鋁合金的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及制造滿足設計自由度及較高的熱傳導度的鋁合金的方法。
【背景技術】
[0002]目前，在汽車內(nèi)安裝電子控制系統(tǒng)的頻率呈逐漸增加的趨勢。據(jù)此，電子控制系統(tǒng) 運轉時，如何有效地排放由有限空間內(nèi)集成的電子裝置所產(chǎn)生的熱量成為重要問題。因此， 對于能夠適用到上述電子裝置的、具有較高散熱特性的合金材料的需求在不斷增加。并且， 最近不斷提出對汽車結構用材料的輕量化及高性能化要求，對具有較高的散熱特性及較高 的設計自由度的合金材料需求也隨即增加。
[0003] 作為上述的具有輕量化、較高的散熱特性及較高的設計自由度的合金材料的候 選，對鋁合金的研究不斷增加。另外，舉例來說，以往的散熱用鋁合金，可以是擠壓材料 A6063及壓鑄材料ADC12。A6063的熱傳導度約200WAm ·Κ)，比較優(yōu)秀，但在擠壓工藝觀點 上看，缺點是設計自由度相對較低。ADC12因實施鑄造工藝，設計自由度較高，但熱傳導度約 9〇W(m · Κ)，不夠充分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] (要解決的技術問題）
[0005] 本發(fā)明的實施例提供一種具備較高的設計自由度及較高的熱傳導度的鋁合金的 制造方法。
[0006] (解決問題的手段）
[0007] 公開根據(jù)本發(fā)明的一方面的鋁合金的制造方法。根據(jù)所述鋁合金的制造方法，分 別準備作為鋁或鋁合金的母材及氮化鋁-鋁復合材料。熔融所述母材并向所述已熔融的母 材添加所述氮化鋁-鋁復合材料而制造镕湯。鑄造所述镕湯。
[0008] 根據(jù)一實施例，所述準備氮化鋁-鋁復合材料的步驟，包括：將鋁供應到爐 (furnace)的步驟、向所述爐內(nèi)部供應氮氣的步驟、及氮氛圍內(nèi)融解所述錯的步驟。
[0009] 根據(jù)另一實施例，所述爐為電弧爐（arc furnace)，在所述氮氛圍內(nèi)融解所述鋁的 步驟，包括：向所述電弧爐施加電壓而融解所述鋁，氮化融解的所述鋁的步驟。
[0010] 根據(jù)又一實施例，所述氮化鋁-鋁復合材料可具有多孔性固形體的形態(tài)。
[0011] 根據(jù)又一實施例，制造所述镕湯的步驟，包括：形成所述鋁或鋁合金的第1镕湯的 步驟，及相對于所述鋁或鋁合金100重量份，將所述氮化鋁-鋁添加劑〇. 5至8重量份添加 到所述第1镕湯的步驟。
[0012] (發(fā)明的效果）
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，以具有既定的組合范圍的鋁或鋁合金為母材，添加氮化 鋁-鋁復合材料，適用鑄造方法而制造鋁合金。上述的氮化鋁-鋁的復合材料能夠提高最 終鑄造的鋁合金的熱傳導度，鑄造方法可保障較高的設計自由度。
[0014] 上述的氮化鋁-鋁的復合材料可具有不是粉末的多孔性固形體的形態(tài)。因所述復 合材料具有不是粉末的固形體形狀，從而能夠在鋁合金的镕湯內(nèi)易于實現(xiàn)均勻的混合。
【附圖說明】
[0015] 圖1是概略性地圖示本發(fā)明的一實施例的鋁合金的制造方法的順序圖。
[0016] 圖2是概略性地圖示制造本發(fā)明的一實施例的氮化鋁-鋁復合材料的方法的順序 圖。
[0017] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的制造方法而制造的氮化鋁-鋁復合材料的照片。
[0018] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實施例的制造方法而制造的氮化鋁-鋁復合材料的X線衍 射分析圖。
【具體實施方式】
