本技術屬于鋁合金壓鑄，更具體地，涉及抗熱裂抗腐蝕的免熱處理壓鑄鋁合金、結構件及制備方法。

背景技術：

1、隨著新能源汽車、航空航天等行業的迅猛發展，對壓鑄鋁合金的性能提出了更高的要求。在新能源汽車領域，大型一體化壓鑄結構件，如車身的車架、電池托盤等，需在復雜工況下具備出色的抗熱裂性能，以避免因熱應力集中導致的結構失效；同時，車輛長期暴露于戶外環境，鋁合金的抗腐蝕性能直接關乎車輛的使用壽命與安全性。航空航天領域中，零部件不僅要承受高溫、高壓等極端條件，還需滿足輕量化需求，這使得免熱處理壓鑄鋁合金成為理想之選。然而，現有技術在滿足這些綜合性能要求方面存在諸多不足。

2、部分現有免熱處理壓鑄鋁合金，如專利申請文獻cn115505795a公開的合金，通過大幅提升cu、mg含量來獲取超高強度，但合金延伸率較低，且未關注制造過程中的熱裂問題以及應用中的耐蝕性與回收性，難以滿足新能源汽車大型結構件對材料韌性與長期可靠性的要求。專利文獻cn116121605a涉及的電動自行車用免熱處理壓鑄鋁合金，雖在特定性能上滿足了產品安全性要求，降低了生產成本，但其延伸率僅為2%~5%，韌性欠佳，對于有高韌性需求的應用場景適應性差。并且，該技術方案未針對合金在復雜工況下的抗熱裂性能和長期使用過程中的抗腐蝕性能進行優化，在實際應用中存在局限性。

3、在回收性方面，利用回收鋁生產高性能鋁合金時，受廢鋁原材料成分復雜的影響，現有技術加工出的鋁材普遍存在延展性和堅硬度不足的問題。例如專利文獻cn116752018a公開的免熱處理的壓鑄鋁合金材料，雖能在一定程度上提升強度，但未充分考慮回收鋁中雜質元素對合金綜合性能的影響，在多次回收過程中，合金的抗熱裂和抗腐蝕性能可能急劇下降，難以實現高效、穩定的回收利用。

4、因此，亟需開發一種力學性能優異、抗熱裂、抗腐蝕且回收利用性能高的免熱處理壓鑄鋁合金。

技術實現思路

1、針對現有技術的缺陷，本技術的目的在于提供抗熱裂抗腐蝕的免熱處理壓鑄鋁合金、結構件及制備方法，旨在解決現有鋁合金壓鑄件的力學性能有待提升，尤其是延伸率低，以及鋁合金壓鑄件的熱裂傾向明顯、耐腐蝕性能差、回收利用性能低等問題，尤其適用作大型一體化壓鑄件。

2、為實現上述目的，第一方面，本技術提供了一種抗熱裂抗腐蝕的免熱處理壓鑄鋁合金，以重量百分比計，包括如下組分：si:8%~10%、cu:0.2%~0.6%、mn:0.1%~0.5%、mg:0.2%~0.6%、zn:0.1%~0.5%、ti:0.05%~0.3%、sr:0.01%~0.1%、fe:0.3%~1%、zr:0.05%~0.2%、cr:0.05%~0.3%、v:0.05%~0.2%、稀土元素:0.01%~0.1%，余量為al；其中稀土元素包括ce和la；

3、并且，zr與cr的重量比不大于1:1，cr與fe的重量比不大于1:3。

4、優選地，上述抗熱裂抗腐蝕的免熱處理壓鑄鋁合金以重量百分比計，包括如下組分：si:8%~9%、cu:0.3%~0.5%、mn:0.3%~0.5%、mg:0.3%~0.5%、zn:0.2%~0.4%、ti:0.1%~0.3%、sr:0.04%~0.1%、fe:0.4%~1%、zr:0.1%~0.2%、cr:0.1%~0.3%、v:0.05%~0.1%、稀土元素:0.03%~0.05%，余量為al；其中稀土元素包括ce和la；

5、并且，zr與cr的重量比不大于1:1，cr與fe的重量比不大于1:3。

6、優選地，上述免熱處理壓鑄鋁合金中，zr與cr的重量比為1:(1~3)，cr與fe的重量比為1:(3~4)。

7、優選地，上述免熱處理壓鑄鋁合金中，zn與mg的重量比為1:(1~1.5)。

8、優選地，上述免熱處理壓鑄鋁合金中，sr與稀土元素的重量比為(1~2):1。

9、優選地，上述免熱處理壓鑄鋁合金中，ce的重量百分比為0.02%~0.06%；和/或，

10、優選地，la的重量百分比為0.01%~0.03%。

11、第二方面，本技術提供了一種上述免熱處理壓鑄鋁合金的制備方法，其包括如下步驟：

12、s1、按照上述免熱處理壓鑄鋁合金的成分進行配料，然后將配制的原料經熔化、合金化、變質與精煉除渣處理，得到鋁合金熔體；

13、s2、將上述鋁合金熔體澆注到壓射系統的壓室內；首先，通過第一控制系統檢測上述鋁合金熔體的澆注溫度，并依據該溫度調節高速壓射速度；然后通過第二控制系統檢測上述壓室內鋁合金熔體的實時溫度，并依據該實時溫度調節鑄造壓力與保壓時間，壓鑄得到上述免熱處理壓鑄鋁合金。

