一种压铸铝合金、结构件以及电子装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种压铸铝合金，具体涉及一种压铸铝合金以及由其制成的结构件以 及电子装置。
【背景技术】
[0002] 传统的压铸铝合金主要为Al-Si、Al-Mg和Al-Zn等系列合金。其中，Al-Si系列 合金因为存在较高的Si含量，该系合金流动性最好，因此应用最为广泛。但是，硅对阳极氧 化有不利的影响，使得它在外观件的应用上存在较大的局限。现有很多针对Al-Si系列合 金优化的研究，主要是降低Si合金的比例，但是除了做黑色氧化外，并没有得到很大的突 破。Al-Mg系合金可进行阳极氧化，但Mg易造成铸件热脆，流动性不佳，不利于薄壁件的压 铸。Al-Zn系合金强度较高，但也存在热裂倾向，铸造性能也不佳。现有的压铸铝合金均无 法同时实现优异的强度、硬度以及良好的光泽度，无法适用于制作满足高外观和高性能要 求的薄壁类壳体零件。
【发明内容】
[0003] 针对已有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种压铸铝合金，所述 压铸铝合金具有高的强度和硬度，优异的压铸流动性能，以及良好的光泽度，可适用于制作 满足高外观和高性能要求的薄壁类壳体零件。
[0004] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
[0005] -种压铸铝合金，其按各组分占铝合金的质量百分比包括以下组分：
[0006] 铁 M% 锰 1~3%
[0007] 锌锋 0.5-1.5% 铜 .Q.5 ~L5% 镁 0,01^0.5% 硅 0.3 ~1.0%
[0008] 余量为铝。
[0009] 在本发明中，1~3%的铁的加入的铁元素可降低合金的粘模特性，最终实现了良 好的压铸性能。所述铁元素的含量例如为1. 2%、1. 4%、1. 6%、1. 8%、2%、2. 2%、2. 4%、 2. 6%或 2. 8%〇
[0010] 在本发明中，1~3%的锰的加入能够对TiMnjg产生变质作用。所述锰元素的含 量例如为 1. 2%、1. 4%、1. 6%、1. 8%、2%、2. 2%、2. 4%、2. 6%或 2. 8%。
[0011] 在本发明中，0.5~1.5%的锌的加入可以改善合金强度和耐腐蚀性能，特别是 与镁协同发挥其强化作用，锌的含量过低会使得合金的强度无法满足合金体系的使用要 求，以及耐腐蚀性能不足，但锌的含量过高将使得合金体系整体的失衡，应当控制其含量 在0.5-1.5的范围。所述锌元素的含量例如为0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%、1.1%、 1. 2%、1. 3%或 1. 4%〇
[0012] 在本发明中，0. 5~1. 5%的铜的加入可以起到提高强度和延伸率的作用，同时铜 也很大程度上提高合金体系的耐磨性能和耐腐蚀性能，为了发挥上述作用的铜的含量应在 0. 5%以上，但过多的铜反而会降低强度和塑性，因此应控制其含量在0. 5-1. 5%。所述铜元 素的含量例如为 〇? 6%、0. 7%、0. 8%、0. 9%、1. 0%、1. 1%、1. 2%、1. 3%或 1. 4%。
[0013] 在本发明中，0.01~0.5%的镁元素的加入能够与锌、硅等协同发挥提高强度的 作用，其次镁也能发挥一定的提高耐腐蚀性的作用，因此优选其含量在〇. 01 %以上，但应当 注意镁含量过高显然是对于熔体的压铸性能不利的，因此应当控制其在〇. 5%以下。所述镁 元素的含量例如为 〇? 05%、0. 1%、0. 15%、0. 2%、0. 25%、0. 3%、0. 35%、0. 4%或 0? 45%。
[0014] 在本发明中，所述硅元素的含量例如为0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%或 0.9%。硅的含量对于压铸的性能非常重要，这主要源于硅对于熔体流动性的重要影响。硅 的含量过低会使得熔体流动性变差从而影响压铸性能，导致力学性能的明显变差。同时硅 含量在本申请的铝合金体系又是要被严格控制的，过高则会导致延伸率的急剧下降和屈服 强度的显著降低。
