一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用与流程

本发明涉及压铸铝合金，具体涉及一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用。

背景技术：

1、铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，根据用途的不同，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。前者用于生产加工材及锻件，后者用于生产各类铸件，且后者用量占比超过80%，是生产过程中最常用的一类铝合金。铸造铝合金主要的生产方式包括重力铸造和压力铸造两种，与重力铸造工艺相比，压力铸造成型工艺具有生产效率高、尺寸精度好、力学性能优良、材料利用率高等优点。这种加工方式更适应于生产结构复杂、壁薄的铝合金铸件，因此，压铸铝合金产品被广泛用于航空航天、舰艇、建材、家电以及车辆等行业中。

2、阳极氧化是对金属或合金的电化学氧化处理，为了克服铝合金表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷，扩大应用范围，延长使用寿命，常常使用阳极氧化进行处理，在此基础上，阳极氧化也能够改变合金表面颜色，达到美观的效果，作为压铸铝合金，通常情况下含有一定量的硅和铜，这些成分的存在会使得阳极氧化铝合金表面的氧化膜发灰影响着色效果，并且由于铝合金中各金属成分的配比也容易造成表面着色连续性差，颜色不均匀，宏观色差大等问题。

技术实现思路

1、针对现有技术不足，本发明提供一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用，通过调整铝合金成分和添加量来提升铝合金硬度，并且通过调整压铸和热处理工艺来进一步提升后续阳极氧化着色的均匀性，保证铝合金的使用效果。

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、一种压铸铝合金，所述压铸铝合金由以下重量百分数的原料组成：si：0.15%～0.25%、fe：0.2%～0.3%、mg：0.4%～0.6%、mn：1.8%～2.2%、zn：2.8%～3.2%、cu：0.15%～0.2%、zr：0.2%～0.3%、ti：0.1%～0.15%、ag：0.1%～0.15%、混合稀土：0.15%～0.2%，余量为al和不可避免杂质；所述混合稀土为ce与la混合得到，且ce与la的质量比为2～5∶1，且重量百分数含量fe≥si、mg+si≥0.7%。

4、压铸铝合金的制备方法包括以下步骤：

5、s1、将纯铝锭加入炉内加热熔化后，加入银块、铁添加剂、铜米升温熔化，得第一金属液保温备用；

6、s2、将铝硅中间合金、铝锰中间合金、铝锆中间合金、铝钛中间合金、纯锌锭、纯镁锭加热熔融，得第二金属液备用；

7、s3、向第一合金液中加入铝镧铈中间合金，升温熔化后并保温，再倒入第二合金液，保温静置得合金液备用；

8、s4、将精炼剂加入上述合金液中进行精炼后除渣，再进行成分分析，调整合金液各成分含量至合格后压铸，得压铸坯体备用；

9、s5、将上述压铸坯体在350～400℃温度下保温1～2h，后缓慢降温至170～200℃继续保温20～40min，再快速升温至400～450℃，保温20～30min，快速降温至120～150℃后常温冷却，得压铸铝合金。

10、优选的，所述步骤s1中银块、铁添加剂、铜米升温熔化的温度为760～800℃，且于该温度下保温5～10min，后调节温度至720～750℃保温。

11、优选的，所述步骤s3中升温熔化的温度为820～850℃，且倒入的第二合金液温度为850～900℃，后续保温静置的温度为720～750℃。

12、优选的，所述步骤s4中精炼剂为nacl和kcl按照质量比1.8∶2混合得到，且精炼剂的添加量为合金液总质量的0.5%～0.7%，精炼的温度为700～720℃，精炼时间为5～10min。

13、优选的，所述步骤s4中压铸时控制合金液温度在720±5℃。

14、优选的，所述步骤s5中缓慢降温的速率为4～8℃/min，快速升温的速率为20～40℃/min，快速降温的速率为20～40℃/min。

15、压铸铝合金在阳极氧化加工处理中的应用，且压铸铝合金在阳极氧化处理前先采用cnc加工去除合金表面0.1～0.3mm的激冷层，后喷砂打磨再进行阳极氧化处理。

16、本发明提供一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用，与现有技术相比优点在于：

17、本发明通过调节压铸铝合金的成分配比，通过添加ag和稀土金属，（ce、la），并调节fe、si 、mg的含量配比，有效提升材料的力学性能，同时保证材料后续的加工性能，并且通过后续变温处理有效保证铝合金材料在阳极氧化情况下能够形成致密且连续均匀的氧化膜，保证氧化膜颜色的均匀性，提升材料的美观度和综合性能，进一步提升铝合金材料的生产经济价值并扩大压铸铝合金的使用范围。

技术特征：

1.一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述压铸铝合金由以下重量百分数的原料组成：si：0.15%～0.25%、fe：0.2%～0.3%、mg：0.4%～0.6%、mn：1.8%～2.2%、zn：2.8%～3.2%、cu：0.15%～0.2%、zr：0.2%～0.3%、ti：0.1%～0.15%、ag：0.1%～0.15%、混合稀土：0.15%～0.2%，余量为al和不可避免杂质；所述混合稀土为ce与la混合得到，且ce与la的质量比为2～5∶1，且重量百分数含量fe≥si、mg+si≥0.7%；

2.根据权利要求1所述一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s1中银块、铁添加剂、铜米升温熔化的温度为760～800℃，且于该温度下保温5～10min，后调节温度至720～750℃保温。

3.根据权利要求1所述一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中升温熔化的温度为820～850℃，且倒入的第二合金液温度为850～900℃，后续保温静置的温度为720～750℃。

4.根据权利要求1所述一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中精炼剂为nacl和kcl按照质量比1.8∶2混合得到，且精炼剂的添加量为合金液总质量的0.5%～0.7%，精炼的温度为700～720℃，精炼时间为5～10min。

5.根据权利要求1所述一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s4中压铸时控制合金液温度在720±5℃。

6.根据权利要求1所述一种压铸铝合金的制备方法，其特征在于：所述步骤s5中缓慢降温的速率为4～8℃/min，快速升温的速率为20～40℃/min，快速降温的速率为20～40℃/min。

7.一种如权利要求1所述制备方法制备得到的压铸铝合金在阳极氧化加工处理中的应用。

8.根据权利要求7所述应用，其特征在于：所述压铸铝合金在阳极氧化处理前先采用cnc加工去除合金表面0.1～0.3mm的激冷层，后喷砂打磨再进行阳极氧化处理。

技术总结本发明提供一种压铸铝合金及其制备方法和阳极氧化的应用，涉及压铸铝合金技术领域。所述压铸铝合金由Si、Fe、Mg、Mn、Zn、Cu、Zr、Ti、Ag、Ce、La和Al等元素组成，其中Ce与La的质量比为2～5∶1，且重量百分数含量Fe≥Si，Mg+Si≥0.7%，并且在制备过程中将金属成分熔炼成合金液后压铸再热处理得到铝合金。本发明克服了现有技术的不足，通过调整铝合金成分和添加量来提升铝合金硬度，并且通过调整压铸和热处理工艺来进一步提升后续阳极氧化着色的均匀性，保证铝合金的使用效果。技术研发人员：闫俊,范卫忠,高伟全,刘博文,张海泉,陈洪成,杨镇江,周鹤鸣,黄嘉诚,高海波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：2024/6/5