CN111254326A - 一种手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种手机中板用压铸铝合金材料，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：9.0‑13.0％、Mg：0.6‑1.5％、Mn：0.3‑0.8％、Re：0.1‑1.0％，Cr：0.01‑0.35％、Fe≤0.5％、Ti：0.01‑0.25％、Zn：0.5‑1.5％、Sr：0.008‑0.06％，余量为铝。本发明添加了强化元素Mg、Zn；添加Cr用于控制晶粒结构，防止铝镁合金的晶粒长大，防止铝镁硅合金或铝镁锌合金在加工手机中板过程中有热整形工序或热处理中发生再结晶，固溶体的Cr呈细分散相，能够提升结构强度和韧性；添加的Ti和Sr起到细化晶粒和变质作用；Si的成分处于共晶范围，使得材料具有非常优异的铸造性能，Sr使得Si由针片状变成短杆状和球状，导电和导热性能得到提升。该材料在压铸手机中板时，屈服强度≥250MPa，延伸率≥3％，热导率≥130W/(m·K)。

Description

一种手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法。
背景技术
现有的手机中板一般采用ADC12或高强铝压铸，成本较低，但是延伸率不高，热导率较低，性能不好。ADC12的热导率为96W/(m·K)，高强铝热导率为85W/(m·K)，二者的延伸率都小于2％。
高档的手机中板采用变形铝合金，如6061、6013等，虽然性能较好，但是需要进行热处理，使用CNC进行加工，造成加工周期长，成本高。随着5G通讯的发展，频率越来越高，CPU的发热量越来越大，需要一种低成本、高性能、容易铸造成型的手机中板材料。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种手机中板用压铸铝合金材料，屈服强度≥250MPa，延伸率≥3％，热导率≥130W/(m·K)，容易铸造成型。
本发明是这样实现的，一种手机中板用压铸铝合金材料，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：9.0-13.0％、Mg：0.6-1.5％、Mn：0.3-0.8％、Re：0.1-1.0％，Cr：0.01-0.35％、Fe≤0.5％、Ti：0.01-0.25％、Zn：0.5-1.5％、Sr：
0.008-0.06％，余量为铝。
作为优选，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：10.0-12.0％、Mg：0.9-1.3％、Mn：0.4-0.6％、Re：0.1-0.5％，Cr：0.02-0.10％、Fe≤0.35％、Ti：0.03-0.15％、Zn：0.8-1.2％、Sr：0.008-0.04％，余量为铝。
作为优选，所述Si、Mg、Zn以单质的形式添加，形成Mg2Si、Mg2Zn二元析出相。
作为优选，所述Re、Sr以铝中间合金形式进行添加，采用Al-Re、Al-Sr中间合金。
作为优选，所述Mn、Ti、Cr以金属粉末添加剂形式加入。
作为优选，一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
S2、加热炉维持850℃，加入Si、Mn、Ti、Cr、和铝稀土中间合金；
S3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
S4、加热炉降温至700℃，加入纯Mg金属材料；
S5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
S6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
S7、将加热炉的原料浇注成锭。
作为优选，步骤S7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
作为优选，所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
作为优选，所述手机中板屈服强度≥250MPa，延伸率≥3％，热导率≥130W/(m·K)。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在铝合金中添加Si、Mg、Zn，产生强化相Mg2Si、Mg2Zn，显著提升材料的屈服强度。通过Re的添加可以显著的减小气孔，纯净铝液，增加铝合金的强度以及延伸率，并且Re元素对基体中Mg2Si相也有很好的变质效果。Cr在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有强化作用，还能改善合金韧性。通过多元微量元素Sr、Ti的添加可以细化晶粒和对Si起到变质作用，从而进一步提升材料的延伸率。Sr还可以提升导热率。
具体实施方式
一种手机中板用压铸铝合金材料，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：11.0％、Mg：1.1％、Mn：0.5％、Re：0.3％，Cr：0.06％、Fe：0.3％、Ti：0.09％、Zn：0.1％、Sr：0.02％，余量为铝。
所述Si、Mg、Zn以单质的形式添加，形成Mg2Si、Mg2Zn二元析出相。
所述Re、Sr以铝中间合金形式进行添加，采用Al-Re、Al-Sr中间合金。
所述Mn、Ti、Cr以金属粉末添加剂形式加入。
一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
S1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
S2、加热炉维持850℃，加入Si、Mn、Ti、Cr、和铝稀土中间合金；
S3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
S4、加热炉降温至700℃，加入纯Mg金属材料；
S5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
S6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
S7、将加热炉的原料浇注成锭。
步骤S7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
实验例
通过对本实施例所得铝合金手机中板、高强铝加工的手机中板和ADC12加工的手机中板进行测试，得到以下数据：
Figure BDA0002405055040000031
通过对比可知，本申请的材料相较于ADC12以及高强铝在抗拉强度、延伸率以及热导率具有显著的提升，相较于ADC12在屈服强度上也有显著提升。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在铝合金中添加Si、Mg、Zn，产生强化相Mg2Si、Mg2Zn，显著提升材料的屈服强度。通过Re的添加可以显著的减小气孔，纯净铝液，增加铝合金的强度以及延伸率，并且Re元素对基体中Mg2Si相也有很好的变质效果。Cr在铝中形成(CrFe)Al7和(CrMn)Al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有强化作用，还能改善合金韧性。通过多元微量元素Sr、Ti的添加可以细化晶粒和对Si起到变质作用，从而进一步提升材料的延伸率。Sr还可以提升导热率。
