一种铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝合金及其制备方法，以重量百分含量计，所述铝合金含有5.8-6.9%的Zn，1.6-3.2%的Mg，0.01-0.2%的Fe，0.001-0.3%的Ni，0.001-0.5%的Co，0.001-0.2%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本发明专利技术的铝合金均保持高的屈服强度，达440MPa以上，同时，所有合金均保持良好的阳极氧化性能，氧化膜呈银白色，色泽均匀、鲜亮。

Aluminum alloy and preparation method thereof

The invention provides a Aluminum Alloy and a preparation method thereof, with the weight percentage, the Aluminum Alloy containing 5.8-6.9% Zn, 1.6-3.2% Mg, 0.01-0.2% Fe, 0.001-0.3% Ni, 0.001-0.5% Co, 0.001-0.2% Sn, Al and balance of impurity elements and other unavoidable. The aluminum alloy of the present invention maintains a high yield strength of more than 440MPa, and at the same time, all the alloys maintain good anodic oxidation property, and the oxidation film is silvery white with uniform color and bright color.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法
本专利技术属于铝合金领域，更具体地，本专利技术涉及一种铝合金及其制备方法。
技术介绍
变形铝合金是指通过冲压、弯曲、轧制、挤压等工艺使其组织、形状发生变化的铝合金。现已发展为多个系列的产品，可分为热处理强化型和热处理非强化型两大类，主要合金元素有Zn、Mg、Mn、Cu、Si、Fe、Cr、Zr等，由于其具有灵活多样的成型、加工手段，及优异的机械性能而广泛应用于航空、汽车、造船、建筑、化工、机械等各工业领域。目前，在变形铝合金应用上，人们更多关注的是其加工工艺性能及机械性能，而其外观装饰性能鲜有关注，如消费电子产品领域。但其高强度、低密度的优势越来越受到IT电子零部件产品的青睐，并且其在该领域的应用潜力巨大。但现有的变形铝合金由于合金元素的添加，对阳极氧化的色彩会产生显著的影响，而无法满足目前IT电子零部件产品的外观要求，限制了其在该领域的应用。目前，仅有极少部分的6系铝合金和少部分5系铝合金在IT产品中得到一定规模的应用，但强度偏低。在铝合金中添加Zn和Mg的7000系列铝合金显示出铝合金中最高强度，已广泛应用于汽车、铁路、船舶及飞机制造等重型工业部门。随着人们对电子产品的要求，人们开始研究7000系列铝合金在电子产品领域的应用。同时，也希望7000系列铝合金能够通过阳极氧化处理后，表面能获得具有金属光泽的银白色，从而带来高级感和后续上色的多样性，但由于成分原因，7000系列铝合金的阳极氧化膜颜色明显偏黄色，直接影响外观和后续上色效果。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述高强度铝合金在阳极氧化方面存在的缺陷，提供一种适合阳极氧化的高强度铝合金，不仅具有较高的机械强度，而且阳极氧化性能良好，阳极氧化后呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好。本专利技术提供一种铝合金，以重量百分含量计，所述铝合金含有5.8-6.9%的Zn，1.6-3.2%的Mg，0.01-0.2%的Fe，0.001-0.3%的Ni，0.001-0.5%的Co，0.001-0.2%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术还提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将含有以下重量百分含量的铸锭熔融制备铝合金铸锭，然后将铸锭成型为铝合金；Zn5.8-6.9%，Mg1.6-3.2%，Fe0.01-0.2%，Ni0.001-0.3%，Co0.001-0.5%，Sn0.001-0.2%，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术提供的铝合金具有优异的阳极氧化性能，适合于光亮阳极氧化处理，其硫酸浴阳极氧化膜呈银白色，透明度高，色泽鲜亮，均匀性好，氧化膜厚度达12-25μm；同时，该铝合金具有良好的切削加工性能和较高的力学性能，0.2%屈服强度350MPa以上。