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CN105088019A - 一种铝合金及其制备方法和一种铝合金成型体和一种铝合金表面着色方法 - Google Patents

一种铝合金及其制备方法和一种铝合金成型体和一种铝合金表面着色方法 Download PDF

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CN105088019A
CN105088019A CN201410193182.9A CN201410193182A CN105088019A CN 105088019 A CN105088019 A CN 105088019A CN 201410193182 A CN201410193182 A CN 201410193182A CN 105088019 A CN105088019 A CN 105088019A
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alloy
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菅永喜
李绍青
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BYD Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种铝合金及制备方法，该铝合金含有：1-4％的Mn，0.1-5％的Mg，0.002-0.5％的稀土元素，0-2％的Co，0-1.5％的Fe，0-1％的Ti，0-1％的Cu，0-1.6％的Zn，0-0.5％的Si，82.9-98.898％的Al，稀土元素含有La，以稀土元素的总量为基准，La的含量为20-100％。本发明还公开了一种铝合金成型体和一种表面着色方法，该着色方法包括将本发明的铝合金的压铸体进行阳极氧化，将形成的阳极氧化膜进行着色。本发明提供的铝合金可用于压铸，得到的压铸体具有较高的综合机械性能，同时还具有良好的阳极氧化特性和着色特性，特别适用于对外观具有较高要求的产品。

Description

一种铝合金及其制备方法和一种铝合金成型体和一种铝合金表面着色方法
技术领域
本发明涉及一种铝合金及其制备方法，本发明还涉及一种铝合金成型体，本发明进一步涉及一种铝合金表面着色方法。
背景技术
铝合金由于具有材质轻、资源丰富、易于着色装饰而被广泛应用。根据成型方式的不同，铝合金主要分为变形铝合金和铸造铝合金，其中，铸造铝合金根据材料体系的不同又可以分为Al－Si系、Al－Mg系、Al－Si－Cu系和Al－Zn系等。
作为铸造铝合金，Al－Si系铝合金由于具有铸造性能优良、综合力学性能好的特点而成为应用最广的铸造铝合金；但是，Al－Si系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，尤其是消费电子产品。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。
目前应用于消费类电子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。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的铝合金无法兼具良好的阳极氧化性能和铸造性能的不足，提供一种铝合金及其制备方法，该铝合金可以用于压铸，并且铸件的综合机械性能好，同时该铝合金易于进行阳极氧化。
根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：
余量为铝，
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金，其中，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金为本发明提供的铝合金。
根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种铝合金表面着色方法，该方法包括将铝合金基体进行阳极氧化，以在铝合金基体的至少部分表面形成阳极氧化膜层，并将所述阳极氧化膜层进行着色，其中，所述铝合金基体为本发明提供的铝合金的压铸体。
根据本发明的第五个方面，本发明提供了一种铝合金成型体，该铝合金成型体包括铝合金基体以及附着在所述铝合金基体的至少部分表面上的阳极氧化膜层，其中，所述铝合金基体为本发明提供的铝合金的压铸体。
本发明提供的铝合金可以用于压铸，并且得到的压铸体在具有较高的综合机械性能的同时，还具有良好的阳极氧化特性和着色特性，特别适用于对外观具有较高要求的产品。
具体实施方式
本发明提供了一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
Mn可以与基体元素Al形成MnAl6相，起到固溶强化的作用，从而改善合金的机械强度，强度的提高既可以使铝合金满足作为结构件的性能需求，又可以改善铸件的脱模性，保证产品的铸造精度。但是，Mn含量过低时，难于起到固溶强化的作用；Mn含量超过4％时，则会严重影响合金的阳极氧化特性，产生明显的色斑。本发明的铝合金中，以重量百分比计，Mn的含量为1-4％，这样既可以起到固溶强化的作用，又不会影响铝合金的阳极氧化特性。从进一步提高铝合金的阳极氧化性能的角度出发，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量优选为1-3％，如1-2.5％。
