[發明專利]一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010469024.7
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111748714A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 郭純;胡瑞章;陳豐;魏寶麗
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22C21/08;C22C1/03;C22C1/06;C25D11/16;C25D11/24;C23F3/03;C25D11/08;C25D11/10
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本發明公開一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料及其制備方法，該陽極氧化壓鑄鋁合金材料包括以下質量百分比組分：Mg 2.5?3.5％、Mn 0.8?1.2％、Co 0.2?0.5％、Cr 0.1?0.2％、Sr 0.01?0.03％，Si≤0.2％，Fe≤0.15％，Cu≤0.05％、余量為Al。本發明通過對鋁錳系壓鑄鋁合金材料組分的優化，使材料能夠達到良好的陽極氧化效果，克服了鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴大應用范圍；同時本發明的制備方法簡單，可減少鋁合金對鑄件坩堝的熔蝕作用，同時增加鋁合金的可塑性，并減少熱裂紋、縮孔、縮松等缺陷的產生，通過本發明陽極氧化工藝在鋁合金表面產生的陽極氧化膜表面的蜂窩多孔結構對染料著色均勻，封孔后形成的致密陽極氧化膜具有較強的表面硬度、耐磨損和耐腐蝕性能。

技術領域

本發明涉及鋁合金材料領域，具體的是一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料及其制備方法。

背景技術

鋁及鋁合金具有密度小、比強度高、塑性好、力學性能優良、熱膨脹系數低、良好的耐腐蝕性能、導電性和導熱性優良、易加工、可回收等特點，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶、化學工業及包裝等領域得到了廣泛應用，成為現代工業(特別是汽車工業)中應用最廣泛的一類有色金屬材料，也是一種綠色環保的、可持續發展的有色金屬材料。但鋁合金材料的問題是強度不高，機械加工性能較差，這限制了它的使用。同時隨著汽車制造業的發展，對所用材料的性能也提出了更高的要求，開發新型高強度、高塑性、高韌性和良好加工制造性能的鋁合金具有重要的研究意義。

為了克服鋁合金表面硬度、耐磨損性等方面的缺陷，擴大應用范圍，延長使用壽命，表面處理技術成為鋁合金使用中不可缺少的一環，而陽極氧化技術是應用最廣且最成功的。所謂鋁的陽極氧化是將鋁及其合金在相應的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用下，在鋁制品(陽極)上形成一層氧化膜的過程。

而現有鋁合金普通陽極氧化處理工藝所獲得的陽極氧化膜，雖然具有吸附性好，便于染色的優點，從而滿足裝飾性高的要求，但氧化膜硬度不高，易被碰傷、刮傷、擦傷，導致外觀受到影響，從而影響消費者體驗。同時，常用的壓鑄合金如鋁硅合金、鋁銅合金和鋁鎂合金是無法進行陽極氧化著色的。在壓鑄鋁合金中，通常情況下，硅的含量很高為6％-12％，銅的含量也很高。而高含量的硅會使得氧化膜變灰，銅會使得氧化膜泛紅色，并會破壞電解液質量。合金中鐵元素含量過高也會使氧化膜上產生黑色的斑點。現有的壓鑄鋁合金由于其成分的原因無法進行陽極氧化，因此亟需一種可陽極氧化的壓鑄鋁合金材料。

發明內容

為解決上述背景技術中提到的不足，本發明的目的在于提供一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料及其制備方法，通過本發明制備的陽極氧化壓鑄鋁合金材料具有較高的表面硬度和耐磨損性能，同時具有良好加工制造性能。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料，包括以下質量百分比組分：Mg 2.5-3.5％、Mn0.8-1.2％、Co 0.2-0.5％、Cr 0.1-0.2％、Sr 0.01-0.03％，Si≤0.2％，Fe≤0.15％，Cu≤0.05％、余量為Al。

一種陽極氧化壓鑄鋁合金材料的制備方法，具體包括以下步驟：

(1)將純鋁錠重熔，待爐內升溫至700-740℃的溫度環境下依次加入Al-Si20、Al-Mn10、Al-Co5、Al-Cr10、Al-Sr10中間合金，至原料全部熔化完成，獲得合金液A；

(2)將合金液A在730-740℃的溫度環境下保溫20-40min，隨后將合金液A溫度降至680-700℃，加鎂錠，待全部熔化，獲得合金液B；

(3)將熔化后的合金液B攪拌均勻5-10min，并將溫度升溫至740-760℃后精煉30min去渣，再降溫至650-680℃進行除氣8-10min，獲得合金液C；