专利名称：具有金属覆层的合金板件的制造方法
技术领域：
本发明有关于一种合金板件的制造方法，特别是一种具有金属覆层的合金板件的 制造方法。
背景技术：
随着科技的发展，现今在各种产品的设计上皆朝向质量轻、重环保的目标迈进，因 此对于产品材料的开发及特性选择上，需要作相当程度的考虑。其中又以合金材料的应用 范围最为广泛，在此以镁合金材料为例，镁在实用金属材料中具有重量轻、强度高、吸震效 能佳以及良好的电磁屏蔽性等优点，并且在使用后可全部的回收，因此经常被使用于电子 产品、航空机具、交通车辆及运动器材的制造上。由于镁的化性活泼，因此在应用时必须先于工件表面作防蚀处理，例如化成处理、 微弧氧化、阳极处理、补土烤漆等，常导入不环保工艺。为了解决此一问题，目前大多是以复 合式金属材料的结合方式，利用其它的金属材料贴覆或涂覆于镁合金材料的表面上，以由 外加的金属材料的特性来弥补镁合金材料的不足，并使镁合金材料与外界空气隔绝，而达 到抗氧化的目的。然而这种复合式金属材料的结合方式，在制作上时常会因为金属材料与 镁合金材料之间存在有气泡，使金属材料与镁合金材料之间产生结合强度不足的问题。同 时制作完成后的复合式金属材料亦存在耐热性不够、密着性不良以及金属材料容易从镁合 金材料上剥离的问题。
发明内容
鉴于以上的问题，本发明提供一种具有金属覆层的合金板件的制造方法，以改良 复合式合金板件的整体性能，并同时解决金属被覆层容易与合金基板相分离的问题。本发明揭露一种具有金属覆层的合金板件的制造方法，其步骤首先提供一合金基 板及一金属覆材，分别对合金基板及金属覆材进行预热处理，将预热后的金属覆材叠堆于 合金基板单侧或双边的表面上，接着同步进行压轧延伸堆栈有金属覆材的合金基板，使金 属覆材与合金基板两者间因伸展而产生干净接口，并在高温高压下密着结合在一起，使合 金基板表面具有复合的金属覆层，并借着选择金属覆层的材料特性，以增加合金板件的耐 磨性、耐蚀性、导电导热性及刚性强度等等。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明第一实施例的制造流程示意图；图2为本发明第一实施例于镁锂合金板件上叠堆单层铝板的工艺示意图；图3为本发明第一实施例包含对堆栈有金属材料的合金板件加热的步骤的制造 流程示意图；图4为本发明第一实施例包含对堆栈有金属材料的合金板件进行退火处理的步骤的制造流程示意图；图5为本发明第一实施例具有单层铝覆层的镁锂合金板件的剖面示意图；图6为本发明第一实施例于镁锂合金板件上叠堆双层铝板的工艺示意图；图7为本发明第一实施例具有双层铝覆层的镁锂合金板件的剖面示意图；以及图8为本发明第二实施例于镁锂合金板件上叠堆单层铝金属涂层的工艺示意图。其中，附图标记100镁锂合金基板200 铝板210铝金属220铝金属涂层300输送滚轮310工作轧辊320补强轧辊400具有铝覆层的镁锂合金基板dl 铝板厚度d2 镁锂合金基板厚度SlOl提供一合金基板S102提供一金属覆材S103对合金基板及金属覆材进行预热处理S104将金属覆材叠堆于合金基板的一侧表面S105压轧堆栈有金属覆材的合金基板S106对堆栈有金属覆材的合金基板施加摄氏温度200至300度的温度加热S107进行退火调质工艺
具体实施例方式下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述请同时参阅图1和图2所示，本发明第一实施例所揭露的具有金属覆层的合金板 件的制造方法，首先提供一合金基板(SlOl)以及提供一金属覆材(S102)，本实施例的合金 基板是选用镁合金板件或镁锂合金板件，而金属覆材则选自于铝、铜、锌或锡其中之一。在 本实施例中以合金基板为镁锂合金板件100，以及金属覆材为铝板200做为举例说明，但并 非以此为限。然后，对镁锂合金板件100及铝板200进行预热处理(S103)，此预热处理所施 加的温度视所选用的合金基板与金属覆材本身的高温冶金特性而定，例如以低于摄氏温度 300度的温度对镁锂合金板件100及铝板200进行预热处理，以去除镁锂合金板件100及铝 板200上所具有的残留应力。接着将镁锂合金板件100设置于一输送滚轮300上，同时将铝板200贴合于镁锂 合金板件100上，使铝板200叠堆于镁锂合金板件100的一侧表面(S104)，并与镁锂合金板 件100的表面相贴合。之后，由输送滚轮300将堆栈有铝板200的镁锂合金板件100传送 至一压延机(未图标)中，使堆栈有铝板200的镁锂合金板件100从二工作轧辊(working rollers) 310之间通过，以同步地对铝板200及镁锂合金板件100进行压轧(S105)、延伸，此时，如图3所示，可选择性地对被覆有铝板200的镁锂合金板件100施加摄氏温度200至 300度的温度加热(S106)，以增加铝板200与镁锂合金板件100之间的结合强度，当施加一 外力于二补强轧辊(back-up rollers) 320上，由二补强轧辊320与二工作轧辊310之间的 相互作用，而施加一压合力道于铝板200及镁锂合金板件100上。因此当堆栈有铝板200 的镁锂合金板件100通过二工作轧辊310时，铝板200与镁锂合金板件100因伸展而产生 干净的接口，并在高温高压下，使铝板200密着结合于镁锂合金板100的表面上，而形成具 有铝覆层的镁锂合金板件400。此具有铝覆层的镁锂合金板400于后续的工艺中可应用于 各种产品的成型制造上，例如制作成计算机、电视或手机等电子装置的外壳。如4图所示，此具有铝覆层的镁锂合金板件400在压轧后，可进一步选择性的进行 退火调质工艺(S107)，以改善所完成的具有铝覆层的镁锂合金板件400的塑性和韧性，并 且在铝板200与镁锂合金板100之间有锂铝相(AlLi phase)与镁铝相(Mgl2A117 phase) 的形成，因此使具有铝覆层的镁锂合金板件400的强度获得提升。