CN109554591B - 一种卡托用5系合金板带材及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于铝及铝合金的制备领域，具体涉及一种卡托用5系合金板带材及其制造方法。合金成分按重量分数计为Si≤0.05%，Fe≤0.08%，Cu≤0.1，Mn≤0.5，Mg2.2~3.5%，Zn≤0.30%，Ti≤0.02%制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。首先将铝合金熔炼、铸造成大板锭，再对铸锭进行锯切、铣面，然后经加热、热轧、冷轧和矫直整平后，获得成品。本发明生产的铝板带产品，能够有效解决现有技术中，6系合金作为卡托产品时阳极氧化质量不稳定，以及和粉末冶金一样加工成本高的问题，纵断面经阳极氧化后，无明显色差缺陷，满足卡托产品的外观需求。

Description

一种卡托用5系合金板带材及其制造方法

技术领域

本发明属于铝合金材料技术领域，具体涉及一种高强度的、卡托用5系合金板带材及其制造方法。

背景技术

2016年以来，电子行业不断换代升级，在不断提升产品品质的同时，降低采购成本、提高制程良率对于手机终端制造商的成本控制至关重要，手机卡托产品也同样有着降低成本的实际要求，传统的全CNC加工和粉末冶金成本居高不下，故行业迫切地需要生产成本更低、质量稳定的铝板带材。

现有技术中，已有使用6系合金板带材加工制作为卡托的案例，如专利CN105970025A的“一种高度可氧化铝合金板带材的制造方法”，其提供一种表面硬度HV≥120的卡托用6系合金T651状态的铝板带材，但6系合金按T651工艺生产时，成品产出前需经至少两次热处理和一次预拉伸，生产成本极高，且热处理不稳定极易引起因金属间化合物分布不均而引起阳极“亮带”缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度的、卡托用5系合金板带材及其制造方法。结合卡托产品的实际硬度需求，开发出HV≥100，冷轧过程无需热处理和预拉伸的、阳极外观质量好的5系合金铝板带材。实现进一步降低生产成本的条件下，通过避免热处理而稳定产品质量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

所述一种高强度的、卡托用5系合金板带材，其合金的成分按重量分数计为Si≤0.05%，Fe≤0.08%，Cu≤0.1，Mn≤0.5，Mg2.2~3.5%，Zn≤0.30%，Ti≤0.02%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。

所述一种高强度的、卡托用5系合金板带材的制造方法，具体步骤包括：

（1）铝锭经过熔炼炉融化、配料后，经半连续铸造制得壁厚240~520mm壁厚的铸锭；

（2）铸锭经必要的锯切、铣面后进入加热炉加热，金属在温度540~600℃保温12h以上，然后出炉热轧，热轧终轧温度200~250℃，热轧厚度为8~12mm；

3）热轧后的卷材经过≥80%的冷轧后，经拉弯矫直制得成品，要求冷轧过程单道次冷轧变形量≥45%。

5系合金属于热处理不可强化铝合金，随着变形量的增加，强度持续增加，但延伸率不断降低。为实现本发明下的产品能够满足后制程连续冲压成型的需求，需保证产品在接近全硬态的条件下，仍有≥3%的延伸率；同时，为保证阳极效果，还要求产品在厚度纵截面上的内部晶粒分布均匀，保证阳极氧化膜在靠近表面部分和厚度中心部分无明显异色；进一步地，对于第二相化合物的尺寸和分布，也需要进行严格控制，避免形成粗大不均的腐蚀坑而影响产品经阳极氧化后的亮度。

本发明的显著优点在于：

（1）本发明在高纯铝合金中适当增加Mg、Mn等元素，提高力学性能，同时通过高温均匀化促进铸造过程中的粗大第二相回溶，促进成品第二相的均匀、细小，为成品的延伸率和避免阳极后的凹坑提供条件；通过提高单道次变形量，保证厚度方向的晶粒变形均匀，避免厚度方向的晶粒不均引起阳极缺陷。

