一种铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铝合金及其制备方法，以重量百分含量计，所述铝合金含有5‑8%的Zn，1.2‑3.2%的Mg，0.001‑0.15% 的Ga，0.001‑0.1%的V，0.001‑0.2% 的Ti，0.2%以下的Si，0.2%以下的Fe，0.2%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本发明专利技术的铝合金均保持高的屈服强度，达440MPa以上，同时，所有合金均保持良好的阳极氧化性能，氧化膜呈银白色，色泽均匀、鲜亮。

Aluminum alloy and preparation method thereof

The invention provides a Aluminum Alloy and a preparation method thereof, with the weight percentage, the Aluminum Alloy containing 5 8% Zn, 1.2 3.2% Mg, 0.001 0.15% Ga 0.001, 0.1% V, 0.001 0.2% Ti below 0.2% Si, 0.2% Fe, a Cu below 0.2%, more than the amount of impurity elements Al and other unavoidable. The aluminum alloy of the present invention maintains a high yield strength of more than 440MPa, and at the same time, all the alloys maintain good anodic oxidation property, and the oxidation film is silvery white with uniform color and bright color.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金及其制备方法
本专利技术属于铝合金领域，更具体地，本专利技术涉及一种铝合金及其制备方法。
技术介绍
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。20世纪初期，德国人专利技术了硬铝合金（Al-Cu-Mg合金），使得铝的强度提高两倍，从而开始被大量应用于飞机制造和其他军火工业。此后又陆续开发了Al-Mn、Al-Mg、Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg、Al-Zn-Mg等不同成分和热处理状态的铝合金，大大拓展了铝合金的用途，使铝合金在建筑、汽车、铁路、船舶及飞机制造等工业部门的应用得到迅速发展。随着当前通讯行业的高度发达，高强度铝合金在此领域应用需求越来越大，大尺寸、超轻薄为目前电子产品主流。大尺寸、超薄件对铝合金强度有着很高的要求，目前市面上有6000系铝合金材质的大尺寸电子产品，但遭到用户投诉容易弯曲变形，强度不够。在铝合金中添加Zn和Mg的7000系列铝合金显示出铝合金中最高强度，已广泛应用于汽车、铁路、船舶及飞机制造等重型工业部门。随着人们对电子产品的要求，人们开始研究7000系列铝合金在电子产品领域的应用。同时，也希望7000系列铝合金能够通过阳极氧化处理后，表面能获得具有金属光泽的银白色，从而带来高级感和后续上色的多样性，但由于成分原因，7000系列铝合金的阳极氧化膜颜色明显偏黄色，直接影响外观和后续上色效果。
技术实现思路
本专利技术旨在针对上述高强度铝合金在阳极氧化方面存在的缺陷，提供一种适合阳极氧化的高强度铝合金，不仅具有较高的机械强度，而且阳极氧化性能良好，阳极氧化后呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好。本专利技术提供一种铝合金，以重量百分含量计，所述铝合金含有5-8%的Zn，1.2-3.2%的Mg，0.001-0.15%的Ga，0.001-0.1%的V，0.001-0.2%的Ti，0.2%以下的Si，0.2%以下的Fe，0.2%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术还提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料熔融制备铝合金铸锭，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金铸锭的组分及重量含量为：Zn5-8%，Mg1.2-3.2%，Ga0.001-0.15%，V0.001-0.1%，Ti0.001-0.2%，Si0.2%以下，Fe0.2%以下，Cu0.2%以下，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术提供的铝合金强度高，屈服极限达440MPa以上，并且其阳极氧化性能良好，经硫酸浴阳极氧化后氧化膜厚度达8-18μm，并且该膜透明度高，呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种铝合金，以重量百分含量计，所述铝合金含有5-8%的Zn，1.2-3.2%的Mg，0.001-0.15%的Ga，0.001-0.1%的V，0.001-0.2%的Ti，0.2%以下的Si，0.2%以下的Fe，0.2%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。为了增强合金力学性能及阳极氧化表面效果，进一步地优选为：以重量百分含量计，所述铝合金，含有6.3-6.9%的Zn，1.6-2.2%的Mg，0.008-0.1%的Ga，0.005-0.1%的V0.01-0.1%的Ti，0.1%以下的Si，0.1%以下的Fe，0.1%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。