一种7系铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种7系铝合金，由下述重量百分比的组分组成：1.15‑1.6％镁、0.01‑0.021％钛、5.8‑7.0％锌、0.2‑0.4％铜、0.005‑0.01％的铈、0.002‑0.008％的锑、不高于0.003％的锰、不高于0.006％的硅、不高于0.08％的铁、不高于0.003％的铬和不高于0.01％的锆，余量为铝。本发明专利技术还涉及一种7系铝合金的制备方法。本发明专利技术的7系铝合金具有明显提高7系铝合金的力学性能及产品阳极氧化后的光泽度的优点。 1

【技术实现步骤摘要】
一种7系铝合金及其制备方法
本专利技术涉及铝合金技术，特征涉及一种7系铝合金及其制备方法。
技术介绍
铝合金是由纯铝加入一些合金元素制成，如在纯铝中添加锰元素研制出的Al‐Mn合金、在纯铝中添加铜元素研制出Al‐Cu合金、在纯铝中同时添加铜和镁元素研制出Al‐Cu‐Mg系硬铝合金、在纯铝中同时添加锌、镁、铜元素研制出Al‐Zn‐Mg‐Cu系超硬铝合金等。铝合金的特点是轻、强度高、散热好、手感好和易阳极氧化着色。在同样的强度要求下，铝合金的零部件能做得比塑料的薄而且轻，同时还能满足3C产品的高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。现在市面上的手机、平板电脑、笔记本电脑等IT设备使用的铝合金普遍为6系铝合金，随着科技的进步，传统的6变形铝合金在强度方面已经难以满足高端产品的要求，尤其在抗变形弯曲，抗跌落变形等指标方面，6系变形铝合金与7变形铝合金相比较差距较大。消费者观念不断发生改变并开始追求7系铝合金。7系铝合金拥有6系铝合金的特点，并且强度更高于6系铝合金。现有技术中，虽然已出现较多7系铝合金产品，其具有较之6系铝合金更好的力学性能，但是，为了满足更高的市场需求，现有的7系铝合金的力学性能及合金阳极氧化后的光泽度仍需要进一步改善。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种可进一步提高合金的力学性能及合金阳极氧化后的光泽度的7系铝合金及其制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种7系铝合金，由下述重量百分比的组分组成：1.15‐1.6％镁、0.01‐0.021％钛、5.8‐7.0％锌、0.2‐0.4％铜、0.005‐0.01％的铈、0.002‐0.008％的锑、不高于0.003％的锰、不高于0.006％的硅、不高于0.08％的铁、不高于0.003％的铬和不高于0.01％的锆，余量为铝。一种7系铝合金的制备方法，按照上述的7系铝合金的组分组成依次进行配料、熔化、扒渣、合金化、铸造、均匀化和锯切操作，获得所述7系铝合金，所述铸造操作的温度大于或等于695‐705℃，铸造操作过程中控制氢的含量不超过0.12ml/100gAl；所述均匀化操作的保温温度为498‐502℃，保温时间为508‐512min。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的7系铝合金，在现有的7系铝合金的组分配比的基础上，适当的调高了镁、铜、锌含量配比，利用Mg、Zn、Cu元素溶入基体金属中增加位错运动的摩擦阻力提高了其变形抗力，其合金元素加入到纯铝中，形成铝基固溶体，导致晶格发生畸变，增加位错运动阻力，提高合金强度，而Mg、Zn、Cu的极限溶解度都较高，Mg、Zn、Cu增加，其溶质原子浓度、相对尺寸增加，与铝原子的价电子数相差越大，其强化作用越大；基于上述原理的发现和指导，本专利技术通过上述镁、铜、锌含量配比设计，可明显提高其合金力学性能，经测试，硬度能够达到150HV以上，抗拉强度430MPa以上，屈服强度400MPa以上，延伸率15％以上，晶粒大小在80‐100um之间；此外，微量富铈的稀土能提高合金的抗拉强度和耐腐蚀性，有利于改善阳极氧化光泽度；锑则可以细化晶粒，使组织更均匀，且有利于材料阳极上色和高光泽。(2)本专利技术的7系铝合金，利用Cu含量的调整，改变了其第二相特征、亚晶粒尺寸、晶体缺陷密度，以及再结晶温度，形成的Al-Cu-Zn-Mg化合物，使得合金材料耐腐蚀性更好，阳极氧化后光泽均匀；其阳极效果颜色更亮，而Al-Cu-Zn-Mg构成的合金系的在同样阳极氧化工艺下颜色暗淡、灰白；基于上述，本专利技术通过上述Cu含量的调整，具有使得合金阳极氧化后的光泽度高的技术效果，且通过金相图的对比，本专利技术的7系铝合金在合金阳极氧化后的析出相的金相图中无明显材料纹，较之现有的7系铝合金的明显条纹缺陷，具有光泽度高的优点。附图说明图1为现有的7系铝合金在合金阳极氧化后的析出相的金相图谱；图2为本专利技术的7系铝合金在合金阳极氧化后的析出相的金相图谱。