一种可阳极氧化的压铸铝合金及其应用的制作方法

本发明涉及铝合金加工，具体涉及一种可阳极氧化的压铸铝合金及其应用。

背景技术：

1、现有的压铸铝合金做阳极氧化具有以下特性：强度不高；只能做厚件，不能做薄件；只能做外观件，不能做受力件；对模具设计、压铸工艺、压铸辅料有严苛的要求；最大缺点是硬度只有30~40hb，铸件无法攻螺纹，限制了材料在不同产品领域的应用，特别是对于手机中框的制备，传统的手机中框可阳极氧化着色铝合金都是采用变形铝合金，如6061、6063、6013等，这些材料用cnc加工，然后再阳极氧化着色。产品具有以下特性：强度（硬度）高，阳极氧化着色效果均匀，但是整体加工周期长，成本高。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种可阳极氧化的压铸铝合金及其应用，有效保证压铸铝合金可阳极氧化性能，同时提升其铸造性能和力学性能，并且简化加工工艺，降低生产成本，综合提升生产经济效益。

2、为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

3、一种可阳极氧化的压铸铝合金，所述可阳极氧化压铸铝合金由以下重量百分比的组分制备：si：0.15~0.35%、mg：0.4~0.6%、mn：1.0~3.0%、fe≤0.3%、ti：0.05～0.15%、zn：2.0~4.0%、re：0.15~0.25%、cr≤0.1%、pb≤0.005%、sn≤0.005%、zr≤0.5%，其余杂质总量小于0.5%，铝余量，且整个组分中mg/si≥2，mg和si的总量≥0.7%。

4、优选的，所述可阳极氧化压铸铝合金的制备方法包括以下步骤：

5、（1）根据铝合金成分配比进行原料的预备；

6、（2）将纯铝锭加入炉内加热，熔化并形成铝液；

7、（3）依次向铝液中加入si、mg、mn、fe、ti、zn、re、cr、pb、sn、zr进行熔化后精炼，再化验调整各成分并加铝稀土中间合金后静置、铸锭；

8、（4）把铸锭熔化后进行压铸后，进行人工时效处理，得压铸件；

9、（5）将压铸件外观表层采用cnc加工去除，后表面喷砂处理，得可进行阳极氧化压铸铝合金铸件。

10、优选的，所述步骤（2）中熔化温度为750～800℃。

11、优选的，所述步骤（3）中铝稀土中间合金为铝镧中间合金、铝铈中间合金、铝镧铈中间合金中的任意一种。

12、优选的，所述步骤（4）压铸使用的模具采用真空模具，且配模温机，模具尺寸比产品尺寸单边加大0.20～0.30mm，拔模斜度≥5度。

13、优选的，所述步骤（4）中人工时效处理的温度为170-200℃，且处理时间为2-3h。

14、优选的，所述步骤（5）中cnc加工去除的外观表层厚度≤0.3mm。

15、优选的，所述步骤（5）中喷砂处理时采用锆沙或玻璃沙中的任意一种，且沙粒目数≥170目。

16、所述可阳极氧化的压铸铝合金经过阳极氧化工艺处理后应用于制造一体化手机中框，且所述阳极氧化工艺与6061、6063等常规的阳极氧化工艺相同。

17、本发明提供一种可阳极氧化的压铸铝合金及其应用，与现有技术相比优点在于：

18、（1）本发明制备的压铸铝合金与常规的变形铝合金经cnc加工，然后阳极氧化着色相比，具有成本低、效率高的优势，通过对铸件人工时效，对比同行的铝锰系、铝镁系可阳极氧化着色压铸铝合金，具有强度和硬度高的优点，布氏硬度≥60，屈服强度≥140mpa，达到adc12的水平，具有广泛的应用前景。

19、（2）本发明虽然锌的含量远高于除铝之外的其他元素，但在硅、镁、锌同时存在时，镁会优先与硅结合，合理设计硅、镁的含量，可使材料出现“mg2si”或“mg2si+mg2zn”强化相，当材料需要较高强度时，设置镁/硅≥1.73，会有过剩镁，可以与锌结合，生成mg2zn强化相，且本发明设置mg/si≥2，（mg+si）总量≥0.7%，以保证铸件在人工时效后，屈服强度≥140mpa，布氏硬度≥60。

20、（3）本发明的材料成分生产的铸件在170度~200度进行2~3小时的人工时效，强度和硬度得到提高，适合薄壁件和受力件，铸件硬度可以满足攻螺纹，拓宽了应用范围，能够有效应用于一体化手机中框的生产和制造。

技术特征：

1.一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于，所述可阳极氧化压铸铝合金由金属合金成分、铝以及不可避免的杂质组成，所述金属合金成分由si、mg、mn、fe、ti、zn、re、cr、pb、sn、zr组成，且可阳极氧化压铸铝合金具体由以下重量百分比的组分制备：si：0.15~0.35%、mg：0.4~0.6%、mn：1.0~3.0%、fe≤0.3%、ti：0.05～0.15%、zn：2.0~4.0%、re：0.15~0.25%、cr≤0.1%、pb≤0.005%、sn≤0.005%、zr≤0.5%，其余杂质总量小于0.5%，铝余量，且整个组分中mg/si≥2，mg和si的总量≥0.7%。

2.根据权利要求1所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于，所述可阳极氧化压铸铝合金的制备方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（2）中熔化温度为750～800℃。

4.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（3）中铝稀土中间合金为铝镧中间合金、铝铈中间合金、铝镧铈中间合金中的任意一种。

5.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（4）压铸使用的模具采用真空模具，且配模温机，模具尺寸比产品尺寸单边加大0.20～0.30mm，拔模斜度≥5度。

6.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（4）中人工时效处理的温度为170-200℃，且处理时间为2-3h。

7.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（5）中cnc加工去除的外观表层厚度≤0.3mm。

8.根据权利要求2所述的一种可阳极氧化的压铸铝合金，其特征在于：所述步骤（5）中喷砂处理时采用锆沙或玻璃沙中的任意一种，且沙粒目数≥170目。

9.一种如权利要求1-8任一所述的可阳极氧化的压铸铝合金的应用，其特征在于：所述可阳极氧化的压铸铝合金应用于制造一体化手机中框。

技术总结
本发明提供一种可阳极氧化的压铸铝合金及其应用，涉及铝合金加工技术领域。所述压铸铝合金由以下重量百分比的组分制备：Si：0.15~0.35%、Mg：0.4~0.6%、Mn：1.0~3.0%、Fe≤0.3%、Ti：0.05～0.15%、Zn：2.0~4.0%、Re：0.15~0.25%、Cr≤0.1%、Pb≤0.005%、Sn≤0.005%、Zr≤0.5%，杂质≤0.5%，铝余量，且整个组分中Mg/Si≥2，Mg和Si的总量≥0.7%。本发明克服了现有技术的不足，有效保证铝合金可阳极氧化性能，同时提升其铸造性能和力学性能，并且简化加工工艺，降低生产成本，综合提升生产经济效益。

技术研发人员：范卫忠,高伟全,闫俊,高海波,刘博文,陈明锭,陈洪成,张海泉,杨镇江,黄嘉诚
受保护的技术使用者：华劲新材料研究院（广州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16