Mg除与Mn同样具有固溶强化的作用外，还可以显著提高铝合金的耐腐蚀特性，在固态条件下，Mg可以完全固溶于单相α固溶体中，在腐蚀介质中不易发生电化学腐蚀，即便形成少量的Al8Mg5阳极相，在阳极相被腐蚀掉后仍能保持为单相α固溶体。但是，Mg含量过高，在阳极氧化过程中会引起阳极氧化膜层孔洞增多，并可能出现黑色斑点。本发明的铝合金中，以重量百分比计，Mg的含量为0.1-5％。在铝合金中Mg的含量处于上述范围之内时，可以明显提高铝合金的耐腐蚀特性，并且确保铝合金在阳极氧化过程中不会产生过多的孔洞。根据本发明的铝合金，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Mg的含量为0.1-1％时，能够获得良好的阳极氧化性能。根据本发明的铝合金，以铝合金的总量为基准，以重量百分比，Mg的含量为3-5％时，铝合金在具有较好的阳极氧化效果的同时，还具有好的综合机械性能。
根据本发明的铝合金含有稀土元素，且稀土元素含有La，这样不仅能够明显改善合金的冶金特性和流动性，同时能够使得本发明的铝合金具有较好的阳极氧化性能，形成质量较高的阳极氧化膜层。但是，过量的稀土不仅会降低合金的机械强度，还不利于铝合金阳极氧化性能的改善，形成的阳极氧化膜层中存在黑点。本发明的铝合金中，以重量百分比计，稀土元素的含量为0.002-0.5％，优选为0.01-0.5％，更优选为0.01-0.2％，如0.05-0.2％。
根据本发明的铝合金，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。即，本发明的铝合金中，稀土元素为La或者La与其它稀土元素的组合。优选地，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为40％以上，这样能够得到具有更高质量的阳极氧化膜。在所述稀土元素还含有除La以外的稀土元素时，除La外的稀土元素优选为Ce。在一种实施方式中，所述稀土元素含有La和Ce，以稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量可以为20-99％，优选为40-90％；Ce的含量可以为1-80％，优选为10-60％。
本发明的铝合金还可以含有Co。Co在铝合金的溶解度较低，但能与Al形成AlCo化合物，弥散分布于合金基体中，具有细化晶粒并提高机械强度的作用，同时还能改善铝合金的氧化着色特性。但是，Co含量过高，形成的阳极氧化膜中存在硬质点，很难得到均匀的阳极氧化膜。在Co的含量为不高于2％时，一般不会对铝合金的阳极氧化性能产生不利影响。因此，本发明的铝合金中，以重量百分比计，Co的含量为0-2％。优选地，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Co的含量为0.1-2％，例如可以为0.5-2％。
本发明铝合金还可以含有Fe。Fe易于形成粗大铁相而作为有害元素，但在本发明的铝合金中，由于存在锰元素，易于形成Al(Mn，Fe)沉淀相，从而消除Fe的影响，另外还可以提高合金的机械性能，降低粘膜性。但是，Fe含量过高，形成的阳极氧化膜层中存在硬质点，很难得到均匀的阳极氧化膜层。在Fe的含量不高于1.5％时，铝合金仍然具有较高的阳极氧化性能。因此，本发明中，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Fe的含量为0-1.5％。优选地，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Fe的含量为0.5-1.5％，此时，铝合金在具有良好的力学性能的同时，仍表现出较好的阳极氧化性能。
本发明铝合金还可以含有Ti。Ti作为晶粒细化剂可以有效改善合金的脆性，提高材料的延展性。本发明中，在确保铝合金具有较好的阳极氧化性能的前提下，从进一步提高铝合金的延展性的角度出发，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，Ti的含量优选为0-1％，更优选为0.1-1％。
在本发明的一种实施方式中，以所述铝合金的总量为基准，以重量百分比计，所述铝合金含有Co、Fe和Ti元素中的一种、两种或三种，其含量优选为：
Co0.1-2％，
Fe0.5-1.5％，
Ti0.1-1％。
Cu、Si和Zn虽然可以改善材料的机械性能和铸造性能，但会降低材料的耐蚀性并影响氧化着色特性。因此，本发明的铝合金中，以重量百分比计，Cu的含量为0-1％(如0-0.8％)，Si的含量为0-0.5％(如0-0.3％)，Zn的含量为0-1.6％(如0-1％)。
根据本发明的铝合金允许存在少量其它金属元素，如Li、Na、K、Be、Ca、Sr、Ba、Ga、In、Ge、Sn、Sb、Bi、Sc、Y、Zr、V、Nb、Cr、Mo、W、Tc、Ru、Ni、Pd、Pt、Ag、Au以及除La和Ce外的稀土元素中的一种、两种或三种以上。以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，上述其它金属元素的总量一般不高于1％，优选不高于0.5％，更优选不高于0.2％。所述其它金属元素可以来源于制备合金时合金原料中的杂质，也可以来源于制备合金时作为合金的一种组成元素而添加的原料。
根据本发明的铝合金，铝元素的含量可以随合金元素的量进行调整。
在本发明的一个优选的实例中，以铝合金的总量为基准，以重量百分比计，所述铝合金含有以下元素：
余量为铝，
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
在该优选的实例中，所述铝合金可以含有上述其它金属元素，也可以不含有上述其它金属元素。
可以采用常用的各种方法来制备本发明的铝合金。具体地，可以将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到本发明的铝合金。得到的铝合金可以进行铸造，以形成具有所需形状的成型体。
本发明的铝合金适于采用铸造的方式成型，得到的压铸体不仅具有好的综合机械性能，而且阳极氧化性能好，形成的阳极氧化膜的品质好，不存在例如黑斑、气孔和硬质点的缺陷。
本发明还提供了一种铝合金表面着色方法，该方法包括将铝合金基体进行阳极氧化，以在铝合金基体的至少部分表面形成阳极氧化膜层，并将所述阳极氧化膜层进行着色，其中，所述铝合金基体为本发明提供的铝合金的压铸体。所述铝合金及其组成和制备方法在前文已经进行了详细的描述，此处不再详述。
可以采用常规方法将铝合金原料进行熔炼铸锭，从而得到压铸体。
