一种铝合金及其制备方法和一种铝合金成型体和一种铝合金表面着色方法_2

文档序号:9368144阅读:来源:国知局
中的一种、两种或三种以上。以铝合金的总量为基准,以重量百分比计,上述其 它金属元素的总量一般不高于1 %,优选不高于〇. 5%,更优选不高于0. 2%。所述其它金属 元素可以来源于制备合金时合金原料中的杂质,也可以来源于制备合金时作为合金的一种 组成元素而添加的原料。
[0035] 根据本发明的铝合金,铝元素的含量可以随合金元素的量进行调整。
[0036] 在本发明的一个优选的实例中,以铝合金的总量为基准,以重量百分比计,所述铝 合金含有以下元素:
[0037]
[0038] 余量为铝,
[0039] 所述稀土元素含有La,以所述稀土元素的总量为基准,以重量百分比计,La的含 量为 20-100%。
[0040] 在该优选的实例中,所述铝合金可以含有上述其它金属元素,也可以不含有上述 其它金属元素。
[0041] 可以采用常用的各种方法来制备本发明的铝合金。具体地,可以将铝合金原料进 行熔炼,冷却后得到本发明的铝合金。得到的铝合金可以进行铸造,以形成具有所需形状的 成型体。
[0042] 本发明的铝合金适于采用铸造的方式成型,得到的压铸体不仅具有好的综合机械 性能,而且阳极氧化性能好,形成的阳极氧化膜的品质好,不存在例如黑斑、气孔和硬质点 的缺陷。
[0043] 本发明还提供了一种铝合金表面着色方法,该方法包括将铝合金基体进行阳极氧 化,以在铝合金基体的至少部分表面形成阳极氧化膜层,并将所述阳极氧化膜层进行着色, 其中,所述铝合金基体为本发明提供的铝合金的压铸体。所述铝合金及其组成和制备方法 在前文已经进行了详细的描述,此处不再详述。
[0044] 可以采用常规方法将铝合金原料进行熔炼铸锭,从而得到压铸体。
[0045] 本发明对于在铝合金成型体上形成阳极氧化膜层的方法没有特别限定,可以为常 规选择。具体地,可以在阳极氧化条件下,将铝合金基体置于电解液中,以铝合金基体为阳 极,以不与电解液反应的导电材料为阴极,使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接, 通电后,进行电解,从而在铝合金基体上形成氧化铝膜层。
[0046] 本发明对所述电解液没有特别限定,可以为常规选择,例如:所述电解液可以为含 有硫酸、铬酸和草酸中的一种或多种的电解液。
[0047] 所述阳极氧化的条件没有特别限定,可以为常规选择。例如:进行阳极氧化时,给 正极和负极施加的电压可以为10-30V,阳极氧化的持续时间可以为10-120min,阳极氧化 可以在20-70°C的温度下进行。
[0048] 可以采用常见的各种方法将所述阳极氧化膜着色。在本发明的一种实施方式中, 可以通过将经阳极氧化的铝合金基体浸泡于含有着色剂的溶液中,从而将阳极氧化膜着 色。在本发明的另一种实施方式中,可以在阳极氧化的过程中对阳极氧化膜进行着色,即阳 极氧化所用的电解液还含有着色剂,从而在形成阳极氧化膜的同时进行着色。电解液中着 色剂的含量以能够将阳极氧化膜着色,同时不会对阳极氧化过程产生不利影响为准。
[0049] 根据本发明的方法,优选在着色后进行封孔,即将阳极氧化形成的开孔封闭,这样 可以提高阳极氧化膜层的表面硬度,使阳极氧化膜层具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。本发 明对于将阳极氧化膜层进行封孔的方法没有特别限定,可以采用常规方法进行封孔。例如: 热封孔(即,沸水封孔)、冷封孔、有机物封孔和中温封孔。
[0050] 本发明进一步提供了一种铝合金成型体,该铝合金成型体包括铝合金基体以及附 着在所述铝合金基体的至少部分表面上的阳极氧化膜层,其中,所述铝合金基体为根据本 发明的第一个方面提供的铝合金的压铸体。
[0051] 本发明对于所述阳极氧化膜层的厚度没有特别限定,可以为常规选择。一般地,所 述阳极氧化膜层的厚度可以为2-100Um。
[0052] 根据本发明的铝合金成型体,所述阳极氧化膜层中优选为经着色的阳极氧化膜 层,这样能够使阳极氧化膜层具有色彩,从而使得本发明的铝合金成型体呈现为不同颜色。 所述阳极氧化膜层的颜色可以根据具体使用要求进行选择,以能够满足使用要求为准。
[0053] 以下结合实施例详细说明本发明,但不因此限定本发明的范围。
[0054] 以下实施例和对比例中,采用GBT43401-2009规定的方法测定制备的铝合金的表 面硬度,采用IS06892-1:2009规定的方法测定制备的铝合金的抗拉强度。
[0055] 以下实施例和对比例中,通过目测,按照以下标准评价阳极氧化以及着色效果:
[0056] 很好:形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点,着色后的阳极化氧膜层的颜色均 匀一致,没有色差和色斑,可以进行各种颜色的着色;
[0057] 优良:形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点,着色后的阳极化氧膜层的颜色均 匀,没有明显的色斑,可以进行各种颜色的着色;
[0058] 普通:形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点,着色后的阳极化氧膜层的颜色均 匀,没有明显的色斑,但色泽不够细腻,可以进行多种颜色的着色;
[0059] 差:形成的阳极氧化膜层不含斑点和/或硬质点,着色后的阳极化氧膜层的颜色 不均匀,有明显的色斑,仅可以进行少量质量较差的着色处理。
