本发明涉及一种铝合金，更具体地，本发明涉及一种压铸铝合金及其制备方法及应用。
背景技术：
铝合金是以铝为基础加入其它元素组成的合金，其具有比重小、强度高、耐腐蚀、导电导热性好、环保、可回收利用等优点，成为日常应用最为广泛的材料之一。在IT通讯领域，其作为外观件已日益显示出其应用前景。相比不锈钢，铝合金更加轻盈，熔点低，适合于压铸成型，效率高，成本低，易于回收，另外，铝合金阳极氧化后表观能保持亮丽的金属质感光泽，给人以高级感，因此，非常适合于手机类等外观要求苛刻的产品。
但是，目前在电子产品上应用的铝合金通常是6系和7系的铝合金，而6系和7系铝合金不能进行压铸，其一般的成型方法是先冲压，然后通过几十道CNC工序的加工形成壳体外形，最后再进行阳极氧化，得到铝合金壳体具有金属光泽且外观效果较好。但是几十道的CNC加工工序过程复杂，加工成本较高，且原材料6系和7系铝合金加个也较贵。近年来，可压铸外观铝合金开发一直是一个热点，也是一个难点，一些技术瓶颈始终未能突破。在材料方面，合金的工艺性能与阳极氧化性能二者是矛盾对立的，压铸成型工艺性能良好的铝合金，往往含有较高的Si、Fe等元素，而这些元素会大幅降低合金阳极氧化膜的透明度和光泽度，使得合金氧化后表面暗淡无光，呈灰色。因此，开发一种适合于阳极氧化的压铸铝合金是亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明针对目前铝合金压铸性能及阳极氧化性能不能兼具的问题，提供一种更加适合阳极氧化的压铸铝合金及其制备方法及应用，不仅具有良好的压铸成型工艺性能，而且其阳极氧化性能优异。
本发明的第一个目的，提供了一种压铸铝合金，以重量百分比计，所述铝合金含有0.05-0.1%的Mn ，0.5-3.6%的Mg为，0.1-3.2%的Zn ，0.08-0.15%的Zr ，0.5-2.5%的Co ，余量为Al及不可避免的杂质元素。
本发明的第二个目的，提供了一种压铸铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金，其中，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金为本发明所述的铝合金。
本发明的第三个目的，提供了本发明所述的铝合金作为电子产品壳体的应用。
本发明的压铸铝合金具有压铸成型工艺性能良好及阳极氧化性能优异的特点，其阳极氧化后呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好，膜厚达15-25μm。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种适以重量百分比计，所述铝合金含有0.05-0.1%的Mn ，0.5-3.6%的Mg为，0.1-3.2%的Zn ，0.08-0.15%的Zr ，0.5-2.5%的Co ，余量为Al及不可避免的杂质元素。
进一步地，以重量百分比计，所述铝合金含有0.05-0.08%的Mn，1.0-3.0%的Mg，0.3-2.4%的Zn，0.08-0.1%的Zr，0.8-2.0%的Co，少于0.03%的Si，少于0.03%的Fe，余量为Al及其它不可避免的杂质元素。
本发明中，以重量百分比计，所述不可避免的杂质元素的单个元素的含量少于0.01%，所述不可避免的杂质元素的总含量少于0.1%。
本发明提供的铝合金加入了合金元素Zn和Mg，并限定了Zn的重量含量为0.1-3.2%，Mg的重量含量为0.5-3.6%，Zn和Mg在压铸时形成Zn-Mg系列强化相，保证了压铸产品的强度，同时，Zn和Mg的加入并不会影响合金阳极氧化膜的光泽度和透明度，不会影响合金阳极氧化表面效果。
本发明的发明人经过大量的实验发现，Mn元素虽然起到了细化晶粒、固溶强化的作用，但是他会影响阳极氧化的表面效果，即Mn元素使得铝合金阳极氧化颜色泛棕色（粉色）。本发明的发明人意外发现，同时使用Mn和Zr，并且控制Mn的重量含量为0.05-0.1%，Zr的重量含量为0.08-0.15%，Mn和Zr发生协同作用，不仅可以起到细化晶粒，改善合金综合性能的作用，同时也降低了合金热裂倾向，改善了合金压铸成型工艺性能，并且对铝合金的阳极氧化效果没有影响。
本发明中，铝合金中还加入了Co元素，本发明的发明人发现，在铝合金中加入Co元素并限定Co元素的重量含量，可以提高合金压铸流动性，消除了合金压铸过程中粘模及热裂纹等工艺问题。
本发明一种压铸铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金，其中，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金为本发明所述的铝合金。
本发明所述的制备方法中，具体的制备方法为：经配料计算后，按量称取Al锭、Al-Mn合金（10wt.%Mn）、Mg、Zn、Zr及Co，再将Al锭、Al-Mn合金放入熔炼炉加热至全部熔化，再加入Co，间隔2~3min搅拌熔体一次（共搅拌约15-20次），直至Co完全溶解，然后依次加入Zr、Mg、Zn没入熔体中熔化后，搅拌8-15分钟，使成分均匀。再加入0.5%除渣剂除渣，0.5%精炼剂精炼除气，完成后扒渣静置25-40分钟，然后降温至710℃左右开始浇铸成锭。
本发明中，为了进一步纯化合金成分，优选地，采用的是纯Al锭、纯Mg、纯Zn、纯Zr及、纯Co及标准Al-Mn合金（10wt.%Mn）。
本发明中，所述铝合金锭冷却后，将其破碎成块即可用于压铸，压铸温度为：模温200-260℃，给汤温度690-730℃。
本发明还提供了所述的铝合金作为电子产品壳体的应用。