以上是本发明的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：9.0-13.0％、Mg：0.6-1.5％、Mn：0.3-0.8％、Re：0.1-1.0％，Cr：0.01-0.35％、Fe≤0.5％、Ti：0.01-0.25％、Zn：0.5-1.5％、Sr：0.008-0.06％，余量为铝。
2.一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：Si：10.0-12.0％、Mg：0.9-1.3％、Mn：0.4-0.6％、Re：0.1-0.5％，Cr：0.02-0.10％、Fe≤0.35％、Ti：0.03-0.15％、Zn：0.8-1.2％、Sr：0.008-0.04％，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述Si、Mg、Zn以单质的形式添加，形成Mg2Si、Mg2Zn二元析出相。
4.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述Re、Sr以铝中间合金形式进行添加，采用Al-Re、Al-Sr中间合金。
5.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述Mn、Ti、Cr以金属粉末添加剂形式加入。
6.一种根据权利要求1-5所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
S2、加热炉维持850℃，加入Si、Mn、Ti、Cr、和铝稀土中间合金；
S3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
S4、加热炉降温至700℃，加入纯Mg金属材料；
S5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
S6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
S7、将加热炉的原料浇注成锭。
7.根据权利要求6所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤S7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
8.根据权利要求7所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
9.根据权利要求7所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述手机中板屈服强度≥250MPa，延伸率≥3％，热导率≥130W/(m·K)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113073240A (zh) * 2021-03-22 2021-07-06 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种铸造性能优异的高强高导热铝合金材料及其制备方法
CN114752826A (zh) * 2021-11-04 2022-07-15 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导热铝合金材料及其热处理工艺
CN117248132A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导铝合金手机中板的制备工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1607261A (zh) * 2003-10-13 2005-04-20 合金材料实验室 一种新压铸铝合金
CN102016092A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 联邦科学和工业研究组织 改进的铝基铸造合金
CN102268577A (zh) * 2011-07-09 2011-12-07 浙江巨科铝业有限公司 一种汽车轮毂用铸造铝合金材料
CN104874772B (zh) * 2015-05-20 2017-08-29 柳州市百田机械有限公司 高致密性压铸铝合金的制备方法
CN107858565A (zh) * 2017-12-13 2018-03-30 浙江诺达信汽车配件有限公司 一种高强高韧性的压铸用铝合金材料
JP2018099726A (ja) * 2016-12-16 2018-06-28 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金ブレージングシートのろう付方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1607261A (zh) * 2003-10-13 2005-04-20 合金材料实验室 一种新压铸铝合金
CN102016092A (zh) * 2008-04-30 2011-04-13 联邦科学和工业研究组织 改进的铝基铸造合金
CN102268577A (zh) * 2011-07-09 2011-12-07 浙江巨科铝业有限公司 一种汽车轮毂用铸造铝合金材料
CN104874772B (zh) * 2015-05-20 2017-08-29 柳州市百田机械有限公司 高致密性压铸铝合金的制备方法
JP2018099726A (ja) * 2016-12-16 2018-06-28 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金ブレージングシートのろう付方法
CN107858565A (zh) * 2017-12-13 2018-03-30 浙江诺达信汽车配件有限公司 一种高强高韧性的压铸用铝合金材料

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113073240A (zh) * 2021-03-22 2021-07-06 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种铸造性能优异的高强高导热铝合金材料及其制备方法
CN114752826A (zh) * 2021-11-04 2022-07-15 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导热铝合金材料及其热处理工艺
CN117248132A (zh) * 2023-11-17 2023-12-19 华劲新材料研究院(广州)有限公司 一种高强高导铝合金手机中板的制备工艺

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