CN104818413A - 一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，为采用反重力金属模压铸工艺压铸并经自然时效热处理的硬质铝合金，其主要构成元素及其在铝合金中的质量百分比含量为：锌21~30%，硅5.7~7.2%，铜2.0~2.4%，锰0.17~0.35%，微量合金元素0.2~0.6%，其余为铝和不可避免的杂质元素，所述杂质元素中铁的含量控制在 0.27%以下。本发明还公开了该硬质铝合金的制备方法。该硬质铝合金既能进行高精密压铸，又具备高强度性能，且能进行高品质表面处理，可用于生产小、薄、轻类型电子产品的高精密度结构件，也适用于大规格的航天航空、汽车、高铁、轮船游艇的零部件，以及日常五金制品等。

Description

一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金

技术领域

本发明涉及一种铝合金材料，特别是涉及一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金。

背景技术

电子工业发展飞快，电子新产品的体积、结构、重量都朝着小型、超薄、超轻的方向发展，这就对制造电子产品结构件的材料提出新的要求。

传统电子产品的结构件从材质角度基本上可分为两大类，一类是塑胶材质，另一类是金属材质。塑胶材质的电子产品结构件有强度低、散热效果差的缺点，这不符合小、薄、轻的新型电子产品的技术及性能要求。传统上金属材质的结构件由于金属材料性能原因，相对地存在厚、重及加工难等问题，特别是对小、薄、轻的新型电子产品壳件、结构件的生产是无法用压铸工艺实现。目前，有用不锈钢板与塑料框架的混合结构，这种技术工序多、工艺复杂、比重大且塑胶与不锈钢始终存在结合力不稳定等等诸多缺点。

目前，镁合金在电子产品结构件的应用只能是内部支架板之类，虽能压铸出超薄壁件，但受材料本身的致密性差的影响，品质方面总会出现针孔状现象，无法做出高质量、高品质的外观表面；另一方面镁合金的易燃性高，生产设备对隔氧(空气)要求严格，也造成生产成本高；镁的化学性质非常活泼，镁粉、镁屑极具易燃、易爆性，历年来国内外镁合金生产中不断地出现爆炸、火灾等严重的安全事故。例如：

1996年至2001年间，陕西西北林机厂采用老式普通冷室压铸机和土法简易熔炉生产镁合金壳体，多次发生重大安全事故。一次高温镁液射入模腔时突发爆炸，炸开锁模机构，火球冲出，使当时正在现场的该厂总工艺师等人受伤；一次熔炉坩埚腐蚀穿孔泄漏起火，白光耀眼，火势迅速扩散，该厂紧急用卡车调运细砂将机器熔炉全部堆覆，才使火势得到初步控制。

1998年12月，日本兵库县一压铸工场发生镁熔炉坩埚破裂泄漏事故，大量镁液流出到机器床身和地面，继而发生大火，工场全部烧毁，多人伤亡。

1999年3月，日本三重县一工场发生熔融镁液泄漏起火事故，镁液由坩埚腐蚀孔中流出，与炉内隔热耐火材料反应起火，车间烧毁。

2001年3月20日西班牙Dalphimetal公司（生产镁合金汽车配件）在清理收集镁屑时不慎产生火花，引燃镁屑，并导致火灾发生。火灾造成25t镁锭、600t镁成品、4台全自动压铸机生产线和厂房被彻底烧毁。

2003年12月四川某压铸配套厂，由于打磨工段没堆积在地面上的镁粉燃烧，并酿成火灾。

2003年12月29日美国Garfield公司（镁回收厂储藏库）发生燃烧和爆炸。因此，对安全生产必须高度重视。

2008年4月25日凌晨，南京浦口浦泗路启镁镁业有限公司发生大火，过火面积达千余平方米，燃烧的镁粉产生五颜六色的火焰，由于镁粉起火不能用水扑灭，消防调来了12辆消防车，72名消防官兵，用去了近20吨干粉才将火扑灭。