本发明的铝合金具有压铸成型工艺性能良好及阳极氧化性能优异的特点，其阳极氧化后呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好，膜厚达15-25μm。
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
经配料计算后，按比例称取各标准中间合金及金属单质，再将纯Al锭、标准Al-Mn合金放入熔炼炉加热至全部熔化，再加入纯Co，间隔3min搅拌熔体一次（共搅拌约15-20次），直至Co完全溶解，然后依次加入纯Zr、纯Mg、纯Zn没入熔体中熔化后，搅拌8-15分钟，使成分均匀。再加入0.5%除渣剂除渣，0.5%精炼剂精炼除气，完成后扒渣静置25-40分钟，然后降温至710℃左右开始浇铸成锭，得到铝合金锭A1。所称取各标准中间合金及金属单质重量比例如表1。
实施例2
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭A2，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
实施例3
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭A3，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
实施例4
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭A4，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例表1。
实施例5
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭A5，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
对比例1
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭CA1，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
对比例2
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭CA2，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
对比例3
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭CA3，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
对比例4
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭CA4，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
对比例5
按照实施例1的方法制备得到铝合金锭CA5，区别在于，所称取各标准中间合金及金属单质重量比例见表1。
表1
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性能测试
一、铝合金成分能测试
将铝合金锭A1-A5及CA1-CA5用ICP光谱仪(公司：美国热电，型号：Thermo ICAP6300)测试其组成及含量，结果见表2。
二、压铸性能测试
将铝合金锭A1-A5及CA1-CA5进行冷却，然后破碎成块用于压铸，压铸温度为：模温250℃，给汤温度720℃压铸成为铝合金壳体B1-B5及CB1-CB5。（压铸设备为力劲科技公司，型号为DC160）记录压铸过程中的充型、粘模和热裂纹情况，结果见表3。
三、阳极氧化的性能测试
分别将铝合金壳体B1-B5及CB1-CB5进行如下的阳极氧化，得到阳极氧化壳体Y1-Y5及CY1-CY5。
前处理：铝合金壳体B1-B5及CB1-CB5放入抛光机内研磨，后用无水乙醇洗净，然后将铝合金壳本体浸渍在40g/L的氢氧化钠水溶液中，2min后取出用去离子水冲洗干净，得到经过前处理的铝合金壳本体；
阳极氧化：将上述铝合金壳体作为阳极放入含有170g/L左右浓度的H2SO4阳极氧化槽中，电流密度1.4Adm-2、19℃下电解30min，吹干，得到阳极氧化壳体Y1-Y5及CY1-CY5。
1、阳极氧化膜的效果
将Y1-Y5及CY1-CY5放在自然光下，用肉眼观察其表面的阳极氧化膜，结果见表3。
2、阳极氧化膜的厚度
用TIME2818覆层测厚仪测试Y1-Y5及CY1-CY5表面的阳极氧化膜的厚度，结果见表3。
表2
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表3
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从表3中可以看出，实施例1-5，压铸过程充型完整、无粘模、无热裂纹，合金成型工艺性能良好；阳极氧化后表面呈银白色，色泽均匀、鲜亮，氧化膜厚度均在15μm以上，铝合金阳极氧化性能优异。
对比例1合金Mn元素含量过高，合金成型工艺性能良好，但阳极氧化后合金表面泛浅棕色（粉色），无光泽；对比例2和3分别为Mg和Zn含量过高，压铸产品均出现粘模和热裂纹，难以得到完整样件，合金成型工艺性能下降；对比例4合金Co含量偏低，合金流动性降低，并且压铸件出现粘模和热裂纹，难以得到完整样件，合金压铸成型工艺性能显著下降；对比例5合金Fe、Si含量过高，合金成型工艺性能良好，但阳极氧化后合金表面呈暗灰色，无光泽。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。