一种阳极氧化压铸铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阳极氧化压铸铝合金及其制备方法，其中，所述铝合金的组分及其质量百分含量包括：Si 2.0％～7.0％、Zn 2.0％～7.0％、Mn 1.5％～3.5％、Mg 0％～2.0％、Ti 0.1％～0.2％、RE 0.05～0.2％以及所有杂质的质量百分含量之和小于等于0.3％，其中杂质Fe＜0.2％，余量为Al；所述RE元素为La和Ce。本发明专利技术的阳极氧化压铸铝合金力学强度高、表面质量优异、流动性良好，可满足对外观色泽不太高，对色差要求较高的，复杂结构件的技术需求。复杂结构件的技术需求。复杂结构件的技术需求。

【技术实现步骤摘要】
一种阳极氧化压铸铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金及其铸造
，具体涉及一种阳极氧化压铸铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的提高，对阳极氧化装饰件产品的需求量逐渐增大，对颜色和外观的要求也逐渐多样化，如智能门锁、美容仪、家用电器配件等，但目前阳极氧化铝制品主要使用铝型材机加工而成，具有流程长、成材率低、CNC加工时间长等问题，使得铝合金装饰件产品不具有成本竞争优势。压铸产品具有短流程、适合大批量生产的优势，生产成本低，适应市场化发展，但现有压铸铝合金为获得优良的铸造性能，主要以Si为主合金元素，传统Al
‑
Si合金阳极氧化后会出现表面发灰、氧化膜不连续等问题，且只能做黑色阳极氧化，其他颜色难以实现，现有压铸铝合金产品无法作为阳极氧化装饰件使用。
[0003]目前国内外开发的阳极氧化压铸铝合金，主要为Al
‑
Mn系合金，虽具有较好的阳极氧化效果，但由于Al
‑
Mn系合金流动性极低，难以应用于复杂的压铸产品；且由于合金化程度低，其强度也远远低于Al
‑
Si合金和变形合金，难以替代变形合金应用于实际产品。

