本发明涉及一种铝及铝合金带材的制备领域，尤其是涉及一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材及其制备方法。
背景技术：
随着3C电子产品竞争的白热化，尤其是铝合金外壳在低端产品的普及，此类产品对金属外壳阳极氧化后的外观及成本提出越来越高的要求。为了大幅降低成本，金属外壳加工工艺由铝合金型材+大量CNC加工逐渐转化为铝合金带材+冲压+少量CNC加工，因此铝合金带材逐渐替代铝型材，成为金属外壳阳极氧化用材料的新宠。
在原有技术中，铝型材通过挤压后进行淬火+时效以获得高强度，但铝合金带材主要通过固溶元素的固溶强化及冷轧给予的加工硬化获得强度。两种不同加工工艺获得的材料的微观组织有着天然之别，因而既要超越或保持铝型材阳极氧化后的高表面外观又要具备高强度性能，对于铝合金带材在电子产品的应用带来巨大挑战。
技术实现要素：
本发明是提供一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材及其制备方法，其主要是解决现有技术所存在的铝型材需要通过挤压后进行淬火+时效才能获得高强度，而铝合金带材是要通过固溶元素的固溶强化及冷轧给予的加工硬化获得强度，无法同时具备高表面外观与高强度性能等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材，其特征在于所述的铝合金带材的组成及质量百分比包括：Mg3.0-5.0wt%，Zn 0.1-1.0 wt%，Si≤0.05wt%，Fe≤0.10wt%，Mn≤0.05wt%，Cr≤0.1wt%，Ti≤0.05wt%，Cu≤0.10wt%，余量为Al，其中 Fe/Si=1-3。
与现有技术相比，本发明的成分设计采用了Mg固溶强化+MgZn2相时效强化相结合的方式，在获得高强度的同时，不影响材料的氧化外观。并且成品热处理阶段时效处理与稳定化处理同时进行，不增加该材料的退火次数。
作为优选，所述的铝合金带材的屈服强度≥350MPa。
一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材的制备方法，其特征在于所述的方法包括：
1）铝锭经过熔炼炉熔化，根据权利要求1的组分配料后，进行半连续铸造；
2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度430-530℃，时间1-30h，然后出炉热轧，热轧终轧温度为250-350℃，热轧厚度为3.0-10.0mm；
3）热轧后的卷材经过10-70%的冷轧，再进行中间退火，中间退火温度为300-500℃，保温时间为30s-4h，保温结束后进行快速冷却，冷却强度≥5℃/s，然后冷轧到成品厚度，冷轧压下率为10-80%，最后经过100-260℃的成品退火，制得成品高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材。
与相关技术相比，本步骤的创新在于采用快速加热快速冷却退火工艺以获得细小、均匀（尤其是板材厚度方向）的晶粒组织，为获得高表面阳极氧化外观提供有利保证。
作为优选，所述的成品的表面粗糙度为Ra0.4μm以内。
因此，本发明通过改良铝合金带材化学成分，配合相应的冷轧加工及退火工艺，生产出屈服强度超过350MPa，阳极氧化后高表面质量的铝合金板带材；铝合金带材经过阳极氧化后，表面色泽细腻光亮，并且屈服强度高，可广泛用于3C电子产品外观件。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本例的一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材，组成及质量百分比为：Mg 4.5wt%，Zn 0.6 wt%，Si 0.04wt%，Fe 0.08wt%，Mn 0.03wt%，Cr 0.001wt%，Ti 0.008wt%，Cu 0.05wt%余量为Al。
一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材的制备方法，其步骤为：
1）铝锭经过熔炼炉熔化，配料后，进行半连续铸造；
2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度510℃，时间20h，然后出炉热轧，热轧终轧温度为300℃，热轧厚度为6.0mm；
3）热轧后的卷材冷轧到1.2mm厚度，压下率80%，然后进行中间退火。中间退火在气垫炉上进行，金属温度为420℃，冷却区采用强风或水雾冷却，保证冷却强度≥5℃/s；
4）中间退火后直接冷轧至成品厚度0.5mm，冷轧压下率58.3%，然后经140℃成品退火后获得成品高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材。
所制得的铝合金带材的屈服强度为361MPa，表面粗糙度为Ra 0.28μm。
实施例2：本例的一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材，组成及质量百分比为：Mg 4.8wt%，Zn 0.8 wt%，Si 0.02wt%，Fe 0.035wt%，Mn 0.03wt%，Cr 0.001wt%，Ti 0.005wt%，Cu 0.01wt%余量为Al。
一种高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材的制备方法，其步骤为：
1）铝锭经过熔炼炉熔化，配料后，进行半连续铸造；
2）铸锭经过锯切、铣面后进入加热炉，金属温度510℃，时间20h，然后出炉热轧，热轧终轧温度为300℃，热轧厚度为7.0mm；
3）热轧后的卷材冷轧到3.2mm厚度，压下率40%，然后进行中间退火。中间退火在板带退火炉进行，金属温度为420℃，出炉后进行整卷油冷；
4）中间退火后直接冷轧至成品厚度1.6mm，冷轧压下率50%，然后经140℃成品退火后获得成品高强度高表面阳极氧化外观铝合金带材。
所制得的铝合金带材的屈服强度为375MPa，表面粗糙度为Ra 0.30μm。
本发明设计的铝合金带材与传统5系合金相比，它在化学成分、冷轧加工工艺和退火工艺上进行改良，使相同厚度产品在具有相同相近延伸率（冲压性能）的同时，具有超高的屈服强度，同时阳极氧化后表面细腻，表面亮度极佳。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。