CN105296824A

CN105296824A - 可阳极氧化的压铸铝合金

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Publication number: CN105296824A
Application number: CN201510298135.5A
Authority: CN
Inventors: 莫柱洲; 勾长兰; 李卫平; 谭和平; 周冠坤
Original assignee: Dongguan Ao Precision Diecasting Co Ltd
Current assignee: Dongguan Ao Precision Diecasting Co Ltd
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-02-03

Abstract

本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.3%～0.5%；Cu：0～0.1%；Mg：0.8%～1.5%；Zn：0～0.05%；Fe：0～0.35%；Mn：1.0%～1.5%；Ti：0.5%～2.0%；Sn：0～0.008%；Pb：0～0.008%；余量为Al。相对于现有技术，本发明通过合理地运用各个元素，并将各个元素的含量限定在合理的范围内，获得了具有良好的压铸性能和优异的阳极氧化性能的可阳极氧化的压铸铝合金，适用于可阳极氧化的、对表面处理效果要求高的铝合金结构件。

Description

可阳极氧化的压铸铝合金

技术领域

本发明属于铝合金技术领域，尤其涉及一种可阳极氧化的压铸铝合金。

背景技术

铝及其合金表面很容易生成一层极薄的氧化铝膜(厚度约为0.01～0.02um)，在大气中有一定的抗腐蚀能力。但由于这层氧化膜是非晶的，它使铝件表面失去原有的光泽。此外，氧化膜疏松多孔，不均匀，抗蚀能力还不强，且容易沾染污迹。因此，铝及其合金制品通常需进行阳极氧化处理。

但是，现有技术中的可阳极氧化的压铸铝合金及其制备方法还存在如下缺点：

第一，实际生产过程中，对表面处理效果要求高的阳极氧化铝合金结构件一般需要采用铝板CNC加工后再进行阳极氧化着色。这就造成原材料浪费多，不环保；而且生产时间长，产能低；生产成本高，市场接受度小。

第二，压铸件生产成本低且效率高，但普通压铸用铝合金因铝含量低（一般在85%左右）而不能进行阳极氧化。也就是说，压铸件不能阳极氧化或者阳极氧化效果极差。

第三，目前市场上有以ADC6为代表的可阳极氧化的铝合金，其虽可氧化上色，但色泽不正，亮度欠佳。

有鉴于此，确有必要提供一种可阳极氧化的压铸铝合金及其制备方法，该铝合金具有良好的压铸性能和优异的阳极氧化性能，适用于可阳极氧化的、对表面处理效果要求高的铝合金结构件。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，而提供一种可阳极氧化的压铸铝合金，该铝合金具有良好的压铸性能和优异的阳极氧化性能，适用于可阳极氧化的、对表面处理效果要求高的铝合金结构件。

为了实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.3%～0.5%；Cu：0～0.1%；Mg：0.8%～1.5%；Zn：0～0.05%；Fe：0～0.35%；Mn：1.0%～1.5%；Ti：0.5%～2.0%；Sn：0～0.008%；Pb：0～0.008%；余量为Al。

作为本发明可阳极氧化的压铸铝合金的一种改进，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.3%～0.4%；Cu：0～0.06%；Mg：0.8%～1.3%；Zn：0～0.03%；Fe：0～0.2%；Mn：1.0%～1.4%；Ti：0.7%～1.7%；；Sn：0～0.005%；Pb：0～0.005%；余量为Al。

作为本发明可阳极氧化的压铸铝合金的一种改进，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.35%；Cu：0.03%；Mg：1.0%；Zn：0.01%；Fe：0.1%；Mn：1.2%；Ti：1.2%；Sn：0.003%；Pb：0.003%；余量为Al。

作为本发明可阳极氧化的压铸铝合金的一种改进，所述铝合金还包括0.05wt.%～0.25wt.%的稀土元素。

作为本发明可阳极氧化的压铸铝合金的一种改进，所述稀土元素包括铈（Ce）。

作为本发明可阳极氧化的压铸铝合金的一种改进，所述稀土元素还包括镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、铕（Eu）、钇（Y）和钪（Sc）中的至少一种，并且铈（Ce）占稀土元素总量的60%～90%。

