一种高表面阳极化铝板材及其制备方法与流程

本发明属于合金技术领域，具体涉及一种高表面阳极化铝板材及其制备方法。

背景技术：

铝合金经过阳极氧化处理，具有良好的耐磨和耐蚀性能，着色后外观可呈现多种颜色，应用广泛。然而铝合金经阳极氧化和着色处理后，铝材表面存在颜色分布不均匀的现象。目前，电子3c产品领域主要采用6系铝合金挤压型材，通过cnc加工制备成壳体结构材料，效率低且耗损大。因此，急需一种在阳极氧化和着色处理后表面质量优异，同时可高效生产的低成本的5系铝合金板材。

5系变形铝合金板材的典型制备技术路线如下：成分→配料→熔炼→铸造→铸锭锯切与铣面→均匀化热处理→热轧→冷轧→（中间退火）→冷轧→拉矫切边→（成品退火）→清洗覆膜→成品铝材。可见5系变形铝合金的退火工艺主要有二次冷轧间的中间退火和成品退火。退火工艺是根据产品技术条件要求，保证材料具备一定的组织和性能的热处理。

其中，中间退火属于再结晶退火，其目的是使板材中组织由变形亚结构态逐渐转变为完全再结晶组织，再结晶晶粒尺寸的分布较均匀，同时合金的硬度降低，而塑性得到提高，充分消除板材中的残留应力，使得下一步变形加工易于进行。然而中间退火工艺的引入，增加了生产周期，尤其对于5系镁元素含量较高的铝合金，需要气体保护退火处理，增加了生产成本。本发明制备的5系铝合金板材将不采用中间退火工艺，以提高阳极化铝材的生产效率。

另外，成品退火分为高温退火（生产软制品）和低温退火（生产不同状态的半硬制品）。①高温退火是要保证材料为完全再结晶组织和良好的塑性。对于热处理可强化的变形铝合金，要使强化相充分沉淀形成稳定的第二相，防止淬火效应和随后的自然时效。应注意控制好退火后的冷却速度。热处理不可强化的变形铝合金可以出炉后在空气中冷却。对于热处理可强化的变形铝合金，退火保温结束后应以不大于30℃/h的速度在炉中冷却到270℃以下，随后出炉在室温中冷却。②低温退火多用于纯铝和热处理不可强化的铝合金。主要目的是消除内应力和部分软化制品。低温退火由于不是完全软化工艺，要保持一定的加工硬化，因而制定低温退火工艺比较复杂。必须先制定出退火温度和力学性能的变化曲线，然后再根据技术条件要求的性能，确定出退火温度范围。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有阳极氧化用铝合金板材的异色问题，提供了一种高表面阳极化铝板材及其制备方法。所制得的铝合金板材在阳极氧化后的表面亮度可达到与6系铝合金产品同样的质量等级。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种高表面阳极化铝板材的制备方法，具体步骤为：

1）将阳极化用5系铝合金板材经过熔炼炉融化，配料后，进行半连续铸造；

2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，在450℃~530℃进行均匀化处理，保温时间8h~20h；优选温度470℃~500℃，优选保温时间为8h~12h；

3）将经过均匀化处理的铝合金铸锭在450℃~500℃开轧，多道次轧制，获得厚度为4mm~8mm的热轧板材；

4）然后经过2~10道次的冷轧，轧制成厚度为0.3mm~4.0mm的铝板材；优选道次数为3~5道次；冷轧压下率波动变化，且各个道次的压下率为15%~40%，更优压下率为22%~26%；

5）根据产品对铝材强度和塑性的要求，选择合适的低温退火处理，退火温度为150℃~280℃，时间为1h~4h；优选退火温度为180℃~240℃，时间为2h；或者不进行退火处理。

所述阳极化用5系铝合金板材为大尺寸铸锭，其厚度≥560mm，宽度≥1200mm。

本发明的优点在于：

1）本发明铝板材轧制过程无需中间退火处理，可连续冷轧处理，提高了产品的生产效率，降低生产成本，该方法对于变形铝材普遍适用，工业生产上容易实现；

2）本发明轧制工艺制备的铝材在在阳极氧化和着色处理后，形成的氧化层颜色均匀、无色差，可用于替代6系铝合金挤压型材，广泛用于电子电器等产品的外观件，经济效益十分显著。

附图说明

图1为6系铝合金挤压型材阳极氧化处理的表面效果。

图2为实施例1中5系铝合金阳极氧化处理的表面效果。

图3为实施例2中5系铝合金阳极氧化处理的表面效果。

图4为实施例3中5系铝合金阳极氧化处理的表面效果。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种阳极化用5系铝合金板材，镁元素含量为2.3~2.5wt%，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行470℃均匀化处理10h；然后在500℃开轧，多道次热轧成6.5mm厚度的坯料；之后通过3个道次的连续冷轧获得2.46mm厚度板材，各个道次的压下率依次为34%-26%-23%，不进行成品退火处理。

所制得的5系铝合金板材阳极化达到6系铝合金阳极效果，如图2所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。

实施例2

一种阳极化用5系铝合金板材，镁元素含量为2.3~2.5wt%，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行510℃均匀化处理8h；然后在450℃开轧，多道次热轧成5.0mm厚度的坯料；之后通过3个道次的连续冷轧获得2.0mm厚度板材，各个道次的压下率依次为28%-26%-25%，最后进行230℃保温2h的成品退火处理。

所制得的铝合金板材阳极化效果合格，如图3所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。

实施例3

一种阳极化用5系铝合金板材，镁元素含量为2.3~2.5wt%，采用直接冷却铸造法生产铝合金铸锭，然后进行510℃均匀化处理12h；然后在480℃开轧，多道次热轧成6.5mm厚度的坯料；之后通过5个道次的连续冷轧获得2.0mm厚度板材，各个道次的压下率依次为31%-22%-20%-18%-13%，最后进行180℃保温2h的成品退火处理。

所制得的铝合金板材阳极化效果合格，如图4所示，可以满足电子电器产品对阳极化铝合金外观件的要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

技术特征：

技术总结
本发明提出了一种高表面阳极化铝板材及其制备方法。铝材经过半连续铸造和均匀化处理，再经过热轧获得4mm~8mm厚度的热轧板材，之后通过2~10个道次的连续冷轧（压下率波动变化）制备成0.3mm~4.0mm板材，最后进行低温成品退火处理工艺，或者无退火处理，所制得的铝板材表面亮度达到与6系铝合金产品同样的质量等级。本发明的制备方法无需中间退火处理，生产效率和产品质量高，适合于工业批量化生产；所制得的铝材经阳极氧化处理和着色处理后表面颜色均匀、无色差，表面质量优良，产品市场竞争力明显，经济效益显著。

技术研发人员：江钟宇;高崇;黄瑞银;吴建新;赵丕植;刘华春
受保护的技术使用者：中铝瑞闽股份有限公司;中铝材料应用研究院有限公司
技术研发日：2017.11.18
技术公布日：2018.04.06