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：加入微量的富铈稀土，并在原料组分中调高了镁、铜、锌含量配比，进而提高7系铝合金的力学性能及产品阳极氧化后的光泽度。请参照图1以及图2，一种7系铝合金，由下述重量百分比的组分组成：1.15‐1.6％镁、0.01‐0.021％钛、5.8‐7.0％锌、0.2‐0.4％铜、0.005‐0.01％的铈、0.002‐0.008％的锑、不高于0.003％的锰、不高于0.006％的硅、不高于0.08％的铁、不高于0.003％的铬和不高于0.01％的锆，余量为铝。一种7系铝合金的制备方法，按照上述的7系铝合金的组分组成依次进行配料、熔化、扒渣、合金化、铸造、均匀化和锯切操作，获得所述7系铝合金，所述铸造操作的温度大于或等于695‐705℃，铸造操作过程中控制氢的含量不超过0.12ml/100gAl；所述均匀化操作的保温温度为498‐502℃，保温时间为508‐512min。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的7系铝合金，在现有的7系铝合金的组分配比的基础上，适当的调高了镁、铜、锌含量配比，利用Mg、Zn、Cu元素溶入基体金属中增加位错运动的摩擦阻力提高了其变形抗力，其合金元素加入到纯铝中，形成铝基固溶体，导致晶格发生畸变，增加位错运动阻力，提高合金强度，而Mg、Zn、Cu的极限溶解度都较高，Mg、Zn、Cu增加，其溶质原子浓度、相对尺寸增加，与铝原子的价电子数相差越大，其强化作用越大；基于上述原理的发现和指导，本专利技术通过上述镁、铜、锌含量配比设计，可明显提高其合金力学性能，经测试，硬度能够达到150HV以上，抗拉强度430MPa以上，屈服强度400MPa以上，延伸率15％以上，晶粒大小在80‐100um之间；此外，微量富铈的稀土能提高合金的抗拉强度和耐腐蚀性，有利于改善阳极氧化光泽度；锑则可以细化晶粒，使组织更均匀，且有利于材料阳极上色和高光泽。(2)本专利技术的7系铝合金，利用Cu含量的调整，改变了其第二相特征、亚晶粒尺寸、晶体缺陷密度，以及再结晶温度，形成的Al‐Cu-Zn-Mg化合物，使得合金材料耐腐蚀性更好，阳极氧化后光泽均匀；其阳极效果颜色更亮，而Al-Cu-Zn-Mg构成的合金系的在同样阳极氧化工艺下颜色暗淡、灰白；基于上述，本专利技术通过上述Cu含量的调整，具有使得合金阳极氧化后的光泽度高的技术效果，且通过金相图的对比，本专利技术的7系铝合金在合金阳极氧化后的析出相的金相图中无明显材料纹，较之现有的7系铝合金的明显条纹缺陷，具有光泽度高的优点。本专利技术的7系铝合金中，进一步的，所述镁的含量为1.24‐1.26％，锌的含量为6.65‐6.69％，铜的含量为0.28‐0.30％。进一步的，所述镁的含量为1.24‐1.25％，锌的含量为6.66‐6.68％，铜的含量为0.29‐0.30％。进一步的，所述7系铝合金的总杂质元素的含量低于0.15％，所述7系铝合金的单个杂质元素的含量不高于0.05％。由上述描述可知，可进一步控制上述镁、锌、铜的含量，以优化7系铝合金的力学性能及产品阳极氧化后的光泽度。本专利技术的7系铝合金的制备方法中，进一步的，所述铸造操作中热端的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种7系铝合金，其特征在于，由下述重量百分比的组分组成：1.15‑1.6％镁、0.01‑

【技术特征摘要】
1.一种7系铝合金，其特征在于，由下述重量百分比的组分组成：1.15-1.6％镁、0.01-0.021％钛、5.8-7.0％锌、0.2-0.4％铜、0.005-0.01％的铈、0.002-0.008％的锑、不高于0.003％的锰、不高于0.006％的硅、不高于0.08％的铁、不高于0.003％的铬和不高于0.01％的锆，余量为铝。2.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述镁的含量为1.24-1.26％，锌的含量为6.65-6.69％，铜的含量为0.28-0.30％。3.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述镁的含量为1.24-1.25％，锌的含量为6.66-6.68％，铜的含量为0.29-0.30％。4.根据权利要求1所述的7系铝合金，其特征在于，所述7系铝合金的总杂质元素的含量低于0.15％，所述7系铝合金的单个杂质元素的含量不高于0.05％。5.一种7系铝合金的制备方法，其特征在于，按照权利要求1-4任意一项所述的7系铝合金的组分组成依次进行配料、熔化、扒渣、合金化、铸造、均匀化和锯切操作，获得所述7系铝合金，所述铸造操作的温度大于或...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡俊强，李成龙，王川，王仁杰，
申请(专利权)人：四川福蓉科技股份公司，
类型：发明
国别省市：四川,51