一种消光金色电泳铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种消光金色电泳铝合金及其制备方法，通过添加Zn元素保证铝合金的硬度与强度的同时，还添加稀土元素，解决因添加Zn元素导致耐腐蚀性降低的问题；另外，几种稀土元素形成一种复配体系后与Zn元素作用，协同增效，有效进一步增加铝合金的强度，并使得铝合金具有显著的耐腐蚀性，确保铝合金板具有均匀稳定，细化的晶粒，有助于提高后续表面处理的效果，降低表面处理的过程中亚晶粒破坏晶界的分布，提高铝合金的腐蚀疲劳抗力，其腐蚀疲劳寿命提高了75％以上，能获得佳的消光金色铝合金，总体上解决现有技术中铝合金表面处理不能解决铝合金存在的晶间腐蚀和剥蚀行为，且耐腐蚀性、耐候性等表面性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种消光金色电泳铝合金及其制备方法
本专利技术涉及铝合金的表面处理，具体涉及一种消光金色电泳铝合金及其制备方法。
技术介绍
铝合金具有密度小，比强度高，加工性能好的优点，被广泛应用，但是现实中铝合金在被使用的过程中不可避免地接触腐蚀性环境，如盐雾，湿气以及局部冷凝水等，在腐蚀性介质和载荷的共同作用下，铝合金容易发生晶间腐蚀、剥蚀、应力腐蚀以及腐蚀疲劳等腐蚀破坏，使其使用安全性低，在铝合金中加入Zn含量会增加铝合金的使用强度，但会导致铝合金的耐腐蚀性下降，时效不同导致铝合金的强度以及耐腐蚀性也存在较大的差异，另外，现有技术中也存在通过表面技术的优化来达到良好的耐腐蚀、耐候性等表面性能，同时获得市场认可的外观需求，但通过单一的表面处理技术，其不能解决铝合金存在的晶间腐蚀和剥蚀行为。其中晶界腐蚀和剥蚀的原因为：晶界沉淀相的优先溶解引起晶间腐蚀；晶间溶质贫化区和晶粒本体击穿电位差异导致的选择性腐蚀；选择性腐蚀造成闭塞环境，晶间腐蚀扩展。因此，需要对铝合金的整体的工艺设计进行创造性改进。如专利号为CN105063702A公开了一种铝合金件表面处理方法及铝合金制品。又如专利号为CN109487319A的专利公开了一种铝合金的感光表面处理方法及铝合金工件。上述铝合金涉及铝合金的表面处理，但是不能解决铝合金存在的晶间腐蚀和剥蚀行为，且耐腐蚀性、耐候性等表面性能差的问题。在铝合金制备领域，其实际应用中的亟待处理的上述问题。
技术实现思路
本专利技术提出了一种消光金色电泳铝合金及其制备方法以解决现有技术中铝合金表面处理不能解决铝合金存在的晶间腐蚀和剥蚀行为，且耐腐蚀性、耐候性等表面性能差的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种消光金色电泳铝合金,以铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝锌合金、铝铁合金、稀土元素、镁锭为原料制备得到，且所述稀土元素为铈、镨、钕按照制备百分比为1-3:1:1-7的比例混合得到；所述消光金色电泳铝合金的抗拉强为440-485MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥10％。可选地，按质量百分比，所述消光金色电泳铝合金的化学成分为：Bi：0.01-0.20％，Fe：0.16-0.30％，Cu:：0.06-0.14％，Mg：0.5-1.5％，Sn：0.01-0.05％，Mn：0.01-0.06％，Zn：0.01-0.03％，Ce：0.001-0.003％，Pr：0.001％，Nd：0.001-0.007％，余量为Al及不可避免的杂质，且每种杂质的重量百分比不超过0.05％。一种制备所述的消光金色电泳铝合金的方法，所述方法包括以下步骤：S1、将所述铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝铁合金、镁锭依次加入熔炼炉中，加热并在搅拌的条件下加入铝锌合金以及稀土元素至完全溶解后得到完全溶解的均匀铝合金液；S2、将铝合金液进行扒渣除杂工艺后，经半连续铸造得到铝合金板锭；S3、将铝合金板锭进行第一次热轧、第一次冷轧、第二次热轧后得到铝合金板；S4、将铝合金板进行表面处理后，得到所述消光金色电泳铝合金。可选地，S1中加热的温度为700-750℃，搅拌的条件为5000-12000r/min。可选地，S3中所述第一次热轧的温度为320-450℃，所述第一次热轧的时间为2-5h；所述第一次冷轧的温度为40-80℃，所述第一次冷轧的时间为1-5h；所述第二次热轧的温度为250-300℃，所述第二次热轧的时间为3-8h。可选地，所述第二次热轧后，铝合金板的表面粗糙度控制在Ra0.6-0.8μm。可选地，S4所述的表面处理包括超声处理、表面碱洗、第一次水性、中和、第二次水洗、阳极氧化处理、电解、封孔、第三次水洗、电泳涂漆以及固化。可选地，所述超声处理的频率为24-45Hz，超声处理的时间为20-40mim。可选地，所述碱洗为质量浓度为5-8％的NaOH溶液，表面碱洗的时间为10-20min，碱洗的温度为20-45℃。可选地，所述中和采用弱酸进行中和。与现有技术相比，本专利技术所取得的有益技术效果是：1.本专利技术通过优化铝合金的成分，添加Zn元素保证铝合金的硬度与强度的同时，还添加稀土元素，解决因添加Zn元素导致耐腐蚀性降低的问题；另外，按一定配比的几种稀土元素形成一种复配体系后与Zn元素作用，具有一种协同增效的作用，有效增加铝合金的强度，并使得铝合金具有显著的耐腐蚀性。2.本专利技术制备的铝合金本身具有优异的耐腐蚀性，因此，在后续的热轧与冷轧交替作用下，确保铝合金板具有均匀稳定，细化的晶粒，有助于提高后续表面处理的效果。3.在铝合金具有均匀晶粒的前提下，降低表面处理的过程中亚晶粒破坏晶界的分布，提高铝合金的腐蚀疲劳抗力，其腐蚀疲劳寿命提高了75％以上，能获得佳的消光金色铝合金。4.本专利技术制备的消光金色铝合金的耐腐蚀性强，能保证金属的色泽以保证其外观，满足市场需求。附图说明从以下结合附图的描述可以进一步理解本专利技术。图1是本专利技术实施例4中消光金色铝合金的组织显微示意图；图2是对比例1中制备金色铝合金的组织显微示意图；图3是对比例2中制备金色铝合金的组织显微示意图；图4是对比例3中制备金色铝合金的组织显微示意图；图5是对比例4中制备金色铝合金的组织显微示意图；图6是对比例5中制备金色铝合金的组织显微示意图；图7是对比例6中制备金色铝合金的组织显微示意图；图8的对比例7中制备金色铝合金的组织显微示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。一种消光金色电泳铝合金,以铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝锌合金、铝铁合金、稀土元素、镁锭为原料制备得到，且所述稀土元素为铈、镨、钕按照制备百分比为1-3:1:1-7的比例混合得到；所述消光金色电泳铝合金的抗拉强为440-485MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥10％。按质量百分比，所述消光金色电泳铝合金的化学成分为：Bi：0.01-0.20％，Fe：0.16-0.30％，Cu:：0.06-0.14％，Mg：0.5-1.5％，Sn：0.01-0.05％，Mn：0.01-0.06％，Zn：0.01-0.03％，Ce：0.001-0.003％，Pr：0.001％，Nd：0.001-0.007％，余量为Al及不可避免的杂质，且每种杂质的重量百分比不超过0.05％。稀土元素使得铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，可以有效减少合金中的气体和夹杂物，同时可以降低合金的熔体的表面张力，增加流动性，显著改善合金的压铸特性以及力学性能。一种制备所述的消光金色电泳铝合金的方法，所述方法包括以下步骤：S1、将所述铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种消光金色电泳铝合金,其特征在于，以铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝锌合金、铝铁合金、稀土元素、镁锭为原料制备得到，且所述稀土元素为铈、镨、钕按照制备百分比为1-3:1:1-7的比例混合得到；所述消光金色电泳铝合金的抗拉强为440-485MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥10％。/n

