專利名稱：鋁合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金，特別涉及一種這樣的鋁合金，其優(yōu)選用于經(jīng)常與人的皮膚直接接觸的商品或制品，例如項(xiàng)鏈、手鐲和手表帶。
通常，表殼、后蓋、指針、底板、表殼前圈、手表帶、按鈕、上條柄頭(winding crown)、組裝螺釘以及手表的被稱為表的外部部件的其他部分。手表的這些外部部件通常是用不銹鋼、黃銅、鋅、鈦或其合金、鋁或其合金以及其他的進(jìn)金屬制成的。
這些用作手表的外部部件的材料存在以下問題1)不銹鋼具有足夠的強(qiáng)度和抗腐蝕性，但是其重量較重。在采用冷鍛造成型時(shí)，其成型性質(zhì)要比其他金屬差。而若使用含有鎳的不銹鋼，當(dāng)佩帶手表時(shí)，有可能引起金屬過敏。
2)黃銅一種主要由銅和鋅組成的合金，其需要進(jìn)行表面電鍍處理。在該電鍍過程中，形成一種含有鎳的電鍍膜，而所述的鎳則會(huì)引起金屬過敏。
3)鋅與黃銅相類似，其也需要進(jìn)行表面電鍍處理，電鍍膜中所含有的鎳會(huì)引起金屬過敏。
4)鈦或鈦合金沒有金屬過敏的問題，但是其成型性質(zhì)差。此外，它非常昂貴，因而使得表的價(jià)格直線上升。
5)鋁或鋁合金為了抗腐蝕，在其表面的兩面都進(jìn)行陽(yáng)極氧化處理以形成陽(yáng)極氧化物膜。在該陽(yáng)極氧化過程中，由于使用乙酸鎳作為密封促進(jìn)劑，因此陽(yáng)極氧化物膜中含有可引起金屬過敏的鎳。在鋁合金中，由于含有諸如鐵和銅等雜質(zhì)，陽(yáng)極氧化物膜的光澤差，而這對(duì)設(shè)計(jì)構(gòu)成限制。如果為了對(duì)此采取對(duì)策，而使用高純度的鋁合金，其強(qiáng)度下降，并且作為表殼和表帶所需要的強(qiáng)度也不能維持。
本發(fā)明就是要解決金屬材料的上述問題。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有足夠的強(qiáng)度和光澤度同時(shí)又不會(huì)引起金屬過敏的鋁合金。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供了一種鋁合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的鎂，0.03-0.15％(重量)的鐵，0.05-0.15％(重量)的銅以及平衡量的鋁所組成。在該組合物中，鋁或者說是平衡量的鋁含有不可避免的痕量雜質(zhì)，例如錳和鋅。
如上所述，本發(fā)明的合金含有2.3-5.0％(重量)的鎂，這一含量范圍的鎂使得其具有作為手表的外部部件所需要的足夠的強(qiáng)度。本發(fā)明的具有上述組成的鋁合金不含鎳，因此不會(huì)誘發(fā)因鎳的存在而引起的金屬過敏。
本發(fā)明的鋁合金表面可以被由加壓蒸氣法而密封的陽(yáng)極氧化物膜覆蓋。所述的陽(yáng)極氧化物膜可以通過電解來形成采用鋁作為陽(yáng)極，陽(yáng)極氧化物膜在陽(yáng)極表面形成。該陽(yáng)極氧化物膜是一種致密的膜并保護(hù)其下面的鋁合金。本發(fā)明中，使用具有特定組成的鋁合金作為陽(yáng)極，由于該組成的特性，可以形成沒有斑(cloudspout)的陽(yáng)極氧化物膜。結(jié)果是，可以形成具有足夠的表面光澤度的手表的外部部件。所述的陽(yáng)極氧化物膜的厚度優(yōu)選為5-25微米。具有這一厚度范圍的陽(yáng)極氧化物膜除了具有以上所述的優(yōu)點(diǎn)外，還具有足夠的耐久性以使膜厚能保持足夠長(zhǎng)的時(shí)間。
該陽(yáng)極氧化物膜被密封住，本發(fā)明的特征是用加壓蒸氣法實(shí)現(xiàn)所述的密封。所述的加壓蒸氣不需要鎳，因此所述的陽(yáng)極氧化物膜不含鎳。因此，所述的陽(yáng)極氧化物膜不會(huì)因?yàn)殒嚩鸾饘龠^敏。