其中，经过压延机压轧延伸后，于工艺中所使用的铝板200与镁锂合金板件100之 间的厚度比可维持一定的比例关系，请同时参阅图5所示，例如在压轧前铝板200所具有的 厚度dl为镁锂合金板件100厚度d2的百分之五，则在压轧后由于铝板200及镁锂合金板件 100的总体积不变但面积改变，因此所形成的具有铝覆层的镁锂合金板件400中，密着结合 于镁锂合金板件100上的铝板200厚度，仍然为镁锂合金100厚度的百分之五，举例而言， 若经过压轧后的镁锂合金板件100的厚度为0. 60毫米(mm)，则密着结合于此镁锂合金板件 100表面的铝板200厚度即为0. 03毫米。因此，如图6和图7所示，若在镁锂合金板件100 的二相对表面上皆设置有铝板200，并以同样地制造方法进行压轧处理后，铝板200即密着 结合于镁锂合金100的二相对表面，此时位于镁锂合金100 二相对表面上的铝板200厚度 dl总和则为镁锂合金100厚度d2的百分之十。如图8所示为本发明第二实施例的操作示意图，并请连同图1所示的制造流程示 意图一并参酌。本发明第二实施例与第一实施例在制造方法与结构上大致相同，以下仅就 两者间的差异加以说明。本发明第二实施例所揭露的具有金属覆层的合金板件的制造方 法，在此同样以合金基板为镁锂合金板件，以及金属覆材为铝金属做为举例说明。其中将铝 金属210设置为一铝金属靶材或铝金属粉末的形式，接着由溅镀法(sputtering)或热喷焊 (thermal spray)的方式，将铝金属210均勻的叠堆在镁锂合金板件100的一侧表面上，使 呈半熔态或全熔态的铝金属210附着于镁锂合金表面而形成一铝金属涂层220，然后由输 送滚轮的传送，使堆栈有铝金属涂层210的镁锂合金板件100进入压延机(未图示)中，以 二工作轧辊310及二补强轧辊320对铝金属涂层210及镁锂合金板件100同步地进行压轧 程序，使铝金属涂层220密着结合于镁锂合金板件100上，而形成具有铝覆层的镁锂合金板 件400。相同地，这种由溅镀法或热喷焊方式，亦可将铝金属同时叠堆于镁锂合金板件的二 相对侧面上(未图示)，使镁锂合金板件位于二铝金属层之间，以进一步的提升具有铝覆层 的镁锂合金板件的强度及抗氧化能力。本发明所揭露的具有金属覆层的合金板件的制造方法，由金属覆材与合金基板之 间产生冶金的结合方式，使金属覆材密着结合于合金基板的表面上，而不会在后续的使用 上发生金属覆材从合金基板上脱离的情形，同时由金属覆材密着结合于合金基板上，使合 金基板的整体强度获得提升，并提供合金基板良好的抗氧化能力。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟 悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变 形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，包括有下列步骤提供一合金基板；提供一金属覆材；对该合金基板及该金属覆材分别施以一预热处理；将该金属覆材叠堆于该合金基板的至少一表面上；以及压轧堆栈有该金属覆材的该合金基板，令该金属覆材密着结合于该合金基板的该表面。
2.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，对该合 金基板及该金属覆材分别施以该预热处理的步骤中，该合金基板及该金属覆材分别以对应 的一冶金变化温度进行预热。
3.根据权利要求2所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该冶金 变化温度低于摄氏温度300度。
4.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该金属 覆材为一板材，并以输送方式叠堆于该合金基板的该表面上。
5.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该金属 覆材由热喷焊或溅镀法叠堆于该合金基板的该表面上。
6.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，压轧堆 栈有该金属覆材的该合金基板的步骤后，还包含施以一退火调质工艺的步骤。
7.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，压轧堆 栈有该金属覆材的该合金基板的步骤中，还包含对该金属覆材及该合金基板加热至摄氏温 度200至300度的步骤。
8.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该合金 基板为一镁合金或是一镁锂合金。
9.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该金属 覆材选自铝、铜、锌或锡其中之一。
10.根据权利要求1所述的具有金属覆层的合金板件的制造方法，其特征在于，该金属 覆材叠堆于该合金基板的两相对侧面上。
全文摘要
一种具有金属覆层的合金板件的制造方法，包含下列步骤提供一合金基板及一金属覆材，分别对合金基板及金属覆材进行预热处理，将预热后的金属覆材叠堆于合金基板单侧或双边的表面上，接着同步进行压轧延伸，两者因伸展产生干净接口，并在高温高压下密着结合在一起，使合金基板表面具有一复合金属覆层，以增加合金板件的耐磨性、耐蚀性、导电导热性及刚性强度等等。
文档编号B21J5/00GK101920300SQ20091014583
公开日2010年12月22日 申请日期2009年6月15日 优先权日2009年6月15日
发明者叶明堂, 戴云城 申请人:安立材料科技股份有限公司