(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
nino
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202110304145.0
(22)申请日 2021.03.22
(71)申请人 华为技术有限公司
地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华
为总部办公楼
(72)发明人 范理 王华 胡邦红 庞礼 严寒
杨晓军
(74)专利代理机构 北京同达信恒知识产权代理
有限公司 11291
专利代理师 邹雅莹
(51)Int.Cl.
C22C 21/02(2006.01)
C22C 1/02(2006.01)
B22D 17/00(2006.01)
连恩青C22F 1/043(2006.01)
H05K 5/02(2006.01)H05K 7/20(2006.01)
(54)发明名称
方法
(57)摘要
本申请提供一种铝合金、压铸件和电子设备
计包括以下组分：硅8.0％～10.0％，镁0.001％
～0.2％，锰0.001％～0.09％，铁0.7％～1.3％，
锶0.001％～0.05％，余量包括铝以及不可避免
的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。该铝合
金在不需热处理的条件下即具有热导率高、成型
性能好，兼具良好的耐蚀性能和力学性能的特
点。权利要求书2页 说明书13页 附图1页CN 115109971 A 2022.09.27 C N 115109971
A
1.一种铝合金，其特征在于，按质量百分比计，包括：
硅8.0％～10.0％，镁0.001％～0.2％，锰0.001％～0.09％，铁0.7％～1.3％，锶0.001％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。
2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比计，包括：硅8.0％～9.5％，镁0.05％～0.15％，锰0.001％～0.05％，铁0.7％～1.0％，锶0.01％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。
3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比计，包括：硅8.2％～9.4％，镁0.05％～0.09％，锰0.001％～0.02％，铁0.72％～0.85％，锶0.02％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。
4.根据权利要求1‑3任一项所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金还包括小于或等于0.1％的铜。
5.根据权利要求4所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述铜的含量小于或等于0.05％。
6.根据权利要求4所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述铜的含量小于或等于0.02％。
7.根据权利要求1‑6任一项所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金还包括小于或等于0.1％的锌。
8.根据权利要求7所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述锌的含量小于或等于0.05％。
台湾金曲奖20139.根据权利要求7所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述锌的含量小于或等于0.02％。
10.根据权利要求1‑9任一项所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金还包括小于或等于0.1％的钛。
11.根据权利要求10所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述钛的含量小于或等于0.05％。
12.根据权利要求10所述的铝合金，其特征在于，按质量百分比，所述铝合金中所述钛的含量小于或等于0.02％。
13.根据权利要求1‑12任一项所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金在压铸态时，热导率≥160W/(m·K)，屈服强度≥120MPa，抗拉强度≥200MPa，延伸率≥2％，布氏硬度60HBW‑80HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·d)。
14.根据权利要求1‑13任一项所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金在热处理后，热导率≥180W/(m·
K)，屈服强度≥100MPa，抗拉强度≥180MPa，延伸率≥2％，布氏硬度60HBW‑80HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·d)。
15.一种制备如权利要求1‑14任一项所述的铝合金的方法，其特征在于，包括：
将按照所述铝合金的组分称取的原料混合熔融得到合金溶液；
将合金溶液浇铸得到合金锭；
对所述合金锭进行压铸成型得到所述铝合金。
灌水区16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在所述压铸成型后，所述方法还包括对所述铝合金进行热处理。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为180～350℃。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述热处理的温度为200～320℃或260‑320℃。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为0.5～6h。
20.根据权利要求17或18所述的方法，其特征在于，所述热处理的时间为1～4h或2～3h。
21.一种电子设备，其特征在于，包括外壳和位于外壳内的主体，所述外壳的部分或全部为如权利要求1‑20任一项所述的铝合金，所述主体包括所述电子设备的处理单元。
铝合金、压铸件和电子设备及铝合金的制备方法
纳米材料论文技术领域
[0001]本申请涉及铝合金领域，具体涉及一种铝合金、压铸件和电子设备及铝合金的制备方法。
背景技术
