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1、10申请公布号CN104218756A43申请公布日20141217CN104218756A21申请号201410171745422申请日2014042513/871,10920130426USH02K17/16200601C22C21/00200601C22C21/02200601C22C21/06200601C22C21/08200601C22C21/10200601C22C21/12200601C22C21/14200601C22C21/16200601C22C21/1820060171申请人通用汽车环球科技运作有限责任公司地址美国密歇根州72发明人Q王RJ奥斯伯恩Y王MP汤普森74专利。
2、代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人葛青54发明名称用于电磁装置的铝合金转子57摘要一种用于电磁装置的转子，所述转子包括短路环，在其中限定多个腔室；多个导电条，每一个与短路环一体，并且具有布置在多个腔室中的相应一个内的端部。多个导电条中的每一个和短路环由铝合金形成，所述铝合金包含镧系元素，以基于铝合金的重量的100份的约01重量份到约05重量份的量存在。还公开一种铝合金、和形成转子的方法。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书13页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书13页附图8页10申请公布号CN104218756ACN1042187。
3、56A1/1页21一种用于电磁装置的转子，所述转子包括短路环，在其中限定多个腔室；多个导电条，每一个与短路环一体，并且具有布置在多个腔室中的相应一个内的端部；其中，多个导电条中的每一个和短路环由铝合金形成，所述铝合金包含硅，以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约015重量份的量存在；铁，以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约08重量份的量存在；铜，以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约01重量份的量存在；锌，以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约005重量份的量存在；添加剂，包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素，其中，添加剂以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约。
4、004重量份的量存在；镧系元素，以基于铝合金的重量的100份的约01重量份到约05重量份的量存在；和余量铝。2根据权利要求1所述的转子，其中，镧族元素为镧，并且以基于铝合金的重量的100份的约01重量份到约03重量份的量存在。3根据权利要求2所述的转子，其中，镧以基于铝合金的重量的100份的约03重量份的量存在。4根据权利要求2所述的转子，其中，硅以基于铝合金的重量的100份的约0075重量份到约0107重量份的量存在。5根据权利要求2所述的转子，其中，铁以基于铝合金的重量的100份的约0109重量份到约0129重量份的量存在。6根据权利要求2所述的转子，其中，镁以基于铝合金的重量的100份的。
5、约00003重量份到约00009重量份的量存在。7根据权利要求2所述的转子，其中，钛以基于铝合金的重量的100份的约0012重量份到约003重量份的量存在。8根据权利要求2所述的转子，其中，钒以基于铝合金的重量的100份的约00029重量份到约0005重量份的量存在。9根据权利要求1所述的转子，其中，所述镧系元素为铈，并且以基于铝合金的重量的100份的从约02重量份到约03重量份的量存在。10根据权利要求9所述的转子，其中，铈以基于铝合金的重量的100份的约03重量份的量存在。权利要求书CN104218756A1/13页3用于电磁装置的铝合金转子技术领域0001本发明涉及用于电磁装置的转子。背。
6、景技术0002电磁装置，例如电动机、发电机和牵引马达，用于将能量从一种形式转变为另一种形式。这样的电磁装置通常包括可围绕旋转轴线旋转的元件。可旋转元件，即转子，可与静止元件，即定子同轴，并且能量可被通过转子和定子之间的相对旋转来转变。发明内容0003用于电磁装置的转子包括在其中限定多个腔室的短路环。转子还包括每一个与短路环一体并且具有布置在多个腔室中的相应一个内的端部的多个导电条。多个导电条中的每一个和短路环由铝合金形成。铝合金包含每一种基于铝合金的重量的100份的以小于或等于约015重量份的量存在的硅；以小于或等于约08重量份的量存在的铁；以小于或等于约01重量份的量存在的铜；和以小于或等于。
