用于高压压铸的方法和系统与流程

本发明总体上涉及用低硅含量的金属合金进行高压压铸的方法和系统；更具体地涉及用纳米颗粒改性的低硅含量金属合金进行高压压铸的方法和系统。

背景技术：

1、压铸金属合金在各个行业中具有应用。压铸金属合金通常需要高的强度和延展性。金属合金还应具有良好的铸造性和抗热裂性，以便适合于高压压铸工艺。传统上，向金属合金(例如铝合金)中添加硅以便改善金属合金的流动性，从而与高压压铸兼容。然而，高的硅含量可能劣化金属合金的延展性、热导率、电导率和阳极氧化能力。可能期望也适合于高压压铸工艺的具有不折不扣的延展性和导电性的金属合金。

技术实现思路

1、说明了用纳米颗粒改性的低硅含量的金属合金进行高压压铸的方法和系统。

2、本发明的一个实施方案包括一种用于高压压铸的金属合金，其包含：选自于由铝合金、镁合金、铜合金和锌合金构成的组的金属合金；以及分散在所述金属合金中的至少一种类型的纳米颗粒；其中所述金属合金包含小于4.0重量％的硅；并且其中所述金属合金与高压压铸工艺兼容。

3、在另一实施方案中，金属合金选自于由a201、aa2024、a206、aa2618、aa5083、aa6013、aa6061、aa6063、aa6069、aa7034、aa7050、aa7075和aa7068构成的组。

4、在另外的实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒选自金属氧化物、非金属氧化物、金属碳化物、非金属碳化物、金属硅化物、金属硼化物、金属氮化物及其任何组合。

5、在又一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒具有核壳颗粒的结构。

6、在另一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的小于30体积％。

7、在又一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的0.1体积％至2体积％。

8、在又一实施方案中，金属合金包括aa6061，纳米颗粒包括tic，且tic纳米颗粒占金属合金的1.0体积％。

9、在另外的实施方案中，所述高压压铸工艺使用30mpa和100mpa之间的压力。

10、在另外的实施方案中，所述高压压铸工艺使用大于100mpa的压力。

11、在另一实施方案中，所述高压压铸工艺包括冷却步骤，冷却速率在100℃/s和300℃/s之间。

12、另一个实施方案包括一种高压压铸方法，该方法包括：

13、·提供用至少一种类型的纳米颗粒改性的金属合金，其中所述金属合金包含小于4.0％的硅重量浓度；

14、·熔化所述金属合金并在压力下用熔融金属合金充填压模，其中所述压力与高压压铸工艺兼容；和

15、·冷却压模以使熔融金属合金凝固。

16、在又一实施方案中，该方法还包括将压铸金属合金阳极氧化成至少一种颜色。

17、在另一实施方案中，金属合金选自于由铝合金、镁合金、铜合金和锌合金构成的组。

18、在另外的实施方案中，金属合金选自于由a201、aa2024、a206、aa2618、aa5083、aa6013、aa6061、aa6063、aa6069、aa7034、aa7050、aa7075和aa7068构成的组。

19、在另一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒选自金属氧化物、非金属氧化物、金属碳化物、非金属碳化物、金属硅化物、金属硼化物、金属氮化物及其任何组合。

20、在又一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒具有核壳颗粒的结构。

21、在另外的实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒占金属合金的小于30体积％。

22、在另一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的0.1体积％至2体积％。

23、在又一实施方案中，金属合金包括aa6061，纳米颗粒包括tic，且tic纳米颗粒占金属合金的1.0体积％。

24、在另一实施方案中，所形成的压铸金属合金具有等于或小于30％的伸长率以及大于500mpa的极限拉伸强度。

25、在另外的实施方案中，压铸金属合金具有至少0.2mm的厚度。

26、在又一实施方案中，压力在30mpa和100mpa之间。

27、在另一实施方案中，压力大于100mpa。

28、在另一实施方案中，压模以100℃/s和300℃/s之间的冷却速率冷却。

29、在又一实施方案中，该方法还包括对压铸金属合金的后处理。

30、在另外的实施方案中，后处理选自于由如下构成的组：t5处理、自然时效处理和t6处理。

31、另一实施方案包括高压压铸金属零件，其包含：金属合金；以及分散在金属合金中的至少一种类型的纳米颗粒；其中金属合金包含小于4.0重量％的硅；其中金属零件经由高压压铸工艺产生；并且其中所述压铸金属零件具有至少0.2mm的厚度。

32、在又一实施方案中，金属合金选自于由铝合金、镁合金、铜合金和锌合金构成的组。

33、在另外的实施方案中，金属合金选自于由a201、aa2024、a206、aa2618、aa5083、aa6013、aa6061、aa6063、aa6069、aa7034、aa7050、aa7075和aa7068构成的组。

34、在另一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒选自金属氧化物、非金属氧化物、金属碳化物、非金属碳化物、金属硅化物、金属硼化物、金属氮化物及其任何组合。

35、在又一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒具有核壳颗粒的结构。

36、在又一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的小于30体积％。

37、在另一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的0.1体积％至2体积％。

38、在又一实施方案中，金属合金包括aa6061，纳米颗粒包括tic，并且tic纳米颗粒占金属合金的1.0体积％。

39、在另一实施方案中，高压压铸工艺使用30mpa和100mpa之间的压力。

40、在另一实施方案中，高压压铸工艺使用大于100mpa的压力。

41、在又一实施方案中，高压压铸工艺包括冷却步骤，冷却速率在100℃/s和300℃/s之间。

42、在另外的实施方案中，将金属零件阳极氧化成至少一种颜色。

43、另一实施方案包括一种改善金属合金的铸造性的方法，该方法包括：将至少一种类型的纳米颗粒纳入金属合金中；其中所述金属合金包含小于4.0重量％的硅；其中所述纳米颗粒占金属合金的小于30体积％；并且其中金属合金与高压压铸工艺兼容。

44、在又一实施方案中，金属合金选自于由铝合金、镁合金、铜合金和锌合金构成的组。

45、在另外的实施方案中，金属合金选自于由a201、aa2024、a206、aa2618、aa5083、aa6013、aa6061、aa6063、aa6069、aa7034、aa7050、aa7075和aa7068构成的组。

46、在另一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒选自金属氧化物、非金属氧化物、金属碳化物、非金属碳化物、金属硅化物、金属硼化物、金属氮化物及其任何组合。

47、在又一实施方案中，所述至少一种类型的纳米颗粒具有核壳颗粒的结构。

48、在又一实施方案中，纳米颗粒占金属合金的0.1体积％至2体积％。

49、在另一实施方案中，金属合金包括aa6061，纳米颗粒包括tic，并且tic纳米颗粒占金属合金的1.0体积％。

50、在另一实施方案中，高压压铸工艺使用30mpa和100mpa之间的压力。

51、在另外的实施方案中，高压压铸工艺使用大于100mpa的压力。

52、在另一实施方案中，高压压铸工艺包括冷却步骤，冷却速率在100℃/s和300℃/s之间。

53、另外的实施方案和特征部分地在随后的描述中阐述，部分地对于本领域技术人员而言将在阅读说明书时变得清楚，或者可以通过实践本公开而获知。可以通过参考说明书的其余部分和附图来进一步理解本公开的性质和优点，所述附图形成本公开的一部分。