CN105886857A - 一种可阳极氧化铸造铝合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种可阳极氧化铸造铝合金及其制备方法，其成分及质量百分比为：Mg 3.5～4.5%，Si 2.5～3.5%，Ti 0.05～0.15%，Eu 0.05～0.15%，Re 0.1～0.3%，其余为Al和不可避免的杂质。其制造方法是：将铝锭加热熔化，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；对铝合金液进行精炼和除渣后，加入铝钛合金、铝铕合金和混合重稀土，搅拌使铝合金液的成分均匀；将铝合金液降温至700～720℃并静置0.5～1小时后铸造成铝合金；将铝合金在520～530℃固溶处理3～5小时，水淬后，在210～220℃时效处理8～10小时，然后随炉冷却即可。本发明的可阳极氧化铸造铝合金具有铸造流动性好、力学性能高、氧化膜厚度均匀且色泽光亮的优点。

Description

一种可阳极氧化铸造铝合金及其制备方法
技术领域
本发明属于铝合金制造领域，具体是涉及一种可阳极氧化铸造铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金具有质量轻、强韧性好、耐腐蚀以及特有的金属光泽等特性，被越来越多的通讯、家电、五金制品、电动工具、玩具、门窗卫浴等所采用。同时，随着人们生活水平的不断提高，对铝合金铸件制品的表面光洁度、耐磨性、耐腐蚀性和力学性能也要求越来越高。
传统铸造铝合金主要包括Al-Si、Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn系四大类，Al-Si系铸造铝合金是目前应用最多的铸造铝合金，具有很好的铸造流动性和机械加工性能，广泛用于重力铸造、低压铸造、高压铸造和挤压铸造等，但Al-Si系铸造铝合金由于Si含量较高，导致阳极氧化后的氧化膜发灰、发黑和厚度不均匀等问题，另外，Al-Si系铸造铝合金的强度较低，塑形较差。Al-Cu、Al-Mg和Al-Zn系铸造铝合金的阳极氧化性能比Al-Si系铸造铝合金好些，但这三大类铸造铝合金的铸造流动性都较差，铸造成型是容易出现收缩裂纹和疏松等缺陷，无法满足形状复杂、薄壁类零部件的生产要求。
Al-Mg-Si系变形铝合金具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点，广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。Al-Mg-Si系变形铝合金可以进行阳极氧化处理，经过热处理后，Al-Mg-Si系变形铝合金还具有较好的强度、塑形和抗腐蚀性能等。但Al-Mg-Si系变形铝合金的铸造流动性很差，铸造生产时容易出现收缩裂纹和疏松等缺陷，无法满足铸造的工艺要求。
对文献资料检索发现，专利CN85100580B公开了一种耐蚀、光亮、可发色压铸铝合金，该压铸铝合金的成分及质量百分比为：Mg 3.5～5.5%，Zn 0.1～4.5%， Mn 0.1～0.6%，Cu 0.05～0.1%，Fe 0.2～1.0%，Si 0.2～1.0%，Zr 0.01～0.3%，0.15～0.8%的Ce、La、Y稀土元素，余量为Al。该压铸铝合金的铸造性能良好，经机械抛光可获得镜面亮度，并能进行化学抛光和阳极氧化、染色、电介发色处理。专利CN104789825A公开了一种可压铸铝镁硅锰稀土合金，该铝合金的成分及质量百分比为：Mg 1.0～3.0%，Si 1.0～3.0%，Mn 0.2～2.0%，0.1～0.6%的Ce、La稀土元素，同时还可含有Fe、Ni、Co等，余量为Al。该铝合金流动性强，压铸件可以做阳极氧化着色处理。专利CN103526088A公开了一种数码电子产品用压铸铝合金，该铝合金的成分及质量百分比为：Zn 4.5～4.8%，Cu 1.8～2.0%，Mg 1.6～1.8%，Si 2.2～2.5%，Zr 0.05～0.1%，Ni 0.4～0.6%，Ti 0.5～1.0%，余量为Al和不可避免的杂质。该压铸铝合金通过简单的合金元素以及适量的配比，得到了具有优异压铸和阳极氧化性能的铝合金。专利CN103343268A公开了一种压铸铝合金，该压铸铝合金的成分及质量百分比为：Si 0.5～2.0%，Cu 0.1～0.5%，Fe 0.3～0.8%，Mn 0.1～1.0%，Mg 2.0～4.0%，Zn 0.8～2.0%，Ti 0.15～0.2%，0.6～0.8%的Ce、La稀土元素。该压铸铝合金具有良好的阳极氧化能力、机械性能以及耐蚀性能。专利CN102108461A公开了一种适合阳极氧化处理的压铸铝合金及其制备方法，该压铸铝合金的成分及质量百分比为：Si 11～13%，Cu 0～0.1%，Mg 0～0.1%，Zn 0～0.1%，Fe 0.8～1.0%，Mn 0～0.5%，余量为Al。该压铸铝合金可以进行阳极氧化，氧化效果好、膜层厚、色泽均匀。专利CN104451278A公开了一种压铸铝合金及其制备方法，该压铸铝合金的成分及质量百分比为：Mg 0.3～1.0%，Si 1～5%，Sr 0.03～0.7%，Mn 0.3～1.5%，Cr 0.1～0.2%，Ti 0.15～0.25%，余量为Al。该压铸铝合金进行阳极氧化后的膜层色彩均一，膜层质感良好。