7、约005重量份的量存在的锌。铝合金还包含添加剂，添加剂包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素，其中，添加剂以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约004重量份的量存在。铝合金还包含以基于铝合金的重量的100份的约01重量份到约05重量份的量存在的镧系元素，和余量铝。0004形成转子的方法包括在从约700到约750的温度下熔化第一铝合金以形成液体熔融物。第一铝合金包含每一种基于铝合金的重量的100份的以小于或等于约015重量份的量存在的硅；以小于或等于约08重量份的量存在的铁；以小于或等于约01重量份的量存在的铜；和以小于或等于约005重量份的量存在的锌。第一铝合金还包含添加剂，添加。
8、剂包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素，其中，添加剂以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约025重量份的量存在；和余量铝。该方法还包括混合主铝合金和该液体熔融物，以形成铝合金，其中，主铝合金包含以基于主铝合金的重量的100份的约10重量份的量存在的镧系元素。该铝合金包含每一种基于铝合金的重量的100份的以小于或等于约015重量份的量存在的硅；以小于或等于约08重量份的量存在的铁；以小于或等于约01重量份的量存在的铜；和以小于或等于约005重量份的量存在的锌。该铝合金还包含添加剂，添加剂包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素，其中，添加剂以基于铝合金的重量的100份的小。
9、于或等于约004重量份的量存在。该铝合金还包含以基于铝合金的重量的100份的约01重量份到约05重量份的量存在的镧系元素，和余量铝。该方法还包括使用该铝合金填充由铸造模具限定的导电条腔室。另外，该方法包括使用该铝合金填充连接到导电条腔室并且由铸造模具限定的短路环腔室。该方法还包括冷却布置在导电条腔室内的铝合金，以形成导电条端部。与冷却布置在导电条腔室内的铝合金同时，该方法还包括冷却布置在短路环腔室内的铝合金，以形成与导电条的端部一体的短路环，并且由此形成转子。0005铝合金包含每一种基于铝合金的重量的100份的以小于或等于约015重量份的说明书CN104218756A2/13页4量存在的硅；以。
10、小于或等于约08重量份的量存在的铁；以小于或等于约01重量份的量存在的铜；和以小于或等于约005重量份的量存在的锌。铝合金还包含添加剂，添加剂包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素，其中，添加剂以基于铝合金的重量的100份的小于或等于约004重量份的量存在。另外，铝合金包含以基于铝合金的重量的100份的从约01重量份到约05重量份的量存在镧系元素，和余量铝。0006当结合附图和所附权利要求时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将通过下面实现本发明的优选实施例和最佳模式的详细描述变得显而易见。附图说明0007图1是包括转子的电磁装置的示意性立体视图；0008图2是图1的转子的局部。
11、分解示意性立体视图，其中转子包括短路环和具有与短路环一体的端部的导体条；0009图3是形成图2的转子的方法的示意性流程图；0010图4是与图3的方法一起使用的铸造模具的示意性立体视图；0011图5是比较例A和示例14的铝合金的热裂敏感性值和流动性之间的关系的图表；0012图6是存在于比较例A和示例14中的镧的量与比较例A和示例14的铝合金的晶粒尺寸之间的关系的图表；0013图7是比较例A的铝合金的组织结构的金相显微照片；0014图8是示例1的铝合金的组织结构的金相显微照片；0015图9是示例2的铝合金的组织结构的金相显微照片；0016图10是示例3的铝合金的组织结构的金相显微照片；0017图1。
12、1是示例4的铝合金的组织结构的金相显微照片；0018图12是存在于比较例A和示例14的铝合金中的镧的量与由该铝合金形成的铸件的极限抗拉强度之间的关系的图表；0019图13是存在于比较例A和示例14的铝合金中的镧的量与由该铝合金形成的铸件的屈服强度之间的关系的图表；0020图14是存在于比较例A和示例14的铝合金中的镧的量与由该铝合金形成的铸件的延展性之间的关系的图表；0021图15是存在于比较例A和示例14的铝合金中的镧的量与由该铝合金形成的铸件的电导率之间的关系的图表；0022图16是比较例B和示例59的铝合金的热裂敏感性值和流动性之间的关系的图表；0023图17是比较例B的铝合金的组织结构。