本发明中，Mg和Si的含量比例接近1.73，Mg和Si组成强化相Mg₂Si，Mg的含量愈高，Mg₂Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈明显。既利于热处理，又利于减少材料中Si的含量，提高氧化效果。

Mn能有效调节高温过程中各种成份的稳定性和脱氧性，减少砂孔。

Ti的作用主要是细化晶粒，增加流动性，减少砂孔和提高表面阳极氧化效果。

Fe是铝合金中的主要杂质元素，可使产品表面粗糙、机械性能、抗蚀性能变差，阳极氧化后的压铸产品表面发青，光泽下降，着色后色调不纯，一般Fe含量控制在0.35%以内（如铝合金6063），优选控制在小于0.2%的范围内。

铝合金产品中Zn含量达到0.05%，阳极氧化后表面就出现白色斑点，一般Zn含量控制在0.05%内，优选控制在小于0.03%的范围内。

Cu在铝合金中有一定的固溶强化效果，同时会产生晶间腐蚀及导致热裂，作为杂质的铜也是这样，一般铜元素小于0.1%，优选控制在小于0.06%的范围内。

Sn和Pb均为低熔点金属，在铝中固溶度不大，因此会降低合金强度，故控制其含量均小于0.008%。

稀土元素的活性很强，对氧、氢、硫等具有较强的亲和力而易在熔炼时发生化学反应，反应产物不熔入铝而进入渣中，有除气除渣之净化作用，降低合金气孔和缩松倾向；稀土元素有良好的细化晶粒和变质作用，且具有长效性和重熔稳定性；稀土元素在铝合金中可形成稳定的高熔点金属间化合物，提高合金的力学性能；由于稀土元素能细化晶粒，也能与铁、硅等杂质形成稳定的化合物，并从晶内析出，再加上稀土对合金的净化作用，使合金的电阻率降低，导电性提高，从而改善阳极氧化效果。所以加入有稀土元素的压铸性能及阳极氧化效果更好，适用于结构复杂且表面要求非常完美的产品。

相对于现有技术，本发明通过合理地运用各个元素，并将各个元素的含量限定在合理的范围内，获得了具有良好的压铸性能和优异的阳极氧化性能的可阳极氧化的压铸铝合金，适用于可阳极氧化的、对表面处理效果要求高的铝合金结构件。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不仅限于此。

实施例1：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.35%；Cu：0.03%；Mg：1.0%；Zn：0.01%；Fe：0.1%；Mn：1.2%；Ti：1.2%；Sn：0.003%；Pb：0.003%，Ce：0.1%；余量为Al。

实施例2：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.4%；Cu：0.05%；Mg：1.1%；Zn：0.02%；Fe：0.15%；Mn：1.3%；Ti：1.1%；Sn：0.001%；Pb：0.001%，Ce：0.2%；余量为Al。

实施例3：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.45%；Cu：0.02%；Mg：1.0%；Zn：0.015%；Fe：0.12%；Mn：1.15%；Ti：0.9%；Sn：0.005%；Pb：0.005%；Ce：0.15%；余量为Al。

实施例4：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.32%；Cu：0.09%；Mg：0.9%；Zn：0.03%；Fe：0.22%；Mn：1.25%；Ti：1.5%；Sn：0.006%；Pb：0.006%；Ce：0.05%，La：0.02%；余量为Al。

实施例5：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.48%；Cu：0.085%；Mg：0.85%；Zn：0.025%；Fe：0.205%；Mn：1.28%；Ti：1.15%；Sn：0.004%；Pb：0.004%；Ce：0.08%，Nd：0.03%；余量为Al。

实施例6：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.32%；Cu：0.005%；Mg：0.105%；Zn：0.015%；Fe：0.32%；Mn：1.45%；Ti：1.9%；Sn：0.0075%；Pb：0.0075%；Ce：0.18%，Eu：0.04%；余量为Al。

实施例7：

本实施例提供的一种可阳极氧化的压铸铝合金，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.42%；Cu：0.0025%；Mg：0.115%；Zn：0.025%；Fe：0.12%；Mn：1.15%；Ti：1.05%；Sn：0.0035%；Pb：0.0035%；Ce：0.20%，Y：0.02%；余量为Al。

