阅读说明：本技术 铝合金材料及其制备方法和应用 (Aluminum alloy material and preparation method and application thereof ) 是由 任项生 王理栋 于 2019-01-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用。一种铝合金材料的制备方法,包括步骤：将铝矿熔化后进行浇铸,得到铝胚；在500℃～560℃的条件下,将铝胚进行均匀化处理；在20℃～30℃的条件下,将均匀化处理后的铝胚进行冷轧处理；在350℃～500℃条件下,将冷轧后的铝胚进行退火处理,得到铝合金材料。该铝合金材料经过腐蚀处理具有多种碎花状图案,艺术观感强烈,同时还具有一定的时尚性,外观优美。(The invention relates to an aluminum alloy material and a preparation method and application thereof. A preparation method of the aluminum alloy material comprises the following steps: melting the aluminum ore, and then casting to obtain an aluminum blank; homogenizing the aluminum blank at 500-560 ℃; cold rolling the homogenized aluminum blank at 20-30 ℃; and annealing the cold-rolled aluminum blank at the temperature of 350-500 ℃ to obtain the aluminum alloy material. The aluminum alloy material has various flower-shaped patterns after being subjected to corrosion treatment, has strong artistic impression, also has certain fashionability and attractive appearance.)

铝合金材料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及材料技术领域，特别是涉及一种铝合金材料及其制备方法和应用。

背景技术

伴随科技的日新月异，3C电子产品如手机、手表、电脑等已渗透入大众生活，成为人们日常生活中不可或缺的一部分，在追求功能的同时，人们对电子产品的外观质感也越来越看重。

迄今为止，铝合金是制造3C电子产品应用最多的材料，由于铝合金易被回收，已成为21世纪的绿色环保结构材料。但传统的铝合金材料的外观千篇一律，已经不能满足人们日益增长的外观需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种经过腐蚀处理后具有多种碎花状图案的铝合金材料的制备方法。

此外，还提供了一种铝合金材料及其应用。

一种铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

将铝矿熔化后进行浇铸，得到铝胚；

在500℃～560℃的条件下，将所述铝胚进行均匀化处理；

在20℃～30℃的条件下，将均匀化处理后的所述铝胚进行冷轧处理；

将冷轧后的所述铝胚在350℃～500℃下进行退火处理，得到铝合金材料。

上述铝合金材料的制备方法将铝矿熔化后进行浇铸处理得到铝胚；再依次将铝胚进行均匀化处理、冷轧处理及退火处理，得到铝合金材料。该铝合金材料经过腐蚀处理具有多种碎花状图案，艺术观感强烈，同时还具有一定的时尚性，外观优美。

在其中一个实施例中，所述均匀化处理的时间为11h～12h。

在其中一个实施例中，所述退火处理的时间为40min～50min。

在其中一个实施例中，所述将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将所述铝水进行静置处理的步骤。

在其中一个实施例中，在所述将所述铝水进行静置处理的步骤的步骤之后，所述将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将所述铝水进行除气处理的步骤。

在其中一个实施例中，在所述将所述铝水进行除气处理的步骤之后，所述将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将所述铝水进行过滤的步骤。

在其中一个实施例中，所述浇铸的温度为230℃～290℃。

在其中一个实施例中，所述熔化的温度为600℃以上。

上述的铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料。

上述的铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料在制备电子产品中的应用。

附图说明

图1为实施例1制得的铝合金材料经腐蚀处理后的外观图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

一实施方式的铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤S110：将铝矿熔化，得到铝水。

具体地，熔化的温度为600℃以上，以使铝矿熔化形成铝水。

具体地，铝矿购自山东创新金属有限公司。

步骤S120：将铝水进行浇铸，得到铝胚。

具体地，浇铸的温度为230℃～290℃。

需要说明的是，将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将铝水进行静置处理的步骤。

需要说明的是，在将铝水进行静置处理的步骤之后，将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将铝水进行除气处理的步骤，以排除铝水中空气，避免铝胚成型时出现沙孔等不良现象。