2011年3月4日晚上8时43分，宁波余姚市长元路一电动工具有限公司发生火灾，两层厂房尽数烧毁，过火面积约400平米，厂房内的镁合金制品发生连续爆炸。消防官兵经过3个小时的奋力扑救，终将大火扑灭，所幸并无人员伤亡。

2013年11月27日晚6时30分许，香港嘉瑞集团旗下位于深圳平湖的创金美科技公司镁粉遇火引发爆炸起火，随后引燃了工厂两栋4层楼高的楼房。

目前，有用铝合金做原材料制造的电子产品结构件，铝合金密度低、质量轻、热导性及电导性好，但随着数码技术的飞快发展，数码产品结构件的厚度和强度要求越来越高，铝合金电子产品结构件的0.7mm壁厚和320MPa的抗拉强度已跟不上新技术的需要，实际应用中该技术的流动性达不到高精密压铸的要求，现有的压铸型铝合金从强度和金属液流动性方面均处于劣势。因此，探索出一种强度高、流动性好，既能实施高精密压铸又有良好电镀性，且不存在易燃性的压铸型合金材料，是本领域的新趋势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能进行高精密压铸，又具备高强度性能，且能进行高品质表面处理的用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，这种硬质合金可用于生产小、薄、轻类型电子产品的高精密度结构件，也适用于大规格的航天航空、汽车、高铁、轮船游艇的零部件，以及日常五金制品等等。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，为采用反重力金属模压铸工艺压铸并经自然时效热处理的硬质铝合金，其主要构成元素及其在铝合金中的质量百分比含量为：锌(Zn)21~30%，硅(Si) 5.7~7.2%，铜(Cu) 2.0~2.4%，锰(Mn) 0.17~0.35%，微量合金元素0.2~0.6%，其余为铝(Al)和不可避免的杂质元素，所述杂质元素中的铁在铝合金中的含量控制在 0.27%以下。

铝(Al)为低熔点(660℃)、低密度(0.27kg/m³)的金属，锌(Zn)为低熔点(419℃)、高密度(0.71kg/m³)的金属。在共晶温度443℃时，锌在铝中的溶解度是70%；共晶温度275℃时，锌在铝中的溶解度是为31.6%，而在共晶温度125℃时其溶解度则下降到5.6%。铝与锌之间在高温时无限互溶，低温下相互形成置换式固溶体，并不形成金属间化合物。锌单独加入铝中，在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限，限制了铝合金的性能，因而在常规硬质铝合金中锌往往仅以微量合金元素或杂质元素的状态存在，而不是作为主要元素。本发明提供的合金是Al-Zn-Si-Cu硬质铝合金。硅(Si)在合金中可提高合金的流动性和耐磨性，使合金有良好的致密性及可焊性。在共晶温度577 ℃时，硅在固溶体中的最大溶解度为1.65%。当硅(Si)在铝合金中Si＞7.2%时，初生硅相多呈粗大的多角形的形态生长，不利于合金的性能。而Si＜7.2%的初生硅相有明显的向树叶状枝晶转变，且硅有抑制固溶体成核、促进其择优生长的作用，能改善合金的铸造性能，经过变质处理后，初晶硅被球化，初生硅相呈圆状、细小、分布均匀，既提高力学性能，又改善合金的加工性能，因而在本发明中将硅含量控制在7.2%以下。铜(Cu)可提高合金的抗拉强度、硬度、抗晶间腐蚀能力和高温蠕变性能。当共晶温度在548℃时，铜在铝中最大的固溶度为5.65%，当共晶温度降到302℃时，铜的固溶度为0.45%。铜能提高合金过饱和程度，加速合金在100℃~200℃之间人工时效过程，扩大GP区的稳定温度范围，提高抗拉强度、塑性和疲劳强度。时效析出的CuAl₂有着明显的时效强化效果，起到一定的固溶强化作用。然而，铜在锌铝合金中含量不宜太高，当铜的含量增加，锌铝合金周期应变疲劳抗力和断裂韧性也随着增加，并在腐蚀介质中降低裂纹扩展速率，但铜的加入有产生晶间腐蚀和点腐蚀的倾向，故将合金中铜的含量控制在2.0-2.4%之间。锰(Mn)能细化晶粒，减小二次枝晶间距，增加了共析相。Al-Mn合金平衡相图在共晶温度658℃时，锰的固溶度为1.82%。加入锰(Mn)形成的MnAl₆二元合金化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用，阻止锌铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，显著细化再结晶晶粒，减小二次枝晶间距，增加了共析相。另外，锰还可以使Mg₅Al₈化合物均匀沉淀，降低热裂倾向，能大幅度提高合金的耐磨性和高温力学性能。二元合金MnAl₆的另一作用是能溶解杂质铁，形成(Fe-Mn)Al₆，减小铁的有害影响。本发明的合金中微量元素钒(V)、镁(Mg)、钛(Ti)、镍(Ni)、和铬(Cr)对铝合金起到固溶强化、细化晶粒以及对合金中的杂质元素起到变质处理、削弱对合金性能的危害，使其性能得到改善。其中，钒(V)是一种稀有的柔弱而黏稠的过渡金属。钒(V)与硅(Si)可形成硅化物VSi，具有极高的硬度及化学稳定性。同时，钒(V)在铝合金中形成VAl₁₁难熔化合物，还起固溶强化和稳定β相的作用，在熔铸过程细化再结晶组织、提高再结晶温度，钒(V)的加入大幅度提高了合金的硬度，增加合金熔液的流动性，也进一步提高抗拉强度和伸长率。经发明人研究试验证明：