技术实现思路

[0004]针对上述已有技术存在的不足，本专利技术提供一种高强度且压铸性能良好的阳极氧化压铸铝合金及其制备方法。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的。
[0006]一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，所述铝合金的组分及其质量百分含量包括：Si 2.0％～7.0％、Zn 2.0％～7.0％、Mn 1.5％～3.5％、Mg 0％～2.0％、Ti 0.1％～0.2％、RE 0.05～0.2％以及所有杂质的质量百分含量之和小于等于0.3％，其中杂质Fe＜0.2％，余量为Al；所述RE元素为La和Ce。
[0007]进一步地，采用上述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相面积占比为8～25％；采用上述成分的铝合金制备的压铸件金相组织的第二相尺寸小于20μm，采用上述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相尺寸小于40μm。
[0008]进一步地，所述第二相包括：AlFeMnSi相、Al6Mn相、AlSi共晶相。
[0009]进一步地，采用上述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的二次枝晶臂间距小于30μm。
[0010]进一步地，采用上述成分的铝合金制备的铸棒的抗拉强度大于180MPa。
[0011]进一步地，所述铝合金的组分及其质量百分含量包括：Si 2.0％～5.0％、Zn 2.0％～5.0％、Mn 1.6％～2.3％、Mg 0.7％～1.5％、Ti 0.1％～0.2％、RE 0.1～0.2％以及所有杂质的质量百分含量之和小于等于0.1％，其中杂质Fe＜0.05％，余量为Al。
[0012]一种上述阳极氧化压铸铝合金的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0013](1)将原料工业纯Al锭、工业纯Zn锭、Al
‑
Mn中间合金、Al
‑
Si中间合金置于熔炼炉
内加热至780℃～800℃，熔炼炉内的原料熔化后将熔炼炉降温至760℃～770℃，再将纯Mg压入熔炼炉至纯Mg完全熔化，保温30min后，将稀土元素压入熔炼炉并完全熔化，得到熔化后的物料；
[0014](2)向熔炼炉内加入精炼剂和细化剂后搅拌除气15min～20min，静置15min～20min后扒渣，得到扒渣后的样品；
[0015](3)当扒渣后的样品达到680℃～720℃时进行浇铸，得到阳极氧化压铸铝合金铸坯；其中浇铸模具的温度为180℃～220℃；
[0016](4)将得到的铝合金铸坯经压铸成形、CNC(数控铣床)处理、表面喷砂后，进行阳极氧化处理，所述阳极氧化处理步骤包括：一次水洗，阳极氧化，二次水洗，染色，封孔。
[0017]进一步地，所述步骤(2)中精炼剂的加入量为步骤(1)添加的原料(即包括工业纯Al锭、工业纯Zn锭、Al
‑
Mn中间合金、Al
‑
Si中间合金、纯Mg、稀土元素)质量之和的1.5～3
‰
；细化剂的加入量为步骤(1)添加的原料质量之和的1～3
‰
。
[0018]进一步地，所述步骤(2)中精炼剂为块状或颗粒状无钠精炼剂。
[0019]进一步地，所述步骤(2)中细化剂为Al
‑
Ti
‑
B或者Al
‑
Ti
‑
C丝。
[0020]进一步地，所述步骤(4)中压铸过程中铸件的冷却速率大于200℃/s。
[0021]本专利技术的有益技术效果：
[0022](1)提高铝材力学性能。本专利技术的可阳极氧化压铸铝合金添加了Zn、Mg、Mn、Si、RE元素，大量Zn元素的添加有效提高了合金的固溶强化效果，同时改善了Al6Mn粗大相的尺寸和分布，显著提高了合金的强度和伸长率。
[0023](2)提高了合金的压铸性能。适量Si元素的添加，配合稀土元素进行变质，可有效改善共晶硅的尺寸和形貌，在保证合金强度和伸长率的同时，极大的提升合金的流动性，可应用于复杂结构件，同时控制含Si相的尺寸，减小对阳极氧化的影响。
[0024](3)阳极氧化工艺简单，表面质量均匀。本专利技术的压铸铝合金阳极氧化前无需酸洗、碱洗处理，工艺简化，便于操作，且表面形成细小的晶粒组织和细小弥散的第二相，与其他高Si阳极氧化压铸合金相比，在阳极氧化后能够形成均匀连续、色差值
△
E小于0.5的氧化膜，成品易于染色，但颜色偏暗，可应用于对表面色彩要求不太高的外观装饰件。
[0025](4)本专利技术的可阳极氧化压铸铝合金，力学性能高、表面质量较好、压铸性能优异，可以很好的满足外观结构件对铝材的技术需求。本专利技术的方法操作简单，易于规模化生产。
附图说明
[0026]图1为实施例2铝合金铸锭的微观形貌金相图；
[0027]图2为对比例1铝合金铸锭的微观形貌金相图；
[0028]图3为实施例3铝合金压铸件的微观组织金相图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。
[0030]本专利技术的一种阳极氧化压铸铝合金，组分及其质量百分含量为：Si 2.0％～7.0％、Zn 2.0％～7.0％、Mn 1.5％～3.5％、Mg 0％～2.0％、Fe＜0.2％、Ti 0.1％～0.2％、RE(La、Ce)0.05～0.2％，包括Fe在内的所有杂质的质量百分含量之和小于等于
0.3％，余量为Al。
[0031]采用上述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相面积占比为8～25％，采用上述成分铝合金制备的压铸件金相组织的第二相尺寸小于20μm，采用上述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相尺寸小于40μm，第二相包括AlFeMnSi相、Al6Mn相、AlS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，所述铝合金的组分及其质量百分含量包括：Si 2.0％～7.0％、Zn 2.0％～7.0％、Mn 1.5％～3.5％、Mg 0％～2.0％、Ti 0.1％～0.2％、RE 0.05～0.2％以及所有杂质的质量百分含量之和小于等于0.3％，其中杂质Fe＜0.2％，余量为Al；所述RE元素为La和Ce。2.根据权利要求1所述的一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，采用如权利要求1所述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相面积占比为8～25％；采用如权利要求1所述成分的铝合金制备的压铸件金相组织的第二相尺寸小于20μm，采用如权利要求1所述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的第二相尺寸小于40μm。3.根据权利要求2所述的一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，所述第二相包括：AlFeMnSi相、Al6Mn相、AlSi共晶相。4.根据权利要求1所述的一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，采用如权利要求1所述成分的铝合金制备的铸锭金相组织的二次枝晶臂间距小于30μm。5.根据权利要求1所述的一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，采用如权利要求1所述成分的铝合金制备的铸棒的抗拉强度大于180MPa。6.根据权利要求1所述的一种阳极氧化压铸铝合金，其特征在于，所述铝合金的组分及其质量百分含量包括：Si 2.0％～5.0％、Zn 2.0％～5.0％、Mn 1.6％～2.3％、Mg 0.7％～1.5％、Ti 0.1％～0.2％、RE 0.1～0.2％以及所有杂质的质量百分含量之和小于等于0.1％，其中杂质Fe＜0.05％，余量为Al。7.一种如权利要求1
‑
6任一所述阳极氧化压铸铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：贵星卉，高崇，林师朋，钟鼓，李虎田，王占坤，
申请(专利权)人：中铝材料应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：