通过对上述文献资料的分析可发现，现有铝合金在阳极氧化、铸造流动性和力学性能等方面的综合性能仍然不够理想。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种铸造流动性好、力学性能优良的可阳极氧化铸造铝合金及其制备方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明所述的可阳极氧化铸造铝合金，其特点是由以下质量百分比的成分组成：Mg 3.5～4.5%，Si 2.5～3.5%，Ti 0.05～0.15%，Eu 0.05～0.15%，Re 0.1～0.3%，其余为Al和不可避免的杂质，其中所述Re的成分及质量百分比为：Tb 25～35%，Dy 15～25%，Ho 15～25%，Tm 10～15%，Yb 10～15%，Lu 5～10%。
其中，最优的成分及质量百分比为：Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，Eu 0.1%，Re 0.2%，其余为Al和不可避免的杂质，其中所述Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。
一种可阳极氧化铸造铝合金的制造方法，其特点是包括以下步骤：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料；
第二步：将铝锭加热熔化并升温至730～750℃，加入占原材料总重量为3.5～4.5%的镁锭和2.5～3.5%的速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：对铝合金液进行精炼和除渣后，加入占原材料总重量为0.5～1.5%的Al-10Ti合金、0.5～1.5%的Al-10Eu合金和0.1～0.3%的混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至700～720℃并静置0.5～1小时后，铸造成铝合金；
第五步：将铝合金在520～530℃固溶处理3～5小时，水淬后，在210～220℃时效处理8～10小时，然后随炉冷却得到可阳极氧化铸造铝合金。
本发明所述可阳极氧化铸造铝合金的成分及质量百分比的选择与限定理由如下：
Mg：Mg在铝合金中具有固溶强化作用，同时还能与Si形成Mg2Si强化相，增强铝合金的强度，Mg含量越高，铝合金的强度越高。但Mg含量太高，会引起铝合金的铸造流动性和塑性下降。为了保证铝合金获得足够的强度、铸造流动性和塑性。因此，Mg含量选择在3.5～4.5%，最佳含量为4.0%。
Si：Si与Al可形成Al+Si共晶液相，是提高铝合金铸造流动性的主要成分。Si含量越高，铝合金的铸造流动性越好，但铝合金的阳极氧化性能和塑性会下降。当Si的质量百分比含量超过3.5%时，铝合金的阳极氧化性能和塑性都会出现显著下降。为了保证铝合金的阳极氧化性能和足够的塑性。因此，Si含量选择在2.5～3.5%，最佳含量为3.0%。
Ti：Ti与Al反应形成TiAl3化合物，可细化α-Al晶粒。添加微量的Ti元素，可使α-Al晶粒从粗大的树枝状转变为细小均匀的等轴晶，提高铝合金液的铸造流动性，改善铝合金的组织均匀性，提高铝合金的强度和塑性。Ti含量越高，α-Al晶粒越细，铝合金液的铸造流动性也好，但也会增加铝合金生产成本。因此，选择添加0.05～0.15%的Ti，最佳含量为0.1%。
Eu：Eu是共晶Si的最佳细化变质元素，具有细化变质效果好、持续时间长和再现性好等优点，还可以避免传统Na、Sr元素变质引起的吸气问题。添加微量的Eu元素，可使共晶Si的形态从粗大的针状转变为细小均匀的颗粒状，提高铝合金的铸造流动性、强度和塑性，消除Si元素对铝合金阳极氧化性能的危害。因此，选择添加0.05～0.15%的Eu，最佳含量为0.1%。
Re：Re是含有Tb、Dy、Ho、Tm、Yb和Lu共6种重稀土元素的混合稀土。混合重稀土的物理化学性质活泼，添加微量的混合重稀土，可与铝合金液中的氧、氢、氮、碳、磷、硫、铁、铅等杂质元素反应生成高熔点的化合物并沉淀，对铝合金液有净化作用，可以降低铝合金液的表面张力，提高铝合金液的铸造流动性和力学性能，消除金属和非金属杂质元素的危害，提高铝合金的阳极氧化性能，增加氧化膜层的厚度、均匀性和光亮度，并且添加混合重稀土比添加一种或少数几种重稀土元素的效果更好。因此，选择添加0.1～0.3%的Re，最佳含量为0.2%。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、本发明在优化Mg、Si主合金元素的基础上，通过添加Al-10Ti合金对α-Al晶粒进行细化、添加Al-10Eu合金对共晶Si进行细化变质处理和添加混合重稀土Re对铝合金进行深度净化，降低铝合金液的表面张力，消除金属和非金属杂质元素的危害，提高铝合金液的铸造流动性和力学性能，提高铝合金的阳极氧化性能，增加氧化膜层的厚度、均匀性和光亮度；
2、本发明首先采用高温熔炼配制成铝镁硅的合金液，经精炼除渣后，再加入Al-10Ti合金、Al-10Eu合金和混合重稀土，有利于充分发挥Ti元素对α-Al晶粒的细化作用、Eu元素对共晶Si的细化变质作用和混合重稀土Re对铝合金液的二次深度净化作用，提高本发明可阳极氧化铸造铝合金的阳极氧化性能、铸造流动性和力学性能；
3、本发明可阳极氧化铸造铝合金的铸造流动性试样长度大于876毫米，抗拉强度大于315MPa，伸长率大于8%，经阳极氧化处理后，氧化膜厚度均匀且色泽光亮，其铸造流动性达到现有Al-Si系铸造铝合金的铸造流动性，而力学性能和阳极氧化性能则达到现有Al-Mg-Si系变形铝合金的力学性能和阳极氧化性能。
具体实施方式
实施例 1 ：
