一种7xxx铝合金的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种合金，尤其涉及一种7XXX系列铝合金。
【背景技术】
[0002] 铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如在纯铝中添加锰元素研制出的Al-Mn 合金、在纯铝中添加铜元素研制出Al-Cu合金、在纯铝中同时添加铜和镁元素研制出 Al-Cu-Mg系硬错合金、在纯错中同时添加锌、镁、铜元素研制出Al-Zn-Mg-Cu系超硬错合金 等。相比较其它材料铝合金具有优良的综合性能：其具有密度小、耐腐蚀性优越、塑性和加 工性能良好、导电导热性强、耐低温脆性、表面处理性能良好、无磁性、耐酸性、抗辐射性等 优点。在力学性能方面，铝合金材料的可选择范围较为广泛。铝及铝合金的常规力学性能随 合金种类和状态的不同，其抗拉强度〇 b可在50~SOOMPa之间变化，其屈服强度〇 0. 2可 在10~700MPa之间变化，延伸率S可在2%~50%之间变化。因铝合金具有以上优点，铝 合金材料在工业领域广泛应用于以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、 盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。铝合金除了具有以上特性，还具有优良的表面处 理性能，可以通过人工阳极氧化、喷涂等方式获得理想的表面效果作为装饰材料的外壳。
[0003] 随着材料科学的发展与推广，变形错合金在手机外壳、平板电脑外壳、台式电脑机 箱、液晶显示屏外壳、智能电视外壳等电子产品外壳领域的应用越来越广泛。以手机外壳 材料为例，变形铝合金替代其它材料作为手机外壳，已成为行业内的普遍趋势，相比较其它 材料，变形铝合金具有以下优点：材质轻、强度高、电导热导性能好、易加工、表面装饰性能 优良，目前手机电子领域应用最广泛的变形铝合金为6XXX系合金，随着市场及应用领域对 材料越来越高的要求，传统的6XXX变形铝合金在强度方面已经难以满足高端产品的要求， 尤其在抗变形弯曲，抗跌落变形等指标方面，6XXX系变形铝合金与7XXX变形铝合金相比 较差距较大以手机外壳产品为例，根据跌落试验数据表明，材料的抗拉强度、屈服强度均达 到400Mpa以上时，跌落试验的抗变形能力处于较理想的状态。抗拉强度、屈服强度均低于 400Mpa的情况下抗跌落试验的不合格率相对较高。
[0004] 7XXX系铝合金虽然在强度上优于6XXX系铝合金，部分合金抗拉强度和屈服强度 能够达到400Mpa以上，但是抗拉强度、屈服强度均达到400Mpa以上的7XXX系铝合金，经阳 极氧化后表面质量不如6XXX系变形铝合金细腻，存在条纹、异色等表面缺陷，装饰美观度 低。并且7XXX系变形铝合金阳极氧化行程的氧化膜不稳定，容易出现应力腐蚀、脱膜等问 题，因此7XXX系铝合金应用于外观装饰材料的实施案例较少。
[0005] 另外，由于高强度7XXX系铝合金，成型困难，以生产挤压板材为例，普遍采用的是 反向挤压生产，或用正向挤压生产挤压比< 30的简单截面型材，生产挤压比大的7XXX系铝 合金型材挤压困难，生产效率低，因此成型困难也限制了 7XXX系铝合金在装饰性要求高的 电子产品外壳领域的应用。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术的不足，本发明公开了一种具有优良成型性能，挤压效率高，抗 拉强度达到400Mpa以上、屈服强度达到400MPa以上，兼具阳极氧化膜细腻美观的新型铝合 金。
[0007] 本发明通过精确设计镁元素与锌元素的配比，使合金的抗拉强度、屈服强度均稳 定达到400Mpa以上；通过限制合金内的错元素、猛元素、络元素的含量，改善了这三个元素 在挤压时对结晶抑制的不利影响，使得材料组织均匀，提升了材料的阳极氧化膜质量；通过 在合金内添加Cu元素，改善合金的抗应力腐蚀能力、提升合金的晶界耐腐蚀性；通过Cu元 素的精确设计，能缩短了阳极氧化化学抛光时间，避免了过长化学抛光时间对表面质量的 不利影响，提升了阳极氧化膜的细腻度。