1.本发明的合金是Al-Zn-Si-Cu硬质铝合金，是以铝(Al)为基础元素，与硅(Si)、铜(Cu)形成过共晶铝硅合金，锌(Zn)的加入使过共晶铝硅合金转变成硅相增强铝锌复合合金，在铝合金中合金化与变质方法结合使硅相球化，在保持合金强度性能的基础上，使合金的硬度、耐磨性等有大幅度的提高，对合金的流动性、气密性和抗热裂性得到很好的改善。

2.本发明的铝合金经反重力金属模压铸工艺压铸而成，其硅相细小，分布均匀弥散，没有共晶组织出现，初生硅相均匀分布在基体α相中，球化了的初生硅相的形状呈块状或颗粒状，没有常规铸造铝合金组织中的长条状或板片状出现。

本发明所述杂质元素在铝合金中的质量百分比含量控制在 0.65%以下。

本发明中，以铝合金总质量为计算基准，所述微量合金元素中包含以下质量百分比的成分：钒(V)0.01~0.1%，镁(Mg) 0.01~0.02%，钛(Ti)0.03~0.07%，镍(Ni)0.002~0.007%，铬(Cr)0.12~0.25%，混合稀土(RE) 0.05~0.15%。混合稀土(RE)的主要成分有铈(Ce)、镧(La)、镨(Pr)、钕(Nd)等过渡族元素。在铝合金中含有混合稀土(RE)，结晶时形成铝的过饱和固溶体；在熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，并使夹杂相趋于球化，还可降低熔体表面张力，增加流动性，有利于浇注成型，对铸造工艺性能有着明显的影响；在均匀化、淬火等热处理及热加工过程中，过饱和固溶体会分解，析出0.5μm以下的金属间化合物MnAl₆、CrAl₇、TiAl₃、VAl₃质点，产生弥散强化作用。

本发明中，所述的反重力金属模压铸工艺的压射比压不低于20MPa。

本发明的另一个目的在于提供上述硬质铝合金的制备方法。该发明目的通过以下技术方案来实现：上述硬质铝合金的制备方法，包括以下步骤：

(1) 配置原料：按铝合金中的锌、硅、铜、锰、微量合金元素和铝含量取铝源、锌源、镁源、钒源、铜源、硅源、锰源、镍源、铬源和混合稀土源；

(2) 熔炼：室温下，硅源、锰源、镍源、钒源、铬源和铝源投入石墨坩埚电阻炉中，加热至700-720℃，加入铜源和锌源，继续加热至740-750℃，加入混合稀土源搅拌4-6min；加入精炼剂C₂Cl₆精炼至液面成镜面为止，静置8-10min，除渣后加入覆盖剂以及镁源，静置4-6min，搅拌均匀；

