本發明屬于鋁合金制備技術領域，具體涉及一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法。
背景技術：
傳統的制造鋁硅鐵銅鎂合金的方法主要有兩大類，即粉末冶金法和鑄造法。粉末冶金法制造電子封裝材料需經過配料、混料、熱壓、燒結等流程。可靈活選擇基體合金成分和增強體的種類，性能可選擇范圍大；制備溫度比鑄造法的低，因高溫引起的界面反應少；硅分布均勻，不易出現偏析和偏聚。主要缺點是生產成本較高，工藝比較復雜，為了得到較高的致密度，需要后續加工，一般用在生產批量較少的制品中。鑄造法制備復合材料，可分為氣體壓力滲透鑄造法、擠壓鑄造法、模壓法、無壓滲透鑄造法和熔模鑄造法，應用較為廣泛，有設備投資少，生產成本低的優點。但鑄造法制備鋁硅鐵銅鎂合金時，所得的材料顯微組織主要由大的、孤立的、多面化的初晶Si相組成，這對于材料的力學及加工性能非常不利。合金呈現各項異性，而且初晶硅相會造成機械脆性，嚴重限制了硅鋁合金的應用。
當現有材料無法滿足應用需求時，噴射成形技術克服了傳統粉末冶金及鑄造技術的缺點，在制備鋁硅鐵銅鎂合金方面具有較大的優勢。采用噴射成形制坯，然后對沉積坯進行熱壓或熱等靜壓致密化，可以得到性能優異的鋁合金材料。噴射成形技術將熔融的金屬通過霧化器進行霧化，產生細小的霧滴。這些霧滴通過噴嘴噴射，沉積在冷態旋轉的基盤上，經過快速凝固后形成細小的各向同性的錠坯。它的沉積凝固特點為：當合金液滴在氣流噴射作用下撞擊到基板時將發生變形鋪展，并在氣流和基板的強制冷卻下迅速凝固。大量的合金液滴形成連續的射流，不斷地撞擊基板，先沉積的金屬不斷凝固，后續合金不斷沉積，使凝固過程繼續進行。在一定的工藝條件下，合金液滴的沉積速度和合金的凝固生長速度達到動態平衡，當先沉積的金屬尚未完全凝固，處于一種凝固過渡狀態時，后續的合金沉積上來，相互之間產生良好的融合，形成均勻的連續結構。噴射成形的快速凝固特點，抑制了初生Si相的長大，無法形成鑄造組織那樣粗大的初晶Si相，提高了合金的機械加工性能及力學性能，使得制備具有較高Si含量的組織均勻細小的硅鋁合金成為可能。為高硅含量鋁合金的發展提供了廣泛的空間。
技術實現要素：
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法。
一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余為Al；
(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在熔煉爐中熔化；
(3)對合金熔體中通入合金總質量0.1～0.4％的C2Cl6進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間3～10min；
(4)精煉后靜置10～30min，然后進行過濾；
(5)將過濾后的合金熔體通過高純度的惰性氣體霧化，同時接收盤在電機的驅動下轉動，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚錠；
(6)合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為430～480℃，在壓力為100～140MPa環境下保溫、保壓6～8小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料。
優選地，所述步驟(2)中，通過感應加熱裝置對鋁硅鐵銅鎂合金組成成分進行熔化，熔化溫度為1050～1150℃，并添加覆蓋劑覆蓋保護。
優選地，所述步驟(5)中，接收盤轉速為40～60r/min，惰性氣體為氬氣。
與現有技術相比，本發明的有益效果：
(1)材料成分準確，顯微組織均勻，無明顯缺陷和宏觀偏析；
(2)該材料具有良好的抗拉強度和屈服強度；
(3)通過添加Si可以大大的減小材料的熱膨脹系數，提高材料的力學性能，增強材料的耐磨性能。
附圖說明
圖1為本發明一種鋁硅鐵銅鎂合金噴射成形裝置的示意圖。
圖中，1、漏包，2、難熔噴嘴，3、合金胚錠，4、沉積室，5、接收盤。
具體實施方式
參見圖1，一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余為Al；
(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在熔煉爐中熔化；
(3)對合金熔體中通入合金總質量0.1～0.4％的C2Cl6進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間3～10min；
(4)精煉后靜置10～30min，然后進行過濾；
(5)將過濾后的合金熔體通過高純度的惰性氣體霧化，同時接收盤在電機的驅動下轉動，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚錠；