13、的金相显微照片；0024图18是示例5的铝合金的组织结构的金相显微照片；0025图19是示例6的铝合金的组织结构的金相显微照片；0026图20是示例7的铝合金的组织结构的金相显微照片；0027图21是示例8的铝合金的组织结构的金相显微照片；0028图22是示例9的铝合金的组织结构的金相显微照片；和说明书CN104218756A3/13页50029图23是存在于比较例A和示例14的铝合金中的铈的量与由该铝合金形成的铸件的电导率之间的关系的图表。具体实施方式0030参照附图，其中，相似的附图标记表示相似的元件，用于电磁装置12图1的转子10总体显示在图2中。转子10可用于例如交流感应电机等电磁装置。
14、12，并且因此可用于需要具有良好可铸造性、机械性能和电导率54图15的转子的汽车应用。但是，转子10也可用于非汽车应用，例如用于家用电器和工业机械的电磁装置12。0031现在参照图2，转子10包括其中限定多个腔室16的短路环14。更具体地，转子10可包括多个短路环14,114，例如两个短路环14,114，每一个布置在转子10的相应的底端18和顶端20处。而且，转子10包括多个导电条22，导电条22每一个与短路环14,114一体，并且具有布置在多个腔室16的相应一个内的端部24。即，多个导电条22中的每一个的端部24可与短路环14,114一体形成并且附接到短路环14,114，如下面更详细提出的。。
15、因此，转子10可具有鼠笼式转子的特征。0032一种类型的电磁装置12图1，交流感应电机，在电机操作期间利用感应电流流动来磁化转子10的一些部分。更具体地，感应电流可流动经过沿转子10的外周平行于电磁装置12的旋转轴线26图1布置的多个导电条22图2。而且，多个导电条22中的每一个可通过布置在转子10的顶端和底端20,18图2处的一个或多个短路环14,114图2电连接到每一个其他导电条22。短路环14,114可通常具有错综复杂的形状，并且在多个导电条22中的每一个与短路环14,114之间的连接部大体显示在图2的28处可能在转子操作期间经受惯性力。0033再次参照图2，短路环14,114和多个导电。
16、条22中的每一个由铝合金总体由30标示形成。铝合金30包含硅、铁、铜、锌、添加剂、镧系元素和余量铝，如下面更详细提出的。0034更具体地，铝合金30包含以小于或等于基于铝合金30的重量的100份的约015重量份的量存在的硅。如本文中所用，术语“约”为数量修饰语，并且指所述数量加或减001。硅可存在于铝合金30中，以提供给铝合金30良好的可铸造性，以及提供给由铝合金30形成的短路环14,114和多个导电条22良好的电导率54图15。在一个非限制性示例中，铝合金30可包含以小于或等于基于铝合金30的重量的100份的约0073重量份到约0107重量份的量存在的硅。例如，铝合金30可包含以基于铝合金3。
17、0的重量的100份的约0075重量份到约0107重量份的量存在的硅。更具体地，举个非限制性示例，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的约0073重量份到约0078重量份的量存在的硅。以基于铝合金30的重量的100份的大于约015重量份的量存在于铝合金30中的硅可能使铝合金30的可铸造性变差和/或降低由该铝合金形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54图15。0035另外，铝合金30包含以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约08重量份的量存在的铁。铁也可存在于铝合金30中，以提供给铝合金30良好的可铸造性，以及提供给由铝合金30形成的短路环14,114和。
18、多个导电条22良好的电导率54图15。铁也可存在于铝合金30中，以在铝合金30的铸造期间最小化或防止粘模。在一个非限制性示例说明书CN104218756A4/13页6中，铝合金30可包含基于铝合金30的重量的100份的约0109重量份到约0129重量份的量存在的铁。例如，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的约0110重量份到约0129重量份的量存在的铁。更具体地，举个非限制性示例，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的约0110重量份到约0115重量份的量存在的铁。以基于铝合金30的重量的100份的大于约08重量份的量存在于铝合金30中的铁可能使铝合金30的可铸造性变。