（2）本发明经熔铸、热轧、冷轧、精整和必要的热处理后生产的成品，其表面硬度HV≥100，延伸率≥3%，产品经阳极氧化后外观均匀无色差缺陷。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实例例1

一种卡托用5系合金板带材，其组成成分按重量分数计为：Si0.05%，Fe0.08%，Cu0.05，Mn0.24，Mg3.5%，Zn0.30%，Ti0.018%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。

制备方法，包括以下步骤：

1）铝锭经过熔炼炉融化，配料后，进行半连续铸造，获得520mm壁厚板锭；

2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度600℃下保温20h，随后热轧至12mm，终轧温度为250℃；

3）热轧后的卷材，经过三次的冷轧后至1.6mm成品厚度，冷轧工艺路线如下：

12.0-6.0-3.0-1.6-拉矫，单道次最小变形量47%。

所制得的1.6mm厚度铝合金带材，表面硬度HV103，延伸率3.4%，纵断面阳极氧化后无明显色差，满足卡托产品对强度和外观之需求。

实施例2

一种卡托用5系合金板带材，其组成成分按重量分数计为：Si0.03%，Fe0.05%，Cu0.1，Mn0.5，Mg2.2%，Zn0.12%，Ti0.008%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。

制备方法，包括以下步骤：

1）铝锭经过熔炼炉融化，配料后，进行半连续铸造，获得240mm壁厚板锭；

2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度540℃下保温12h，随后热轧至8mm，终轧温度为200℃；

3）热轧后的卷材，经过两次的冷轧后至1.5mm成品厚度，冷轧工艺路线如下：

8.0-3.4-1.5-拉矫，单道次最小变形量55%。

所制得的1.5mm厚度铝合金带材，表面硬度HV101，延伸率3.2%，纵断面阳极氧化后无明显色差，满足卡托产品对强度和外观之需求。

实施例3

一种卡托用5系合金板带材，其组成成分按重量分数计为：Si0.03%，Fe0.04%，Cu0.07%，Mn0.43%，Mg3.0%，Zn0.30%，Ti0.018%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。

制备方法，包括以下步骤：

1）铝锭经过熔炼炉融化，配料后，进行半连续铸造，获得480mm壁厚板锭；

2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度580℃下保温24h，随后热轧至10mm，终轧温度为230℃；

3）热轧后的卷材，经过三次的冷轧后至2.0mm成品厚度，冷轧工艺路线如下：10.0-4.2-2.0-拉矫，单道次最小变形量52%。

所制得的2.0mm厚度铝合金带材，表面硬度HV105，延伸率3.0%，纵断面阳极氧化后无明显色差，满足卡托产品对强度和外观之需求。

对比例

一种卡托用6系合金板带材，其组成成分按重量分数计为：Si0.6%，Fe0.1%，Cu0.6%，Mn0.2%，Mg0.9%，Cr0.01%，Zn0.01%，Ti0.01%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al。

其制造方法为：合金铸造获得320mm×1250mm界面的大板锭，随后经热轧至9.0mm，再经冷轧变形、进行中间退火和冷轧后，获得成品厚度的产品，随后再经固溶热处理、时效热处理、预拉伸或拉矫后获得成品。

其表面硬度为HV120，与本发明相比，该工艺存在热处理工序多的特点，如此将明显增加制造成本，延长生产周期，存在明显的资源浪费和质量不稳定等。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (1)

1.一种卡托用5系合金板带材，其特征在于：其组成成分按重量分数计为：Si0.05%，Fe0.08%，Cu0.05% ，Mn0.24% ，Mg3.5%，Zn0.30%，Ti0.018%，制造过程中不可避免的其他杂质，每种杂质的重量百分比最高为0.05%，余量为Al；

制备方法，包括以下步骤：

1）铝锭经过熔炼炉熔 化，配料后，进行半连续铸造，获得520mm壁厚板锭；

2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属在温度600℃下保温20h，随后热轧至12mm，终轧温度为250℃；

3）热轧后的卷材，经过三次的冷轧后至1.6mm成品厚度，冷轧工艺路线如下：

12.0-6.0-3.0-1.6-拉矫，单道次最小变形量47%。