本专利技术系统的研究了各种合金化元素对阳极氧化颜色的影响，如Mn、Cu、Fe、Si、Cr，Zr等，这些元素虽然起到了细化晶粒、固溶强化作用，但若含量控制不得当会严重影响阳极氧化的表面效果。如Mn元素过多使得合金阳极氧化颜色泛棕色（粉色）；Cu、Cr元素均会导致合金阳极氧化后颜色发黄，尤其是Cr对颜色影响极为敏感，0.2wt.%含量即可导致氧化膜明显变色；过量的Fe、Si、Zr能使合金氧化后失去原本鲜亮的银白色，而呈现出暗灰色，严重时发黑。本专利技术提供的铝合金属于Zn-Mg强化的7000系变形铝合金范畴，Zn和Mg的加入并不会剧烈降低合金阳极氧化膜的光泽度，更不会导致合金氧化膜变色，合金主要为MgZn2相和Al2Mg3Zn3相沉淀强化。Ga元素加入合金能够活化铝表面，提高铝阳极氧化效率和氧化膜生成的均匀性，铝合金阳极氧化是一个氧化膜向铝基体扩散生成与表面膜溶解的动态过程，Ga元素能与其他元素形成低共熔混合物，附着在氧化膜阻挡层，破坏表面钝化膜，提高铝氧化的反应活性，从而促进氧化膜的生成均匀向铝基体推进；另外，Ga元素最终溶解于电解溶液中，不会对氧化膜产生任何不利影响。V和Ti加入合金中，能生成Al11V和Al3Ti难溶化合物，均具有很好的细化晶粒及提高再结晶温度的作用，提高了合金综合性能；并且，V和Ti不会影响合金阳极氧化膜外观质量。Si、Fe及Cu含量均在0.2%以下，既起到了很好的强化合金，提高力学性能的作用，又不会影响阳极氧化效果。本专利技术中，以重量百分含量计，所述其它不可避免的杂质元素中，Cr的含量少于0.02%，Zr的含量少于0.1%，Mn的含量少于0.1%，其余单个含量少于0.05%，合计含量少于0.15%。本专利技术的铝合金强度高，屈服极限达440MPa以上，并且其阳极氧化性能良好，经硫酸浴阳极氧化后氧化膜厚度达8-18μm，并且该膜透明度高，呈银白色，色泽鲜亮、均匀，一致性好。本专利技术还提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料熔融制备铝合金铸锭，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金铸锭的组分及重量含量为：Zn5-8%，Mg1.2-3.2%，Ga0.001-0.15%，V0.001-0.1%，Ti0.001-0.2%，Si0.2%以下，Fe0.2%以下，Cu0.2%以下，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。在本专利技术所述的方法中，进一步包括将所述铝合金铸锭进行成型为铝合金件。本专利技术中，所述成型的方法没有特别的限制，可以为本领域常用的各种合金成型方法，在本专利技术中进一步优选所述成型的方法为轧制成型或挤出成型。在本专利技术中，所述轧制成型的条件为：在475-530℃进行轧制加工，得到轧制板材。所述挤压成型的条件为：485-540℃进行挤出加工，得到挤出型材。本专利技术中，在成型之前，还包括对铝合金铸锭进行均匀化处理；均匀化处理可以消除成分、组织偏析等铸造缺陷，使合金成分均质性更好。所述均匀化处理的方法为：将铝合金铸锭在410-430℃保温2-4小时，再加热到460-480℃保温12-16小时。本专利技术中，在成型之后还包括对铝合金件进行固溶处理；固溶处理的效果可以使合金元素充分固溶，形成过饱和固溶体，为沉淀（析出）强化做好组织准备。所述固溶处理的温度为465-485℃，时间为0.5-1.5h。本专利技术中，在所述固溶处理之后对铝合金件进行人工时效处理；人工时效处理可以使过饱和固溶体分解析出强化相，弥散分布于合金组织，强化合金。所述人工时效处理工艺为：在95-105℃保温4-6小时，然后，再加热到1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有5‑8%的Zn，1.2‑3.2%的Mg，0.001‑0.15% 的Ga，0.001‑0.1%的V，0.001‑0.2% 的Ti，0.2%以下的Si，0.2%以下的Fe，0.2%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。

【技术特征摘要】
2015.12.21 CN 20151097146031.一种铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有5-8%的Zn，1.2-3.2%的Mg，0.001-0.15%的Ga，0.001-0.1%的V，0.001-0.2%的Ti，0.2%以下的Si，0.2%以下的Fe，0.2%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。2.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述铝合金含有6.3-6.9%的Zn，1.6-2.2%的Mg，0.008-0.1%的Ga，0.005-0.1%的V，0.01-0.1%的Ti，0.1%以下的Si，0.1%以下的Fe，0.1%以下的Cu，余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，以重量百分含量计，所述其它不可避免的杂质元素中，Cr的含量少于0.02%，Zr的含量少于0.1%，Mn的含量少于0.1%，其余单个含量少于0.05%，合计含量少于0.15%。4.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述铝合金的屈服极限大于440MPa。5.一种铝合金的制备方法，其特征在于：该方法包括将铝合金原料熔融制备铝合金铸锭，所述铝合金原料的组成使...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，吴波，李江恒，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44