19、差和/或降低由该铝合金形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54图15。0036另外，铝合金30包含以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约01重量份的量存在的铜。即，铜可以相对小的量存在于铝合金30中，并且可仅对铝合金30的可铸造性以及由该合金形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2的电导率54具有微小的影响。以基于铝合金30的重量的100份的大于约01重量份的量存在于铝合金30中的铜可能使铝合金30的可铸造性变差和/或降低由该铝合金形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54图15。0037同样，铝合金30包含以基于铝合金30的重量的。
20、100份的小于或等于约005重量份的量存在的锌。即，锌也可以相对小的量存在于铝合金30中，并且可仅对铝合金30的可铸造性以及由该铝合金30形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2的电导率54图15具有微小的影响。以基于铝合金30的重量的100份的大于约005重量份的量存在于铝合金30中的锌可能使铝合金30的可铸造性变差和/或降低由其形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54图15。0038铝合金30进一步包含添加剂，其可具有多种元素的组合的特征。更具体地，添加剂包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少一种元素。例如，添加剂可包含锰、镁、铬、钛和钒中的两种或多种的组。
21、合。添加剂以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约004重量份的量存在。换句话说，元素锰、镁、铬、钛和钒中的至少一种，即该添加剂合计以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约004重量份的量存在。在一个非限制性示例中，添加剂可以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约0025重量份的量存在。0039特别地，举个非限制性示例，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的小于或等于约00009重量份的量存在的镁。例如，镁可以基于铝合金30的重量的100份的约00003重量份到约00009重量份的量存在。但是，在另一个非限制性示例中，镁可以基于铝合金30的重量的100份的小于或等。
22、于约00001重量份的量存在于铝合金30中。即，镁也可以相对小的量存在于铝合金30中，并且可仅对铝合金30的可铸造性以及由该铝合金形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2的电导率54图15具有微小的影响。虽然可任选，但是当包含在铝合金30中时，以基于铝合金30的重量的100份的大于约00009重量份的量存在于铝合金30中的镁可能使铝合金30的可铸造性变差和/或降低由该铝合金形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54图15。0040而且，举个非限制性示例，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的约0012重量份到约003重量份的量存在的钛。例如，钛可以基于。
23、铝合金30的重量的100份的约0013重量份到约003重量份的量存在。但是，在另一个非限制性示例中，钛可以基于铝合金30的重量的100份的从约001重量份到约0013重量份的量存在于铝合金30中。即，钛可以相对大的量存在于铝合金30中，并且可对由铝合金30形成的短路环14,114图说明书CN104218756A5/13页72和多个导电条22图2的电导率54图15具有相对显著的影响。特别地，钛可提高短路环14,114和多个导电条22的电导率54。虽然可任选，但是当包含在铝合金30中时，以基于铝合金30的重量的100份的小于约0012重量份的量存在于铝合金30中的钛可能降低由该铝合金30形成的短路。
24、环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54。0041同样，举个非限制性示例，铝合金30可包含以基于铝合金30的重量的100份的约00029重量份到约0005重量份的量存在的钒。例如，钒可以基于铝合金30的重量的100份的约0005重量份到约0015重量份的量存在。但是，在另一个非限制性示例中，钒可以基于铝合金30的重量的100份的从约0014重量份到约0015重量份的量存在于铝合金30中。钒可以相对大的量存在于铝合金30中，并且可对由该铝合金30形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2的电导率54图15具有相对显著的影响。特别地，钒可提高短路环14,114和多个导电条22的。