[0002]随着通信技术的发展和5G网络的逐渐普及，通信产品向大功率、小型化、轻量化方向不断发展，从而对通信产品等电子设备的压铸壳体的散热能力提出了更高的要求。为提高压铸壳体的散热能力，一方面要求用于制备压铸壳体的压铸材料需具备高热导率，另一方面，还需对压铸壳体的结构做改进，如设计大量的复杂薄壁散热齿、高低凸台和深腔结构，以使压铸壳体具有良好的导热性能。由于压铸壳体需做各种有利于散热的结构，并且制备时压铸壳体需一体压铸成型，因此压铸材料除需具备高热导率外，还需具备良好的铸造成型性能。
[0003]目前，常用的通信产品用压铸材料为压铸铝合金，而现有的压铸铝合金主要为共晶型或近共晶型Al‑Si系列合金，有的铝合金虽力学性能较好，满足装配的强度要求，但是热导率确比较低，热导率
普遍在90～150W/(m·K)之间，典型压铸铝合金有ADC12合金(日本牌号，相当于国产合金YL113)和欧盟标准EN 43500合金，其中ADC表示Aluminum‑Alloy Die Castings。ADC12合金成型性能和力学性能优异，但压铸态下的热导率仅为96W/(m·K)，且耐蚀性能偏低，已不能满足现阶段通讯产品的散热和环境应用需求。EN 43500合金的成型性能、力学性能和耐蚀性能优异，但压铸态下的热导率约为140W/(m·K)，需要热处理才能达到160W/(m·K)的使用要求。而热处理除了会增加压铸壳体的制备成本外，还会降低压铸壳体的硬度，进而会导致压铸壳体在装配过程中容易出现螺纹滑牙现象。因此，研发具有热导率高、成型性能好，兼具良好的耐蚀性能和力学性能的压铸壳体用铝合金成为亟待解决的问题。
发明内容
[0004]本申请提供了一种铝合金、压铸件和电子设备及铝合金的制备方法，以在不需热处理的条件下即可获得一种具有热导率高、成型性能好，兼具良好的耐蚀性能和力学性能的压铸铝合金。
上海公共事业网
[0005]第一方面，本申请提供一种铝合金，按质量百分比计，该铝合金包括以下组分：硅8.0％～10.0％，镁0.001％～0.2％，锰0.001％～0.09％，铁0.7％～1.3％，锶0.001％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。
[0006]本申请提供的铝合金，通过添加8.0％～10.0％质量分数的硅，以提高铝合金的成型性能，同时
配合添加0.001％～0.05％质量分数的锶，以控制铝合金组织结构中共晶硅的尺寸，以提高铝合金的热导率。同时，通过配合添加0.001％～0.2％质量分数的镁、0.001％～0.09％质量分数的锰和0.7％～1.3％质量分数的铁，在满足压铸成型性能要求的前提下，能够有效减少晶格畸变，减少位错，在提高热导率的同时，使铝合金具有一定的力学性
能(包括硬度和强度等性能)和耐蚀性，从而获得综合性能优良的可用于压铸成型的铝合金。本申请的铝合金在未进行热处理之前，其在压铸态时的热导率可达到160～170W/(m·K)，屈服强度可达到120～140MPa，硬度可达到65HBW以上，该铝合金的热导率已经能够达到现有的经热处理后的ADC12合金和EN 43500合金的性能，并且该铝合金的综合性能也已超过ADC12合金和EN43500合金，由此，本申请的铝合金，即使在不进行热处理的条件下也能够达到高导热的要求，同时其力学性能也能够有效防止装配过程中出现滑牙问题。[0007]在本申请一种优选实施方式中，该铝合金包括以下质量百分比的组分：硅8.0％～9.5％，镁0.05％～0.15％，锰0.001％～0.05％，铁0.7％～1.0％，锶0.01％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。在本申请一种进一步优选实施方式中，该铝合金包括以下质量百分比的组分：硅8.2％～9.4％，镁0.05％～0.09％，锰0.001％～0.02％，铁0.72％～0.85％，锶0.02％～0.05％，余量包括铝以及不可避免的杂质，其中，不可避免的杂质≤0.15％。通过优化铝合金的组分，可进一步提高铝合金的热导率和成型性能，同时使力学性能满足使用要求。
[0008]在本申请一种可选的实现方式中，按质量百分比，铝合金还包括不超过0.1％的铜，优选不超过0.05％，进一步优选不超过0.02％。在进一步优选的实现方式中，按质量百分比计，铜的含量可为0.001％～0.1％，优选为0.001％～0.05％，进一步优选为0.001％～0.02％。通过添加特定含量的铜，可与硅、镁同时作用，以进一步提高铝合金的导热性和力学性能，同时使铝合金的耐蚀性满足要求。在本申请各个实现方式中提到的“不超过”相当于“小于或等于”。
[0009]在本申请一种可选的实现方式中，按质量百分比，铝合金还包括不超过0.1％的锌，优选不超过0.05％，进一步优选不超过0.02％。在进一步优选的实现方式中，按质量百分比计，锌的含量可为0.001％～0.1％，优选为0.001％～0.05％，进一步优选为0.001％～0.02％。通过添加特定含量的锌，以提高合金元素的固溶强化作用和弥散强化作用，以进一步提高铝合金的力学性能。
[0010]在本申请一种可选的实现方式中，按质量百分比，铝合金还包括按质量百分比，铝合金还包括不超过0.1％的钛，优选不超过0.05％，进一步优选不超过0.02％。在进一步优选的实现方式中，按质量百分比计，钛的含量可为0.001％～0.1％，优选为0.001％～0.05％，进一步优选为0.001％～0.02％。通过添加特定含量的钛，可细化晶粒，以进一步提高铝合金的力学性能。
[0011]在本申请一种可选的实现方式中，铝合金在压铸态时，热导率≥160W/(m·K)，屈服强度≥120MPa，抗拉强度≥200MPa，延伸率≥2％，布氏硬度为60HBW‑80HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·
d)。具体的，在本申请一种可能的实现方式中，铝合金在压铸态下，热导率为160～170W/(m·K)，屈服强度120～140MPa，抗拉强度≥210MPa，延伸率≥4％，硬度≥65HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·d)。其中，需要说明的是，本申请中，铝合金的压铸态为合金熔体经压铸成型后形成的铝合金所处于的状态；压铸态下，铝合金并未进行热处理。[0012]铝合金在热处理后，热导率≥180W/(m·K)，屈服强度≥100MPa，抗拉强度≥180MPa，延伸率≥2％，布氏硬度60HBW‑80HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·d)。在本申请一种可选的实现方式中，铝合金在热处理后，热导率≥180W/(m·K)，屈服强度110～120MPa，抗拉强度≥190MPa，延伸率≥4％，硬度≥60HBW，腐蚀速率≤4.5mg/(dm2·d)。
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