(3) 压铸：采用反重力金属模压铸工艺进行压铸成型，模具温度250-255℃，浇注温度710-720℃，反重力金属模压铸工艺的压射比压不低于20MPa，压射速度1.5-2.5m/s，保压3-4s，出模后自然时效热处理，得到硬质铝合金。

本发明所述步骤(2) 精炼剂C₂Cl₆加入量为原料总质量的2%左右。

        本发明所述的铝合金与现有技术相比，具有以下优点：

(1) 本发明的合金是Al-Zn-Si-Cu铝基硬质合金，在国家标准GB/T1173-1995没有相关记载，是一种全新的铸造铝合金。其具有优异的物理性能、很高的强度、极好的流动性和充型能力、良好的加工性、抛光性、气密性、耐磨性、电镀性及抗热裂性，且极高的致密性等特点。同样在压射比压为30MPa和自然时效条件下，本发明铝合金的精密压铸件可进行CNC、开孔、攻丝、镜面抛光等高品质要求的加工，也可以进行电镀、喷涂等表面处理，可制造高品质的外观件，是制造手机、平板电脑、照相机、导航仪等电子产品的高精密度高强度结构件的优选材料，同时也适用于航空器、汽车、轮船的零配件，自行车脚踏臂、装饰类五金件、水龙头等。

(2) 本发明的Al-Zn-Si-Cu硬质铝合金具有很高的强度和很好的力学性能。例如，在压射比压为32MPa，自然时效条件下，其典型力学性能为：抗拉强度408MPa，伸长率2.5%，硬度179(HV)，适合于制造高强度要求的结构件。该铝合金的硬度是铜的一倍或更硬，而密度则是铜的约三分之一，价格也是铜的约三分之一，加工成形工艺比铜更简易，是取代铜的优秀新型合金材料。跟镁合金对比，除了物理性能的优越，本发明的铝合金不存在镁合金的易燃性，对生产的设备要求更为简单，生产成本比镁合金低20%以上，对生产安全而言更具有特别的意义。

(3) 本发明的铝合金具有极好的流动性和很好的塑性。例如，在压射比压为32MPa，本发明铝合金的精密压铸件壁厚可达到0.45mm甚至更薄，可用作制造高精密度的结构件。

(4) 铝合金中含有混合稀土，对本发明的铝合金有合金化、变质、净化及改善合金电化学性等作用，使硅相球化更为细小，在提高合金力学性能、加工性能、流动性等的同时，明显改善合金的耐磨性和耐蚀性。

(5) 本发明的铝合金的熔炼方法简单，可以采用99.8%工业纯铝锭和中间铝合金为原材料进行制备。在反重力金属模压铸工艺条件下，对杂质元素含量的控制要求较低，只要求杂质元素铁控制在0.27%以下即可。

附图说明

图1是本发明实施例一的硬质铝合金的抗拉弹性模量力学曲线图。

图2是本发明实施例一的硬质铝合金制备的手机保护套件的显微组织图(60X)。

图3是本发明实施例二的硬质铝合金制备的智能手机结构中支架连外观边框件的显微组织(60X)。

图4是VersaStatⅡ型电化学分析仪对本发明实施例三的硬质铝合金制备的蓝牙音响外观壳件的腐蚀性检测结果图谱。

图5是本发明实施例三的硬质铝合金制备的蓝牙音响外观壳件的显微组织图(40X)。

图6是本发明实施例四的硬质铝合金在GMM-800S金相显微镜所观察的镜面态形貌500X显微图。。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的说明，本发明实施方式不仅限于此。

        实施例一：

步骤一：配料如表1-1。

        