25、电导率54。虽然可任选，但是当包含在铝合金30中时，以基于铝合金30的重量的100份的小于约00029重量份或大于约0005重量份的量存在于铝合金30中的钒可能降低由该铝合金30形成的短路环14,114图2和/或多个导电条22图2的电导率54。0042而且，铝合金30包含镧系元素，即具有原子数从57到71的元素周期表的镧系的稀土元素，以基于铝合金的重量的100份的从约01重量份到约05重量份的量存在。更具体地，在一个非限制性示例中，镧系元素可以是镧，并且可以基于铝合金30的重量的100份的约01重量份到约03重量份的量存在。例如，铝合金30可包含基于铝合金30的重量的100份的约03重量份的量。
26、的镧。当以前述范围存在于铝合金30中时，镧可提供给铝合金30良好的可铸造性、流动性50图5和热裂抗力，如下面示例中提出的。而且，当以前述范围存在于铝合金30中时，镧可提供给由该铝合金30形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2良好的机械性能和电导率54图15。特别地，当由包含镧的铝合金30形成时，导电条22的端部24图2和短路环14,114之间的结合部28图2可基本上没有由于断裂或拉伸应力造成的热裂和/或失效。因此，在铝合金30中包含镧提供具有良好机械完整性的轻质铸造铝转子10图2，并且提供具有良好性能和功率密度的电磁装置12图1。但是，对于包含镧的实施例，以小于约01重量份和/或大于。
27、约03重量份的量存在的镧可使铝合金30的可铸造性和/或由该铝合金形成的短路环14,114和/或多个导电条22的的电导率54变差。0043在另一个非限制性示例中，镧系元素可以是铈，并且可以基于铝合金30的重量的100份的约02重量份到约03重量份的量存在。例如，铝合金30可包含基于铝合金30的重量的100份的约03重量份的量的铈。当以前述范围存在于铝合金30中时，铈也可提供给铝合金30良好的可铸造性、流动性50图16和热裂抗力，如下面示例中提出的。而且，当以前述范围存在于铝合金30中时，铈可提供给由该铝合金30形成的短路环14,114图2和多个导电条22图2良好的机械性能和电导率54图23。特别。
28、地，当由包含铈的铝合金30形成时，导电条22的端部24图2和短路环14,114之间的结合部28图2可基本上没有由于断裂或拉伸应力造成的热裂和/或失效。因此，在铝合金30中包含铈提供具有良好机械完整性的轻质铸造铝转子10图2，并且提供具有良好性能和功率密度的电磁装置12图1。但是，对于包含铈的实施例，以小于约02重量份和/或大于约03重量份的量存在的铈可使铝合金30的可铸造性和/或由该铝合金形成的短路环14,114和/或多说明书CN104218756A6/13页8个导电条22的的电导率54变差。0044另外，铝合金30基本上没有硅化镁，MG2SI。即硅化镁可能不存在于铝合金30中。0045现在参。
29、照图3，例如通过整体形成导电条22图2的端部24和短路环14,114图2来形成转子10图2的方法32，包括在从约700到约750的温度下熔化34第一铝合金以形成液体熔融物。例如，第一铝合金可以是商购的纯铝合金，并且可在加热炉或其他适当的加热设备中熔化，以形成液体熔融物。特别地，第一铝合金包含以基于第一铝合金的重量的100份的小于或等于约015重量份存在的硅；以基于第一铝合金的重量的100份的小于或等于约08重量份存在的铁；以基于第一铝合金的重量的100份的小于或等于约01重量份存在的铜；以基于第一铝合金的重量的100份的小于或等于约005重量份存在的锌；包含选自包括锰、镁、铬、钛和钒的组的至少。
30、一种元素的添加剂，其中，该添加剂以基于第一铝合金的重量的100份的小于或等于约0025重量份的量存在；以及余量铝。0046再次参照图3，方法32还包括混合36主铝合金和该液体熔融物，以形成铝合金30图2。主铝合金包含以基于由主铝合金的重量的100份的约10重量份的量存在的镧系元素。例如，方法32可包括在从约700到约750的温度下熔化主铝合金，以形成主液体熔融物，并且混合36主液体熔融物与该液体熔融物，以形成铝合金30。0047现在参照图4，方法32图3进一步包括使用铝合金30图2填充38图3由铸造模具42限定的导电条腔室40。该方法32还包括使用铝合金30填充138图3流体连接到导电条腔室4。
