CN103298962A - 用于压铸的铝合金 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于压铸的铝合金，更具体地，涉及一种包含1.0-5.0wt%的Mn，0.5-1.5wt%的Zn，1.0-2.0wt%的Zr，0.5-1.5wt%的Cu和85-97wt%的Al的用于压铸的铝合金。根据本发明，当在模制不同于用于压铸的常规铝合金的产品之后阳极化时，该用于压铸的铝合金没有产生由于硅污染导致的表面污迹，并使得产生均匀且美观的颜色，由于能够增加膜的粘附强度，因此可以改善压铸产品的耐用性，由于没有使用已知对人体有害的重金属，因此对人体是无害的和环境友好的。
Description
技术领域
本发明涉及用于压铸（模铸，die casting）的铝合金。更具体地，本发明涉及可用于压铸的铝合金，其包含按重量计1.0%到5.0%的Mn，按重量计0.5%到1.5%的Zn，按重量计1.0%到2.0%的Zr，按重量计0.5%到1.5%的Cu和按重量计85%到97%的Al。
背景技术
铝合金具备轻量化和高强度，因此铝合金可作为耐用品使用。特别地，近来铝合金用于部分机动车或诸如移动电话的电子器件的壳体。
用于制造铝合金产品的方法一般有两种。根据第一种方法，铝制板材经由压制成型法（press-forming method）处理以形成壳体，并利用阳极氧化涂层覆盖该壳体。用阳极氧化涂层覆盖的壳体可使用很长时间而不被损坏，并且其表面可以具有光亮的颜色（clear color）。然而，当铝制板材经由压制成型法处理以形成壳体时，难以形成用于强化该壳体的肋状物（rib），用于设置在壳体中的部件的空间，和用于螺钉组合的凸台（基座，boss）。此外，因为一些形状不能经由压制成型法获得，所以壳体的设计是有限的。
根据另一种方法，电子器件的壳体可以经由压铸法由铝合金形成。当经由压铸方法形成壳体时，相对容易形成用于强化壳体的肋状物，用于设置在壳体中的部件的空间，和用于螺钉组合的凸台。因此，可以更自由地确定壳体的设计。然而，用于压铸法的铝合金包括多种金属或非金属添加剂如硅等以改善柔性（flexibility）。当进行压铸法时，添加剂转移到表面附近。因此，即使将壳体用阳极氧化涂层涂布并着色，在表面上仍会出现污迹以致壳体不能具备光亮的颜色。因此，可以使用在压铸形成的覆盖层上形成另外的涂层的方法。然而，当覆盖层使用很长时间时，另外的涂层可能剥落。
因此，需要开发一种用于压铸法的新型铝合金，以使铝合金具备轻重量和高耐用性，并且可以形成均匀的阳极氧化涂层，以提供具有光亮颜色的产品以及容易形成具有多种形状的产品。而且需要开发不使用包括对人类有害的重金属的添加剂的新型铝合金。
发明内容
[技术问题]
因此，本发明提供了一种铝合金，使得在模制工序（过程，process）后没有由硅污染产生表面污迹，因此产品可以具备光亮的颜色。而且，铝合金可以增加涂层的粘附强度，从而增加压铸产品的耐用性。而且，因为铝合金不包括对人类有害的重金属，所以铝合金可以是无毒性和环境友好的。
[技术方案]
为了避免上述问题，本发明提供了一种用于压铸的铝合金，其包含按重量计1.0%到5.0%的Mn，按重量计0.5%到1.5%的Zn，按重量计1.0%到2.0%的Zr，按重量计0.5%到1.5%的Cu和按重量计85%到97%的Al。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金进一步包含按重量计0.1%到0.6%的Si。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金进一步包含按重量计0.5%到1.5%的Fe。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金进一步包含等于或小于按重量计0.1%的Ni。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金进一步包含按重量计0.5%到1.0%的Mg。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金进一步包含按重量计0.3%到0.7%的Ti。
此外，本发明提供的用于压铸的铝合金的拉伸强度为180MPa到250MPa，伸长率为5%到10%。
附图说明
图1是用于解释本发明的铝合金的制备方法的流程图。
具体实施方式
在下文中更充分地描述了本发明。
本发明的铝合金包含按重量计1.0%到5.0%的Mn，按重量计0.5%到1.5%的Zn，按重量计1.0%到2.0%的Zr，按重量计0.5%到1.5%的Cu和按重量计85%到97%的Al。
本发明的铝合金基本包含按重量计1.0%到5.0%的Mn。Mn沉淀MnAl6相从而引起固溶强化和细沉淀物分散以增强铝合金的机械特性。优选的是，在铝合金中Mn的含量为基于铝合金总重量的按重量计1.0%到5.0%。当Mn的含量小于基于铝合金总重量的按重量计1%时，铝合金的机械特性几乎不增加。当Mn的含量大于基于铝合金总重量的按重量计5%时，在阳极化之后表面污迹出现。
此外，本发明的铝合金包含按重量计0.5%到1.5%的Zn。Zn有助于增强机械特性。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的按重量计0.5%到1.5%的Zn。
此外，本发明的铝合金包含按重量计1.0%到2.0%的Zr，使得可以将铝合金阳极氧化。而且，Zr有助于增强颗粒细化和机械特性。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的按重量计1.0%到2.0%的Zn。
此外，本发明的铝合金包含按重量计0.5%到1.5%的Cu。在铝合金中Cu形成固溶体来强化基底（substrate）以预防模具的粘着（seizure）。此外，当铝合金在低温下老化时，Cu可增加沉淀硬化从而增加强度。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的按重量计0.5%到1.5%的Cu。
铝的特性是本发明领域的技术人员公知的。因此，在本说明书中将省略进一步的说明。
