СПЛАВ АЛЮМИНИЯ Российский патент 2014 года по МПК C22C21/02 B22D21/04 

Настоящее изобретение относится к сплаву алюминия с хорошей электропроводностью и хорошей теплопроводностью для изготовления деталей посредством литья под давлением.

Для изготовления посредством литья под давлением деталей с хорошей электропроводностью и хорошей теплопроводностью, например радиаторов, используемых для защиты электроники в автомобилях, обычно используют стандартный сплав LM 6 согласно британскому стандарту BS 1490 (АС 47000, AISi12(Cu)).

В основе изобретения лежит задача обеспечить подходящий для литья под давлением сплав алюминия с улучшенной электропроводностью и улучшенной теплопроводностью по сравнению со сплавами, известными из предыдущего уровня техники.

Решением этой задачи согласно настоящему изобретению является сплав, который содержит:

- от 8,0 до 9,0 масс.% кремния,

- от 0,5 до 0,7 масс.% железа,

- не более 0,010 масс.% меди,

- не более 0,010 масс.% магния,

- не более 0,010 масс.% марганца,

- не более 0,001 масс.% хрома,

- не более 0,020 масс.% титана,

- не более 0,020 масс.% ванадия,

- не более 0,05 масс.% цинка,

- от 0.010 до 0,030 масс.% стронция,

причем остальное составляет алюминий, а другие элементы и примеси, связанные с процессом производства, составляют по отдельности не более 0,05 масс.% каждого, в общей сложности - не более 0,2 масс.%.

В предпочтительном варианте сплава согласно настоящему изобретению сумма элементов марганца, титана, ванадия и хрома меньше или равна 0,02 масс.%.

Предпочтительной областью применения сплава алюминия согласно настоящему изобретению является производство деталей с хорошей электропроводностью и хорошей теплопроводностью, например радиаторов для электронных деталей, посредством литья под давлением.

Другие преимущества, признаки и особенности настоящего изобретения вытекают из последующего описания предпочтительного примера осуществления настоящего примера и двух сравнительных примеров.

Сплав А согласно настоящему изобретению и два сравнительных сплава В и С, композиции которых приведены в Таблице 1, посредством литья под давлением, исходя из температуры плавления, равной 660°C, были разлиты в формы с температурой 150°C для изготовления радиаторов для деталей электронных приборов массой 2,2 кг. После извлечения из форм для литья под давлением образцы были охлаждены в неподвижном воздухе.

Электропроводность деталей, изготовленных посредством литья под давлением, была измерена в двух различных точках измерения М1 и М2. Результаты, приведенные в Таблице 2, демонстрируют превосходство сплава А согласно настоящему изобретению перед сравнительным сплавами В и зарегистрированным стандартным сплавом С (LM6 согласно британскому стандарту BS 1490, АС 4700, AISi12(Cu)). Сравнительный сплав В по существу отличается от сплава А согласно настоящему изобретению повышенным содержанием кремния.

В Таблице 3 приведены результаты измерения теплопроводности деталей, изготовленных посредством литья под давлением из сплава А согласно настоящему изобретению и сравнительного сплава С. Сплав А согласно настоящему изобретению обнаруживает на 30-40% более высокую теплопроводность по сравнению со сравнительным сплавом С.

Таблица 1 Химический состав сплавов в масс.% Сплав Si Fe Cu Mg Mn Cr Ti V Sr A 8,66 0,60 0,006 0,001 0,005 0,001 0,008 0,006 0,012 B 9,40 0,63 0,008 0,001 0,006 0,001 0,008 0,006 0,008 C 10,0-13,0 0,6 0,1 0,10 0,5 - 0,2 - -

Таблица 2 Электропроводность Сплав Точка измерения М1 [м/Ом·мм²] Точка измерения М2
[м/Ом·мм²] A 26,06 24,48 B 24,35 23,09 C 22,08 21,21

Таблица 3 Теплопроводность Сплав Количество измерений Температура [°С] Толщина образца [мм] Теплопроводность [Вт/м·К] A 5 23 5,76 169,4 C 5 23 3,96 119,1

Изобретение относится к сплавам на основе алюминия, обладающим хорошей электропроводностью и теплопроводностью, и может быть использовано для производства деталей посредством литья под давлением, например радиаторов, применяемых для защиты электроники в автомобилях. Сплав содержит, мас.%: от 8,0 до 9,0 кремния, от 0,5 до 0,7 железа, не более 0,010 меди, не более 0,010 магния, не более 0,010 марганца, не более 0,001 хрома, не более 0,020 титана, не более 0,020 ванадия, не более 0,05 цинка, от 0.010 до 0,030 стронция, остальное составляет алюминий и неизбежные примеси не более 0,05 каждая, в сумме - не более 0,2. Изобретение направлено на улучшение электропроводности и теплопроводности сплава, получаемого литьем под давлением. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Сплав на основе алюминия, используемый для производства радиаторов для электронных деталей посредством литья под давлением, содержащий кремний, железо, медь, магний, марганец, хром, титан, ванадий, цинк, стронций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
кремний от 80,08 до 9,0 железо от 0,5 до 0,7 медь не более 0,010 магний не более 0,010 марганец не более 0,010 хром не более 0,001 титан не более 0,020 ванадий не более 0,020 цинк не более 0,05 стронций от 0,010 до 0,030 неизбежные примеси не более 0,05 каждой и в сумме - не более 0,2 алюминий остальное.

2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что сумма элементов марганца, титана, ванадия и хрома составляет менее 0,02 мас.%.

3. Применение сплава на основе алюминия по п.1 или 2 для изготовления радиаторов для электронных деталей посредством литья под давлением.

4. Радиатор для электронных деталей из сплава на основе алюминия, отличающийся тем, что он отлит посредством литья по давлением из сплава на основе алюминия по любому из пп.1, 2.