31、0并且由铸造模具42限定的短路环腔室44。举个非限制性示例，填充38,138可包括将铝合金30倒入导电条腔室40和短路环腔室44。替代地，在另一个非限制性示例中，填充38,138可包括将铸造模具42浸没在铝合金30中，以将铝合金30布置在导电条腔室40和短路环腔室44中的每一个中。0048另外，虽然图3中未示出，但是在填充38,138之前，方法32可任选地包括使用任何适当的化学熔剂熔化铝合金30图2，以由此从铝合金30去除氧化物。替代地或另外，方法32可任选地包括使用一种或多种惰性气体，例如氩气或氮气将铝合金30除气，以提高液体熔融物和/或铝合金30的纯度。0049再次参照图3，方法32还包括。
32、冷却46布置在导电条腔室40图4中的铝合金30图2，以形成导电条22图2的端部24图2。同样，与冷却46布置在导电条腔室40内的铝合金30同时，方法32包括冷却146布置在短路环腔室44图4内的铝合金30，以形成与导电条22的端部24一体的短路环14图2，并且由此形成转子10图2。也就是说，冷却46,146可进一步限定为铸造导电条22和短路环14，其每一个由相同的铝合金30形成，以由此整体形成端部24和短路环14。举个非限制性示例，冷却46,146可包括使用或不使用振动的永久成型铸造、离心铸造、高压模铸和挤压铸造。因此，冷却46,146可包括激冷CHILLING布置在导电条腔室40和短路环腔室。
33、44内的铝合金30，以将导电条22的端部24附接到短路环14，并且由此形成转子10。0050下面的示例用于说明本发明，并且不应被视为以任何方式限制本发明的范围。0051示例0052为了制备示例14的铝合金，具有列在表1中的组分的第一铝合金在725的温度下熔化，以形成液体熔融物。表1中列出的重量百分比基于第一铝合金的重量的100份。0053表1第一铝合金组分说明书CN104218756A7/13页90054元素量WTSI不超过015FE不超过0025CU不超过010055ZN不超过005MG,TI,和V之和不超过0025AL余量0056而且，包含以基于主铝合金的重量的100份的约10重量份的量存。
34、在的镧的主铝合金在725的温度下熔化，以形成主液体熔融物。主液体熔融物与液体熔融物以各种浓度混合，以形成具有表21中所列的组分的示例14的铝合金。液体熔融物不与主液体熔融物混合，以形成比较例A的铝合金。而是，比较例A的铝合金没有主液体熔融物。表21中列出的重量百分比基于铝合金的重量的100份。0057而且，包含以基于主铝合金的重量的100份的约10份的量存在的铈的主铝合金在725的温度下熔化，以形成第二主液体熔融物。第二主液体熔融物与液体熔融物以各种浓度混合，以形成具有表22中所列的组分的示例59的铝合金。液体熔融物不与第二主液体熔融物混合以形成比较例B的铝合金。而是，比较例B的铝合金没有第二。
35、主液体熔融物。表22中列出的重量百分比基于铝合金的重量的100份。0058表21铝合金组分00590060表22铝合金组分0061说明书CN104218756A8/13页1000620063可铸造性热裂敏感性HTS48图5和160064比较例A和B以及示例59的铝合金中的每一个针对热裂敏感性48图5和16进行评估。特别地，对于每一个热裂敏感性评估，相应的铝合金被倒入限定长度为2032CM的注入口和其中的四个圆柱状腔室即腔室A，腔室B，腔室C和腔室D的热裂模具中，并且硬化来形成四个相应的条或铸件即条A，条B，条C和条D。条A具有长度508CM。条B具有长度889CM。条C具有长度127CM，并且。
36、条D具有长度1651CM。条AD中的每一个具有直径127CM。条AD中的每一个在第一端处由注入口限制，在第二端处由直径为1905CM的球形冒口限定。条AD中的每一个与相邻的条间隔开距离381CM，该距离为条中心到条中心测量所得。0065对于比较例A和B以及示例59的铝合金中的每一个，条AD中的每一个对于断裂根据下面的标准进行视觉评估并且指定以热裂敏感性值CI，且总结在表3中0066无裂纹看起来没有裂纹的条0067发纹裂纹在条的周长的约一半上延伸的发纹裂纹0068轻微裂纹在整个条的周长上延伸的发纹裂纹0069严重裂纹在整个条的周长上延伸的裂纹0070完全裂纹条完全或几乎完全分离0071表3指定给。
37、裂纹严重性的数值0072类型数值CI无裂纹0发纹裂纹1说明书CN104218756A109/13页11轻微裂纹2严重裂纹3完全裂纹400730074而且，条AD中的每一个基于相应条的长度指定数值LI，如表4中总结的。0075表4指定给条程度的数值0076条长度CM数值LIA5084B8893C12702D165110077根据公式1针对比较例A和示例14中的每一个计算热裂敏感性值48007810079其中CI和LI列在表3和4中。用于比较例A和B以及示例59的铝合金中的热裂敏感性48总结在表5和图5以及16中。0080可铸造性流动性50图5和160081比较例A和B以及示例19的铝合金中的每一。
