[发明专利]一种电子设备用高强度铝合金及其制备和挤压方法

说明书

一种电子设备用高强度铝合金及其制备和挤压方法，该铝合金为Al‑Mg‑Si‑Cu系高强度铝合金，其制备和挤压方法包括以下步骤：熔化配制铝合金液、炉内喷吹精炼、在线晶粒细化、在线双级除气过滤、半连续铸造、铸锭均匀化、加热与挤压、在线淬火、拉伸矫直和人工时效。本发明通过优化设计铝合金的成分组成及其制备和挤压工艺，提高铝合金的洁净度和组织成分均匀性，使挤压铝合金获得完全再结晶的细小等轴晶粒，消除氧化膜的料纹、花斑、色差等缺陷，提高氧化膜的质量和成品率，挤压铝合金适合于制作便携式电子设备的外观结构件，满足电子设备轻薄化的设计需求。

技术领域

本发明属于铝合金加工技术领域，具体是涉及一种电子设备用高强度铝合金及其制备和挤压方法。

背景技术

铝合金具有质量轻、独特的金属光泽和质感、优良的导热性能、加工性能和易回收再生等优点，被广泛用于制造各种便携式电子设备的外观结构件，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、液晶显示屏、智能手表、电子阅读器等便携式电子设备的背板、中框、边框等。随着便捷式电子设备轻薄化的发展，急需高强度的铝合金外观结构件来提高机身的抗压、抗摔能力，以避免机身受压或跌落时出现弯曲、弯折、凹陷等变形问题。同时又要求高强度铝合金具有优异的氧化着色效果，以满足消费者对便携式电子设备外观质量的高装饰性要求。

目前，便携式电子设备外观结构件用铝合金主要还是以6063为代表的Al-Mg-Si系铝合金，Al-Mg-Si系铝合金为中强度铝合金，虽然具有优异的挤压加工性能和氧化着色效果，但其强度较低，抗拉强度普遍低于240MPa，难以满足便携式电子设备轻薄化的设计要求。以6013、6061为代表的Al-Mg-Si-Cu系铝合金，由于Mg、Si元素的含量更高，并且含有强化元素Cu，因而具有更高的强度，抗拉强度可达300MPa以上，但Al-Mg-Si-Cu系高强度铝合金的阳极氧化效果较差，废品率较高，氧化膜常常存在组织料纹、花斑、色差等缺陷，无法满足消费者对便携式电子设备外观质量的高装饰性要求。因此，现有Al-Mg-Si-Cu系高强度铝合金及其制备和挤压方法仍有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种电子设备用高强度铝合金及其制备和挤压方法，通过优化设计铝合金的成分组成及其制备和挤压工艺，提高铝合金的洁净度和均匀性，使铝合金获得完全再结晶的细小等轴晶粒组织，消除铝合金氧化膜的料纹、花斑、色差等缺陷，提高铝合金氧化膜的质量和成品率，满足便携式电子设备轻薄化的发展需求。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述电子设备用高强度铝合金，其特点是由以下质量百分比的成分组成：Mg 1.15～1.25%，Si 0.35～0.45%，Cu 1.05～1.15%，Ti 0.005～0.01%，B 0.001～0.002%，Fe≤0.1%，余量为Al和不可避免的其它杂质，其中Ti与B的质量比为5:1，其它杂质单个含量≤0.01%，总量≤0.05%。

本发明所述电子设备用高强度铝合金的制备和挤压方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：选用纯度为99.9%的铝锭、99.95%的镁锭、99.9%的速溶硅以及Al-10Cu合金和Al-5Ti-1B合金杆为原材料；

第二步：将铝锭在770～780℃加热熔化，然后加入占原材料总重量为1.15～1.25%的镁锭、0.35～0.45%的速溶硅和10.5～11.5%的Al-10Cu合金，搅拌熔化成铝合金液；

第三步：用纯度为99.99%的氩气和占原材料总重量为0.5～1%的精炼剂对铝合金液喷吹精炼5～8分钟，进行预除气除杂处理，扒渣后再静置10～20分钟；

第四步：将铝合金液导入流槽，将占原材料总重量为0.1～0.2%的Al-5Ti-1B合金杆加入到铝合金液中进行在线晶粒细化处理；