[发明专利]一种铝合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于铝合金领域，更具体地，本发明涉及一种铝合金及其制备方法。

背景技术

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，德国人发明了硬铝合金（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。

发明内容

本发明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。

本发明提供一种铝合金，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。

本发明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：Zn 5-8%，

Mg 1.2-3.2%，

Ga 0.001-0.15%，

V 0.001-0.1%，

Ti 0.001-0.2%，

Si 0.2%以下，

Fe 0.2%以下，

Cu 0.2%以下，

余量为Al及和其它不可避免的杂质元素。

本发明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。本发明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

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种铝合金，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。

本发明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。