38、个针对流动性50图5和16进行评估。如本文所用，术语“流动性50”代表熔融的铝合金凝固之前，熔融的铝合金可在由铸造模具限定的腔室内流动的距离，其中腔室具有恒定的横截面积。处于熔融状态的比较例A和B以及示例59的铝合金中的每一个被倒入由铸造模具限定的螺旋形腔室中。熔融铝合金在凝固之前在螺旋形腔室内流动的长度被测量并总结在表5中。0082表5铝合金的可铸造性热裂敏感性48和流动性50的比较0083说明书CN104218756A1110/13页120084参照图5，示例3的铝合金，其包含以基于铝合金的重量的100份的03重量份的量存在的镧，表现出比较例A和示例14的铝合金的最低热裂敏感性值48和最高。
39、流动性50。而且，参照示例1和2，当铝合金中存在的镧的量从01重量份增加到03重量份，热裂敏感性值48降低，并且流动性50提高。相反地，参照示例3和4，当铝合金中存在的镧的量从基于铝合金的重量的100份的055重量份增加到067重量份时，热裂敏感性值48增大，并且流动性50降低。因此，包含以基于铝合金的重量的100份的从约01重量份到约03重量份的量存在的镧的铝合金表现出良好的热裂敏感性48和流动性50。更具体地，包含以基于铝合金的重量的100份的03重量份的量存在的镧的示例3的铝合金与比较例A的铝合金相比较将熔融铝合金的流动性50提高154，并且与比较例A的铝合金相比较，将热裂敏感性值48降。
40、低375。0085参照图16，示例7和8的铝合金，其分别包含以基于铝合金的重量的100份的02重量份和基于铝合金的重量的100份的03重量份的量存在的铈，表现出比较例B和示例59的铝合金的最低热裂敏感性值48和最高流动性50。而且，参照示例5和6，当铝合金中存在的铈的量从005重量份增加到01重量份时，热裂敏感性值48相同，并且流动性50提高。相反地，参照示例9，当铝合金中存在的铈的量增加到基于铝合金的重量的100份的05重量份时，热裂敏感性值48增大，并且流动性50降低。因此，包含以基于铝合金的重量的100份的约02重量份到约03重量份的量存在的铈的铝合金表现出良好的热裂敏感性48和流动性5。
41、0。0086显微结构晶粒尺寸52图60087比较例A和示例14的铝合金中的每一个的晶粒尺寸52图6被使用扫描电子说明书CN104218756A1211/13页13显微镜测量。0088参照图6，当存在于铝合金中的镧的量增加直至基于铝合金的重量的100份的03重量份时，铝合金的晶粒尺寸52减小。相反地，当存在于铝合金中的镧的量增加到基于铝合金的重量的100份的大于03重量份时，铝合金的晶粒尺寸52增大。0089显微结构组织结构0090比较例A和B以及示例19的铝合金的显微结构被使用扫描电子显微镜进行分析。0091参照图711，当示例14的铝合金中存在的镧的量增大时，在每一个晶界处的成分相的数量增大。
42、，但是晶界的形态也改变。更具体地，参照图7以及比较例A的铝合金，每一个成分相部分地连接到另一个成分相，以形成网络。但是，参照图8和9以及示例1和2的铝合金，当存在于铝合金中的镧的量增大时，每一个成分相较少地连接到另一个成分相，由此减少网络的存在。如图9中所示，对于包含以基于铝合金的重量的100份的03重量份的量存在的镧的示例2的铝合金，网络的存在显著减少，并且细球形颗粒的存在增多。但是，参照图10和11以及示例3和4的铝合金，包含基于铝合金的重量的100份的大于03重量份的量的镧的铝合金表现出在晶界处和枝状晶胞间界处形成第二相的连续网络。0092类似地，参照图1722，当存在于示例59的铝合金。
43、中的铈的量增大时，在每一个晶界处的多个成分相增大，但是晶界的形态也改变。更具体地，参照图17以及比较例B的铝合金，每一个成分相部分地连接到另一个成分相以形成网络。但是，参照图18和19以及示例5和6的铝合金，当存在于铝合金中的铈的量增大，每一个成分相较少地连接到另一个成分相，以由此减少网络的存在。如图20和21中所示，对于分别包含以基于铝合金的重量的100份的02重量份以及03重量份的量存在的镧的示例7和8的铝合金，网络的存在显著减少，并且细球形颗粒的存在增多。但是，参照图22以及示例9的铝合金，包含大于基于铝合金的重量的100份的03重量份的量的铈的铝合金表现出在晶界处和枝状晶胞间界处形成第。
44、二相的连续网络。0093机械性能0094分别根据测试方法ASTMB345,B577和E8评估由比较例A和示例14中的每一种铝合金形成的铸件在铸造状态下和在回火名称T7下即固溶热处理和过时效的极限抗拉强度B，屈服强度02和延展性。根据测试方法ASTME10评估由比较例B和示例59的铝合金中的每一种形成的铸件的硬度HBS，淬火钢球作为压头。极限抗拉强度B、屈服强度02和延展性总结在图1214和表6中。硬度总结在表6中。0095参照图12，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份的03重量份时，铸件的极限抗拉强度B增大。相反地，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份。
