摘 要

本发明的实施例提供了一种适用于精密组芯造型工艺的高强韧铸造铝合金及其制备方法，涉及铸造合金技术领域，通过加入0.01％?0.1％的微合金化元素Ce或La以及0.008％?0.035％的变质元素Sr，以获得良好的细化与变质效果，改善合金显微组织，从而获得力学性能优异的铸造铝合金材料。同时对合金基础元素含量的分布也有一定要求，避免在合金内部形成有害相而降低合金的强化效果。相较于现有技术，本发明实施例提供的合金，适用于砂型铸造，力学性能优异，具有高强度和高韧性，经测试，抗拉强度能够达到306Mpa，屈服强度能够达到232Mpa，同时延伸率能够达到7％，满足了对铸件的力学性能要求。

背景技术

当前，为满足环保与节能的需求，汽车轻量化是推动汽车行业可持续发展的重要着力点，轻量化也成为了世界汽车发展的潮流。实验证明，汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％-8％；汽车重量降低1％，油耗可降低0.7％。轻量化的两大主要途径分别是材料选用和结构设计。

首先，在材料选用方面，铝代钢成为了汽车轻量化的一项重要路径，特别是使用铝合金替代钢材进行汽车底盘件生产的趋势非常明显。也正是由于铝合金具有密度低、比强度高、易回收、材料美观、耐腐蚀性良好等优势，成为了现阶段应用最广泛的汽车轻量化材料。但铝合金与钢材的力学性能参数仍有较大差距，所以为满足行业发展需求，铝合金材料的力学性能亟待提高。

其次，一体化、集成化的结构设计也是现阶段行业内重要的研究方向之一。随着铸造行业的高速发展以及先进砂型铸造技术的开发与进步，许多车用尺寸较大、内腔结构复杂、壁薄、精度高且工艺复杂的铸件均可采用精密组芯造型工艺一体化生产，例如：底盘件、变速箱体、发动机缸体、缸盖等。与一体化压铸相比，精密组芯造型工艺不仅保证了铸件具有较高的尺寸精度，还可以满足社会对环境保护、节能减排的需求，具有广阔的应用前景。但针对砂型铸造工艺，其一直受冷却速度的限制，未能表现出理想的工艺效果。因此，急需开发适用于砂型铸造且力学性能优异的新型合金。

目前业内广泛采用的成型工艺是低压金属型铸造，常选用的材料是A356铝合金，在此工艺和材料条件下，对铸件的力学性能要求为：抗拉强度≥280Mpa，屈服强度≥230Mpa，延伸率≥5％，而现有的砂型铸造工艺和材料条件难以达到相关的性能要求。然而，为达到节能减排、降低生产成本的绿色铸造目标，急需扩大砂型铸造的应用范围，故而研究适用于砂型铸造工艺且具有高强度、高韧性的铸造铝合金对铸造行业的发展有着重要意义。