一种可氧化着色的压铸铝合金的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可氧化着色的压铸铝合金，属于压铸铝合金技术领域。
【背景技术】
[0002] 众多手机金属外观件的生产都采用CNC加工方法成型，由于生产工序多加工效率 低使得工厂设备投资门槛高，交货周期长，生产成本高，而交货周期长和成本高又直接影响 到手机生产厂商的设计选型和市场营销。现在手机外观件越来越向大屏，多彩，超薄，曲面 丰富等方向发展，但设计时却又受制于加工难度不能实现；同时常用的CNC工艺常用铝材 6063、6061的强度也越来越满足不了设计要求。因此手机生产厂商及其配套加工厂都在致 力于寻找一种高性能合金，既能满足复杂薄壁外观件的简单成型又能满足外观面的多彩化 处理。虽然研究者众多，但到目前为止能真正转换为工业化生产的暂还没有，其根本原因在 于开发的压铸合金在后续的处理中表现出太多缺陷致使生产的成品率太低而且质量不稳 定，与CNC工艺相比表现不出其优越性，而且还不可靠。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是，开发一种可氧化着色的压铸铝合金，既能满足复杂薄 壁外观件的简单成型又能满足外观面的多彩化处理。
[0004] 本发明的技术方案是，提供一种可氧化着色的压铸铝合金，各组分的质量百分含 量为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，余量为 Al〇
[0005] 进一步地，压铸铝合金中Mg的质量百分含量为2-3%。
[0006] 进一步地，压铸铝合金中Μη的质量百分含量为0.1-0.3%。
[0007] 进一步地，压铸铝合金中Υ的质量百分含量为0.1-0.2%。
[0008] 进一步地，压铸铝合金中Ce的质量百分含量为0.1 -0.2 %。
[0009 ] 进一步地，压铸铝合金中La的质量百分含量为0.1 -0.2 %。
[0010] 进一步地，压铸铝合金中Ti的质量百分含量为0.1-0.3%。
[0011] 要实现压铸铝合金的氧化着色首先就排除了含硅铜锌合金元素的压铸铝合金系 列只剩下铝镁系合金可以满足氧化着色的要求。但是要实现薄壁复杂结构件的压铸又必须 合金的流动性能够媲美铝硅12合金、而且结晶温度区间要窄、收缩率小、热裂倾向小、同时 具有一定的强韧性和弹性模量。为实现氧化着色的稳定和色彩鲜艳对如Fe、Si、Cu、Mn、Zn、 Sn等合金元素要控制在一定成分范围内。
[0012] 通过多年在特殊合金领域的成功开发经验，花了大量精力对手机外观件的合金材 料进行了深入研究和探讨，并对相应的工艺实现做了反复的试验和调整，已经研制出一种 具有令人满意性能的铝合金，通过合理的工艺调整和改善，该合金在压铸中表现出令人惊 讶的成型性和低缺陷率，同时具备可氧化着色等多种表面处理的特点，从而使得用简单方 法成型手机外观件成为可能。
[0013] 通过对Al-(2-3)Mg合金添加Ti/Y/Ce/La等合金元素改善了合金性能，获得了可以 媲美AlSil2合金的流动性和其他铸造性能，并保持了原来合金的中强高延伸率高耐蚀性。 最终确定的合金成分为各组分的质量百分含量为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^，成分优选为厶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。上述结构式中的各元素前的括号内表示 的对应元素的质量百分含量。
[0014] 本发明将该系列铝合金用符号YL3XC表示，YL3XC铝合金已经成功应用于手机外壳 的压铸一体成型试制。
[0015] 铝镁主要元素在该成分下形成α固溶相（简称α相），其他成分相互作用形成类似细 胞壁的晶界。该晶界不是组织的薄弱部位、半连续形貌、其形成的复杂相在电化学条件下不 影响氧化着色性能。在熔体结晶过程中，复杂相某些成分在先期析出并形成结晶成分过冷 带动α相结晶、而α相固溶的其他复杂相成分在结晶中析出形成新的成分过冷、如此循环使 该合金的结晶行为类似伪共晶，得到了该合金良好的结晶流动性。
[0016] 复杂相形成的半连续晶界是高强韧性晶界、在结晶中锚住α相长大。因而形成了致 密组织和合金的高延伸性、而且在自然时效过程中还有部分析出形成了合金的中高强度。
[0017] 当然，当钛与其他元素的比例不对时会形成高温质点而不能形成韧性的半连续晶 界相、相对的也就不能构成结晶时的伪共晶行为，也就不能形成熔体到结晶时的流动性，同 时不能形成合金的高延伸率和影响合金的氧化着色行为(会形成局部色差）。
[0018] 该合金具有以下性能：
[0019] a、该合金属于中强高抗蚀铝合金、既适合压力加工也适合压铸。
[0020] 压铸态下强度高达300MPa，比6063、6061合金强度都高，更适合薄壁件，超薄件，其 弹性和塑性适合手机产品对螺丝孔、卡位和折弯等要求。
[0021] b、该合金具备与6063、6061合金类似的表面处理性能、适合现行的工业规模表面 处理。
[0022]c、该合金具备与ADC12类似的压铸性能，能适合规模压铸工业化生产，但需要与之 配套的压铸工艺。
[0023]d、该合金具有超过ADC12的压铸致密性，相当于热室压铸的锌合金组织，因而使后 续加工暴露的压铸组织缺陷少，得以让压铸式外观件工业化生产具有稳定可靠性。
[0024] 本发明公开的铝合金具有强度高，耐腐蚀性能好，可电化学表面处理，适用于挤 压、锻造及压铸等成形工艺。因此该系列铝合金将在航空器材、轨道交通、汽车制造、电器及 电子消费品制造等领域广泛应用，同时在制备工艺及成形工艺上有进一步挖掘的潜力。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0026] 实施例1
[0027] 本实施例提供一种可氧化着色的压铸铝合金，合金成分为41-2.51^_0.2111-0.15Y-0.18Ce-0.16La-0.25Ti。将该铝合金与市场上的ADC6铝合金的性能作比较，结果如 下表1:
[0028] 表1YL3XC与ADC6铝合金性能对比
【主权项】
1. 一种可氧化着色的压铸错合金，其特征在于，各组分的质量百分含量为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，余量为A1。2. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中Mg的质量百分含量为 2-3% 〇3. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中Μη的质量百分含量为 0.1-0.3%〇4. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中Υ的质量百分含量为 0.1-0.2%〇5. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中Ce质量百分的含量为 0.1-0.2%〇6. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中La质量百分的含量为 0.1-0.2%〇7. 如权利要求1所述的压铸铝合金，其特征在于，压铸铝合金中Ti质量百分的含量为 0.1-0.3%〇
【专利摘要】本发明公开了一种可氧化着色的压铸铝合金，该压铸铝合金中各组分的质量百分含量为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，余量为Al。该压铸铝合金既能满足复杂薄壁外观件的简单成型又能满足外观面的多彩化处理。
【IPC分类】C22C21/06
【公开号】CN105463270
【申请号】CN201610004503
【发明人】熊超
【申请人】熊超
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2016年1月6日