CN109097640A - 一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，包括以下制成步骤：①铝合金熔液制备→②铸造→③热轧→④中间退火→⑤冷轧及精轧→⑥连续拉矫，其中第⑥步中增加平整拉矫和后段进入300℃隧道炉烘烤4‑6分钟去应力，使手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，可达到折弯90°不开裂，蚀刻不变形。此带材具有较高的强度，抗拉强度T.S(σb/MPa)≥360 MPa，屈服Y.S(σ0.2/MPa)≥300 MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，本发明制造所得铝合金带材用于手机中板强度高，使高的表面强度和可大角度折弯、蚀刻不变形兼容在一起，满足连续冲压，生产效率高。

Description

一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法

技术领域

本发明涉及铝材制作方法领域技术，尤其是指一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法。

背景技术

现有手机中板制造有两种方法，第一方法是不锈钢或铜材冲压、焊接。不锈钢材质中板、铜材质中板主要的缺点是无法纳米注塑，重量大，工艺复杂，结构实现效果有限，而且铜材成本高，只适用于高端机型。手机中板制造的第二种方法是压铸成型，只适合单个产品生产，无法连续制作，无法大幅度折弯，当折弯角度达到45°出现型材开裂，当折弯角度超过80°时型材断裂，因此需要后期大量CNC加工，效率低，不利于降低成本。

这两种方法的缺点促使我们亟待开发新的可满足连续冲压，材料强度高，延伸率好，减少CNC用时的合金材料，同时也能90°折弯不断裂，蚀刻不变形，满足客户对不同的设计和加工精度的要求，在此背景下我们开发出来此款材料。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，制造所得铝合金板带材强度和延伸率很好，蚀刻平面度变形也达到了设计要求，能满足手机中板的加工要求。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，包括以下步骤

第1步，铝合金熔液制备：分别称取铝含量为99.85％的高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.15、Fe：≤0.2、Cu：≤0.05、Mn：≤0.3％、Mg：5.3-6.0％、Cr：≤0.11%、Zn：≤0.25％、Ti：≤0.1％；

第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭；

第3步，热轧：铝合金铸锭在 300℃～400℃下进行热轧出厚度为9.0mm的卷材；

第4步，中间退火：在 400℃～430℃下中间退火；

第5步，冷轧及精轧：按GL57合金带材的轧制率进行冷轧，再以34％的下压量进行精轧、退火；

第6步，连续拉矫，然后进入300^±10℃隧道炉中烘烤4-6分钟去应力，获得折弯90°不开裂，蚀刻不变形的GL57铝合金带材，即完成可用于手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材的制造。

作为一种优选方案，所述GL57铝合金带材的规格有两种厚度，分别为0.4^±0.02mm和0.6^±0.02mm。

作为一种优选方案，所述GL57铝合金带材的宽度为1220mm。

作为一种优选方案，第1步中，铝合金熔液中各元素的质量百分数体值为Si：0.05%、Fe：0.05％、Cu：0.04％、Mn：0.2％、Mg：6.0％、Cr：0.11％、Zn：0.03％、Ti：0.1％、其余为铝。

作为一种优选方案，所述GL57铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥360 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥300 MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，热传导导率达110w/m.k。

作为一种优选方案，第1步中熔炼炉的熔炼温度为735℃。

作为一种优选方案，第2步中铸造温度为720℃，铸造速度为62mm/min。

作为一种优选方案，第3步中铸锭温度为350℃。

作为一种优选方案，第4步中间退火温度为420℃。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，

1.本发明制造的GL57铝合金带材，是一种新型的铝镁合金；本发明通过熔铸工艺控制铸锭成分、组织，然后通过优化的热轧、冷轧及中间退火工艺，增加平整和后段300℃连续烘烤去应力，使手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，可达到折弯90°不开裂，蚀刻不变形。此带材具有较高的强度，抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥360MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥300 MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，本发明制造所得铝合金带材用于手机中板强度高，表面强度高，可蚀刻不变形，可连续冲压，生产效率高。常见的，带材的高强度（代表钢性）和可折弯（代表柔性）是两种不同的指标，一般情况下，高强度的带材在折弯时更易断裂（例如石板基本不可折弯），而可折弯的带材在大多情况下强度会较低（例如布带），而本发明GL57铝合金带材通过去应力处理，将高强度和可折弯结合兼容在一起，制造所得铝合金带材用于手机中板，在冲制后，可蚀刻不变形，可连续冲压，生产效率高，节省原料，且重量轻、导热好、热传导导率高达110w/m.k。

