一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金、制備方法和結(jié)構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金及該鋁合金的制備方法，該鋁合金具有按質(zhì)量計(jì)l%?2%WMn、l%?2%WNi、l%?3%WZn、0.8%?2%的Mg、0.05%?0.3%的Sc、0.05%?0.2%的Zr、90%?95%的A1、小于0.15%的Fe、Si雜質(zhì)。本發(fā)明還公開了一種含該鋁合金材料的結(jié)構(gòu)件。本發(fā)明的鋁合金強(qiáng)度、陽極氧化和壓鑄性能好，該鋁合金可用于制作滿足高外觀和性能要求的薄壁類殼體構(gòu)件。
【專利說明】-種含鈧可氧化壓鑄鋁合金、制備方法和結(jié)構(gòu)件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋁合金，特別是涉及一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金、制備方法和含 有該鋁合金的結(jié)構(gòu)件。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的壓鑄鋁合金主要為Al-Si、Al-Mg、Al-Zn等系列合金，Al-Si系列合金因?yàn)?存在較高的Si含量，該系合金流動(dòng)性最好，因此應(yīng)用最為廣泛，但由于硅對(duì)陽極氧化有不 利的影響，使得它在外觀件的應(yīng)用上存在較大的局限。
[0003] Al-Mg系合金可進(jìn)行陽極氧化，但Mg易造成鑄件熱脆，流動(dòng)性不佳，不利于薄壁件 的壓鑄。Al-Zn系強(qiáng)度較高，但也存在熱裂傾向，鑄造性能也不佳。
[0004] 針對(duì)上述問題，近年來也有不少研究機(jī)構(gòu)在以下方面進(jìn)行了研究
[0005] 1、如針對(duì)Al-Si系列進(jìn)行優(yōu)化，希望解決該系列合金的陽極氧化問題，但事實(shí)證 明，除了可實(shí)現(xiàn)黑色陽極氧化外，其他顏色的氧化仍舊不能實(shí)現(xiàn)，這對(duì)需要裝飾性外觀的殼 體來說，應(yīng)用有限。
[0006] 2、進(jìn)行新型壓鑄鋁的研究，如Al-Mn-C0系列，具有較好的陽極氧化性能，但其鑄 造性能仍舊遠(yuǎn)差于Al-Si系列，且其強(qiáng)度不高，尤其不能滿足薄壁件對(duì)于力學(xué)性能的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的主要目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度、陽極氧化和壓鑄 性能好的鋁合金及其制備方法，該鋁合金可用于制作滿足高外觀和性能要求的薄壁類殼體 構(gòu)件。
[0008] 另一目的是提供一種含有所述鋁合金材料的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)件。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0010] 一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金，具有按質(zhì)量計(jì)1 %?2 %的Mn、1 %?2 %的Ni、1 %? 3% 的 Ζη、0· 8%?2% 的 Mg、0. 05%?0· 3% 的 Sc、0. 05%?0· 2% 的 Zr、90%?95% 的 A1、 小于0. 15%的Fe、Si雜質(zhì)。
[0011] 所述鋁合金的組分優(yōu)選選自以下任一種組合：
[0012] 具有按質(zhì)量計(jì)1%的]?11、1%的附、1.2%的211、0.8%的]\%、0.08%的3(3、0.12%的 Zr ；
[0013] 具有按質(zhì)量計(jì) 1% 的 Mn、l% 的 Ni、2.5% 的 Ζη、1·2% 的 Mg、0. 1%的 Sc、0. 15%的 Zr ；
[0014] 具有按質(zhì)量計(jì) 1%的 Mn、l%的 Ni、l. 5%的 Ζη、0· 8%的 Mg、0. 08%的 Sc、0. 11%的 Zr0
[0015] 具有按質(zhì)量計(jì)1.8%的]^、1.5%的附、3%的211、1.5%的]\%、0.05%的3(3、0.11% 的Zr。
[0016] 優(yōu)選地，Zn和Mg的總含量在2%?5%，同時(shí)Zn/Mg在1.5?2. 5范圍內(nèi)。
[0017] 優(yōu)選地，所含雜質(zhì)含量小于0. 5 %。
[0018] 一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)件，是含有所述的鋁合金材料的結(jié)構(gòu)件。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] 通過本發(fā)明的Mn、Ni、Zn、Mg、Sc、Zr、Al合金元素配比組合，使得本發(fā)明的鋁合金 同時(shí)獲得可陽極氧化、可壓鑄、和較高強(qiáng)度的綜合性能。其中采用Mn、Ni、Sc等合金元素而 非Si元素，可以達(dá)到壓鑄性能和可陽極氧化性能俱佳的效果；優(yōu)選添加一定量配比的Zn, Mg元素，特別是按Zn和Mg的總含量在2%?5%且Zn :Mg在1. 5?2. 5的配比，能夠在保 證較好的鑄造性能的基礎(chǔ)上，顯著提高合金強(qiáng)度。在上述范圍內(nèi)，經(jīng)大量研究還發(fā)現(xiàn)幾種特 別優(yōu)選的實(shí)施例的組分配比，實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，這幾種實(shí)施例能夠取得尤為突出的綜合效果。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的， 而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金包含1%?2%的Mn, 1%?2% 的 Ni, 1%?3%的 Ζη，0· 8%?2%的 Mg，0. 