步骤二：熔炼

合金在石墨坩埚电阻炉中熔炼。铝硅合金、铝锰合金、铝镍合金、铝铬合金与纯铝锭同时室温装炉；720℃下加铝铜合金和纯锌锭；740℃下加铝钛硼稀土合金后搅拌5min。用C₂Cl₆ 精炼剂精炼，精炼时熔剂的加入量约为原料重的2%左右，用精炼勺上下搅动到液面成镜面为止，静置10min后，除渣，加少量覆盖剂，加纯镁锭，静置5min，搅拌均匀后在720℃下压铸。

步骤三：压铸制造

压铸制造用1600N卧式冷室压铸机，反重力金属压铸模具型腔为智能手机保护套，投影面积为117×61mm，全平面厚度为0.5mm。模具温度250℃，浇注温度720℃，压射比压36Mpa，压射速度2.5m/s ，保压3s，出模后自然时效热处理。

通过上述步骤获得的铝合金智能手机保护套，成品质量为17g，其成分质量百分比如表1-2所示。

        

依据GB/T228.1-2010加工3组测试样，测得物理性能如表1-3所示。

        

        实施例二：

步骤一：配料如表2-1。

        

    步骤二：熔炼

合金在石墨坩埚电阻炉中熔炼。铝硅合金、铝锰合金、铝镍合金、铝铬合金、铝钒合金与纯铝锭同时室温装炉；720℃下加铝铜合金和纯锌锭；740℃下加铝钛硼稀土合金后搅拌5min。用C₂Cl₆ 精炼剂精炼，精炼时熔剂的加入量约为原料重的2%左右，用精炼勺上下搅动到液面成镜面为止，静置10min后，除渣，加少量覆盖剂，加纯镁锭，静置5min，搅拌均匀后在720℃下压铸。

步骤三：

压铸制造用1600N卧式冷室压铸机，反重力金属压铸模具型腔为智能手机结构中支架连外观边框件，投影面积为133×71mm，壁厚最薄部分厚度为0.4mm，且是框架结构。模具温度250℃，浇注温度720℃，压射比压32 Mpa，压射速度2.5m/s ，保压3s，出模后自然时效热处理。

通过上述步骤获得的铝合金智能手机保护套，成品质量为17.5g，其成分质量百分比如表2-2所示。

        

依据GB/T228.1-2010加工3组测试样，测得物理性能如表2-3所示。

        

        实施例三：

步骤一：配料如表3-1。

        

    步骤二：熔炼

合金在石墨坩埚电阻炉中熔炼。铝硅合金、铝锰合金、铝镍合金、铝铬合金、铝钒合金与纯铝锭同时室温装炉；720℃下加铝铜合金和纯锌锭；740℃下加铝钛硼稀土合金后搅拌5min。用C₂Cl₆ 精炼剂精炼，精炼时熔剂的加入量约为原料重的2%左右，用精炼勺上下搅动到液面成镜面为止，静置10min后，除渣，加少量覆盖剂，加纯镁锭，静置5min，搅拌均匀后在720℃下压铸。

步骤三：

压铸制造用1600N卧式冷室压铸机，反重力金属压铸模具型腔为蓝牙音响外观壳件，投影面积为206×39mm，壁厚为3.5mm。模具温度250℃，浇注温度720℃，压射比压30 Mpa，压射速度1.5m/s ，保压5s，出模后自然时效热处理。

通过上述步骤获得的铝合金蓝牙音响外观壳件，成品质量为155g，其成分质量百分比如表3-2所示。

        

依据GB/T228.1-2010加工3组测试样，测得物理性能如表3-3所示。

        

依据GB/T22315-08做弹性模量分析；依据GB/T351-1995做电导率分析，依据GB/T 22588-2008闪光法做热导率分析，依据GB/T 1423-1996做密度分析，结果如表3-4所示。

        

