一种7xxx铝合金的制作方法

文档序号:9392204
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
再多了解一些
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