【技术特征摘要】
1.一种消光金色电泳铝合金,其特征在于，以铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝锌合金、铝铁合金、稀土元素、镁锭为原料制备得到，且所述稀土元素为铈、镨、钕按照制备百分比为1-3:1:1-7的比例混合得到；所述消光金色电泳铝合金的抗拉强为440-485MPa，屈服强度≥350MPa，延伸率≥10％。


2.根据权利要求1所述的消光金色电泳铝合金,其特征在于，按质量百分比，所述消光金色电泳铝合金的化学成分为：Bi：0.01-0.20％，Fe：0.16-0.30％，Cu:：0.06-0.14％，Mg：0.5-1.5％，Sn：0.01-0.05％，Mn：0.01-0.06％，Zn：0.01-0.03％，Ce：0.001-0.003％，Pr：0.001％，Nd：0.001-0.007％，余量为Al及不可避免的杂质，且每种杂质的重量百分比不超过0.05％。


3.制备如权利要求1所述的消光金色电泳铝合金的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、将所述铝锭、铋锭、纯铜、锡锭、铝锰合金、铝铁合金、镁锭依次加入熔炼炉中，加热并在搅拌的条件下加入铝锌合金以及稀土元素至完全溶解后得到完全溶解的均匀铝合金液；
S2、将铝合金液进行扒渣除杂工艺后，经半连续铸造得到铝合金板锭；
S3、将铝合金板锭进行第一次热轧、第一次冷轧、第二次热轧后得到铝合金板；
S4、将铝合金板进行表面处理后，得到所述消光金色电泳铝合金。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄荣清，何炳智，
申请(专利权)人：佛山金兰铝厂有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44