[发明专利]用于高强度和高硬度铝合金的ECAE处理

说明书

公开了一种形成高强度铝合金的方法。该方法包括固溶化至高于铝材料的标准固溶化温度约5℃至低于铝材料的初始熔融温度约5℃范围内的温度，以形成受热的铝材料，然后对该受热的铝材料进行淬火。铝材料包括镁和硅中的至少一种作为次要组分，该次要组分的浓度为至少0.2重量％。使冷却的铝材料经受使用等温条件和非等温条件中的一者的ECAE处理。等温条件包括使坯锭和模头均在约80℃至约200℃的相同温度下。非等温条件包括使坯锭在约80℃至约200℃的温度下并且使模头在至多100℃的温度下。然后在约100℃至约175℃的温度下老化铝材料。

技术领域

本公开涉及可用于例如需要高屈服强度的设备中的高强度和高硬度铝合金。更具体地，本公开涉及具有高屈服强度并且可用于形成电子设备的强壳体或外壳的高强度铝合金。还描述了形成用于便携式电子设备的高强度铝合金和高强度铝壳体或外壳的方法。

背景技术

存在减小某些便携式电子设备(诸如膝上型计算机、蜂窝电话和便携式音乐设备)的尺寸和重量的一般趋势。对应地期望减小保持设备的外壳体或外壳的尺寸。例如，某些蜂窝电话制造商已经减小了他们的电话壳体的厚度，例如，从约8mm减小至约6mm。减小设备壳体的尺寸(诸如厚度)可能使设备在正常使用期间和使用之间的存储期间暴露于结构损坏的增加的风险，特别是由于设备壳体挠曲。用户以在正常使用期间和使用之间的存储期间对设备施加机械应力的方式处理便携式电子设备。例如，用户将蜂窝电话放在他的裤子的后袋中并坐下来会给这部电话带来机械应力，这可能导致设备断裂或弯曲。因此需要增加用于形成设备壳体的材料的强度，以使弹性或塑性挠曲、压痕和任何其他类型的损坏最小化。

发明内容

这些和其他需求由本公开的各个方面和构型来解决。

本公开的各个方面包括形成高强度铝合金的方法，该方法包括：将铝材料固溶化至在高于铝材料的标准固溶化温度约5℃至低于铝材料的初始熔融温度约5℃范围内的温度，以形成受热的铝材料，该铝材料包括铝作为主要组分以及镁和硅中的至少一种作为次要组分，次要组分的浓度为至少0.2重量％；将受热的铝材料在水中快速淬火至室温，以形成冷却的铝材料；使用等温条件和非等温条件中的一者使冷却的铝材料经受等通道转角挤出(ECAE)处理以形成具有第一屈服强度的铝合金：等温条件使坯锭和模头均在约80℃至约200℃的相同温度下；并且，非等温条件使坯锭在约80℃至约200℃的温度下并且使模头在至多100℃的温度下；在约100℃至约175℃的温度下将铝合金老化约0.1至约100小时的时间，以形成具有第二屈服强度的铝合金，其中第二屈服强度大于第一屈服强度。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中铝材料为沉淀硬化的铝合金。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中铝材料为铝合金6xxx。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中铝合金6xxx选自AA6061和AA6063。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中固溶化温度为530℃至580℃。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中固溶化温度为约560℃。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，使用等温条件使冷却的铝材料经受的步骤，其中将坯锭和模头加热至约105℃至约175℃的相同温度。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中将坯锭和模头加热至约140℃的相同温度。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，使用非等温条件使冷却的铝材料经受的步骤，其中将坯锭加热至约105℃至约175℃的温度，并且模头处于至多80℃的温度。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，其中将坯锭加热至约140℃的温度，并且模头处于约室温下。

根据上文所述的形成高强度铝合金的方法，还包括在老化步骤之前使铝合金经受选自轧制、挤出和锻造中的至少一者的热机械处理。