需要说明的是，在将铝水进行除气处理的步骤之后，将铝水进行浇铸的步骤之前，还包括将铝水进行过滤的步骤，以过滤铝水中的杂质，保证铝胚的质量。

步骤S130：在500℃～560℃的条件下，将铝胚进行均匀化处理。

具体地，均匀化处理的时间为11h～12h。

其中，均匀化处理具有如下作用：

1)改变铝合金材料内部组织和性能，使其内部结晶组织得到改善；

2)充分提高铝胚的力学性能，保证一定的塑性，提高铝合金材料的抗拉强度和硬度，改善合金的切削加工性能；

3)铝胚制作过程中，均匀化处理能够消除由于铝胚低温快速成型而造成的内应力；

4)稳定铝胚的尺寸和组织，防止和消除因高温引起的相变，进而使铝胚产生体积胀大的现象；

5)铝胚在浇铸的过程中，由于冷却速度快，已凝固的金属化学元素来不及扩散，造成分布不均，产生偏析，均匀化处理能够消除偏析和针状组织，改善铝合金材料的组织和力学性能。

步骤S140：在20℃～30℃的条件下，将均匀化处理后的铝胚进行冷轧处理。

其中，冷轧处理能够使让铝胚塑性变形，改变原有材料内部晶体组织，铝胚处于热力学不稳定状态，为铝合金材料后续热处理成型做准备。

步骤S150：在350℃～500℃条件下，将冷轧后的铝胚进行退火处理，得到铝合金材料。

具体地，退火处理的时间为40min～50min，以使铝合金材料二次结晶，同时产生粗晶并使其均匀扩散，完成晶体艺术铝合金材料的制作。

其中，退火处理的过程中，铝合金材料进行回复、再结晶及晶粒长大三个阶段变化，铝合金材料的组织和性能发生变化，以提升铝合金材料的性能。其中，回复是冷变形金属在退火时发生组织性能变化的早期阶段，指新的无畸变晶粒出现之前所产生的亚结构和性能变化的阶段；再结晶是指出现无畸变的等轴新晶粒逐步取代变形晶粒的过程；晶粒长大是指再结晶结束后晶粒的继续长大并伴随着晶粒吞并现象。

上述的铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料。该铝合金材料具有外观优美、重量较轻、强度较高及延展性较好的优点。

上述的铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料在制备电子产品中的应用。具体地，电子产品为3C电子产品，例如，手机、电脑及手表等。

上述铝合金材料的制备方法具有如下优点：

1)上述铝合金材料的制备方法将铝矿熔化后进行浇铸处理得到铝胚；再依次将铝胚进行均匀化处理、冷轧处理及退火处理，得到铝合金材料。该铝合金材料经过腐蚀处理具有多种碎花状图案，艺术观感强烈，同时还具有一定的时尚性，外观优美。另外，经测试，该铝合金材料的密度在2.75kg/m³以下，屈服强度在210MPa以上，抗拉强度在235MPa以上，硬度在78HV以上，延伸率为12％，符合铝合金的质量要求。因此，上述铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料具有外观优美、重量较轻、强度较高及延展性较好的优点。