[0015] 此外，本发明通过上述具有特定含量的铁、锰、锌、铜、镁和硅各组分之间的配合作 用，在各组分分别具有的作用的基础上，进一步提高了压铸铝合金的压铸流动性能、强度、 硬度以及光泽性，使最终得到的压铸铝合金具有优异的压铸流动性能、强度、硬度以及光泽 性。
[0016] 优选地，所述压铸铝合金按各组分占的质量百分比包括以下组分：
[0017] 饮 1.5-3% 锰 1.5~3% 锌 0.8^1.5% 铜 0.6-1.2% i; 0.05-0.4% 硅 0.3:~0.8%
[0018] 余量为铝。
[0019] 优选地，所述压铸铝合金按各组分占的质量百分比包括以下组分：
[0020] 饮 2~3% 锰 2:~3% 锌 1.0~1.5%
[0021] 銅 0.6-1.Q% 钱 0.1~0.3% 硅 0.3 ~0,6%
[0022] 余量为铝。
[0023] 本发明通过对铁、锰、锌、铜、镁和硅组分的含量进行进一步优化，使得压铸铝合金 的压铸流动性能、强度、硬度以及光泽性得以进一步提升。
[0024] 在本发明中，所述压铸铝合金除"铁、锰、锌、铜、镁和硅组分"以外，还可以包括"其 他组分"，所述组分可以赋予所述压铸铝合金不同的特性。所述"余量为铝"即指，除上述 "铁、锰、锌、铜、镁和硅组分"以及上述"其他组分"以外的组分为铝。
[0025] 优选地，所述压铸铝合金按各组分占铝合金的质量百分比还包括以下组分：
[0026] 11 0.00 卜 0.2% 硼 0.001 ~0.1 % 镍 0,00!-0.1 % 铍 0.000 卜、0_05%。
[0027] 在本发明中，所述钛元素的含量例如为0. 005%、0. 01%、0. 03%、0. 06%、0. 09%、 0. 12%、0. 15%或0. 18%。通过加入钛元素，与锰元素配合，能够对TiMn2相产生变质作用。
[0028] 在本发明中，所述硼元素的含量例如为0. 005%、0. 01%、0. 03%、0. 05%、0. 07% 或 0? 09%。
[0029] 在本发明，所述镍元素的含量例如为0.005%、0.01%、0.03%、0.05%、0.07%或 0? 09%〇
[0030] 在本发明中，所述铍的含量例如为0. 0003 %、0. 0006 %、0. 0009 %、0. 002 %、 0? 006%、0. 01%、0. 02%、0. 03%或 0? 04%。
[0031]优选地，所述压铸铝合金还包括混合稀土，其占铝合金的质量百分比为< 2 %，例 如为 0? 2%、0. 4%、0. 6%、0. 8%、1. 0%、1. 2%、1. 4%、1. 6%或 1. 8%。
[0032] 在本发明中，混合稀土的加入可以进一步的改善压铸铝合金的可塑性、强度以及 硬度等特性。
[0033] 优选地，所述混合稀土占铝合金的质量百分比为1. 0~2. 0%。
[0034] 优选地，所述混合稀土为7种混合稀土，即其为7种稀土的混合稀土，所述稀土如 Ga，Ce，Nd，La，Y 以及 Sr 等。
[0035] 本发明的目的之二在于提供一种如上所述的压铸铝合金的制备方法，所述方法包 括以下步骤：
[0036] (1)将2/3的纯铝加入已经预热的坩埚中熔化，当铝料成浆糊状时，把结晶硅压入 铝液中，并将剩下的纯铝加入坩埚中，覆盖加入的结晶硅，当Si完全熔化之后，均匀搅拌， 加入Al-Mn、Al-Fe、Al-Cu中间合金、纯锌以及任选地铝钛、硼、镍、铍合金，升温至700~ 740 °C，然后扒渣；
[0037] (2)加入炉料总重量0. 3%的无钠精炼剂进行精炼除气，精炼完毕后静置5-10分 钟，扒渣，再用钟罩加入镁，并搅拌；
[0038] 任选地，进行步骤（3):
[0039] (3)升温至720°C _770°C，然后加入A1-稀土合金，并搅拌，熔清后扒渣，静置5-10 分钟，于710 °C -740 °C出炉。
[0040] 在上述方法中，当压铸铝合金中不含有钛、硼、镍以及铍元素时，2/3的纯铝、剩余 的铝、Al-Mn、Al-Fe、Al-Cu中间合金中的铝含量之和即为压铸铝合金中的铝含量。当压铸 铝合金中含有钛、硼、镍以及铍元素时，2/3的纯铝、剩余的铝、Al-Mn、Al-Fe、Al-Cu中间合 金、以及铝钛、硼、镍、铍合金中的铝含量之和即为压铸铝合金中的铝含量。
[0041] 所述铝钛、硼、镍、铍合金即，铝钛、铝硼、铝镍和铝铍合金。
[0042] 本发明的目的之三在于提供一种由如上所述的压铸铝合金制得