[0019] 本發(fā)明公開的實施例中，位于某一部件的"上"、"上部"或"下部"、"側面"是指相 對的位置關系，并不限定于直接接觸該部件或其間界面引入其他部件的特定情況。并且，某 一構成要素"連接到"或"設置在"等記載是指直接連接到其他構成要素或聯(lián)結，或者，中間 有其他另外的構成要素而形成連接關系或聯(lián)結關系。整個說明書中同一參照符號實質上是 指同一構成要素。
[0020] 圖1是概略性地圖示本發(fā)明的一實施例的鋁合金的制造方法的順序圖。參照圖1， SllO步驟中，分別準備鋁或鋁合金即母材，與氮化鋁-鋁復合材料。
[0021] 作為所述母材，所述鋁是純鋁。并且，所述鋁合金，作為一例，可以是1000系列、 2000系列、3000系列、4000系列、5000系列、6000系列、7000系列及8000系列塑性加工用鋁 或100系列、200系列、300系列、400系列、500系列及700系列鑄造用鋁合金。上述的鋁合 金都是按照目前幾乎所有國家所采用的美國錯協(xié)會（Aluminum Association of America) 的規(guī)格。作為一例，下表1呈現(xiàn)按照所述規(guī)格體現(xiàn)的各合金系列的主要合金元素的構成。
[0022] 【表1】

[0024] 所述表中，第一個數(shù)字表示呈現(xiàn)主要合金元素的合金系列，第二個數(shù)字將基本合 金表示為0,將改良的合金表示為1~9的數(shù)字，獨自開發(fā)的新的合金加上N字。舉例來說， 20xx是Al-Cu系列錯的基本合金，21xx~29xx是改良Al-Cu系列基本合金的合金，2Nxx是 協(xié)會規(guī)格以外開發(fā)的新合金。第三及第四個數(shù)字在純鋁時表示鋁的純度，合金時表示過去 使用的美國鋁業(yè)公司的合金名稱。作為一例，純鋁時，1080是表示鋁為99. 80% Al以上。
[0025] 下表2呈現(xiàn)按照所述規(guī)格更詳細地體現(xiàn)的各合金系列主要合金元素的構成。
[0026] 【表2】
[0028] 如所述，適用于本發(fā)明的實施例的上述多種系列的鋁合金中，添加的元素的含 量可包括，娃（Si)L 5wt %以下、鐵（Fe)L 5wt %以下、銅（Cu) 5wt %以下、猛（Mn) Iwt % 以下、鎂（Mg) 2wt %以下、絡（Cr) Iwt %以下、鎳（Ni) Iwt %以下、鋅（Zn) 5wt %以下、鉛 (Pb) 0· 5wt % 以下、錫（Sn) 0· 5wt % 以下、鈦（Ti) 0· 5wt % 以下、鋪（Sb) 0· Iwt % 以下、鈹 (Be)O. Iwt %以下的范圍。
[0029] 根據(jù)更具體的實施例，鋁合金可包括：硅（Si)9. 6至12wt%、鐵（Fe)大于0且 I. 3wt%以下，銅（Cu) L 5至3. 5wt%，猛（Mn)大于0且0· 3wt%以下、鎳（Ni)大于0且 0. 5wt%以下、鋅（Zn)大于0且1.0 wt %以下、錫（Sn)大于0且0. 3wt %以下及余份的錯 (八1)。另一實施例中，鋁合金為硅（3丨)6.5至7.5被％、鐵$6)0.2被％、銅（(：11)0.2被％、錳 (Mn)O. Iwt%、鋅（Zn)O. Iwt%、鈦（Ti)O. 20wt%及余份的錯（Al)。
[0030] 另外，本SllO步驟中，另外準備氮化鋁-鋁復合材料。根據(jù)一實施例，所述氮化 鋁-鋁復合材料可具有多孔性固形體的形態(tài)。所述氮化鋁-鋁復合材料可具有鋁材料內(nèi)氮 化鋁析出的形態(tài)。所述氮化鋁-鋁復合材料的具體的制造方法參照以下的圖2進行詳述。
[0031] 參照圖1的S120步驟，熔融所述母材并向已熔融的母材添加所述氮化鋁-鋁復合 材料而制造镕湯。根據(jù)具體的實施例，熔融所述鋁或所述鋁合金而形成第1镕湯。接著，相 對于所述鋁或鋁合金100重量份