(6)合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為430～480℃，在壓力為100～140MPa環境下保溫、保壓6～8小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料。
在一個實施例中，所述步驟(2)中，通過感應加熱裝置對鋁硅鐵銅鎂合金組成成分進行熔化，熔化溫度為1050～1150℃，并添加覆蓋劑覆蓋保護。
在一個實施例中，所述步驟(5)中，接收盤轉速為40～60r/min，惰性氣體為氬氣。
實施例1
(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si18.2％、Fe6.8％、Cu3.6％、Mg2.8％、Zn1.3％、Zr0.13％、Sc0.12％、其余為Al；
(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在感應加熱裝置對熔煉爐中鋁硅鐵銅鎂合金組成成分進行熔化，熔化溫度為1080℃，并添加覆蓋劑覆蓋保護；
(3)對合金熔體中通入合金總質量0.2％的C2Cl6進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間5min；
(4)精煉后靜置20min，然后進行過濾；
(5)將過濾后的合金熔體通過高純度的氬氣霧化，同時接收盤在電機的驅動下以55r/min的轉速轉動，并以每秒25mm的速度下拉，制成合金胚錠；
(6)合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為450℃，在壓力為110MPa環境下保溫、保壓6.5小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料。
對所得到的鋁硅鐵銅鎂合金材料進行測試，該材料顯微組織細小，無明顯缺陷和宏觀偏析，極限抗拉強度為730MPa、屈服強度703MPa、延伸率12.8％。
實施例2
(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si20.3％、Fe7.3％、Cu3.9％、Mg2.4％、Zn1.6％、Zr0.12％、Sc0.14％、其余為Al；
(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在感應加熱裝置對熔煉爐中鋁硅鐵銅鎂合金組成成分進行熔化，熔化溫度為1100℃，并添加覆蓋劑覆蓋保護；
(3)對合金熔體中通入合金總質量0.3％的C2Cl6進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間8min；
(4)精煉后靜置15min，然后進行過濾；
(5)將過濾后的合金熔體通過高純度的氬氣霧化，同時接收盤在電機的驅動下以45r/min的轉速轉動，并以每秒32mm的速度下拉，制成合金胚錠；
(6)合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為460℃，在壓力為120MPa環境下保溫、保壓7.5小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料。
對所得到的鋁硅鐵銅鎂合金材料進行測試，該材料顯微組織細小，無明顯缺陷和宏觀偏析，極限抗拉強度為743MPa、屈服強度721MPa、延伸率11.9％。
實施例3
(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si15.4％、Fe6.3％、Cu3.1％、Mg2.3％、Zn1.2％、Zr0.11％、Sc0.11％、其余為Al；
(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在感應加熱裝置對熔煉爐中鋁硅鐵銅鎂合金組成成分進行熔化，熔化溫度為1130℃，并添加覆蓋劑覆蓋保護；
(3)對合金熔體中通入合金總質量0.4％的C2Cl6進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間5min；
(4)精煉后靜置25min，然后進行過濾；
(5)將過濾后的合金熔體通過高純度的氬氣霧化，同時接收盤在電機的驅動下以60r/min的轉速轉動，并以每秒22mm的速度下拉，制成合金胚錠；
(6)合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為480℃，在壓力為140MPa環境下保溫、保壓7小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料。
對所得到的鋁硅鐵銅鎂合金材料進行測試，該材料顯微組織細小，無明顯缺陷和宏觀偏析，極限抗拉強度為721MPa、屈服強度692MPa、延伸率10.9％。
本發明技術方案在上面結合附圖對發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種非實質性改進，或未經改進將發明的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍之內。