一種鋁合金的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種合金,尤其涉及一種鋁合金。
【背景技術】
[0002] 近年來,伴隨著變形鋁合金在電子領域的應用推廣與發展,對外觀裝飾性具有嚴 格要求的鋁合金殼體材料逐漸往高強度、高韌性方向發展。
[0003] 目前,在國內外在生產該類產品時,為了兼顧產品的裝飾性能,普遍采用傳統的 6XXX合金作為電子產品的外殼材料。6XXX變形鋁合金雖然在陽極氧化加工能夠獲得美觀 的裝飾膜,但是強度和韌性偏低,難以滿足電子產品對材料越來越高的要求。
[0004] 為了解決強度與外觀裝飾性的問題,近年來大量的研究機構著手研究同時兼具高 強度與高裝飾性的新材料。在變形鋁合金中,高強度的變形鋁合金以7XXX系為典型代表, 7XXX系變形合金作為一種典型的時效強化型合金,其強度主要依賴于合金在時效過程中沉 淀析出的MgZn2相、與基體呈共格關系的GP區或呈半共格關系的n'相。在7XXX系變形 鋁合金中,適當的提高合金中的Mg元素的含量、增大Zn/Mg的質量分數比值,有助于提升合 金中的沉淀強化相的體積分數,改善合金的強度。研究表明,添加Mg、Zn元素的Al-Mg-Zn 系列7XXX系變形合金,其抗應力腐蝕能力和抗剝落腐蝕能力遠遠低于6XXX變形鋁合金,這 一類合金在耐腐蝕方面的缺陷制約了陽極氧化加工,降低了材料的裝飾性能。
[0005] 為了進一步提高材料強度并且提高7XXX變形鋁合金的抗應力腐蝕能力,在7XXX 變形錯合金內添加一定含量的Cu元素,該類合金為Al-Zn-Mg-Cu合金,Cu元素的加入,一 方面能夠提高基體電位、減少基體與晶界析出相的電位差而改善合金的耐腐蝕性能,另一 方面能夠通過沉淀析出具有A12Cu化學成分組成、與基體半共格關系的0'相而對合金的 強化起到補充作用,Cu元素的添加雖然在一定程度上改善了材料的強度及抗應力腐蝕和抗 剝落腐蝕能力,但是經過大量試驗表明,在7XXX系Al-Zn-Mg-Cu合金中伴隨著合金中Cu元 素質量分數的增加,合金在陽極氧化時會出現異色現象,銀白氧化時實際氧化效果是偏金 黃色,偏色的程度與Cu元素的質量分數成正比例關系,研究還表明過量Cu元素的加入會嚴 重干擾晶粒內部腐蝕的均一性,使得材料經過陽極氧化加工形成的氧化膜細膩度下降,降 低裝飾美觀性。7XXX變形鋁合金的這一特性制約了其在裝飾性要求高的電子產品結構件上 的應用。
【發明內容】
[0006] 為了克服現有技術的缺點與不足,本發明制備出了一種同時兼具有中等強度、高 延性與高耐腐蝕及優良陽極氧化加工性能的Al-Zn-Mg-Cu合金。本發明是在美國鋁業公司 的7016、7108A合金基礎上,針對7108合金抗應力腐蝕抗剝落腐蝕能力低,針對7016合金 強度偏低、銀白陽極氧化偏色的問題,在試驗基礎上,通過重新設計Zn、Mg元素的質量分數 和比例,提升了材料的強度;通過重新設計Cu元素的質量分數,使得合金兼具優良抗腐蝕 性的同時解決了銀白氧化異色問題。
[0007] 試驗還表明,微量Cu元素的加入,能夠提高陽極氧化預處理階段的化學拋光時 間,目標光澤度一致的情況下,相比6XXX及未添加Cu元素的7XXX變形鋁合金,陽極氧化預 處理階段的化學拋光時間能夠縮短到二分之一至三分之一,這一特性避免了化學拋光時間 過長對陽極氧化膜質量的干擾。
[0008] 一種鋁合金,所述鋁合金的各成分含量(重量百分比)為:鋅含量為4. 6 %~ 5. 30%,鎂含量為0. 8%~1. 0%,銅含量為0. 32%~0. 44%,硅含量< 0. 30%,鐵含量 < 0. 12% ;雜質元素中,錳含量< 0.03 %,鉻含量< 0.03 %,鎵含量< 0.02%,釩含量 < 0. 02%,鈦含量< 0. 03%,鋯含量< 0. 02%,錳加鉻的含量總和< 0. 03%;其余雜質元素 單個含量< 〇.〇3 %,雜質元素含量總和< 0. 10%,余量為鋁。
【具體實施方式】[0009] 實施例1 :
[0010] 一種鋁合金,所述鋁合金的各成分含量(重量百分比)為:鋅含量為4. 60%,鎂 含量為〇. 80 %,銅含量為0. 32 %,硅含量< 0. 10 %,鐵含量< 0. 12% ;雜質元素中,錳含量 < 0. 03 %,鉻含量< 0. 03 %,鎵含量< 0. 02 %,釩含量< 0. 02 %,鈦含量< 0. 03 %,鋯含量 < 0.02 %,錳加鉻的含量總和< 0.03 %,其余雜質元素單個含量< 0.03%,雜質元素總和 彡0. 10%,余量為鋁。
[0011] 采用上述成分鋁合金錠擠壓成型的型材,在T6熱處理狀態下,其抗拉強度相比較 現有技術的310-320MPa提高至340-350MPa,T6狀態的材料化學拋光時間由原先的80秒縮 短至20-30秒,T6狀態的材料經銀白陽極氧化后氧化膜細膩,無偏色,結晶均勻。
[0012] 本實施例中所述合金的性能參數見下表:
[0013]
[0014]
[0015] 實施例2:
[0016] -種鋁合金,所述鋁合金的各成分含量(重量百分比)為:鋅含量為5. 30%,鎂 含量為1.00%,銅含量為0.44%,硅含量< 0. 10%,鐵含量< 0. 12%;雜質元素中,錳含量 < 0. 03 %,鉻含量< 0. 03 %,鎵含量< 0. 02 %,釩含量< 0. 02 %,鈦含量< 0. 03 %,鋯含量 < 0. 02%,猛加絡的含量總和< 0. 03%,其余雜質元素單個含量< 0. 03%,雜質元素含量 總和< 0. 10%,余量為鋁。
[0017] 采用上述成分鋁合金錠擠壓成型的型材,在T6熱處理狀態下,其抗拉強度相比較 現有技術的310-320MPa提高至355-360MPa,T6狀態的材料化學拋光時間由原先的80秒縮 短至20-30秒,T6狀態的材料經銀白陽極氧化后氧化膜細膩,無偏色,結晶均勻。
[0018] 實施例3:
[0019] 一種鋁合金,所述鋁合金的各成分含量(重量百分比)為:鋅含量為4. 90 %~ 5. 00 %,鎂含量為0. 85 %~0. 95 %,銅含量為0. 36 %~0. 40 %,硅含量< 0. 10%,鐵含 量< 0. 12% ;雜質元素中,錳含量< 0.03%,鉻含量< 0.03%,鎵含量< 0.02%,釩含量 <0. 02%,鈦含量<0. 03%,鋯含量<0. 02%,錳加鉻總和的含量<0.