本发明所述的可阳极氧化铸造铝合金，含有Mg 3.5%，Si 2.5%，Ti 0.05%，Eu 0.05%，Re 0.1%，其余为Al和不可避免的杂质，其中Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。其制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至730℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金、Al-10Eu合金和混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至720℃并静置0.5小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在520℃固溶处理5小时，水淬后，在220℃时效处理8小时，然后随炉冷却得到可阳极氧化铸造铝合金。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
实施例 2 ：
本发明所述的可阳极氧化铸造铝合金，含有Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，Eu 0.1%，Re 0.2%，其余为Al和不可避免的杂质，其中Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。其制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至740℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金、Al-10Eu合金和混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至710℃并静置0.8小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在525℃固溶处理4小时，水淬后，在215℃时效处理9小时，然后随炉冷却得到可阳极氧化铸造铝合金。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
实施例 3 ：
本发明所述的可阳极氧化铸造铝合金，含有Mg 4.5%，Si 3.5%，Ti 0.15%，Eu 0.15%，Re 0.3%，其余为Al和不可避免的杂质，其中Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。其制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至750℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金、Al-10Eu合金和混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步，将铝合金液降温至700℃并静置1小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在530℃固溶处理3小时，水淬后，在210℃时效处理10小时，然后随炉冷却得到可阳极氧化铸造铝合金。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
对比例 1 ：
铝合金含有Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，其余为Al和不可避免的杂质。制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭和99.9%的速溶硅作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至740℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至710℃并静置0.8小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在525℃固溶处理4小时，水淬后，在215℃时效处理9小时，然后随炉冷却。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
对比例 2 ：
铝合金含有Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，Eu 0.1%，其余为Al和不可避免的杂质。制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭和99.9%的速溶硅作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至740℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金和Al-10Eu合金，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至710℃并静置0.8小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在525℃固溶处理4小时，水淬后，在215℃时效处理9小时，然后随炉冷却。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
对比例 3 ：
铝合金含有Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，Re 0.2%，其余为Al和不可避免的杂质，其中Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至740℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金和混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至710℃并静置0.8小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在525℃固溶处理4小时，水淬后，在215℃时效处理9小时，然后随炉冷却。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