本发明对于在铝合金成型体上形成阳极氧化膜层的方法没有特别限定，可以为常规选择。具体地，可以在阳极氧化条件下，将铝合金基体置于电解液中，以铝合金基体为阳极，以不与电解液反应的导电材料为阴极，使阴极和阳极分别与电源的正极和负极电连接，通电后，进行电解，从而在铝合金基体上形成氧化铝膜层。
本发明对所述电解液没有特别限定，可以为常规选择，例如：所述电解液可以为含有硫酸、铬酸和草酸中的一种或多种的电解液。
所述阳极氧化的条件没有特别限定，可以为常规选择。例如：进行阳极氧化时，给正极和负极施加的电压可以为10-30V，阳极氧化的持续时间可以为10-120min，阳极氧化可以在20-70℃的温度下进行。
可以采用常见的各种方法将所述阳极氧化膜着色。在本发明的一种实施方式中，可以通过将经阳极氧化的铝合金基体浸泡于含有着色剂的溶液中，从而将阳极氧化膜着色。在本发明的另一种实施方式中，可以在阳极氧化的过程中对阳极氧化膜进行着色，即阳极氧化所用的电解液还含有着色剂，从而在形成阳极氧化膜的同时进行着色。电解液中着色剂的含量以能够将阳极氧化膜着色，同时不会对阳极氧化过程产生不利影响为准。
根据本发明的方法，优选在着色后进行封孔，即将阳极氧化形成的开孔封闭，这样可以提高阳极氧化膜层的表面硬度，使阳极氧化膜层具有更好的耐磨性和耐腐蚀性。本发明对于将阳极氧化膜层进行封孔的方法没有特别限定，可以采用常规方法进行封孔。例如：热封孔(即，沸水封孔)、冷封孔、有机物封孔和中温封孔。
本发明进一步提供了一种铝合金成型体，该铝合金成型体包括铝合金基体以及附着在所述铝合金基体的至少部分表面上的阳极氧化膜层，其中，所述铝合金基体为根据本发明的第一个方面提供的铝合金的压铸体。
本发明对于所述阳极氧化膜层的厚度没有特别限定，可以为常规选择。一般地，所述阳极氧化膜层的厚度可以为2-100μm。
根据本发明的铝合金成型体，所述阳极氧化膜层中优选为经着色的阳极氧化膜层，这样能够使阳极氧化膜层具有色彩，从而使得本发明的铝合金成型体呈现为不同颜色。所述阳极氧化膜层的颜色可以根据具体使用要求进行选择，以能够满足使用要求为准。
以下结合实施例详细说明本发明，但不因此限定本发明的范围。
以下实施例和对比例中，采用GBT43401-2009规定的方法测定制备的铝合金的表面硬度，采用ISO6892-1:2009规定的方法测定制备的铝合金的抗拉强度。
以下实施例和对比例中，通过目测，按照以下标准评价阳极氧化以及着色效果：
很好：形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点，着色后的阳极化氧膜层的颜色均匀一致，没有色差和色斑，可以进行各种颜色的着色；
优良：形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点，着色后的阳极化氧膜层的颜色均匀，没有明显的色斑，可以进行各种颜色的着色；
普通：形成的阳极氧化膜层不含斑点和硬质点，着色后的阳极化氧膜层的颜色均匀，没有明显的色斑，但色泽不够细腻，可以进行多种颜色的着色；
差：形成的阳极氧化膜层不含斑点和/或硬质点，着色后的阳极化氧膜层的颜色不均匀，有明显的色斑，仅可以进行少量质量较差的着色处理。
实施例1-13用于说明本发明。
实施例1
(1)配制铝合金原料，其中，以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为1％，Mg的含量为1％，La的含量为0.2％，余量为Al，其中，Mn以Mn和Al的中间合金的形式提供，La以La和Al的中间合金的形式提供，其余以纯金属的形式提供。
将铝合金原料熔炼铸锭，得到的铸锭在160T冷式压铸机上进行金属型铸造，从而得到本发明的铝合金的压铸体(记为A1)。其中，熔汤温度为750℃，压射速度为2m/s，模具温度为200℃，铸件尺寸为200mm×30mm×3mm。
测定制备的铝合金的表面硬度和拉伸强度，结果在表1中列出。
(2)将步骤(1)制备的铝合金压铸体进行脱脂和酸洗后，浸泡于电解液中进行阳极氧化，得到表面具有阳极氧化膜层(厚度为20μm)的铝合金压铸体。然后，将表面具有阳极氧化膜层的铝合金压铸体浸泡在含着色剂的水溶液中，从而得到玫瑰红色的阳极氧化膜层。最后，将经着色的铝合金压铸体浸泡在pH为5.5的蒸馏水中，加热至水沸腾并保温20分钟，以进行封孔，从而得到本发明的铝合金成型体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例2
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例3
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为4％，Mg的含量为1％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例4
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为0.1％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例5
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为3％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例6
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为5％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例7
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，La的含量为0.5％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例8
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Co的含量为0.5％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例9
