[發明專利]一種陽極氧化壓鑄鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 202011620522.3
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112853178B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 貴星卉;李虎田;鐘鼓;林師朋;高崇;王占坤
• 申請（專利權）人: 中鋁材料應用研究院有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C21/00;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 中國有色金屬工業專利中心 11028
• 代理人: 范威

本發明公開了一種陽極氧化壓鑄鋁合金，鋁合金組分及其質量百分含量為：Mg 0.2％～1.0％、Zn 1.0％～3.0％、Mn 1.0％～3.0％、Fe 0.2％?0.8％、Si＜0.2％、Ti 0.05％?0.5％、Zr 0.1％?0.5％、余量為Al。鋁合金的制備方法，包括以下步驟：將工業純Al錠、純Zn錠、Al?Mn中間合金、Fe劑置于熔煉爐內加熱，原料熔化后將熔煉爐降溫，再將純Mg與Al?Zr中間合金壓入熔煉爐至純Mg與Al?Zr中間合金完全熔化；向熔煉爐內加入精煉劑和細化劑攪拌，再除氣，靜置后扒渣；將扒渣后的樣品澆鑄，得到陽極氧化壓鑄鋁合金。

技術領域

本發明屬于鋁合金及其鑄造技術領域，特別涉及一種陽極氧化壓鑄鋁合金及其制備方法。

背景技術

隨著人們生活水平的提高，對陽極氧化裝飾件產品的需求量逐漸增大，對顏色和外觀的要求也逐漸多樣化，但目前陽極氧化鋁制品主要使用鋁型材，具有流程長、浪費多、CNC時間長等問題，無法進一步降低生產成本，使得鋁合金裝飾件產品不具有競爭優勢。壓鑄產品具有短流程、適合大批量生產的優勢，生產成本低，適應市場化發展，但現有壓鑄鋁合金為獲得優良的鑄造性能，主要以Si為主合金元素，陽極氧化后會出現表面發灰、氧化膜不連續等問題，且只能做黑色陽極氧化，其他顏色難以實現，現有壓鑄鋁合金產品無法作為裝飾件使用。

新型壓鑄鋁合金，如Al-Mn系合金，具有較好的流動性和脫模性，但其強度遠遠低于Al-Si合金，難以應用于對強度要求較高的裝飾件和結構件；且Al-Mn合金容易形成菱形大尺寸Al₆Mn相，菱形大尺寸Al₆Mn相容易形成應力集中，降低鑄件的力學性能，且Al₆Mn相尺寸越大，與基體的電位差就越大，越容易在陽極氧化過程中影響氧化膜的均勻性和連續性，普通的Al-Mn系合金由于其會形成大尺寸的Al₆Mn相，導致合金力學性能和陽極氧化性能降低，無法應用于對外觀和力學性能要求較高的產品。有研究為細化Al₆Mn第二相，向合金中大量添加稀土、Sc等元素，在一定程度上可以使第二相細化，但導致合金的生產成本急劇提高，難以應用于工業化生產。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種具有較高強度和壓鑄性能的合金，本發明的合金在陽極氧化后能夠形成均勻連續氧化膜，氧化膜表面色差值△E小于0.2，便于染色，且該合金不包含Sc、稀土等價格較高的元素，生產成本較低。

本發明采用以下技術方案：

一種陽極氧化壓鑄鋁合金，其特征在于，所述鋁合金的組分及其質量百分含量為：Mg 0.2％～1.0％、Zn 1.0％～3.0％、Mn 1.0％～3.0％、Fe 0.2％-0.8％、Si＜0.2％、Ti0.05％-0.5％、Zr 0.1％-0.5％、余量為Al；其中，Zn與Mg的質量比為2.5～3.5，Mn與Fe的質量比大于3，包括Si在內的所有雜質的質量百分含量小于等于0.3％；所述鋁合金的鑄錠組織的第二相面積占比小于5.5％，所述鋁合金的鑄錠組織的第二相尺寸小于100μm。

根據上述的陽極氧化壓鑄鋁合金，其特征在于，所述鋁合金的組分及其質量百分含量為：Mg 0.3％～0.7％、Zn 1.5％～2.4％、Mn 1.6％～2.3％、Fe 0.3％-0.5％、Si＜0.15％、Ti 0.1％-0.2％、Zr 0.1％-0.3％、余量為Al；其中，Zn與Mg的質量比為2.6-2.9，Mn與Fe的質量比大于6，包括Si在內的所有雜質的質量百分含量小于等于0.2％。

根據上述的陽極氧化壓鑄鋁合金，其特征在于，所述鋁合金的鑄錠在壓鑄過程中鑄件的冷卻速率大于30℃/s。

一種基于上述的陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：