2.本发明的方法实现了铝合金带材延伸率的提高，良好的可成型性，氧化性，工艺简单，容易实现，不需要增加特殊的专用设备。

3.本发明的产品的合金配比，采用高纯铝锭做为原料，减少了Si、Fe、Cu、Mn元素的含量，增加了Mg、Cr的含量，同时添加了微量Ti，改善了铝合金带显微组织及第二相粒子的分布形态、尺寸、结构和数量，晶粒组织均匀，进而改善了铝合金带材材料的强度和良好的可蚀刻性。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合具体实施例来对本发明进行详细说明。

具体实施方式

本发明公开一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，包括以下步骤。

第1步，铝合金熔液制备：分别称取铝含量为99.85％的高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.15、Fe：≤0.2、Cu：≤0.05、Mn：≤0.3％、Mg：5.3-6.0％、Cr：≤0.11%、Zn：≤0.25％、Ti：≤0.1％。

第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭。

第3步，热轧：铝合金铸锭在 300℃～400℃下进行热轧出厚度为9.0mm的卷材。

第4步，中间退火：在 400℃～430℃下中间退火。

第5步，冷轧及精轧：按GL57合金带材的轧制率进行冷轧，再以34％的下压量进行精轧、退火。

第6步，连续拉矫，然后进入300^±10℃隧道炉中烘烤4-6分钟去应力，获得折弯90°不开裂，蚀刻不变形的GL57铝合金带材，即完成可用于手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材的制造。

本发明制造的GL57铝合金带材，是一种新型的铝镁合金，通过熔铸工艺控制铸锭成分、组织，然后通过优化的热轧、冷轧及中间退火工艺，增加平整去应力，以及后段进入300℃隧道炉中烘烤4-6分钟去应力，使手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，使其具有较高的强度，折弯90°不开裂，蚀刻不变形。本发明之GL57铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥360 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥300 MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，热传导导率高达110w/m.k。本发明制造所得GL57铝合金带材用于手机中板表面强度高，可蚀刻不变形，可连续冲压，生产效率高。

本实施例中，所述GL57铝合金带材的规格有两种厚度，分别为0.4^±0.02mm和0.6^{± 0.02}mm。所述GL57铝合金带材的宽度为1220mm。针对不同类型的手机中板，可以选择不同厚度的GL57铝合金带材进行加工。

作为最优方案，第1步中，铝合金熔液中各元素的质量百分数体值为Si：0.05%、Fe：0.05％、Cu：0.04％、Mn：0.2％、Mg：6.0％、Cr：0.11％、Zn：0.03％、Ti：0.1％、其余为铝。本发明的产品的合金配比，采用高纯铝锭（铝含量为99.85％）做为原料，减少了Si、Fe、Cu、Mn元素的含量，增加了Mg、Cr的含量，同时添加了微量Ti，改善了铝合金带显微组织及第二相粒子的分布形态、尺寸、结构和数量，晶粒组织均匀，进而改善了铝合金带材材料的强度和良好的可蚀刻性。

作为最优方案，第1步中熔炼炉的熔炼温度为735℃。第2步中铸造温度为720℃，铸造速度为62mm/min。第3步中铸锭温度为350℃。第4步中间退火温度为420℃。

