鋁合金及其陽(yáng)極氧化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金及其陽(yáng)極氧化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的陽(yáng)極氧化技術(shù)，一般采用5系列和6系列鋁合金做陽(yáng)極氧化來實(shí)現(xiàn)對(duì)鋁材表面的保護(hù)，但由于5系和6系鋁合金成分的原因，5系和6系鋁合金材料強(qiáng)度較低，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上受到很多限制。7系列的高強(qiáng)鋁合金強(qiáng)度高，但是，現(xiàn)有技術(shù)中，7系列的高強(qiáng)鋁合金一般采用電泳等其他的表面處理，如對(duì)7系列的高強(qiáng)鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化，其表面容易生成料紋，外光表現(xiàn)力不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種鋁合金，可以同時(shí)具有高強(qiáng)度及較好光澤。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種鋁合金的陽(yáng)極氧化方法，可以得到同時(shí)具有高強(qiáng)度及較好光澤的鋁合金。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明實(shí)施例的目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下:
[0006]一種鋁合金，由如下質(zhì)量百分含量的成分組成:Zn 5.0%?5.4%、Mg0.9%?1.2%, Cu〈0.05%、Si〈0.05 Fe<0.1 %, Μη<0.05%, Zr<0.1 Ti〈0.05%、其他雜質(zhì)<0.15%，其余為 Al。
[0007]一種鋁合金的陽(yáng)極氧化方法，包括依次進(jìn)行的脫脂處理、第一次剝黑膜處理、化學(xué)拋光處理、第二次剝黑膜處理、陽(yáng)極氧化處理、封孔處理和烘干處理的步驟。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金在消除形成的化合相對(duì)料紋的影響的同時(shí)，具有較高的強(qiáng)度。
[0009]本發(fā)明實(shí)施例提供的鋁合金的陽(yáng)極氧化方法，使得鋁合金在陽(yáng)極氧化后不會(huì)出現(xiàn)料紋，表面光澤度好，并且具有較高的強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0010]圖1為AlZnMgCu強(qiáng)化相的表觀不意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的陽(yáng)極氧化后的鋁合金的表面效果圖；
[0012]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的陽(yáng)極氧化后的鋁合金的表面效果圖；
[0013]圖4為本發(fā)明實(shí)施例3的陽(yáng)極氧化后的鋁合金的表面效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明提供了一種鋁合金，由如下質(zhì)量百分含量的成分組成:Zn5.0%?5.4%、Mg 0.9%?1.2%、Cu〈0.05%、Si〈0.05%、Fe〈0.1%、Μη〈0.05%,Zr<0.l%、Ti〈0.05%、其他雜質(zhì)〈0.15%，其余為Al。
[0016]優(yōu)選的，該鋁合金由如下質(zhì)量百分含量的成分組成:Zn 5.15%?5.197%、Mg
0.900%?0.980%, Cu<0.0015%, Si<0.0464%, Fe<0.0990%, Μη〈0.0019%, Zr<0.1%,Ti<0.028%、其他雜質(zhì)〈0.15%，其余為Al。
