一种铝合金及其制备方法、电机转子与流程

本发明涉及铝合金材料领域，尤其涉及一种铝合金及其制备方法、电机转子。

背景技术：

1、铝的导电能力和热导能力在金属中仅次于银、铜、金，而铝与银、铜、金相比，不仅资源丰富且成本低廉，也是单位重量热导及电导能力最强的金属，轻量化优势十分明显。

2、普通电机转速一般在3000rpm以下，其采用的铝转子材料都是al99.70的纯铝，而电动汽车的驱动电机转速早已突破10000rpm，正在向30000rpm甚至更高的转速发展，接近普通电机转速的10-40倍，纯铝虽然导电能力强，但强度低，已经不能满足高转速电机对力学性能的要求，同时转子转速越高，转子高温工作时间也越高，因此，高转速电机对材料的高温性能也有了更高的要求。

技术实现思路

1、本发明提供一种铝合金，该铝合金通过合理配比各成分可以在保持良好电导率的前提下，提高其高温屈服强度。

2、本发明还提供一种上述铝合金的制备方法，该制备方法能够制备得到上述铝合金，且工艺简单。

3、本发明还提供一种电机转子，由于该电机转子使用上述铝合金制备获得，因此，该电机转子能够在高转速和高加速度条件下运行，而不易发生变形或失效。

4、第一方面，本发明提供一种铝合金，按质量百分比计，其组成包括：0.38-0.60%的si、不大于0.15%的fe、不大于0.05%的cu、不大于0.05%的zn、0.005-0.01%的ti、不大于0.03%的ga、0.01-0.1%的sm、0.005-0.05%的er，0.5-0.8%的mg，以及余量的al和其他元素，所述其他元素的总量低于0.1%，所述其他元素的单个含量低于0.01%。

5、进一步地，其组成包括：0.42-0.46%的si、0.68-0.75%的fe、0.004-0.006%的cu、0.015-0.020%的zn、0.005-0.007%的ti、0.012-0.015%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

6、进一步地，0.42-0.45%的si、0.69-0.72%的fe、0.004-0.006%的cu、0.017-0.018%的zn、0.005-0.007%的ti、0.013-0.014%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

7、进一步地，所述其他元素包括v和/或cr，v和cr的总量占所述铝合金的质量比例为m，m≤0.008%。

8、进一步地，0.0035≤m≤0.0037。

9、第二方面，本发明提供一种铝合金的制备方法，包括以下步骤：

10、1）将ti、sm、er以外的原材料混合，升温至760-780℃，得到第一铝液；

11、2）在所述第一铝液中加入铝硼合金，并使铝液在温度m℃，静置30-60min，固液分离，得到第二铝液；其中，第一铝液的液相线温度为n℃，n℃+10℃≤m℃≤n℃+20℃；

12、3）在710-750℃下，在所述第二铝液中加入铝钛中间合金、铝铒中间合金、铝钐中间合金，混合处理后，得到第三铝液；

13、4）所述第三铝液经精炼除渣、精炼除气后进行浇铸，得到所述铝合金。

14、进一步地，所述精炼除渣具体包括以下过程：

15、在710-750℃下，向所述第三铝液中喷入固体熔剂，静置或搅拌处理后，扒除第三铝液表面的固体。

16、进一步地，所述精炼除气包括：700-740℃下，在所述第三铝液中通入氩气、静置的步骤。

17、进一步地，所述浇铸具体包括以下过程：

18、在第三铝液进行浇铸流槽后，使用氩气除氢，除氢后的第三铝液通过过滤去除尺寸大于20微米的杂质。

19、第三方面，本发明提供一种电极转子，由第一方面的铝合金或第二方面的制备方法制得的铝合金制备。

20、本发明提供的铝合金，通过合理配比各元素成分可以在保持良好电导率的前提下，提高其高温屈服强度，其用于制备的电动汽车的电机转子，能够在高转速和高加速度条件下长时间运行，而不易发生变形或失效。

1.一种铝合金，其特征在于，按质量百分比计，其组成包括：0.38-0.60%的si、不大于0.15%的fe、不大于0.05%的cu、不大于0.05%的zn、0.005-0.01%的ti、不大于0.03%的ga、0.01-0.1%的sm、0.005-0.05%的er，0.5-0.8%的mg，以及余量的al和其他元素，所述其他元素的总量低于0.1%，所述其他元素的单个含量低于0.01%。

2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，其组成包括：0.42-0.46%的si、0.68-0.75%的fe、0.004-0.006%的cu、0.015-0.020%的zn、0.005-0.007%的ti、0.012-0.015%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

3.根据权利要求2所述的铝合金，其特征在于，0.42-0.45%的si、0.69-0.72%的fe、0.004-0.006%的cu、0.017-0.018%的zn、0.005-0.007%的ti、0.013-0.014%的ga、0.04-0.1%的sm、0.02-0.05%的er。

4.根据权利要求1-3任一所述的铝合金，其特征在于，所述其他元素包括v和/或cr，v和cr的总量占所述铝合金的质量比例为m，m≤0.008%。

5.根据权利要求4所述的铝合金，其特征在于，0.0035≤m≤0.0037。

6.一种如权利要求1-5任一所述的铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述精炼除渣具体包括以下过程：

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述精炼除气包括：700-740℃下，在所述第三铝液中通入氩气、静置的步骤。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述浇铸具体包括以下过程：

10.一种电机转子，其特征在于，由权利要求1-5任一所述的铝合金或权利要求6-9任一所述的制备方法制得的铝合金制备。