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种铝合金，以重量百分含量计，所述铝合金含有5.8-6.9%的Zn，1.6-3.2%的Mg，0.01-0.2%的Fe，0.001-0.3%的Ni，0.001-0.5%的Co，0.001-0.2%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术中，为了增强合金力学性能及阳极氧化表面效果，以重量百分含量计，所述铝合金含有6.0-6.7%的Zn，1.6-2.5%的Mg，0.01-0.1%的Fe，0.01-0.15%的Ni，0.01-0.2%的Co，0.01-0.15%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术的专利技术人经过大量的试验后发现，在Zn-Mg强化合金体系中，Zn和Mg在一定的含量范围内，并且加入Fe、Ni、Co和Sn，并控制Fe、Ni、Co和Sn的含量范围，不但可以保证铝合金材料的强度，还可以使得到的铝合金可以进行阳极氧化，并且得到的阳极氧化膜是均匀的银白色，色泽鲜亮。本专利技术提供的铝合金属于Zn-Mg强化系列铝合金，Zn和Mg质量主要生成为Al2Mg3Zn3相和MgZn2相沉淀强化，充分保证了合金力学性能；Zn和Mg的加入并不会剧烈降低合金阳极氧化膜的光泽度，更不会导致合金氧化膜变色。Fe和Ni元素加入合金可以形成耐热强化相，起到弥散强化作用，同时提升合金再结晶温度，细化晶粒。Fe含量在0.2%以内，不会影响合金阳极氧化效果。Co元素加入合金，具有强化合金作用，提升合金机械性能，同时，本专利技术研究表明，Co元素的加入能提升合金氧化后表面白亮度，增强合金银白本色效果。此外，Sn元素加入合金能改善合金切削加工性能，为阳极氧化提供状态均匀，高质量的表面，提升氧化效果。本专利技术中，以重量百分含量计，所述其它不可避免的杂质元素中，Cr的含量少于0.02%，Zr的含量少于0.1%，Mn的含量少于0.1%，其余单个含量少于0.05%，合计含量少于0.15%。本专利技术中，为了进一步提高铝合金的强度，进一步优选地，所述铝合金中Zn和Mg的质量比为1.8-4.4：1。Zn和Mg质量比在1.8-4.4之间，能够进一步保证Zn和Mg生成Al2Mg3Zn3相和MgZn2相沉淀强化，减少杂质相的生成，从而进一步保证了合金力学性能。本专利技术的铝合金具有优异的阳极氧化性能，适合于光亮阳极氧化处理，其硫酸浴阳极氧化膜呈银白色，透明度高，色泽鲜亮，均匀性好，氧化膜厚度达12-25μm；同时，该铝合金具有良好的切削加工性能和较高的力学性能，0.2%屈服强度350MPa以上。本专利技术还提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将含有以下重量百分含量的铸锭熔融制备铝合金铸锭，然后将铸锭成型为铝合金；Zn5.8-6.9%，Mg1.6-3.2%，Fe0.01-0.2%，Ni0.001-0.3%，Co0.001-0.5%，Sn0.001-0.2%，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术中，所述成型的方法没有特别的限制，可以为本领域常用的各种合金成型方法，在本专利技术中进一步优选所述成型的方法为轧制成型或挤出成型。在本专利技术中，所述轧制成型的条件为：在475-530℃进行轧制加工，得到轧制板材。所述挤压成型的条件为：485-540℃进行挤出加工，得到挤出型材。本专利技术中，在成型之后还包括对铝合金进行固溶处理；固溶处理的效果可以使合金元素充分固溶，形成过饱和固溶体，为沉淀（析出）强化做好组织准备。所述固溶处理的温度为450-495℃，时间为0.5-1h。本专利技术中，在所述固溶处理之后对铝合金进行人工时效处理；人工时效处理可以使过饱和固溶体分解析出强化相，弥散分布于合金组织，强化合金。所述人工时效处理工艺为：在115-135℃加热4-12小时。本专利技术中所述的铸锭可以为包含Al、Zn、Mg、Fe、Ni、Co、和Sn的各种纯金属锭或合金锭，没有特别的限制，只要能够得到本专利技术的含量范围即可。从容易得到和低成本角度考虑，本专利技术优选采用纯Al锭、Al-Fe合金、Al-Ni合金、Al-Co合金、纯Mg、纯Zn及纯Sn。本专利技术中，所述熔炼制备铝合金铸锭的方法没有特别的限制，可以为本领域常用的各种方法，只要能够将铸锭熔融后形成铝合金铸锭即可，如：经配料计算后，按量称取纯Al锭、Al-Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有5.8‑6.9%的Zn，1.6‑3.2%的Mg，0.01‑0.2% 的Fe，0.001‑0.3%的Ni，0.001‑0.5% 的Co，0.001‑0.2%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有5.8-6.9%的Zn，1.6-3.2%的Mg，0.01-0.2%的Fe，0.001-0.3%的Ni，0.001-0.5%的Co，0.001-0.2%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有6.0-6.7%的Zn，1.6-2.5%的Mg，0.01-0.1%的Fe，0.01-0.15%的Ni，0.01-0.2%的Co，0.01-0.15%的Sn，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述其它不可避免的杂质元素中，Si的含量少于0.1%，Zr的含量少于0.1%，Ti的含量少于0.1%，Mn的含量少于0.1%，Cr的含量少于0.1%，其余单个含量少于0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，吴波，李江恒，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44