14、優選地，步驟s2中，上述第一控制系統包括測溫裝置和速度調節裝置；其中，測溫裝置用來檢測上述鋁合金熔體的澆注溫度，速度調節裝置依據上述澆注溫度自動調節高速壓射速度。

15、優選地，步驟s2中，上述第二控制系統包括接觸式測溫裝置和壓力調節裝置；其中，接觸式測溫裝置用于檢測上述壓室內鋁合金熔體的實時溫度，壓力調節裝置依據上述實時溫度自動調節鑄造壓力與保壓時間。

16、優選地，步驟s2中，當上述澆注溫度為700℃~720℃時，上述高速壓射速度為3.5m/s~4.5m/s；當上述澆注溫度高于720℃時，每升高1℃，上述高速壓射速度下降0.01m/s~0.05m/s。

17、優選地，步驟s2中，當上述實時溫度為680℃~700℃時，上述鑄造壓力為50mpa~60mpa；當上述實時溫度高于700℃時，每升高10℃，上述鑄造壓力減小5mpa~10mpa并保壓1s~3s。

18、第三方面，本技術提供了一種抗熱裂抗腐蝕的結構件，該結構件的至少一部分為上述免熱處理壓鑄鋁合金，或為由上述制備方法制得的免熱處理壓鑄鋁合金。

19、總體而言，通過本技術所構思的以上技術方案與現有技術相比，主要具有以下的技術優點：

20、（1）本技術提供的抗熱裂抗腐蝕的免熱處理壓鑄鋁合金，通過設計壓鑄鋁合金的元素種類及成分含量，通過多元合金元素的協同配比與相互作用，在無需熱處理的條件下即可實現高力學性能、低熱裂傾向與強耐腐蝕性。通過特定組分在相組成調控、晶粒細化及表面鈍化等方面的協同作用，使得鑄態下的鋁合金具備優良的綜合性能，適用于對力學性能、抗熱裂性及耐腐蝕性均有嚴格要求的壓鑄結構件。

21、（2）在抗熱裂性能方面，本技術以zr-cr-fe為核心調控體系，通過控制三種元素的含量以及zr與cr的質量比、cr與fe的質量比，促使cr元素優先與fe元素結合形成漢字狀al-si-cr-fe相，有效替代有害的針狀富fe相；同時，zr元素以al3zr彌散顆粒形式析出，發揮細化晶粒作用，二者協同顯著降低鋁合金壓鑄件的熱裂傾向，使熱裂率不大于1%。此外，還能夠提升fe元素的容忍度，有助于提升鋁合金壓鑄件的力學性能，同時具有良好的回收利用性能，能夠實現高效、穩定的回收利用。

22、（3）在耐腐蝕性能方面，本技術通過合理限定cr、mn、zr和mg元素的成分范圍，有效抑制晶間腐蝕與剝落腐蝕傾向；進一步調控zn與mg的重量比，使壓鑄件表面在成形過程中原位生成由mgzn2與mg2si組成的連續致密鈍化層，從而顯著提升鋁合金壓鑄件在腐蝕環境中的穩定性。

23、（4）在耐疲勞性能方面，本技術提供的壓鑄鋁合金通過調控合金中關鍵析出元素的配比與析出協同作用，特別是zn與mg的重量比為1:(1~1.5)，zr與cr的重量比為1:(1~3)，能夠賦予壓鑄鋁合金經短時熱處理后仍具有優異的力學性能與耐疲勞性能。該壓鑄鋁合金的元素組成適用作車用結構件，且經電泳涂裝及烘干固化后，能夠獲得人工時效與自然時效的協同強化，發揮合金內部的析出強化作用，不僅具有較高的強度和塑性，同時在長期動態載荷作用下，仍表現出優異的抗疲勞性能與結構穩定性，能夠滿足車用結構件對高強度、高韌性與耐久性的綜合要求。

24、（5）本技術通過優化鋁合金壓鑄件的壓鑄工藝，使用包括測溫裝置和速度調節裝置的第一控制系統，根據鋁合金熔體的澆注溫度自動調節高速壓射速度，使得鋁合金熔體在充填型腔時具有適宜的流動性與填充速度，避免因速度過高導致卷氣或因速度過低導致冷隔，保證充型完整。進一步地，使用包括接觸式測溫裝置和壓力調節裝置的第二控制系統，根據壓室內鋁合金熔體的實時溫度進而調節鑄造壓力與保壓時間，能夠對鋁合金熔體進行補縮，有效減少鑄件內部的縮松、縮孔，提高其致密性，減少熱裂傾向，從而提升鑄件良品率。