蓝牙音响外观壳件通过VersaStatⅡ型电化学分析仪对样品腐蚀性进行检测。电化学实验采用三电极体系，即工作电极(WE)、辅助电极(CE)和参比电极(RE)。辅助电极采用Pt电极，参比电极是饱和甘汞电极。将试样放入3wt.%NaCl溶液中，待开路电位稳定后（约20 min）开始测定合金的阳极极化曲线，电位扫描速度为50 mV/min。检测试样分为两组：（a）试样表面保持原始样品特征，然后用蒸馏水、丙酮清洗后晾干，最后在实验室环境中放置24小时；（b）试样表面由2000号碳化硅砂纸机械抛光，然后用蒸馏水、丙酮清洗后晾干，最后在实验室环境中放置24小时。试样的检测结果如图4。测得腐蚀电位如表3-5，可见本发明的铝合金具有良好的耐腐蚀性能。

        

        

本发明铝合金与常规压铸铝合金系列牌号的力学性能对比如表3-7。

        

        实施例四：

        步骤一：配料如表4-1。

        

        步骤二：熔炼

合金在石墨坩埚电阻炉中熔炼。铝硅合金、铝锰合金、铝镍合金、铝铬合金、铝钒合金与纯铝锭同时室温装炉；720℃下加铝铜合金和纯锌锭；740℃下加铝钛硼稀土合金后搅拌5min。用C₂Cl₆ 精炼剂精炼，精炼时熔剂的加入量约为原料重的2%左右，用精炼勺上下搅动到液面成镜面为止，静置10min后，除渣，加少量覆盖剂，加纯镁锭，静置5min，搅拌均匀后在720℃下压铸。

        步骤三：压铸制造

压铸制造用1600N卧式冷室压铸机，反重力金属压铸模具型腔为一款手机外观连支架板一体的结构件，投影面积为151×76mm，支架板大范围厚为0.5mm，最薄为0.35mm，边框截面1.25×6mm。模具温度255℃，浇注温度720℃，压射比压30 Mpa，压射速度1.5m/s ，保压3s，出模后自然时效热处理。

通过上述步骤获得的铝合金手机外观连支架板一体结构件，成品质量为27.3g。其成分质量百分比如表4-2所示。

        

        步骤四：依据GB/T15115-2009标准之表B.1-压铸铝合金性能及其他特性，对手机外观连支架板一体结构件压铸件进行后加工处理，也是对本发明硬质铝合金的机加工性能的检验。

1.去掉水口、渣包：压铸出来的手机外观连支架板一体结构件经手工去掉水口、渣包后就是手机外观连支架板一体结构件的胚材。

2.冲孔、去批锋：手机外观连支架板一体结构件的胚材通过冷冲模具，用20T液压冲床实现对胚材支架板上开孔，同时也把胚材上的批锋一次性去除干净。体现了本发明硬质铝合金合金具备良好的拉伸率。

3.钻孔、攻丝：用多轴钻攻机对手机外观连支架板一体结构件上的紧固点钻φ1.0×2.5mm孔，攻M1.4丝牙，螺丝拉力测试＞200N。体现了本发明硬质铝合金合金具备良好的低速钻攻加工性能和抗拉强度。

4.数控钻铣中心(CNC)精密加工：用CNC以＞2×10⁴转/min的转速对手机外观连支架板一体结构件的外观面进行整形，使其达到＜5μm的精度要求。体现了本发明硬质铝合金合金具备良好的中速钻铣加工性能。

        步骤五：对手机外观连支架板一体结构件素材进行表面处理

压铸的胚材经过后续精加工处理，成为产品素材，为了达到设计效果，素材需经过表面处理工艺，才完成结构件的制造。表面处理工艺种类较多，本实施例选择了高光镀铬、亚光镀铬、高光镀钛及铝本色阳极氧化和黑色阳极氧化，都获得良好的质量和效果。

电镀样品的结合力质量测试：按GB/T 9286的规定，用锋利小刀在样品表面上切割1×1mm且＞5格的格子网，然后采用宽度为20mm、粘着力F_n＞10N/25mm的粘胶带覆盖在划格的镀膜上，用垂直于格子表面的方向的力快速拉起胶带，电镀层脱落面积＜5%。镀层厚度＞5μm。批次试验电镀合格率＞90%。