对比例 4 ：
Al-Si系铸造铝合金，含有Si 7.0%，Mg 0.3%，Ti 0.1%，其余为Al和不可避免的杂质。制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭和99.9%的速溶硅作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至740℃，加入速溶硅和镁锭，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至700℃并静置1小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在530℃固溶处理3小时，水淬后，在210℃时效处理9小时，然后随炉冷却。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
对比例 5 ：
Al-Mg-Si系变形铝合金，含有Mg 1.2%，Si 0.8%，Ti 0.1%，其余为Al和不可避免的杂质。制备方法如下：
第一步：选用Al-10Ti合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭和99.9%的速溶硅作为原材料，配料表如下：
第二步：在坩埚电阻炉内将铝锭加热熔化并升温至750℃，加入镁锭和速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：采用六氯乙烷对铝合金液进行精炼和除渣后，加入Al-10Ti合金，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至720℃并静置0.5小时，取部分铝合金液浇注到预热温度为200℃的螺旋式流动性实验模具内，冷却后测量螺旋式流动性试样的长度，如表2所示。将剩余铝合金液浇注到不锈钢模具内铸造成铝合金；
第五步：在热处理炉内将铝合金在520℃固溶处理4小时，水淬后，在220℃时效处理10小时，然后随炉冷却。
在SPECTROMAX光电直读光谱仪测定铝合金的化学成分，如表1所示。按中华人民共和国国家标准GB/T16865-2013，将铝合金加工成标准拉伸试样，在DNS500型电子拉伸试验机上进行室温拉伸，拉伸速率为2毫米/分钟，拉伸力学性能如表2所示。将铝合金经表面去毛刺、飞边、浇口和冒口后，在硫酸80g/L、柠檬酸9g/L、乳酸7g/L、电流密度1.5A/dm2、电压10V、氧化时间30min条件下进行阳极氧化处理，结果如表2所示。
表1 为实施例和对比例铝合金的化学成分（质量百分比，%）
表2 为实施例和对比例铝合金的铸造流动性试样长度、拉伸力学性能和阳极氧化膜状况
从表2可看到，本发明可阳极氧化铸造铝合金的铸造流动性试样长度大于875毫米，抗拉强度大于315MPa，伸长率大于8%，经阳极氧化处理后，氧化膜厚度均匀且色泽光亮，其铸造流动性达到现有Al-Si系铸造铝合金的铸造流动性，而力学性能和阳极氧化性能则达到现有Al-Mg-Si系变形铝合金的力学性能和阳极氧化性能。从表2还可看到，本发明可阳极氧化铸造铝合金的铸造流动性、拉伸力学性和阳极氧化膜状况都好于不含Eu、Re的铝合金，也好于只含Eu或Re的铝合金，说明添加微量的Eu元素和混合重稀土Re可显著提高本发明铸造铝合金的铸造流动性、拉伸力学性能和阳极氧化性能。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (3)

1.一种可阳极氧化铸造铝合金，其特征在于由以下质量百分比的成分组成：Mg 3.5～4.5%，Si 2.5～3.5%，Ti 0.05～0.15%，Eu 0.05～0.15%，Re 0.1～0.3%，其余为Al和不可避免的杂质，其中所述Re的成分及质量百分比为：Tb 25～35%，Dy 15～25%，Ho 15～25%，Tm 10～15%，Yb 10～15%，Lu 5～10%。
2.根据权利要求1所述的可阳极氧化铸造铝合金，其特征在于由以下质量百分比的成分组成：Mg 4.0%，Si 3.0%，Ti 0.1%，Eu 0.1%，Re 0.2%，其余为Al和不可避免的杂质，其中所述Re的成分及质量百分比为：Tb 28%，Dy 22%，Ho 17%，Tm 13%，Yb 12%，Lu 8%。
3.一种可阳极氧化铸造铝合金的制造方法，该方法用于制造如上述任一权利要求所述的可阳极氧化铸造铝合金，其特征在于包括以下步骤：
第一步：选用Al-10Ti合金、Al-10Eu合金及纯度为99.7%的铝锭、99.9%的镁锭、99.9%的速溶硅和99.9%的混合重稀土Re作为原材料；
第二步：将铝锭加热熔化并升温至730～750℃，加入占原材料总重量为3.5～4.5%的镁锭和2.5～3.5%的速溶硅，搅拌熔化成铝合金液；
第三步：对铝合金液进行精炼和除渣后，加入占原材料总重量为0.5～1.5%的Al-10Ti合金、0.5～1.5%的Al-10Eu合金和0.1～0.3%的混合重稀土Re，搅拌使铝合金液的成分均匀；
第四步：将铝合金液降温至700～720℃并静置0.5～1小时后，铸造成铝合金；
第五步：将铝合金在520～530℃固溶处理3～5小时，水淬后，在210～220℃时效处理8～10小时，然后随炉冷却得到可阳极氧化铸造铝合金。
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