[发明专利]一种高强高韧手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高强高韧手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法，该合金包括Si：2.0wt％‑5.0wt％；Mg：5.0wt％‑10wt％；Mn：0.1wt％‑1.5wt％；Cu4.0wt％；Ce1.0wt％；Cr0.5wt％；Fe1.0wt％；Ti0.25wt％；Zr0.5wt％；Sc1.0wt％，其余杂质的重量百分比之和控制在1.0wt％以下，余量为Al。与现有技术相比，本发明通过在铝合金中添加多元强化相Mg、Cu、Mn、Si、Ce、Sc和Zr引入多元强化相Mg₂Si、MnAl₆、Al₂Cu、CeSi₂、Al₁₁Ce₃、Al₃Sc和Al₃(Sc_1‑xZr_x)，显著提升材料的屈服强度，使得材料在薄壁时的屈服强度达到250‑320MPa，延伸率达到2‑6％。

技术领域

本发明涉及铝合金材料，涉及一种高强高韧手机中板用压铸铝合金材料及其 制备方法。

背景技术

手机中板是指，高端智能手机内部的基板，主要用于支撑手机内部电路板、 其厚度一般较薄，约0.5mm左右。手机中板的这些使用性能，要求材料具有较高 的强度，以保证其支撑电路板所需强度；随着手机屏幕的增大，手机中板尺寸也随 之增大，并且其结构更加简单，要求材料具有较高的延伸率；要求材料具有优良的 成型性能，以便于冲压、小角度折弯，保证成型时不开裂；要求材料具有极好的平 直度，以便于保证手机内部的均匀性，便于生产过程中的成型、安装等。

传统的手机中板采用的是铝带材，其成型方法包括铸造成型和冲压成型，中 国专利申请CN201710710166.6公开了一种高强度手机中板用铝合金带材及其制造 方法。该发明生产出的手机中板用铝合金带材，屈服强度达到280～330MPa，抗拉 强度达到370～400MPa，延伸率≥10％。然而这种铸造成型加冲压的成型方式，只 能成型较为简单的平面结构，用于满足手机中板的支撑作用，而无法制作复杂的手 机内部元器件支撑结构，以及装配定位孔等复杂的结构。因而，急需开发一种适用 于手机中板的高强高韧压铸成型材料，用于应对手机内部的复杂结构，并能够成型 超薄的高强手机结构部件。

随着高端智能手机的更新换代，其对手机中板的要求日益变化。首先，手机 中板的结构更加复杂，普通的冲压成型的铝带已无法满足其设计要求，采用压铸和 模压方式可以应对手机内部的复杂结构，并能够成型超薄的高强手机结构部件，但 是传统的压铸和模压形成方式，屈服强度只能达到160MPa左右，且延伸率在2％ 以下。

因此，急需开发一款可以适用于薄壁、高屈服、高延伸率的压铸铝合金材料， 从而可以快速生产制造高性能的手机中板。

中国专利申请CN110129637A公开了一种压铸铝合金及其制备方法和通讯产 品结构件，包括如下质量百分比的各组分：镁：0.1％-7％，锌：7％-35％，锰：0.2％ -0.8％，铁：0.1％-0.7％，钛和/或锆：0.07％-0.2％，不可避免杂质≤0.3％，以及 铝。该压铸铝合金兼具高强度、高韧性和优异的流动性(压铸铝合金的屈服强度≥ 240MPa，延伸率≥3％)，以在一定程度上解决现有铝镁系压铸铝合金流动性较差， 导致在薄壁类电子产品压铸件场景中使用受限的问题，但是该专利是含锌的铸造铝 合金，高温脆性大，在金属型铸造时，有很大的热裂倾向，同时存在应力腐蚀开裂 倾向。相对于铝镁和铝硅系合金，其合金耐腐蚀性较低，密度大，应用到3C产品 上综合成本较高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够以应对 手机内部的复杂结构，并能够成型超薄的高强手机结构部件的高强高韧手机中板用 压铸铝合金材料及其制备方法。