本發(fā)明涉及鋁合金領域。具體為一種可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法。
背景技術:
鋁合金是廣泛應用于各領域的金屬材料,為了使鋁合金更加耐腐蝕并使鋁合金零件上色,通常會將鋁合金放在電解液中進行陽極氧化,從而在其表面形成一層氧化膜,以保護鋁合金并提高鋁合金的硬度。然而,常用的壓鑄合金如鋁硅合金、鋁銅合金和鋁鎂合金是無法進行陽極氧化著色的。在壓鑄鋁合金中,通常情況下,硅的含量很高為6%-12%,銅的含量也很高。而高含量的硅會使得氧化膜變灰,銅會使得氧化膜泛紅色,并會破壞電解液質(zhì)量。合金中鐵元素含量過高也會使氧化膜上產(chǎn)生黑色的斑點。因此,現(xiàn)有的壓鑄鋁合金由于其成分的原因無法進行陽極氧化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術問題在于克服現(xiàn)有的壓鑄鋁合金無法進行陽極氧化的缺點,提供一種可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法。
本發(fā)明還的可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法,包括以下步驟:
(1)對成分進行配比,其中硅的含量小于或者等于0.6%,鐵的含量為0.8%-1.8%,銅的含量小于或者等于1%,錳的含量為1.7%-3.3%,鎂的含量小于或等于0.7%,鋅的含量小于或等于1%,鉛的含量小于或等于0.1%,錫的含量小于或等于0.2%,鎘的含量小于或等于0.01%。本發(fā)明所述的含量,均指重量含量;
(2)清理并除去熔爐內(nèi)的雜質(zhì),將鋁錠加入熔爐熔化,在金屬熔液升溫至880℃-900℃時加入鐵劑和錳劑;
(3)對金屬熔液進行多次攪拌,每次攪拌后靜置一段時間;
(4)將步驟(3)得到的部分金屬熔液倒入模具進行預熱澆鑄,并將澆鑄獲得的鋁合金錠投入熔爐降低熔爐內(nèi)金屬熔液的溫度至830℃以下;
(5)在金屬熔液的溫度為830℃-850℃時加入無鈉精煉劑進行精煉并除渣;
(6)充分攪拌后取樣化驗;
(7)向金屬熔液通入氮氣進行除氣;
(8)若化驗的各含量符合步驟(1)中的配比,向金屬熔液內(nèi)加入變質(zhì)劑,變質(zhì)劑占所有成分的比重為2.2%-2.8%,然后攪拌,攪拌后靜置;
(9)澆鑄,在澆鑄的過程中保持金屬熔液溫度在830℃-850℃。
作為優(yōu)選,步驟(3)中對金屬熔液攪拌和靜置的時間不少于60分鐘,且對金屬熔液攪拌的次數(shù)不少于6次。
作為優(yōu)選,在步驟(4)中,澆鑄獲得的鋁合金錠投入熔爐使金屬熔液的溫度降至800℃以下。
作為優(yōu)選,在步驟(7)中,通入氮氣不少于20分鐘。
作為優(yōu)選,步驟(8)中加入的變質(zhì)劑占所有成分的比重為2.5%。
作為優(yōu)選,在步驟(9)中,在澆鑄過程中對金屬熔液進行攪拌,防止變質(zhì)劑沉淀偏析。
本發(fā)明的可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法和現(xiàn)有技術相比,具有以下有益效果:
利用本發(fā)明提供的可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法制備的可陽極氧化壓鑄鋁合金具有良好的陽極氧化效果,并且在液態(tài)下壓鑄特性良好。同時,該可陽極氧化壓鑄鋁合金液相溫度658℃,固相溫度為656℃。在固相狀態(tài)下,可陽極氧化壓鑄鋁合金的抗拉強度為135MPa,伸長率為12%,硬度為47HB,抗壓強度為470MPa,電導率為29%IACS,熱傳導率為140W/m℃,加工特性也為良好。該可陽極氧化壓鑄鋁合金還具有良好的耐腐蝕性,且經(jīng)過3小時500℃的耐熱測試,發(fā)現(xiàn)其沒有發(fā)生明顯的變化,具有良好的耐熱性能。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法,包括如下步驟:
(1)對成分進行配比,其中硅的含量小于或者等于0.6%,鐵的含量為0.8%-1.8%,銅的含量小于或者等于1%,錳的含量為1.7%-3.3%,鎂的含量小于或等于0.7%,鋅的含量小于或等于1%,鉛的含量小于或等于0.1%,錫的含量小于或等于0.2%,鎘的含量小于或等于0.01%。本發(fā)明所述的含量,均指重量含量;