本发明的铝合金可以进一步包含按重量计0.1%到0.6%的Si。Si增加铝合金的柔性以改善铝合金的成形性。然而，在阳极化（anodizing）过程中过量的Si导致在铝合金表面上产生污迹（smut），从而使着色困难以及降低阳极氧化涂层的强度。因此，本发明的铝合金优选地包含基于铝合金总重量的小于或等于按重量计0.6%的Si。大于按重量计0.6%的Si可以产生污迹从而使铝合金着色困难。
本发明的铝合金可以进一步包含按重量计0.5%到1.5%的Fe。铁减少在模具中铝合金的粘附并且预防其对模具的腐蚀。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的按重量计0.5%到1.5%的Fe。当Fe含量小于基于铝合金总重量的按重量计0.5%时，可以在模具中捕获（残留，seize）铝合金。当Fe含量大于基于铝合金总重量的按重量计1.5%时，铝合金的耐腐蚀性和可阳极化性（anodizability）降低。
本发明的铝合金可以进一步包含等于或小于按重量计0.1%的Ni。Ni促使颗粒细化以增加铝合金的伸长率。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的等于或小于0.1%的Ni。
本发明的铝合金可以进一步包含按重量计0.5%到1.0%的Mg。Mg增加铝合金的耐腐蚀性和可阳极化性。等于或小于按重量计1.0%的Mg可以增加铝合金的强度。然而，阳极化之后大于按重量计1.0%的Mg可以导致在表面上产生污迹。因此，本发明的铝合金优选地包含按重量计0.5%到1.0%的Mg。
本发明的铝合金可以进一步包含等于或小于按重量计0.5%的Ti。Ti促使铝合金中颗粒细化。优选地，本发明的铝合金包含基于铝合金总重量的等于或小于0.5%的Ti。大于按重量计0.5%的Ti可以降低铝合金的强度。
本发明的用于压铸的铝合金可以经由制备铝合金的一般方法制备。例如，纯铝是溶解的（或熔融的），并且母合金溶解在经熔化的纯铝的熔融金属中。此后，将熔融金属搅拌并脱气以获得铝锭。图3是用于解释本发明的铝合金的制备方法的流程图。
根据上文制备的铝合金的拉伸强度为180MPa到250MPa，伸长率为5%到10%。
在下文，参照具体实施例更充分地描述了本发明。
实施例：用于压铸的铝合金的制备
为了制备本发明的用于压铸的铝合金，根据以下表1，在约800°C下将纯铝和母合金熔化、搅拌、脱气、和稳定以获得铝合金锭。
[表1]
| #0 | #1 | #2 | #3 | #4 | #5 | #6 | |
| Mn | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 2 |
| Zn | 0.5 | 0.5 | 0.7 | 1 | 1.2 | 1.5 | 1 |
| Zr | 1 | 1 | 1.5 | 2 | 1.5 | 2 | 0.7 |
| Cu | 0.5 | 0.5 | 1 | 1 | 1.5 | 1.5 | 0.5 |
| Si | - | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | - |
| Fe | - | 0.5 | 1.5 | 1 | 1.5 | 1.5 | - |
| Ni | - | 0.1 | 0.1 | - | 0.1 | - | - |
| Mg | - | 0.5 | 0.5 | 0.7 | 0.7 | 1 | 2 |
| Ti | - | 0.3 | 0.5 | 0.5 | 0.7 | 0.7 | 0.3 |
| 可阳极化性 | ◎ | ○ | ○ | △ | △ | △ | △ |
| 成形性 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
| 拉伸强度（N/） | 205 | 210 | 214 | 212 | 213 | 216 | 200 |
| 伸长率（%） | 9 | 9 | 9 | 9 | 8 | 7 | 9 |
| 屈服强度（N/） | 120 | 118 | 121 | 123 | 122 | 126 | 80 |
（△：普通，○：优良，◎：很好）
然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并不应解释为限于本文给出的实例性实施方式。相反地，提供这些实施方式是为了使公开内容充分和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。
[工业实用性]
本发明提供了一种铝合金，使得在模制工序后没有由硅污染产生表面污迹，因此产品可以具备光亮的颜色。此外，铝合金可以增加涂层的粘附强度，从而增加压铸产品的耐用性。此外，因为铝合金不包括对人类有害的重金属，所以铝合金可以是无毒性和环境友好的。
Claims (7)
1.一种用于压铸的铝合金，包含按重量计1.0%到5.0%的Mn，按重量计0.5%到1.5%的Zn，按重量计1.0%到2.0%的Zr，按重量计0.5%到1.5%的Cu和按重量计85%到97%的Al。
2.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，进一步包含：
按重量计0.1%到0.6%的Si。
3.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，进一步包含：
按重量计0.5%到1.5%的Fe。
4.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，进一步包含：
等于或小于按重量计0.1%的Ni。
5.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，进一步包含：
按重量计0.5%到1.0%的Mg。
6.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，进一步包含：
按重量计0.3%到0.7%的Ti。
7.根据权利要求1所述的用于压铸的铝合金，其中，所述铝合金的拉伸强度为180MPa到250MPa，伸长率为5%到10%。
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