一種可氧化著色的壓鑄鋁合金的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可氧化著色的壓鑄鋁合金，屬于壓鑄鋁合金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾多手機金屬外觀件的生產(chǎn)都采用CNC加工方法成型，由于生產(chǎn)工序多加工效率 低使得工廠設(shè)備投資門檻高，交貨周期長，生產(chǎn)成本高，而交貨周期長和成本高又直接影響 到手機生產(chǎn)廠商的設(shè)計選型和市場營銷?，F(xiàn)在手機外觀件越來越向大屏，多彩，超薄，曲面 豐富等方向發(fā)展，但設(shè)計時卻又受制于加工難度不能實現(xiàn)；同時常用的CNC工藝常用鋁材 6063、6061的強度也越來越滿足不了設(shè)計要求。因此手機生產(chǎn)廠商及其配套加工廠都在致 力于尋找一種高性能合金，既能滿足復雜薄壁外觀件的簡單成型又能滿足外觀面的多彩化 處理。雖然研究者眾多，但到目前為止能真正轉(zhuǎn)換為工業(yè)化生產(chǎn)的暫還沒有，其根本原因在 于開發(fā)的壓鑄合金在后續(xù)的處理中表現(xiàn)出太多缺陷致使生產(chǎn)的成品率太低而且質(zhì)量不穩(wěn) 定，與CNC工藝相比表現(xiàn)不出其優(yōu)越性，而且還不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，開發(fā)一種可氧化著色的壓鑄鋁合金，既能滿足復雜薄 壁外觀件的簡單成型又能滿足外觀面的多彩化處理。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是，提供一種可氧化著色的壓鑄鋁合金，各組分的質(zhì)量百分含 量為1-5%]\%、0.1-0.5%]?11、0.1-0.4%￥、0.1-0.4%〇6、0.1-0.4%1^、0.1-0.5%11，余量為 Al〇
[0005] 進一步地，壓鑄鋁合金中Mg的質(zhì)量百分含量為2-3%。
[0006] 進一步地，壓鑄鋁合金中Μη的質(zhì)量百分含量為0.1-0.3%。
[0007] 進一步地，壓鑄鋁合金中Υ的質(zhì)量百分含量為0.1-0.2%。
[0008] 進一步地，壓鑄鋁合金中Ce的質(zhì)量百分含量為0.1 -0.2 %。
[0009 ] 進一步地，壓鑄鋁合金中La的質(zhì)量百分含量為0.1 -0.2 %。
[0010] 進一步地，壓鑄鋁合金中Ti的質(zhì)量百分含量為0.1-0.3%。
[0011] 要實現(xiàn)壓鑄鋁合金的氧化著色首先就排除了含硅銅鋅合金元素的壓鑄鋁合金系 列只剩下鋁鎂系合金可以滿足氧化著色的要求。但是要實現(xiàn)薄壁復雜結(jié)構(gòu)件的壓鑄又必須 合金的流動性能夠媲美鋁硅12合金、而且結(jié)晶溫度區(qū)間要窄、收縮率小、熱裂傾向小、同時 具有一定的強韌性和彈性模量。為實現(xiàn)氧化著色的穩(wěn)定和色彩鮮艷對如Fe、Si、Cu、Mn、Zn、 Sn等合金元素要控制在一定成分范圍內(nèi)。
[0012] 通過多年在特殊合金領(lǐng)域的成功開發(fā)經(jīng)驗，花了大量精力對手機外觀件的合金材 料進行了深入研究和探討，并對相應的工藝實現(xiàn)做了反復的試驗和調(diào)整，已經(jīng)研制出一種 具有令人滿意性能的鋁合金，通過合理的工藝調(diào)整和改善，該合金在壓鑄中表現(xiàn)出令人驚 訝的成型性和低缺陷率，同時具備可氧化著色等多種表面處理的特點，從而使得用簡單方 法成型手機外觀件成為可能。
[0013] 通過對Al-(2-3)Mg合金添加Ti/Y/Ce/La等合金元素改善了合金性能，獲得了可以 媲美AlSil2合金的流動性和其他鑄造性能，并保持了原來合金的中強高延伸率高耐蝕性。 最終確定的合金成分為各組分的質(zhì)量百分含量為41-(1-5)1^-(0.1-0.5)111-(0.1-0.4)￥-(0.1-0.4)〇6-(0.1-0.4)1^-(0.1-0.5)1^，成分優(yōu)選為厶1-(2-3)]\^-(0.1-0.3)]\111-(0.1-0.2)Y-(0.1-0.2)Ce-(0.1-0.2)La-(0.1-0.3)Ti。上述結(jié)構(gòu)式中的各元素前的括號內(nèi)表示 的對應元素的質(zhì)量百分含量。
[0014] 本發(fā)明將該系列鋁合金用符號YL3XC表示，YL3XC鋁合金已經(jīng)成功應用于手機外殼 的壓鑄一體成型試制。
