CN108239713B - 一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺，属于铝合金板材加工技术领域，所述电子产品外观用铝合金板材的化学成分包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.3～0.4％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.45～0.55％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；本发明还提供6082铝合金板材的生产工艺。通过本发明生产工艺制得的铝合金板材于后期加工后表面无橘皮纹、无黑线、金属光泽亮丽、成品率高。
Description
【技术领域】
本发明涉及铝合金板材加工技术领域，尤其是一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺。
【技术背景】
消费电子市场近年来发展迅猛，笔记本电脑、平板电脑、手机等消费电子产品更新换代的周期在逐渐变短，除了产品的技术革新之外，各类电子产品的外观件也在逐渐从塑料材质向金属材质转换。消费电子产品外观件要求材质具有强度高、色泽艳丽、尺寸稳定不变形、薄壁轻量化、散热性良好等特点，以期达到保护、美观、轻质、散热等作用。随着铝加工技术的发展，铝合金材料凭借其强度高、金属光泽艳丽、阳极氧化效果好、不老化等优异性能在电子产品外观件材料方面逐步替代复合塑料，同时还具有安全环保、成本较低等特性受到苹果、三星等国外以及华为、OPPO、联想、小米等国内电子公司的青睐。目前，苹果、三星等国外品牌已全部采用铝合金外观件，国内华为、OPPO、联想、小米等制造商的电子产品外壳、边框结构件也开始采用铝合金，这将推动国内消费电子铝合金市场的蓬勃发展。
然而现有技术制备的6xxx合金在后续冲压中存在橘皮纹、表面黑线、色泽差等缺陷，并且普通铝合金在后续冲压过程中裂边率高，已经满足不了高端电子产品对外观面和成品率的要求。
因此，急需研发出一种新的合金成分和生产工艺，生产出具有晶粒度小、成形性好、高表面、良好金属质感的电子产品外观件。
【发明内容】
鉴于以上提出的问题，本发明提供了一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺，所得的铝合金板材产品于后期加工后表面无橘皮纹、无黑线、金属光泽亮丽、成品率高。
本发明的技术方案如下：
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.3～0.4％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.45～0.55％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
进一步地，一种电子产品外观用铝合金板材包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
本发明提供一种电子产品外观用铝合金板材的生产工艺，包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于720～760℃条件下熔炼，静置保温5～8h，经除气、过滤后将铝液在700～720℃进行半连续铸造，冷却至室温，即得到厚度为520～650mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至530～560℃，保温10～20h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热8～24h，其中，所述预热温度为450～500℃；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为520～650mm粗轧至厚度为15～25mm，然后进行一道次精轧至厚度为10～15mm的卷材，终轧温度200～260℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为5～10mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
进一步地，在步骤(1)中，所述熔炼炉中的熔炼温度为745℃。
进一步地，在步骤(8)中，所述固溶淬火的温度为550～560℃。
进一步地，在步骤(9)中，所述淬火后的铝合金板材于拉伸机上拉伸量为1～3％。
本发明提供了一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺，与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明所用一种电子产品外观用铝合金板材，其化学成分包括Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Cr、Ti及Al，上述元素按照特定比例配料，经铸造、均匀化热处理、切头尾、铣面、预热、粗轧、热粗轧、精轧、冷轧、锯切、固溶淬火、拉伸、分切成铝合金中厚板材；其中，本发明铝合金成分符合(EN573-3标准化学成分)6xxx要求的范围，且调整了个别元素的配比，可相应减少料纹、控制晶粒度、提高延伸率、减少冲压开裂等不良影响，使所得铝合金板材达到电子产品外观件高表面、高成型性、高金属质感等特点；
本发明通过生产工艺探索，通过采用一道次精轧减少表面黑线产生，采用连续辊底式淬火炉保证中厚板材的性能一致性；本发明将卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时于铝合金板材之间垫纸避免搬运划伤表面；本发明的铝合金中厚板材厚度为5-10mm，晶粒度≤120μm，使铝合金后期加工后表面无料纹、无黑线、金属光泽亮丽、成品率高，减少料纹、减少晶粒度、减少冲压开裂等不良影响。本发明所采用的每一技术手段都是相互配合、相互促进的，且步步为营、环环相扣的，所产生的总的技术效果远远高于单个技术手段所产生的技术手段的简单加和。
总之，本发明提供的一种电子产品外观用铝合金板材及其生产工艺，所得的铝合金板材产品于后期加工后表面无橘皮纹、无黑线、金属光泽亮丽、成品率高。
【具体实施方式】
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面的理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.3％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.45％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于720℃条件下熔炼，静置保温5h，经除气、过滤后将铝液于700℃温度下进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为520mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至530℃，保温10h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉于450℃进行预热8h；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为520mm粗轧至厚度为15mm，然后进行一道次精轧至厚度为10mm的卷材，终轧温度200℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为5mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为550℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为1％；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
实施例2
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.4％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.55％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于760℃条件下熔炼，静置保温8h，经除气、过滤后的铝液在720℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为650mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至560℃，保温20h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热，预热温度为500℃，时间为24h；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为650mm粗轧至厚度为25mm，然后进行一道次精轧至厚度为15mm的卷材，终轧温度260℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为10mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为560℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为3％；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
实施例3