[0017]本發(fā)明的鋁合金是以鋁鋅鎂為主的鋁合金材料。鋁合金中的強(qiáng)化相主要為Zn2Mg相以及AlZnMgCu相，兩者在合金中形成的不同的強(qiáng)化區(qū)。但AlZnMgCu相在合金中形成的強(qiáng)化區(qū)在陽(yáng)極氧化過程中表現(xiàn)出嚴(yán)重的料紋，或者成為鋁擠紋，如圖1所示。因此，為了實(shí)現(xiàn)較好的光澤效果，應(yīng)盡量控制AlZnMgCu的含量。此外，銅含量越低對(duì)煙花效果越好，如果銅含量高，陽(yáng)極氧化后將出現(xiàn)料紋，因此，本發(fā)明控制Cu的含量〈0.05%。另外S1、Fe、Mn三者和Al形成的金屬化合物使得氧化膜變灰暗，因此，本發(fā)明控制Si含量〈0.05%，F(xiàn)e含量〈0.1%，Mn含量〈0.05%。基于上述論述，本發(fā)明的銷合金中應(yīng)盡量形成Zn2Mg強(qiáng)化相，Zn和Mg的含量選擇可以通過Zn2Mg的原子比得到，通過式65X2/24 = 5.4確定兩者的質(zhì)量比。因此，可控制Zn和Mg的質(zhì)量比為5?6，優(yōu)選Zn和Mg的質(zhì)量比為5.4。通過上述成分的設(shè)計(jì)，本發(fā)明的鋁合金在消除其他化合相對(duì)料紋的影響的同時(shí)，具有較高的強(qiáng)度。
[0018]本發(fā)明還提供了一種鋁合金的陽(yáng)極氧化方法，包括依次進(jìn)行的脫脂處理、第一次剝黑膜處理、化學(xué)拋光處理、第二次剝黑膜處理、陽(yáng)極氧化處理、封孔處理和烘干處理的步驟。
[0019]在脫脂處理的步驟之前還可以包括噴砂處理的步驟。噴砂處理的步驟中可以選擇密度為2.5kg/cm2的150 #鋯砂。噴砂處理后再進(jìn)行陽(yáng)極氧化后的鋁合金與不噴砂直接進(jìn)行陽(yáng)極氧化的鋁合金相比，噴砂處理后的鋁合金表面呈啞光色，沒有噴砂的鋁合金表面有反光。因此，可根據(jù)對(duì)外觀的具體要求，選擇噴砂或者不噴砂處理。
[0020]脫脂處理的步驟中，采用磷酸三鈉在堿性條件下脫脂。脫脂處理的溫度為50?60°C，時(shí)間為2?4min，優(yōu)選的，脫脂處理的溫度為55°C，時(shí)間為3min。
[0021]在第一次剝黑膜處理和第二次剝黑膜處理的步驟中，采用硝酸剝黑膜。剝黑膜處理的溫度為室溫，時(shí)間為30?90s，優(yōu)選的，時(shí)間為lmin。
[0022]在化學(xué)拋光處理的步驟中，拋光劑采用純磷酸，其比重為1.69?1.71g/mLo化學(xué)拋光處理的溫度為100?110°C，優(yōu)選為100°C，時(shí)間為7?15s?；瘜W(xué)拋光可以提高鋁合金表面的光澤度?；瘜W(xué)拋光的時(shí)間越長(zhǎng)，化學(xué)腐蝕越多，光澤度越好。但是，由于料紋是率先形成于鋁合金材料的內(nèi)部，因此，隨著化學(xué)拋光時(shí)間的延長(zhǎng)，化學(xué)腐蝕的增多，內(nèi)部的料紋隨著其表面的材料的腐蝕損失而呈現(xiàn)出來。因此，需要根據(jù)化學(xué)拋光之前的光澤度及料紋的深度來選擇合適的化學(xué)拋光時(shí)間。當(dāng)化學(xué)拋光之前的鋁合金的表面光澤較高時(shí)，則化學(xué)拋光的時(shí)間可以較短，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)確定化學(xué)拋光的最短時(shí)間為7秒則可以滿足表面光澤度高及無料紋的要求。當(dāng)化學(xué)拋光前的鋁合金的光澤較低時(shí)，則延長(zhǎng)化學(xué)拋光的時(shí)間，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)確定化學(xué)拋光的時(shí)間最長(zhǎng)為15秒；如果超過15秒，則鋁合金表面出現(xiàn)線條狀的料紋。經(jīng)過化學(xué)拋光的步驟，鋁合金表面的光澤為45?50。
[0023]陽(yáng)極氧化處理的步驟中，氧化劑為濃度為200?220g/L的硫酸。陽(yáng)極氧化處理的溫度為18?20°C，電壓為8?10V，時(shí)間為40?50min。陽(yáng)極氧化的電壓越大，膜孔越大，其晶向趨向越大，導(dǎo)致料紋越嚴(yán)重，因此控制陽(yáng)極氧化的電壓為8?10V，可以同時(shí)滿足陽(yáng)極氧化的效果和避免料紋的影響。陽(yáng)極氧化后的膜厚對(duì)于鋁合金的外觀有一定影響，氧化膜越厚，其電化學(xué)作用就越大，對(duì)材料里層的腐蝕越大，其料紋等材料缺陷越嚴(yán)重，因此，需要控制陽(yáng)極氧化后的膜厚。本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)確定陽(yáng)極氧化后的膜厚為8?ΙΟμπι時(shí)效果最好。陽(yáng)極氧化的時(shí)間越長(zhǎng)，膜厚越大，為了控制陽(yáng)極氧化后的膜厚滿足上述限定，因此，控制陽(yáng)極氧化處理的時(shí)間定為40?50min。下面以具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說明。
[0024]實(shí)施例1
[0025]實(shí)施例1的鋁合金由如下質(zhì)量百分含量的成分組成:Zn 5.0%, Mg 0.9%、Cu0.0018%, Si 0.021、Fe 0.0649,Mn 0.