[0060] 实施例1-13用于说明本发明。
[0061] 实施例1
[0062] (1)配制铝合金原料,其中,以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的 含量为l%,Mg的含量为l%,La的含量为0. 2%,余量为A1,其中,Mn以Mn和Al的中间合 金的形式提供,La以La和Al的中间合金的形式提供,其余以纯金属的形式提供。
[0063] 将铝合金原料熔炼铸锭,得到的铸锭在160T冷式压铸机上进行金属型铸造,从而 得到本发明的铝合金的压铸体(记为Al)。其中,熔汤温度为750°C,压射速度为2m/s,模具 温度为200°C,铸件尺寸为20(tomX3(tomX3謹。
[0064] 测定制备的铝合金的表面硬度和拉伸强度,结果在表1中列出。
[0065] (2)将步骤(1)制备的铝合金压铸体进行脱脂和酸洗后,浸泡于电解液中进行阳 极氧化,得到表面具有阳极氧化膜层(厚度为20pm)的铝合金压铸体。然后,将表面具有 阳极氧化膜层的铝合金压铸体浸泡在含着色剂的水溶液中,从而得到玫瑰红色的阳极氧化 膜层。最后,将经着色的铝合金压铸体浸泡在PH为5. 5的蒸馏水中,加热至水沸腾并保温 20分钟,以进行封孔,从而得到本发明的铝合金成型体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列 出。
[0066] 阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
[0067] 实施例2
[0068] (1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体,其中,铝合金原料的组成为: 以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的含量为2. 5%,Mg的含量为1%,La的 含量为0. 2%,余量为A1,从而得到铝合金压铸体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。 [0069] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
[0070] 阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
[0071] 实施例3
[0072] (1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体,其中,铝合金原料的组成为: 以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的含量为4%,Mg的含量为1%,La的含 量为0. 2%,余量为A1,从而得到铝合金压铸体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
[0073] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
[0074] 阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
[0075] 实施例4
[0076] (1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体,其中,铝合金原料的组成为: 以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的含量为2. 5%,Mg的含量为0. 1%,La的含量为〇. 2 %,余量为Al,从而得到铝合金压铸体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。 [0077] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
[0078] 阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
[0079] 实施例5
[0080] (1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体,其中,铝合金原料的组成为: 以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的含量为2. 5%,Mg的含量为3%,La的 含量为0. 2%,余量为A1,从而得到铝合金压铸体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
[0081] (2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
[0082] 阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
[0083] 实施例6
[0084] (1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体,其中,铝合金原料的组成为: 以铝合金原料的总量为基准,以重量百分比计,Mn的含量为2. 5%,Mg的含量为5%,La的 含量为0. 2%,余量为A1,从而得到铝合金压铸体,其表面硬度和拉伸强度在表1中列出
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