阳极氧化复合膜性能测试：按GB/T 9286的规定，用漆膜划格仪划出1×1mm且＞11格的格子网。置于38℃的符合GB/T 6682规定的三级水中浸泡24h，取出并擦干试样，在5min内用宽度为20mm、粘着力F_n＞10N/25mm的粘胶带覆盖在划格的氧化复合膜上，用垂直于格子表面的方向的力快速拉起胶带，氧化复合膜脱落面积＜5%。氧化复合膜厚度＞5μm。批次试验氧化合格率＞90%。

在电镀和阳极氧化过程中，本实施例的手机外观连支架板一体结构件素材，必须反复多次经过酸洗，若结构件中夹杂有微如针孔的小气泡，将导致沙眼的出现，从这个角度可以看出本发明的硬质铝合金(AlZnSiCu)具备良好的致密性和流动性，也体现了本发明的硬质铝合金(AlZnSiCu)具有良好的电镀性和阳极氧化性。

        步骤六：镜面装饰线加工

用高速数控钻铣中心对完成表面处理的手机外观连支架板一体结构件进行高亮度的镜面装饰线加工，钻铣中心以6×10⁴转/min的高转速对手机外观连支架板一体结构件进行加工，使其实现金属铝的本色镜面的效果。经6×10⁴转/min镜面加工后的镜面态形貌500倍显微图(图6)，体现了该铝合金材料硬度和耐磨性极高，流动性、气密性和抗热裂性特别好，具备优越的物理性能、力学性能、以及良好加工性能。

本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。本发明的上述实施例都只能认为是对本发明的说明而不是限制，因此凡是依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，其特征在于，为采用反重力金属模压铸工艺压铸并经自然时效热处理的硬质铝合金，其主要构成元素及其在铝合金中的质量百分比含量为：锌21~30%，硅5.7~7.2%，铜2.0~2.4%，锰0.17~0.35%，微量合金元素0.2~0.6%，其余为铝和不可避免的杂质元素，所述杂质元素中的铁在铝合金中的含量控制在 0.27%以下。

2.根据权利要求1所述的用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，其特征在于，所述杂质元素在铝合金中的质量百分比含量控制在 0.65%以下。

3.根据权利要求1或2所述的用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，其特征在于，以铝合金总质量为计算基准，所述微量合金元素中包含以下质量百分比的成分：钒0.01~0.1%，镁0.01~0.02%，钛0.03~0.07%，镍0.002~0.007%，铬0.12~0.25%，混合稀土0.05~0.15%。

4.根据权利要求1所述的用于金属模具压铸精密电子产品结构件的硬质铝合金，其特征在于，所述的反重力金属模压铸的压射比压不低于20MPa。

5.权利要求1-4任一项所述的硬质铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1) 配置原料：按铝合金中的锌、硅、铜、锰、微量合金元素和铝的含量取铝源、锌源、镁源、钒源、铜源、硅源、锰源、镍源、铬源和混合稀土源；

(2) 熔炼：室温下，硅源、锰源、镍源、钒源、铬源和铝源投入石墨坩埚电阻炉中，加热至700-720℃，加入铜源和锌源，继续加热至740-750℃，加入混合稀土源搅拌4-6min；加入精炼剂C₂Cl₆精炼至液面成镜面为止，静置8-10min，除渣后加入覆盖剂以及镁源，静置4-6min，搅拌均匀；

(3) 压铸：采用反重力金属模压铸工艺进行压铸成型，模具温度250-255℃，浇注温度710-720℃，反重力金属模压铸工艺的压射比压不低于20MPa，压射速度1.5-2.5m/s，保压3-4s，出模后自然时效热处理，得到硬质铝合金。

6.根据权利要求5所述的硬质铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的精炼剂C₂Cl₆加入量为原料总质量的2%。