(2)清理并除去熔爐內(nèi)的雜質(zhì),將鋁錠加入熔爐熔化,在金屬熔液升溫至880℃-900℃時加入鐵劑和錳劑;
(3)對金屬熔液進行多次攪拌,每次攪拌后靜置一段時間;
(4)將步驟(3)得到的部分金屬熔液倒入模具進行預熱澆鑄,并將澆鑄獲得的鋁合金錠投入熔爐降低熔爐內(nèi)金屬熔液的溫度至830℃以下;
(5)在金屬熔液的溫度為830℃-850℃時加入無鈉精煉劑進行精煉并除渣;
(6)充分攪拌后取樣化驗;
(7)向金屬熔液通入氮氣進行除氣;
(8)若化驗的各成分的含量符合步驟(1)中的配比,向金屬熔液內(nèi)加入變質(zhì)劑,變質(zhì)劑占所有成分的比重為2.2%-2.8%,然后攪拌,攪拌后靜置;
(9)澆鑄,在澆鑄的過程中保持金屬熔液溫度在830℃-850℃。
作為優(yōu)選,步驟(3)中對金屬熔液攪拌和靜置的時間不少于60分鐘,且對金屬熔液攪拌的次數(shù)不少于6次。在步驟(4)中,澆鑄獲得的鋁合金錠投入熔爐使金屬熔液的溫度降至800℃以下。預熱澆鑄一方面提高了模具的溫度,使得金屬熔液的溫度更加均勻,同時預熱澆鑄形成的鋁錠或者鋁合金錠再次投入熔爐可以降低金屬熔液的溫度。在步驟(7)中,通入氮氣不少于20分鐘。步驟(8)中加入的變質(zhì)劑占所有成分的比重為2.5%。在步驟(9)中,在澆鑄過程中對金屬熔液進行攪拌,防止變質(zhì)劑沉淀偏析。
通過上述方法可獲得可陽極氧化壓鑄鋁合金,其中,所制備的一種可陽極氧化壓鑄鋁合金中,硅的含量小于或者等于0.6%,鐵的含量為0.8%-1.8%,銅的含量小于或者等于1%,錳的含量為1.7%-3.3%,鎂的含量小于或等于0.7%,鋅的含量小于或等于1%,鉛的含量小于或等于0.1%,錫的含量小于或等于0.2%,鎘的含量小于或等于0.01%。本發(fā)明所述的含量,均指重量含量。以下各實施例中的可陽極氧化壓鑄鋁合金均為通過本發(fā)明的可陽極氧化壓鑄鋁合金制備方法獲得。
在上述可陽極氧化壓鑄鋁合金的第一種優(yōu)選方案中,硅的含量為0.4%-0.55%,鐵的含量為1.5%-1.7%,銅的含量可為0.8%-0.86%,錳的含量為2.8%-3.2%,鎂的含量為0.2%-0.4%,鋅的含量為0.3%-0.7%,鉛的含量為0.03%-0.05%,錫的含量為0.05%-0.1%,鎘的含量為0.003%-0.005%。
在可陽極氧化壓鑄鋁合金的第二種優(yōu)選方案中,硅的含量為0.3%-0.45%,鐵的含量為1.2%-1.4%,銅的含量為0.6%-0.78%,錳的含量為2.5%-2.76%,鎂的含量為0.3%-0.46%,鋅的含量為0.65%-0.8%,鉛的含量為0.04%-0.06%,錫的含量為0.07%-0.095%,鎘的含量為0.006%-0.077%。
在可陽極氧化壓鑄鋁合金的第三種優(yōu)選方案中,硅的含量為0.25%-0.38%,鐵的含量為1.6%-1.78%,銅的含量為0.7%-0.95%,錳的含量為2.0%-2.45%,鎂的含量為0.3%-0.46%,鋅的含量為0.3%-0.6%,鉛的含量為0.02%-0.03%,錫的含量為0.03%-0.06%,鎘的含量為0.004%-0.005%。
在可陽極氧化壓鑄鋁合金的第四種優(yōu)選方案中,硅的含量為0.5%-0.58%,鐵的含量為0.9%-1.1%,銅的含量為0.4%-0.55%,錳的含量為1.6%-1.9%,鎂的含量為0.25%-0.0.35%,鋅的含量0.2%-0.4%,鉛的含量為0.01%-0.025%,錫的含量為0.13%-0.028%,鎘的含量為0.002%-0.003%。
經(jīng)過多次試驗,通過本發(fā)明提供的可陽極氧化壓鑄鋁合金的制備方法獲得的可陽極氧化壓鑄鋁合金具有良好的陽極氧化效果,并且其壓鑄特性良好。同時,該可陽極氧化壓鑄鋁合金液相溫度658℃,固相溫度為656℃。在固相狀態(tài)下,可陽極氧化壓鑄鋁合金的抗拉強度為135MPa,伸長率為12%,硬度為47HB,抗壓強度為470MPa,電導率為29%IACS,熱傳導率為140W/m℃,加工特性也為良好。該可陽極氧化壓鑄鋁合金還具有良好的耐腐蝕性,且經(jīng)過3小時500℃的耐熱測試,沒有發(fā)生明顯的變化,具有良好的耐熱性能。
以上實施例僅為本發(fā)明的示例性實施例,不用于限制本發(fā)明,本發(fā)明的保護范圍由權利要求書限定。本領域技術人員在本發(fā)明的實質(zhì)和保護范圍內(nèi),對本發(fā)明做出的各種修改或等同替換也落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。