[发明专利]一种铝合金及其制备方法

说明书

本发明提供了一种铝合金，其包括：0.3～3.5％的Mn，0.1～2.0％的Fe，0～3.5％的Cu，0～2.0％的Co，0～4.5％的Mg，0.02～1.0％的Ti，0～2.5％的Ni，0～10.0％的Zn，Si＜0.2％，余量为铝。本申请通过选择性的添加各种合金元素，并调整合金元素的含量，使得金属元素协同作用，最终使得铝合金具有流动性高、导热性能好、表面光洁可以氧化。进一步的，本申请还提供了具体四种不同的铝合金，根据添加的合金元素以及合金元素含量的不同，使得铝合金的性能特点更加突出，以适用于不同状态的表面氧化。

技术领域

本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种铝合金及其制备方法。

背景技术

传统的压铸型铝合金经阳极氧化便会发生变灰、发黑的现象，出现明显的色差，因而难以应用于各种外观类金属产品。Al-Mg系铝合金虽然可以进行阳极氧化，但镁含量较高，冶炼和压铸过程中易于吸气和造渣，导致合金品质难以控制。Al-Zn系铝合金虽然机械强度高，但铸造流动性欠佳，并伴有热裂倾向，而且难于进行阳极氧化着色处理。目前应用于产品中的铝合金外观件还主要以机械加工或锻造成型为主，成本高昂。因此，迫切需要一种可以进行阳极氧化的铸造铝合金以满足市场需求。同时需要整个合金的硬度、散热性能、高低温形变主要性能参数方面达到传统6**系列型材的要求，甚至在特定使用领域更加优秀。

因此为了满足上述性能需求，铝合金的研究不断深入。纯铝添加其他元素后，主要是为了改变铝本身的性能，纯铝是不能够直接使用在各种工业场合中的，于是出现了各种掺入元素改变其性能的方式方法。基本上一般的技术人员都会沿着以下几个方向去实现性能的改变，并由此产生一些特定的功能。比如在满足压铸后可以氧化的效果(无波纹，无色快、无发灰等要求)：

1)要实现可以实现复杂结构件的压铸：必须具备流动性很强，性能足够媲美铝硅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；一般研发人员会通过添加Si元素，但是这个又会导致氧化着色差的问题；同时由于铸造铝合金中含有大量的流动性较好的元素，例如Si、Cu等，这十分不利于后续对成型的铝合金结构件进行装饰性的阳极氧化处理；因此要实现铝合金的氧化着色首先就减少合金中含硅、铜、锌合金元素，即Fe、Si、Cu、Mn、Zn、Sn等合金元素要控制在一定成分范围内；

2)提高导热性能就需要对合金中的气泡或者影响因子尽可能的的减少，并且硬度不能够过高，否则影响后续加工制造等。

满足上述要求国内形成的国标合金材料就是6***系铝合金和ADC12标准铝材；其中ADC12是日本牌号，又称12号铝料，Al-Si-Cu系合金，是一种压铸铝合金，适合气缸盖罩盖、传感器支架、缸体类等；ADC12相当于中国国产的合金代号YL113，合金牌号是YZAlSi11Cu3，执行标准GB/T 15115-2009；美国合金牌号是384，执行标准为：ASTM B 85-03Standard Specification for Aluminum-Alloy Die Castings。ADC12化学成分一般含铝余量，铜1.5～3.5wt％，硅9.6～12.0wt％，镁≤0.3wt％，锌≤1.0wt％，铁≤1.3wt％，锰≤0.5wt％，镍≤0.5wt％，锡≤0.2wt％，钙≤200ppm，铅≤0.1wt％，镉≤0.005wt％；其金相组织为α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al2Cu+少量Mg2Si+杂质AlFeMnSi和细针状T(Al2FeSi2)相。

6***系列铝合金是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品，其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比，但其镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。