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于745℃条件下熔炼，静置保温7h，经除气、过滤后的铝液在710℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为580mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至545℃，保温16h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热，预热温度为480℃，时间为16h；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为580mm粗轧至厚度为20mm，然后进行一道次精轧至厚度为12mm的卷材，终轧温度230℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为7mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为555℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为2％；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
对比例1
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于745℃条件下熔炼，静置保温7h，经除气、过滤后的铝液在710℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为580mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至545℃，保温16h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热，预热温度为480℃，时间为16h；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为580mm粗轧至厚度为20mm，然后进行一道次精轧至厚度为12mm的卷材，终轧温度230℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为7mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为555℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为2％；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
对比例2
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于745℃条件下熔炼，静置保温7h，经除气、过滤后的铝液在710℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为580mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至545℃，保温16h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)热粗轧、精轧：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭从厚度为580mm粗轧至厚度为20mm，然后进行一道次精轧至厚度为12mm的卷材，终轧温度230℃；
(5)冷轧：将步骤(4)处理后的铝合金冷轧至厚度为7mm的卷材；
(6)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(7)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为555℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(8)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为2％；
(9)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
对比例3
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于745℃条件下熔炼，静置保温7h，经除气、过滤后的铝液在710℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为580mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至545℃，保温16h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热，预热温度为480℃，时间为16h；
(5)热粗轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为580mm粗轧至厚度为12mm的卷材；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为7mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中于温度为555℃下进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为2％；
(10)分切：将拉伸后的板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
对比例4
一种电子产品外观用铝合金板材，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
电子产品外观用铝合金板材的生产工艺包括以下步骤：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于745℃条件下熔炼，静置保温7h，经除气、过滤后的铝液在710℃进行半连续铸造，冷却至室温，得到厚度为580mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至545℃，保温16h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热，预热温度为480℃，时间为16h；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为580mm粗轧至厚度为20mm，然后进行一道次精轧至厚度为12mm的卷材，终轧温度230℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为7mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)拉伸：将铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力，拉伸量为2％；
(9)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
实验例
将实施例1-3和对比例1-4的铝合金板材进行阳极氧化过程，效果见表1。
表1阳极氧化效果
| 阳极氧化效果 | |
| 实施例1 | 表面无料纹、无黑线、金属光泽亮丽、晶粒度小、冲压不开裂 |
| 实施例2 | 表面无料纹、无黑线、金属光泽亮丽、冲压不开裂 |
| 实施例3 | 表面无料纹、无黑线、金属光泽亮丽、冲压不开裂 |
| 对比例1 | 表面有料纹、有黑线、色泽不均、冲压开裂 |
| 对比例2 | 表面有料纹、有黑线、色泽不均、冲压开裂 |
| 对比例3 | 表面有料纹、有黑线、色泽不均、冲压开裂 |
| 对比例4 | 表面有料纹、有黑线、色泽不均、冲压开裂 |
表1结果显示，本发明实施例所得产品的铝合金板材经后期加工后表面无橘皮纹、无黑线、金属光泽亮丽、成品率高，且效果显著优于对比例。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种电子产品外观用铝合金板材，其特征在于，由以下重量百分比的各组分组成：Si＝0.3～0.4％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.45～0.55％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％；
所述电子产品外观用铝合金板材的生产工艺，是由以下具体步骤制备得到：
(1)铸造：按照预定重量百分比，将上述各元素配料放入熔炼炉中于720～760℃条件下熔炼，静置保温5～8h，经除气、过滤后将铝液在700～720℃进行半连续铸造，冷却至室温，即得到厚度为520～650mm的铝合金扁锭；
(2)均匀化热处理：将所得铝合金扁锭置于均热炉中加热至530～560℃，保温10～20h，出炉后进行风冷或自然冷却；
(3)切头尾、铣面：将均热后的铝合金扁锭在锯床和铣床进行切头尾和铣面；
(4)预热：将步骤(3)处理后的铝合金扁锭在预热炉进行预热8～24h，其中，所述预热温度为450～500℃；
(5)热粗轧、精轧：将预热后的铝合金扁锭从厚度为520～650mm粗轧至厚度为15～25mm，然后进行一道次精轧至厚度为10～15mm的卷材，终轧温度200～260℃；
(6)冷轧：将步骤(5)处理后的铝合金冷轧至厚度为5～10mm的卷材；
(7)锯切：将冷轧后的卷材先进行开卷矫直后进行切边、锯切处理，堆垛时，于铝合金板材之间垫纸；
(8)固溶淬火：将切边后的铝合金板材放在连续辊底式淬火炉中进行固溶处理，得到淬火均匀的铝合金板材，所述固溶淬火的温度为550～560℃；
(9)拉伸：将淬火后的铝合金板材在拉伸机上拉伸释放应力；
(10)分切：将拉伸后的铝合金板材分切成块，即得到铝合金中厚板材成品。
2.根据权利要求1所述的一种电子产品外观用铝合金板材，其特征在于，包括以下重量百分比的各组分：Si＝0.32％、Fe≤0.10％、Cu≤0.05％、Mn≤0.05％、Mg＝0.52％、Zn≤0.05％、Cr≤0.05％、Ti≤0.05％，其余量为Al和不可避免的元素；其中，所述不可避免的单个元素≤0.05％，合计≤0.15％。
3.根据权利要求1所述的一种电子产品外观用铝合金板材，其特征在于，在步骤(1)中，所述熔炼炉中的熔炼温度为745℃。
4.根据权利要求1所述的一种电子产品外观用铝合金板材，其特征在于，在步骤(9)中，所述淬火后的铝合金板材于拉伸机上拉伸量为1～3％。
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