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Co的含量为2％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例10
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Fe的含量为1.5％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例11
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Ti的含量为1％，La的含量为0.05％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体记，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例12
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Si的含量为0.3％，Cu的含量为0.8％，La的含量为0.3％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例13
(1)采用与实施例7相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料含有La和Ce，其中，La的含量为0.2％，Ce的含量为0.3％，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例14
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为4％，Mg的含量为1％，Zn的含量为1％，La的含量为0.3％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
实施例15
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为1％，Mg的含量为1％，La的含量为0.2％，Ca的含量为0.05％，Y的含量为0.05％，Zr的含量为0.05％，余量为Al。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例1
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为5.5％，Mg的含量为1％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例2
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为6％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例3
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，La的含量为0.6％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例4
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Co的含量为4％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例5
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，其中，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为2.5％，Mg的含量为1％，Fe的含量为2.5％，La的含量为0.2％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例6
(1)采用与实施例3相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，使用的铝合金原料中，以等量的Ce代替La，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例7
(1)采用与实施例12相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，使用的铝合金原料中，Si的含量为0.7％，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例8
(1)采用与实施例14相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料的组成为：以铝合金原料的总量为基准，以重量百分比计，Mn的含量为4％，Mg的含量为1％，Zn的含量为2％，La的含量为0.3％，余量为Al，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例9
(1)采用与实施例13相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料中，La的含量为0.05％，Ce的含量为0.45％，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例10
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料不含有La，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例11
(1)采用与实施例4相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料不含有Mg，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