05%?0· 3%的 Sc，0. 05%?0· 2%的 Zr,以及 90%?95%的A1。其它單個(gè)雜質(zhì)含量小于0.5%。Zn、Mg、Ni、Mn、Sc、Zr元素同時(shí)作為鋁 合金元素添加，并按上述的比例配制，所制備的合金可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、可陽極氧化、可 壓鑄的綜合性能。Zn和Mg為本合金組分中的強(qiáng)化元素，主要形成MgZn2,能夠提高鋁合金 的強(qiáng)度。Zn和Mg存在的熱裂傾向易使合金壓鑄性能變差，優(yōu)選實(shí)施例中，使Zn和Mg的總 含量控制在2%?5%且Zn/Mg控制在1. 5?2. 5范圍內(nèi)，能達(dá)到最佳的強(qiáng)化效果，并保持 較好的壓鑄性能。本合金還特別添加1?2% Ni,其在本合金中能有效減少合金對(duì)模具的 熔蝕，降低合金粘膜性，提高壓鑄性能，尤其所得鑄件經(jīng)拋光能獲得光潔的表面，由此還可 提高合金的陽極氧化性。同時(shí)，稀土 Sc的添加，具有很強(qiáng)的彌散強(qiáng)化效果，能夠細(xì)化晶粒， 提高強(qiáng)度、硬度，增加合金的流動(dòng)性，提高壓鑄性能。添加1 %?2%的Mn可有效起到強(qiáng)化 和耐蝕的作用，能降低雜質(zhì)Fe的不利影響。添加 Zr能提高合金陽極氧化性能，且有利于細(xì) 化晶粒，提高強(qiáng)度。通過降低Fe、Si以及其他雜質(zhì)含量，提高合金純凈度，可以提高合金的 陽極氧化性能。
[0023] 在一種優(yōu)選實(shí)施例中，鋁合金具有按質(zhì)量計(jì)1 %的Mn、1 %的Ni、1. 2 %的Zn、0. 8 % 的]\%、0.08%的3。、0.12%的21·。
[0024] 在另一種優(yōu)選實(shí)施例中，具有按質(zhì)量計(jì)1 %的Mn、1 %的Ni、2. 5 %的Zn、1. 2 %的 1%、0.1%的3。、0.15%的21·;
[0025] 在又一種優(yōu)選實(shí)施例中，具有按質(zhì)量計(jì)1 %的Mn、1 %的Ni、1. 5 %的Ζη、0. 8 %的 Mg、0. 08%的 Sc、0. 11%的 Zr。
[0026] 在另一種優(yōu)選實(shí)施例中，具有按質(zhì)量計(jì)1. 8 %的Mn、1. 5 %的Ni、3 %的Zn、1. 5 %的 1%、0.05%的3。、0.11%的21·。
[0027] 本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金尤其適于采用以下方法制備以獲得最佳性能。
[0028] 將純鋁置于熔煉爐中升溫至800°C，隨后加入純ZruAl-Ni中間合金、Al-Mn中間合 金、Al-Sc中間合金、Al-Zr中間合金，熔化后降溫至650?670°C，加入純鎂，將純鎂壓入熔 體底部2?3分鐘，直至純鎂熔化，再次升溫至730?750°C，同時(shí)加入精煉劑進(jìn)行精煉除 渣，靜置IOMin后澆注。
[0029] 上述實(shí)施例制備的合金實(shí)測(cè)性能數(shù)據(jù)如下表1。
[0030] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種含鈧可氧化壓鑄鋁合金，其特征在于：具有按質(zhì)量計(jì)1%?2%的Mn、l%?2% 的Ni、l%?3% 的Ζη、0· 8%?2% 的Mg、0. 05%?0· 3% 的 Sc、0. 05%?0· 2% 的 Zr、90%? 95%的A1、小于0· 15%的Fe、Si雜質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的含鈧可氧化壓鑄鋁合金，其特征在于：所述鋁合金的組分選自 以下任一種組合： 具有按質(zhì)量計(jì) 1%的 Mn、l%的 Ni、L 2%的 Ζη、(λ 8% 的 Mg、0. 08%的 Sc、0. 12%的 Zr ; 具有按質(zhì)量計(jì) 1%的 Mn、l%的 Ni、2. 5%的 Zn、L 2%的 Mg、0. 1%的 Sc、0. 15%的 Zr ; 具有按質(zhì)量計(jì)1%的血、1%的附、1.5%的211、0.8%的]\%、0.08%的3(3、0.11%的21·。 具有按質(zhì)量計(jì)1.8%的]^、1.5%的附、3%的211、1.5%的]\%、0.05%的5(3、0.11%的 Zr0
3. 如權(quán)利要求1至2任一項(xiàng)所述的含鈧可氧化壓鑄鋁合金，其特征在于，Zn和Mg的總 含量在2%?5%，同時(shí)Zn/Mg在1.5?2. 5范圍內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的含鈧可氧化壓鑄鋁合金，其特征在于，所含雜質(zhì)含量 小于0. 5 %。
5. -種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)件，其特征在于：是含有如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的鋁合 金材料的結(jié)構(gòu)件。
6. 如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的含鈧可氧化壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，包 括：將純鋁置于熔煉爐中升溫至800°C，隨后加入純Zn、Al-Ni中間合金、Al-Mn中間合金、 Al-Sc中間合金、Al-Zr中間合金，熔化后降溫至650?670°C，加入純鎂，將純鎂壓入熔體 底部2?3分鐘，直至純鎂熔化，再次升溫至730?750°C，同時(shí)加入精煉劑進(jìn)行精煉除渣， 靜置IOMin后澆注。
【文檔編號(hào)】C22C21/00GK104213002SQ201410475477
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】范曦, 王長(zhǎng)明, 謝守德 申請(qǐng)人:東莞勁勝精密組件股份有限公司, 東莞華晶粉末冶金有限公司