45、的大于03重量份时，铸件的极限抗拉强度B减小。由示例2的铝合金形成的铸件表现出比由比较例A和示例1，3和4的铝合金形成的任何铸件更高的极限抗拉强度B。0096参照图13，当铝合金中存在的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份的03重量份时，铸件的屈服强度02增大。相反地，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份的大于03重量份时，铸件的屈服强度02减小。由示例2的铝合金形成的铸件表现出比由比较例A和示例1，3和4的铝合金形成的任何铸件更高的屈服强度说明书CN104218756A1312/13页1402。0097参照图14，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份。
46、的03重量份时，铸件的延展性增大。相反地，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份的大于03重量份时，铸件的延展性减小。由示例2形成的铝合金的铸件表现出比由比较例A和示例1，3和4的铝合金形成的任何铸件更高的延展性。0098表6铝合金的机械性能00990100参照表6，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的02重量份和03重量份时，铸件的硬度增大。相反地，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的大于03重量份时，铸件的硬度减小。由示例7和8的铝合金形成的铸件表现出比由比较例B和示例5，6和9的铝合金形成的任何铸件更高的硬度。0101参照表6。
47、，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的02重量份和03重量份时，铸件的极限抗拉强度B增大。相反地，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的大于03重量份时，铸件的最大拉伸硬度B减小。示例7和8的铝合金形成的铸件表现出比由比较例B和示例5，6和9的铝合金形成的任何铸件更高的极限抗拉强度B。0102再次参照表6，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的02重量份和03重量份时，铸造状态下的铸件的屈服强度02通常减小，并且T7铸件的屈服强度02通常增大。相反地，当存在于铝合金中的铈的量增大到大于基于铝合金的重量的100份的03重量份时，铸造状。
48、态下的铸件的屈服强度02增大，并且T7铸件的屈服强度02减小。由示例7和8的铝合金形成的T7铸件表现出比由比较例B和示例5，6和说明书CN104218756A1413/13页159的铝合金形成的任何T7铸件更高的屈服强度02。0103继续参照表6，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的02重量份和03重量份时，铸件的延展性增大。相反地，当存在于铝合金中的铈的量增大到大于基于铝合金的重量的100份的03重量份时，铸件的延展性减小。由示例7和8的铝合金形成的铸件表现出比由比较例B和示例5，6和9的铝合金形成的任何铸件更高的延展性。0104电导率54图15和230105根据测试方。
49、法ASTMB236，在铸造状态下和在回火名称T7下即固溶热处理和过时效，评估由示例59和比较例A和B的铝合金中的每一种形成的铸件的电导率54图15和23。0106参照图15，当存在于铝合金中的镧的量增大到基于铝合金的重量的100份的055重量份时，铸件的电导率54增大。相反地，当存在于铝合金中的镧的量增大到大于基于铝合金的重量的100份的055重量份时，铸件的电导率降低。由示例3的铝合金形成的铸件表现出比由比较例A和示例1，2和4的铝合金形成的任何铸件更高的电导率54。0107参照图23，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的02重量份时，铸件的电导率54增大。反之，当存在于铝合金中的铈的量增大到基于铝合金的重量的100份的大于02重量份时，铸件的电导率54减小。由示例7的铝合金形成的铸件表现出比由比较例B和示例5，6，8和9的铝合金形成的任何铸件更高的电导率54。0108虽然已经详细描述了用于实现本发明的最佳模式，但是熟悉与发明相关领域的技术人员将意识到实践本发明的在所附权利要求范围内的多种替代设计和实施例。说明书CN104218756A151/8页16图1图2说明书附图CN104218756A162/8页17图3图4说明书附图CN104218756A173/8页18图5图6说明书附图。