實(shí)施例使用具有如表1和2所示的、以重量百分?jǐn)?shù)表示的、組成為1-10的鋁合金制備厚度為5.5毫米的表殼。測(cè)量由表1和表2所示的組成為1-10的合金制得的表殼的抗拉強(qiáng)度。作為一個(gè)比較實(shí)施例，同樣測(cè)定日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS 5 NO1中所例舉的材料(一種由0.15％的Si，0.25％的Fe，0.20％的Cu，0.20％的Mn，0.03％的Zn和平衡量的Al組成的材料)抗拉強(qiáng)度。JIS 5 NO1材料的抗拉強(qiáng)度為85N/米2。而組成為2-5和7-10的手表殼的抗拉強(qiáng)度為此195N/米2或更高，其是比較實(shí)施例的抗拉強(qiáng)度的兩倍以上。這一強(qiáng)度對(duì)于手表外殼來說足夠了。組成為1和6的手表外殼的抗拉強(qiáng)度為80N/米2或更低，因此其機(jī)械強(qiáng)度不足。這是因?yàn)殒V的含量比較低。此外，在所有的組成1-10中，錳、硅和鋅是鋁合金中的不可避免的雜質(zhì)，而不是有意加進(jìn)去的，但是在對(duì)所制得的鋁合金進(jìn)行的分析中發(fā)現(xiàn)它們存在于其中。
表1
表2
將組成為1-10的鋁合金制得的表殼由10組人配帶3天，然后進(jìn)行斑點(diǎn)(patch)試驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)任何配帶者的皮膚有金屬過敏現(xiàn)象。
然后，將組成為表1的1-5的表殼作為陽(yáng)極，采用電解法在其表面形成一層厚度為15微米的陽(yáng)極氧化物膜，并將所述的膜用加壓蒸氣法密封。目測(cè)觀察所述的陽(yáng)極氧化物膜的金屬光澤，表明組成為2-4的表殼具有足夠的光澤度。相反，組成為1和5的光澤度稍差。這分別可能是由于鎂的含量過低和過高所致。
類似地，將2只覆蓋有此種陽(yáng)極氧化物膜的表殼由10組人配帶3天，然后進(jìn)行斑點(diǎn)試驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)任何配帶者的皮膚有金屬過敏現(xiàn)象。測(cè)量了這些表殼的抗拉強(qiáng)度，結(jié)果與沒有涂覆這種陽(yáng)極氧化物膜的表殼的抗拉強(qiáng)度相同。
本發(fā)明以表殼為例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但是類似地，本發(fā)明的合金也可以用作手表的其他的外部部件，例如手表的后蓋、指針、底板、表殼前圈、手表帶、按鈕、上條柄頭(winding crown)、組裝螺釘?shù)?，以及其他的除手表的外部部件的商品，例如?xiàng)鏈和手鐲。
如上所述，本發(fā)明的鋁合金具有足夠的強(qiáng)度并且不含鎳，因此當(dāng)其直接配帶在皮膚上時(shí)，不會(huì)引起金屬過敏。
權(quán)利要求
1.一種鋁合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的鎂，0.03-0.15％(重量)的鐵，0.05-0.15％(重量)的銅以及平衡量的鋁所組成。
2.一種鋁合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的鎂，0.03-0.15％(重量)的鐵，0.05-0.15％(重量)的銅以及平衡量的鋁所組成，所述的合金表面覆蓋有一層厚度為5-25微米的陽(yáng)極氧化物膜，所述的陽(yáng)極氧化物膜采用加壓水蒸氣法密封。
全文摘要
一種鋁合金，其基本上由2.3-5.0％(重量)的鎂，0.03-0.15％(重量)的鐵，0.05-0.15％(重量)的銅以及平衡量的鋁所組成。在所述的鋁合金表面，可以覆蓋一層厚度為5-25微米的、采用加壓水蒸氣法密封的陽(yáng)極氧化物膜。所述的鋁合金含有合適量的鎂，并具有足夠的強(qiáng)度和很好的金屬光澤度。由于不含鎳，因此不會(huì)引起金屬過敏。
文檔編號(hào)C25D11/04GK1146496SQ9610710
公開日1997年4月2日 申請(qǐng)日期1996年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月27日
發(fā)明者谷田部光信 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)公司