[0008] 本发明公开了一种7XXX铝合金，所述铝合金各元素的含量（重量百分比）为： 锌含量为6. 6%~7. 6%，镁含量为1.25%~1.80%，铜含量为0. 18%~0.44%，硅含量 < 0. 06 %，铁含量< 0. 16 %，锰含量< 0. 03 %，铬含量< 0. 03 %，镓含量< 0. 02%，钒含量 < 0. 02%，钛含量< 0. 03%，锆含量< 0. 02%，锰加铬总和< 0. 03%;其余杂质元素单个含 莖< 0. 03%，其余杂质兀素总和< 0. 10%，余莖为错。
[0009] 进一步地，各组份的组成按重量百分比计分别为：锌：6. 8%~7. 0% ;镁：1. 4%~ 1. 6% ;铜：0. 20%~0. 24% ;余量为铝。
[0010] 进一步地，所述铝合金中还含有铁，铁的最高重量百分比为0. 12%
[0011] 进一步地，所述铝合金中还含有硅，硅的最高重量百分比为0. 06%。
[0012] 进一步地，还包含共计重量百分比最高为0. 10%的制造条件下产生的杂质，每种 杂质的重量百分比最高为0.03%。
[0013] 进一步地，所述杂质中含有锰或铬或锰和铬的组合物，所述锰和铬的重量百分比 共计最高为0.03%。
[0014] 进一步地，所述杂质中含有镓，镓的最高重量百分比为0. 02 %。
[0015] 进一步地，所述杂质中含有钒，钒的最高重量百分比为0. 02 %。
[0016] 进一步地，所述杂质中含有锆，锆的最高重量百分比为0. 02%。
[0017] -种7XXX铝合金，所述铝合金各元素的含量（重量百分比）为：锌含量为6. 6%~ 7. 6%，镁含量为1. 25%~1. 80%，铜含量为0. 18%~0. 44%，硅含量< 0. 06%，铁含量 < 0. 16 %，锰含量< 0. 03 %，铬含量< 0. 03 %，镓含量< 0. 02 %，钒含量< 0. 02 %，钛含量 < 0. 03%，锆含量< 0. 02%，锰加铬总和< 0. 03%;其余杂质元素单个含量< 0. 03%，其余 杂质元素总和< 0. 10%，余量为铝；该铝合金用于制造电子产品的结构件和用于制造可进 行极氧化表面处理的外壳装饰性产品。。
[0018] 本发明的7XXX铝合金通过重新设计锌Zn、镁Mg元素的质量分数和比例，提升了材 料的强度；通过重新设计铜Cu元素的质量分数，使得合金兼具优良抗腐蚀性的同时解决了 银白氧化异色问题。通过严格控制锰Mn、铬Cr杂质元素的质量百分比，使得合金材料的晶 粒均匀。与现有公开的Al-Zn合金系统比较，该合金具有更加优良的综合性能，材料经阳极 氧化后获得的氧化膜更为细腻美观。
[0019] 为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
【附图说明】
[0020] 图1是本发明中所有实施例和对比例的铝合金挤压型材加工流程图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例一
[0022] 本发明公开了一种7XXX系列铝合金，该铝合金命名为7A07铝合金。本发明 的铝合金中各元素的含量（重量百分比）为：锌含量为6. 60 %~7. 60%，镁含量为 1. 25%~1. 80%，铜含量为0. 18%~0. 44%，硅含量< 0. 06%，铁含量< 0. 16%，锰含量 < 0. 03 %，铬含量< 0. 03 %，镓含量< 0. 02 %，钒含量< 0. 02 %，钛含量< 0. 03 %，锆含量 < 0. 02 %，锰加铬总和< 0. 03% ;其余杂质元素单个含量< 0. 03%，其余杂质元素含量总 和< 0. 10%，余量为铝。
[0023] 采用上述铝合金成份，生产挤压型材。型材加工顺序为A1熔炼一A2铸造成圆铸 锭一A3均匀化退火一A4铸锭挤压前预热一A5挤压成型一A6在线固溶一A7时效热处理 -A8定尺锯切一A9人工阳极氧化表面处理。经过以上加工制造的铝合金型材，该挤压型 材抗拉强度达到415~455Mpa、屈服强度达到405~425Mpa、延伸率达到12%以上；该挤 压型材作晶间腐蚀测试最大腐蚀深度小于〇. 〇3mm，晶间腐蚀级别小于2级；该挤压型材的 晶粒组织为完全再结晶等轴晶粒，晶粒分布均匀，晶粒平均直径为85 ym ;该挤压型材经机 械打磨，在85°C的磷酸环境下进行化学抛光，光泽度达到35Gu所需要的时间为20~40秒； 该挤压型材经过人工阳极氧化之后，氧化膜细腻均匀，表面质量美观，并且作银白阳极氧化 时不偏色。
[0024] 该铝合金用于制造电子产品的结构件