综上所述，本发明的设计重点在于：

1.本发明制造的GL57铝合金带材，是一种新型的铝镁合金；本发明通过熔铸工艺控制铸锭成分、组织，然后通过优化的热轧、冷轧及中间退火工艺，增加平整和后段300℃连续烘烤去应力，使手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材保持平衡的变形织构与变形组织，可达到折弯90°不开裂，蚀刻不变形。此带材具有较高的强度，抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥360MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥300 MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，本发明制造所得铝合金带材用于手机中板强度高，表面强度高，可蚀刻不变形，可连续冲压，生产效率高。常见的，带材的高强度（代表钢性）和可折弯（代表柔性）是两种不同的指标，一般情况下，高强度的带材在折弯时更易断裂（例如石板基本不可折弯），而可折弯的带材在大多情况下强度会较低（例如布带），而本发明GL57铝合金带材通过去应力处理，将高强度和可折弯结合兼容在一起，制造所得铝合金带材用于手机中板，在冲制后，可蚀刻不变形，可连续冲压，生产效率高，节省原料，且重量轻、导热好、热传导导率高达110w/m.k。

2.本发明的方法实现了铝合金带材延伸率的提高，良好的可成型性，氧化性，工艺简单，容易实现，不需要增加特殊的专用设备。

3.本发明的产品的合金配比，采用高纯铝锭做为原料，减少了Si、Fe、Cu、Mn元素的含量，增加了Mg、Cr的含量，同时添加了微量Ti，改善了铝合金带显微组织及第二相粒子的分布形态、尺寸、结构和数量，晶粒组织均匀，进而改善了铝合金带材材料的强度和良好的可蚀刻性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：包括以下步骤

第1步，铝合金熔液制备：分别称取铝含量为99.85％的高纯铝锭、铝铁中间合金、铝锰中间合金作为原料，然后加入到熔炼炉中，在720℃～750℃下熔炼成铝合金熔液，铝合金熔液中各元素的质量百分数为Si：≤0.15、Fe：≤0.2、Cu：≤0.05、Mn：≤0.3％、Mg：5.3-6.0％、Cr：≤0.11%、Zn：≤0.25％、Ti：≤0.1％；

第2步，铸造：将铝合金溶液按铸造温度710℃～730℃、铸造速度60～65mm/min的工艺进行铸造，出炉空冷，车皮后锯切成规格为300mm×1219mm×4000mm的铝合金铸锭；

第3步，热轧：铝合金铸锭在 300℃～400℃下进行热轧出厚度为9.0mm的卷材；

第4步，中间退火：在 400℃～430℃下中间退火；

第5步，冷轧及精轧：按GL57合金带材的轧制率进行冷轧，再以34％的下压量进行精轧、退火；

第6步，连续拉矫，然后进入300^±10℃隧道炉中烘烤4-6分钟去应力，获得折弯90°不开裂，蚀刻不变形的GL57铝合金带材，即完成可用于手机中板高强度可蚀刻的铝合金带材的制造。

2.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：所述GL57铝合金带材的规格有两种厚度，分别为0.4^±0.02mm和0.6^±0.02mm。

3.根据权利要求2所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：所述GL57铝合金带材的宽度为1220mm。

4.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：第1步中，铝合金熔液中各元素的质量百分数体值为Si：0.05%、Fe：0.05％、Cu：0.04％、Mn：0.2％、Mg：6.0％、Cr：0.11％、Zn：0.03％、Ti：0.1％、其余为铝。

5.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：所述GL57铝合金带材的抗拉强度T.S (σb/MPa) ≥360 MPa，屈服Y.S (σ0.2/MPa) ≥300MPa，延伸(δ/%)≥11%，表面硬度HV≥95，热传导导率达110w/m.k。

6.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：第1步中熔炼炉的熔炼温度为735℃。

7.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：第2步中铸造温度为720℃，铸造速度为62mm/min。

8.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：第3步中铸锭温度为350℃。

9.根据权利要求1所述的一种用于手机中板可蚀刻高强度铝的制造方法，其特征在于：第4步中间退火温度为420℃。