[发明专利]一种平板电脑和手机用镁合金型材及其挤压工艺

说明书

技术领域

 本发明涉及镁合金挤压成型技术领域，具体涉及一种平板电脑和手机用镁合金型材及其挤压工艺。

背景技术

镁合金是目前最轻的金属结构材料，其具有导电性、导热性、电磁屏蔽性，同时比强度和比刚度高，减震性好，切削加工和尺寸稳定性佳，易回收，有利于环保等优点，被誉为“21世纪的绿色工程材料”，随着汽车、航空、电子及运输等工业轻量化的发展要求，镁合金的应用范围越来越广。镁合金分为铸造镁合金和变形镁合金，目前应用较广的铸造镁合金，其铸态组织晶粒粗大，力学性能较低。常用的变形镁合金主要有AZ31、AZ61、AZ80、ZK31、ZK61、HK31、HK21等牌号，变形镁合金主要是通过挤压、轧制、锻造或拉伸等塑性压力加工，经过挤压、锻造和轧制等生产工艺产出的变形产品具有更高的强度、更好的延伸率和更多样化的力学性能，可以满足更多样化结构件的需求。目前我国开发成功并已形成小批量生产和应用的是采用挤压法生产的 Mg-Al-Zn系列镁合金AZ31B，该镁合金有较好的挤压性能，可通过挤压变形制造出多种规格的管、棒、条、板带型材和断面形状比较复杂的型材，型材的最薄壁厚可以达到 0.6mm甚至更薄。因此，开发变形镁合金产品是镁合金加工发展的必然趋势。

镁合金的诸多优点为其在平板电脑和手机中的应用提供了宽广空间，其挤压型材可应用于平板电脑和手机上。但由于镁为密排六方晶体结构，镁合金塑性变形能力较差，因此镁合金产品大部分使用铸造工艺来实现。镁合金室温下塑性加工相对较为困难，且热加工后的残余应力难以消除，对大尺寸或高精度型材或零件的生产与后续加工带来不利影响。因此，目前市场上迫切需要开发一种生产效率高、成材率高、成本相对较低的平板电脑和手机用镁合金型材及其制备方法。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种平板电脑和手机用镁合金型材，该型材抗拉强度和屈服强度高，断裂伸长率大，硬度高，延展性好，各项性能优异。

本发明的另一目的在于提供一种平板电脑和手机用镁合金型材的挤压工艺，该挤压工艺生产效率高、成材率高、成本相对较低，操作简单，可大规模工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种平板电脑和手机用镁合金型材，其特征在于：该型材原料成分按重量百分比为：Zn：0.8～0.95%、Al：3.1～3.4%、Mn≤0.1%、其它不可避免的杂质≤0.02%、余量Mg。

优选的，所述型材成分按重量百分比为：Zn：0.84～0.92%、Al：3.2～3.3%、Mn：0.02～0.08%、其它不可避免的杂质≤0.015%、余量Mg。

更为优选的，所述型材成分按重量百分比为：Zn：0.88%、Al：3.25%、Mn：0.05%、其它不可避免的杂质≤0.01%、余量Mg。

本发明采用AZ31B镁合金，为Mg-Al-Zn系合金，本发明的镁合金型材的成分设计理由如下：

在Mg-Al-Zn系合金中，Zn元素对镁合金力学性能的影响主要表现在强度方面，研究表明，当Zn含量大于0.8%时，随着Zn含量的上升，镁合金的屈服强度和抗拉强度上升，伸长率降低，因此，为了提高镁合金的屈服强度和抗拉强度，Zn含量应控制在0.8%以上；但当Zn含量超过0.95%时，随着Zn含量的升高，抗拉强度与伸长率均下降，因此，为了避免Zn含量过高导致抗拉强度与伸长率下降，Zn含量应控制在0.95%以下。本发明中Zn的含量控制在0.8～0.95%，可以使镁合金具有较高的抗拉强度和屈服强度。优选的，Zn的含量为0.84～0.92%，更为优选的，Zn的含量为0.88%。

在Mg-Al-Zn系合金中，少量的Mn可提高镁合金的焊接性能和耐热性能，研究表明，当Mn含量≤0.1%时，随着Mn含量的上升，镁合金的焊接性能和耐热性能上升；而但当Mn含量大于0.1%时，随着Mn含量的升高，焊接性能和耐热性能反而下降，因此，为了避免Mn含量过高导致抗拉强度与伸长率下降，Mn含量应控制在0.1%以下。本发明中Mn的含量控制在≤0.1%，可以使镁合金具有较好的焊接性能和耐热性能。优选的，Mn的含量为0.02～0.08%，更为优选的，Mn的含量为0.05%。