2)上述铝合金材料的制备方法的效率较高，成本较低，而且制得的铝合金材料具有十分广阔的应用前景，是3C金属外观件加工理想原材料。

3)上述铝合金材料的制备方法制得的铝合金材料具有陶瓷和玻璃的外观效果，同时还具有易加工、变形小、稳定好、耐腐蚀及应用性广等特点。

以下为具体实施例部分：

实施例1

本实施例的铝合金材料的制备步骤如下：

(1)在600℃的条件下，将铝矿熔化，得到铝水，其中，铝矿购自山东创新金属有限公司；

(2)将铝水进行静置处理，再进行除气处理，然后再对铝水进行过滤；

(3)将过滤后的铝水进行浇铸，得到铝胚，其中，浇铸的温度为260℃。

(4)在530℃的条件下，将铝胚进行均匀化处理11.5h；

(5)在25℃的条件下，将均匀化处理后的铝胚进行冷轧拉伸塑性变形3％处理；

(6)在450℃条件下，将冷轧后的铝胚进行退火处理45min，得到铝合金材料。

实施例2

本实施例的铝合金材料的制备步骤如下：

(1)在600℃的条件下，将铝矿熔化，得到铝水，其中，铝矿购自山东创新金属有限公司；

(2)将铝水进行静置处理，再进行除气处理，然后再对铝水进行过滤；

(3)将过滤后的铝水进行浇铸，得到铝胚，其中，浇铸的温度为230℃。

(4)在500℃的条件下，将铝胚进行均匀化处理11h；

(5)在20℃的条件下，将均匀化处理后的铝胚进行冷轧拉伸塑性变形5％处理；

(6)在350℃条件下，将冷轧后的铝胚进行退火处理40min，得到铝合金材料。

实施例3

本实施例的铝合金材料的制备步骤如下：

(1)在620℃的条件下，将铝矿熔化，得到铝水，其中，铝矿购自山东创新金属有限公司；

(2)将铝水进行静置处理，再进行除气处理，然后再对铝水进行过滤；

(3)将过滤后的铝水进行浇铸，得到铝胚，其中，浇铸的温度为290℃。

(4)在560℃的条件下，将铝胚进行均匀化处理12h；

(5)在30℃的条件下，将均匀化处理后的铝胚进行冷轧拉伸塑性变形7％处理；

(6)在500℃条件下，将冷轧后的铝胚进行退火处理50min，得到铝合金材料。

对比例1

本对比例的铝合金材料按一般工艺制备，步骤如下：

(1)在600℃的条件下，将铝矿熔化，得到铝水

(2)将铝水进行静置处理，再进行除气处理，然后再对铝水进行过滤；

(3)将过滤后的铝水进行浇铸，得到铝胚，其中，浇铸的温度为250℃。

(4)在540℃的条件下，将铝胚进行完全退火处理12h，得到铝合金材料。

测试：

1)将实施例1～3及对比例1制得的铝合金材料放在浓度为50g/L的NaOH溶液中，在60℃环境下浸泡6分钟进行腐蚀处理，并采用游标卡尺测定铝合金材料表面的花纹晶粒尺寸，结果如表1所示，其中，实施例1制得的铝合金材料经过腐蚀处理后的外观如图1所示。

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					花纹晶粒尺寸	7mm	3mm	2mm	无花纹

从表1可以看出，实施例1～3制得的铝合金材料经过腐蚀处理后具有较大的碎花状的晶粒，而对比例1制得的铝合金材料经过腐蚀处理后根本没有碎花状的图案。说明对比例1没有作冷轧的塑性变形处理，因而在腐蚀后表面没有碎花状图案显现，而实施例1～3中由于冷轧变形量小且冷轧处理后退火温度较高，获得的碎花状晶粒尺寸较大。

从图1可以看出，实施例1制得的铝合金材料经腐蚀后的表面具有多种碎花状图案，艺术观感强烈，而且还具有一定的时尚性，外观优美。

2)分别对实施例1～3及对比例1制得的铝合金材料进行密度、屈服强度、抗拉强度、硬度及延伸率测试，,结果如表2所示。其中，密度测试采用采用密度测试仪测量，屈服强度、抗拉强度、延伸率通过标准拉伸试验机测试、硬度通过维氏硬度计测量。

表2实施例1～3及对比例1制得的铝合金材料的测试结果

从表2可以看出，实施例1～3制得的铝合金材料的密度在2.75kg/m³以下，屈服强度在210MPa以上，抗拉强度在235MPa以上，硬度在78HV以上，延伸率为12％，符合铝合金的质量要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。