本发明的制备工艺包括如下步骤：

一、铝合金的熔炼工艺，即铝合金锭的生产过程：

1、熔炼准备：

（1）清炉和洗炉（电阻坩埚炉或中频感应炉)。

（2）预热坩埚及熔炼工具到200～300℃，然后喷刷涂料。

（3）清理和预热回炉料（同牌号同成分的回炉料，比例不大于20%）。

（4）准备熔剂和变质剂。

（5）配料计算，由于熔炼中Mg元素的烧损很大，合金成分含量变化大，故配料时应按标准成分范围最上限计算。

2、装料：

装料的顺序为：回炉料→铝钛中间合金→铝锰中间合金→铝硅中间合金→纯铝锭，铝镁中间合金待炉料熔化后再加。

3、熔化及精炼：

炉料装完之后，升温熔化。待炉料全部熔化后，除渣并轻轻搅拌合金液3-5圈。当温度达到660℃时，用钟罩将金属镁块或Al-Mg中间合金压入熔池的一定深处并缓慢回转和移动，时间为3-5min。然后升温到710℃～730℃，用占炉料总质量的0.1%～0.15%的MnCl₂，分2～3次用钟罩压入合金液内进行精炼，总时间为10min～15min，缓慢在炉内绕圈。待精炼完成后静置1min～3min，取试样做炉前分析和调整成分。

4、变质处理：

当合金液温度达到730℃～750℃时，用占炉料总质量1.5%～2.5%的三元变质剂做变质处理，变质时间为15min～18min。

5、浇注：

当变质完成后除渣并搅拌，然后静置5min～10min。当温度达到750℃时，扒渣出炉浇注成铝合金锭。

二、铝合金压铸产品加工工艺，即需进行阳极氧化的压铸产品的生产工艺：

1、铝合金熔炼：

严格按上述熔炼工艺进行铝合金的熔炼，特别注意不可使用铸铁坩埚，以免铁元素超标，保温时间不能过长，以免镁元素烧损。

2、压铸成型：

根据此合金的特殊性，压铸生产时注意：离模剂与锤头颗粒油不能含硅，以免影响阳极氧化效果；模温控制在240℃~280℃，以增加料的流动性；料温控制在740℃~760℃，以增加料的流动性；料柄需有一定厚度（约为锤头厚度的0.3倍），以确保压铸充填完成后的压力传递，以避免砂孔。

3、后加工：

按正常压铸件进行后加工：如冲水口，整形，除毛边，CNC，抛光，喷砂等等。

4、阳极氧化：

此铝合金生产出来的压铸件，有优异的阳极氧化上色性能，适宜深浅各种颜色。

氧化时注意以下几点：

（1）、配置适合铝镁硅合金的化学抛光液或电抛光液；

（2）、因镁氧化具有双重性特点，所以氧化要低温长时间氧化；

（3）、压铸件表面本身有层自然氧化膜，要注意先碱蚀处理掉，或加长抛光时间来解决。

根据上述说明书的揭示和启示，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当归入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims

1.可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.3%～0.5%；Cu：0～0.1%；Mg：0.8%～1.5%；Zn：0～0.05%；Fe：0～0.35%；Mn：1.0%～1.5%；Ti：0.5%～2.0%；Sn：0～0.008%；Pb：0～0.008%；余量为Al。

2.根据权利要求1所述的可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.3%～0.4%；Cu：0～0.06%；Mg：0.8%～1.3%；Zn：0～0.03%；Fe：0～0.2%；Mn：1.0%～1.4%；Ti：0.7%～1.7%；；Sn：0～0.005%；Pb：0～0.005%；余量为Al。

3.根据权利要求2所述的可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于，按重量百分比计，所述铝合金由如下成分组分：Si：0.35%；Cu：0.03%；Mg：1.0%；Zn：0.01%；Fe：0.1%；Mn：1.2%；Ti：1.2%；Sn：0.003%；Pb：0.003%；余量为Al。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述铝合金还包括0.05wt.%～0.25wt.%的稀土元素。

5.根据权利要求4所述的可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述稀土元素包括铈（Ce）。

6.根据权利要求5所述的可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述稀土元素还包括镧（La）、铈（Ce）、钕（Nd）、铕（Eu）、钇（Y）和钪（Sc）中的至少一种，并且铈（Ce）占稀土元素总量的60%～90%。