[0015] 鋁鎂主要元素在該成分下形成α固溶相（簡稱α相），其他成分相互作用形成類似細 胞壁的晶界。該晶界不是組織的薄弱部位、半連續(xù)形貌、其形成的復雜相在電化學條件下不 影響氧化著色性能。在熔體結(jié)晶過程中，復雜相某些成分在先期析出并形成結(jié)晶成分過冷 帶動α相結(jié)晶、而α相固溶的其他復雜相成分在結(jié)晶中析出形成新的成分過冷、如此循環(huán)使 該合金的結(jié)晶行為類似偽共晶，得到了該合金良好的結(jié)晶流動性。
[0016] 復雜相形成的半連續(xù)晶界是高強韌性晶界、在結(jié)晶中錨住α相長大。因而形成了致 密組織和合金的高延伸性、而且在自然時效過程中還有部分析出形成了合金的中高強度。
[0017] 當然，當鈦與其他元素的比例不對時會形成高溫質(zhì)點而不能形成韌性的半連續(xù)晶 界相、相對的也就不能構(gòu)成結(jié)晶時的偽共晶行為，也就不能形成熔體到結(jié)晶時的流動性，同 時不能形成合金的高延伸率和影響合金的氧化著色行為(會形成局部色差）。
[0018] 該合金具有以下性能：
[0019] a、該合金屬于中強高抗蝕鋁合金、既適合壓力加工也適合壓鑄。
[0020] 壓鑄態(tài)下強度高達300MPa，比6063、6061合金強度都高，更適合薄壁件，超薄件，其 彈性和塑性適合手機產(chǎn)品對螺絲孔、卡位和折彎等要求。
[0021] b、該合金具備與6063、6061合金類似的表面處理性能、適合現(xiàn)行的工業(yè)規(guī)模表面 處理。
[0022]c、該合金具備與ADC12類似的壓鑄性能，能適合規(guī)模壓鑄工業(yè)化生產(chǎn)，但需要與之 配套的壓鑄工藝。
[0023]d、該合金具有超過ADC12的壓鑄致密性，相當于熱室壓鑄的鋅合金組織，因而使后 續(xù)加工暴露的壓鑄組織缺陷少，得以讓壓鑄式外觀件工業(yè)化生產(chǎn)具有穩(wěn)定可靠性。
[0024] 本發(fā)明公開的鋁合金具有強度高，耐腐蝕性能好，可電化學表面處理，適用于擠 壓、鍛造及壓鑄等成形工藝。因此該系列鋁合金將在航空器材、軌道交通、汽車制造、電器及 電子消費品制造等領(lǐng)域廣泛應用，同時在制備工藝及成形工藝上有進一步挖掘的潛力。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0026] 實施例1
[0027] 本實施例提供一種可氧化著色的壓鑄鋁合金，合金成分為41-2.51^_0.2111-0.15Y-0.18Ce-0.16La-0.25Ti。將該鋁合金與市場上的ADC6鋁合金的性能作比較，結(jié)果如 下表1:
[0028] 表1YL3XC與ADC6鋁合金性能對比
【主權(quán)項】
1. 一種可氧化著色的壓鑄錯合金，其特征在于，各組分的質(zhì)量百分含量為l-5%Mg、0. Ιο · 5%Mn、0 · 1-0 · 4%Y、0 · 1-0 · 4%Ce、0 · 1-0 · 4%La、0 · 1-0 · 5%Ti，余量為A1。2. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中Mg的質(zhì)量百分含量為 2-3% 〇3. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中Μη的質(zhì)量百分含量為 0.1-0.3%〇4. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中Υ的質(zhì)量百分含量為 0.1-0.2%〇5. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中Ce質(zhì)量百分的含量為 0.1-0.2%〇6. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中La質(zhì)量百分的含量為 0.1-0.2%〇7. 如權(quán)利要求1所述的壓鑄鋁合金，其特征在于，壓鑄鋁合金中Ti質(zhì)量百分的含量為 0.1-0.3%〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可氧化著色的壓鑄鋁合金，該壓鑄鋁合金中各組分的質(zhì)量百分含量為1-5%Mg、0.1-0.5%Mn、0.1-0.4%Y、0.1-0.4%Ce、0.1-0.4%La、0.1-0.5%Ti，余量為Al。該壓鑄鋁合金既能滿足復雜薄壁外觀件的簡單成型又能滿足外觀面的多彩化處理。
【IPC分類】C22C21/06
【公開號】CN105463270
【申請?zhí)枴緾N201610004503
【發(fā)明人】熊超
【申請人】熊超
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月6日