锶中间合金和/或铝硼中间合金熔融，获得混合熔体。9.一种铝合金，其特征在于，所述铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。10.如权利要求9所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的铜；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.01～2％的锌；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的锶；和/或所述铝合金还含有质量百分比含量为0.001～0.1％的硼。

技术总结
本发明提供一种铝合金的制备方法，包括以下步骤：对再生铝合金进行加热处理，使所述再生铝合金熔融；向熔融的再生铝合金中加入工业硅和钢铁废料，将温度加热至780～820℃，使工业硅和钢铁废料熔融；将所述熔融的再生铝合金的温度降至710～730℃，向所述熔融的再生铝合金中加入镁合金废料，获得混合熔体；对混合熔体进行精炼处理，测量经精炼处理后的混合熔体中的各组分的含量；冷却混合熔体，得到铝合金，其中，铝合金含有质量百分比含量为6～15％的硅、质量百分比含量为0.1～1％的铁、质量百分比含量为0.4～2％的镁、及质量百分比含量为78～90.6％的铝。本发明还提供一种由该铝合金的制备方法制得的铝合金。本发明的铝合金具有较佳的抗拉强度、屈服强度、断后延伸率及导热性能。能。


技术研发人员：苏再军 刘胜强 邓艾 陆威成 胡江华 梁秋贤
受保护的技术使用者：四会市辉煌金属制品有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/3/8