[发明专利]一种高强度高热导率6系铝合金带材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度高热导率6系铝合金带材及其制备方法，其成分按质量百分数计为：Si 0.20‑0.55%、Fe 0.03‑0.08%、Cu 0.01‑0.10%、Mn 0.01‑0.02%、Mg 0.40‑0.80%、Cr 0.01‑0.10%、Zn 0.01‑0.02%和Ti 0.01‑0.03%，余量为Al和不可避免的杂质，其是以铝锭、铝中间合金锭、镁锭、锰剂为原料，经熔化、铸造、均热、热轧、冷轧、固溶、拉伸矫直、时效等步骤制得。本发明通过控制合金化学成分，优化工艺参数，使制得的6系铝合金带材具有表面质量好、板形平整、强度高、成型性能良好及热传导性能较高等优势，打破了国外技术在此方面的垄断。

技术领域

本发明属于有色金属技术领域，具体涉及一种高强度高热导率6系铝合金带材及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术的发展，人们对智能手机、移动iPad、笔记本等电子产品的使用需求越来越大。同时，各种仪器设备、电子产品均在向智能化、微小化的趋势发展，希望材料越做越薄，以得到轻便、快捷的特点，便于人们的使用及携带；同时，智能手机及笔记本材料在使用过程中，由于无法将内部热量疏导至外部，易影响使用者的体验及设备寿命等，这势必要求发展具有高强度、低密度、高热传导率等综合性能的材料。铝合金具有优良的导热性、中等强度、低密度等优势，且铝是地壳中含量最大的金属，这为铝合金材料的发展提供了可能。

然而，目前铝合金材料的使用仍存在着不足之处，其主要体现在于热传导率与强度通常无法兼容。生产过程中，要么牺牲强度来保证高的热导率，要么牺牲热导率来保证高的强度，这限制了铝合金的发展与使用。例如：当前1系铝合金的热传导率最佳，热传导率最大可达到210W/(m·K)，但强度最大只能在200MPa以下；5系甚至7系铝合金的强度最高，但其热传导率较差，一般在130W/(m·K)。

目前国内高强度高热导率6系铝合金带材均由国外进口，国内暂无该产品的生产方法及工艺。本发明提供了一种高强度高热导率6系铝合金带材及其生产方法，通过发展该技术，可获得具有高强度、高热传导率、优良成型性能的铝合金带材，打破国外技术的垄断。同时，用铝合金带材替代不锈钢板，在保证高强度条件下，可减轻重量、提高热导率及成型性能，使之能更广泛的应用于手机中板产品，提高客户体验满意度。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种具有较高强度、良好热传导和深冲性能且板形质量极佳的高强度高热导率6系铝合金带材及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高强度高热导率6系铝合金带材，其成分按质量百分数计为：Si 0.20-0.55%、Fe0.03-0.08%、Cu 0.01-0.10%、Mn 0.01-0.02%、Mg 0.40-0.80%、Cr 0.01-0.10%、Zn 0.01-0.02%和Ti 0.01-0.03%，余量为Al和不可避免的杂质。

所述高强度高热导率6系铝合金带材的制备方法，是以铝锭、铝中间合金锭、镁锭、锰剂为原料，经熔化、铸造、均热、热轧、冷轧、固溶、拉伸矫直、时效的步骤，制得所述高强度高强度高热导率6系铝合金带材；其各步骤具体操作如下：

1）将铝锭、铝中间合金锭、镁锭和锰剂按比例加入到熔炼炉中，在720-740℃下进行熔化、精炼、除渣、搅拌后，将形成的铝液放入静置炉中静置1.5-2.0 h；

2）在690-710℃下，往铝液中添加20~80ppm晶粒细化剂，并经氩气精炼后，用半连续铸造法将精炼铝液铸造成铝合金扁铸锭；

3）将铝合金扁铸锭在450℃~500℃的保温炉内保温反应8~18 h，并在炉内自然冷却至120℃~150℃后，再在空气中自然冷却至室温；然后将扁铸锭经锯头尾、铣面后进入加热炉进行均热，均热温度为400-500℃，时间为8-10 h；