一种铝合金及其制备方法和一种铝合金成型体和一种铝合金表面着色方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金及制备方法，该铝合金含有：1-4％的Mn，0.1-5％的Mg，0.002-0.5％的稀土元素，0-2％的Co，0-1.5％的Fe，0-1％的Ti，0-1％的Cu，0-1.6％的Zn，0-0.5％的Si，82.9-98.898％的Al，稀土元素含有La，以稀土元素的总量为基准，La的含量为20-100％。本发明专利技术还公开了一种铝合金成型体和一种表面着色方法，该着色方法包括将本发明专利技术的铝合金的压铸体进行阳极氧化，将形成的阳极氧化膜进行着色。本发明专利技术提供的铝合金可用于压铸，得到的压铸体具有较高的综合机械性能，同时还具有良好的阳极氧化特性和着色特性，特别适用于对外观具有较高要求的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铝合金及其制备方法，本专利技术还涉及一种铝合金成型体，本专利技术进一步涉及一种铝合金表面着色方法。
技术介绍
铝合金由于具有材质轻、资源丰富、易于着色装饰而被广泛应用。根据成型方式的不同，铝合金主要分为变形铝合金和铸造铝合金，其中，铸造铝合金根据材料体系的不同又可以分为Al－Si系、Al－Mg系、Al－Si－Cu系和Al－Zn系等。作为铸造铝合金，Al－Si系铝合金由于具有铸造性能优良、综合力学性能好的特点而成为应用最广的铸造铝合金；但是，Al－Si系铝合金经阳极氧化便会发生变灰、发黑的现象，出现明显的色差，因而难以应用于各种外观类金属产品，尤其是消费电子产品。Al－Mg系铝合金虽然可以进行阳极氧化，但镁含量较高，冶炼和压铸过程中易于吸气和造渣，导致合金品质难以控制。Al－Zn系铝合金虽然机械强度高，但铸造流动性欠佳，并伴有热裂倾向，而且难于进行阳极氧化着色处理。目前应用于消费类电子产品中的铝合金外观件还主要以机械加工或锻造成型为主，成本高昂。因此，迫切需要一种可以进行阳极氧化的铸造铝合金以满足市场需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有的铝合金无法兼具良好的阳极氧化性能和铸造性能的不足，提供一种铝合金及其制备方法，该铝合金可以用于压铸，并且铸件的综合机械性能好，同时该铝合金易于进行阳极氧化。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：余量为铝，所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金，其中，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金为本专利技术提供的铝合金。根据本专利技术的第四个方面，本专利技术提供了一种铝合金表面着色方法，该方法包括将铝合金基体进行阳极氧化，以在铝合金基体的至少部分表面形成阳极氧化膜层，并将所述阳极氧化膜层进行着色，其中，所述铝合金基体为本专利技术提供的铝合金的压铸体。根据本专利技术的第五个方面，本专利技术提供了一种铝合金成型体，该铝合金成型体包括铝合金基体以及附着在所述铝合金基体的至少部分表面上的阳极氧化膜层，其中，所述铝合金基体为本专利技术提供的铝合金的压铸体。本专利技术提供的铝合金可以用于压铸，并且得到的压铸体在具有较高的综合机械性能的同时，还具有良好的阳极氧化特性和着色特性，特别适用于对外观具有较高要求的产品。具体实施方式本专利技术提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。Mn可以与基体元素Al形成MnAl6相，起到固溶强化的作用，从而改善合金的机械强度，强度的提高既可以使铝合金满足作为结构件的性能需求，又可以改善铸件的脱模性，保证产品的铸造精度。但是，Mn含量过低时，难于起到固溶强化的作用；Mn含量超过4％时，则会严重影响合金的阳极氧化特性，产生明显的色斑。本专利技术的铝合金中，以重量百分比计，Mn的含量为1-4％，这样既可以起到固溶强化的作用，又不会影响铝合金的阳极氧化特性。从进一步提高铝合金的阳极氧化性能的角度出发，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量优选为1-3％，如1-2.5％。Mg除与Mn同样具有固溶强化的作用外，还可以显著提高铝合金的耐腐蚀特性，在固态条件下，Mg可以完全固溶于单相α固溶体中，在腐蚀介质中不易发生电化学腐蚀，即便形成少量的Al8Mg5阳极相，在阳极相被腐蚀掉后仍能保持为单相α固溶体。但是，Mg含量过高，在阳极氧化过程中会引起阳极氧化膜层孔洞增多，并可能出现黑色斑点。本专利技术的铝合金中，以重量百分比计，Mg的含量为0.1-5％。在铝合金中Mg的含量处于上述范围之内时，可以明显提高铝合金的耐腐蚀特性，并且确保铝合金在阳极氧化过程中不会产生过多的孔洞。根据本专利技术的铝合金，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Mg的含量为0.1-1％时，能够获得良好的阳极氧化性能。根据本专利技术的铝合金，以铝合金的总量为基准，以重量百分比，Mg的含量为3-5％时，铝合金在具有较好的阳极氧化效果的同时，还具有好的综合机械性能。根据本专利技术的铝合金含有稀土元素，且稀土元素含有La，这样不仅能够明显改善合金的冶金特性和流动性，同时能够使得本专利技术的铝合金具有较好的阳极氧化性能，形成质量较高的阳极氧化膜层。但是，过量的稀土不仅会降低合金的机械强度，还不利于铝合金阳极氧化性能的改善，形成的阳极氧化膜层中存在黑点。本专利技术的铝合金中，以重量百分比计，稀土元素的含量为0.002-0.5％，优选为0.01-0.5％，更优选为0.01-0.2％，如0.05-0.2％。根据本专利技术的铝合金，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。即，本专利技术的铝合金中，稀土元素为La或者La与其它稀土元素的组合。优选地，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为40％以上，这样能够得到具有更高质量的阳极氧化膜。在所述稀土元素还含有除La以外的稀土元素时，除La外的稀土元素优选为Ce。在一种实施方式中，所述稀土元素含有La和Ce，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量可以为20-99％，优选为40-90％；Ce的含量可以为1-80％，优选为10-60％。本专利技术的铝合金还可以含有Co。Co在铝合金的溶解度较低，但能与Al形成AlCo化合物，弥散分布于合金基体中，具有细化晶粒并提高机械强度的作用，同时还能改善铝合金的氧化着色特性。但是，Co含量过高，形成的阳极氧化膜中存在硬质点，很难得到均匀的阳极氧化膜。在Co的含量为不高于2％时，一般不会对铝合金的阳极氧化性能产生不利影响。因此，本专利技术的铝合金中，以重量百分比计，Co的含量为0-2％。优选地，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Co的含量为0.1-2％，例如可以为0.5-2％。本专利技术铝合金还可以含有Fe。Fe易于形成粗大铁相而作为有害元素，但在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20‑100％。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合
金含有以下元素：
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比
计，La的含量为20-100％。
2.一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合
金含有以下元素：
余量为铝，
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比
计，La的含量为20-100％。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基
准，以重量百分比计，该铝合金中稀土元素的含量为0.01-0.5％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的铝合金，其中，所述稀土元素
还含有Ce，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为
20-99％，Ce的含量为1-80％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的铝合金，其中，以所述稀土元
素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为40％以上。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的
总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mn的含量为1-3％。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的
总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mg的含量为0.1-1％。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的
总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mg的含量为3-5％。
9.根据权利要求1-8中任意一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张法亮，菅永喜，李绍青，宫清，
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