对比例12
(1)采用与实施例1相同的方法制备铝合金压铸体，不同的是，铝合金原料不含有Mn，从而得到铝合金压铸体，其表面硬度和拉伸强度在表1中列出。
(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备铝合金成型体。
阳极氧化和着色的效果在表1中列出。
表1
1：以铝合金的总量为基准，以重量百分比计
2：余量为铝
表1的结果表明，本发明的铝合金不仅具有较高的表面硬度和抗拉强度，而且还具有好的阳极氧化性能，从而能够在铝合金表面形成质量较高的阳极氧化膜层，并通过对阳极氧化膜层进行着色而形成表面呈现不同色彩的铝合金制品，满足对表面质量以及色彩具有较高要求的使用场合的要求。
将实施例1与对比例10-12进行比较可以看出，在铝合金不含Mn、Mg或La时，制备的铝合金的阳极氧化效果差，并且制备的铝合金易变形，制备的铝合金表面存在流痕。
将实施例3与对比例1进行比较可以看出，在铝合金中Mn的含量为5.5％时，尽管铝合金的硬度和拉伸强度有所提高，但是铝合金压铸体的阳极氧化性能不好，形成的阳极氧化膜层中存在黑斑。
将实施例6与对比例2进行比较可以看出，在铝合金中Mg的含量为6％时，不仅铝合金的表面硬度和抗拉强度降低，而且铝合金的阳极氧化性能不佳，形成的阳极氧化膜层中存在气孔。
将实施例7与对比例3进行比较可以看出，在铝合金中稀土元素的含量为0.6％时，一方面阳极氧化效果差，形成的阳极氧化膜层中存在黑点，另一方面铝合金的表面硬度和强度也有所下降。
将实施例9与对比例4进行比较可以看出，在铝合金中Co的含量为4％时，铝合金的阳极氧化性能不佳，形成的阳极氧化膜层中存在硬质点。
将实施例10与对比例5进行比较可以看出，在铝合金中Fe的含量为2.5％时，不仅铝合金的抗拉强度有所下降，而且铝合金的阳极氧化性能不佳，形成的阳极氧化膜中存在硬质点。
将实施例3与对比例6进行比较可以看出，在稀土元素仅含有Ce时，铝合金的阳极氧化性能不佳，形成的阳极氧化膜层中存在黑点。
将实施例12与对比例7进行比较可以看出，在铝合金中Si的含量为0.7％时，铝合金的阳极氧化性能不佳，形成的阳极氧化膜层中存在灰斑。
将实施例14与对比例8进行比较可以看出，在铝合金中Zn的含量高于1.6％时，铝合金的阳极氧化性能差，并且形成的阳极氧化膜层中存在灰点。
对比例9的结果表明，以铝合金中的稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量低于20％时，铝合金的阳极氧化性能差，并且形成的阳极氧化膜层中存在灰点。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (16)

1.一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
2.一种铝合金，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素：
余量为铝，
所述稀土元素含有La，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-100％。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中稀土元素的含量为0.01-0.5％。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的铝合金，其中，所述稀土元素还含有Ce，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为20-99％，Ce的含量为1-80％。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的铝合金，其中，以所述稀土元素的总量为基准，以重量百分比计，La的含量为40％以上。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mn的含量为1-3％。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mg的含量为0.1-1％。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中Mg的含量为3-5％。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金含有以下元素中的一种、两种或三种：
Co0.1-2％，
Fe0.5-1.5％，
Ti0.1-1％。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的铝合金，其中，以该铝合金的总量为基准，以重量百分比计，该铝合金中：
Cu0-0.8％，
Si0-0.3％，
Zn0-1％。
11.一种铝合金的制备方法，该方法包括将铝合金原料进行熔炼，冷却后得到铝合金，其中，所述铝合金原料的组成使得得到的铝合金为权利要求1-10中任意一项所述的铝合金。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，该方法还包括将得到的铝合金进行铸造。
13.一种铝合金表面着色方法，该方法包括将铝合金基体进行阳极氧化，以在铝合金基体的至少部分表面形成阳极氧化膜层，并将所述阳极氧化膜层进行着色，其特征在于，所述铝合金基体为权利要求1-10中任意一项所述的铝合金的压铸体。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，该方法还包括将阳极氧化膜层着色后进行封孔。
15.一种铝合金成型体，该铝合金成型体包括铝合金基体以及附着在所述铝合金基体的至少部分表面上的阳极氧化膜层，其特征在于，所述铝合金基体为权利要求1-10中任意一项所述的铝合金的压铸体。
16.根据权利要求15所述的铝合金成型体，其中，所述阳极氧化膜层为经着色的阳极氧化膜层。
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