[发明专利]一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料，合金材料的化学成分组成包括：Zn的含量9.0‑14.0wt.％，Si的含量为8.0‑10.0wt.％，Cu的含量为2.6‑4.2wt.％，Mg的含量为0.1‑0.3wt.％，Mn的含量为0.2‑0.5wt.％，Fe的含量为0.5‑0.8wt.％，Sr的含量为0.01～0.05％，杂质元素含量≤0.15％，其余为铝。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，尤其是涉及一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料及其制备方法。

背景技术

目前，国内外手机中板所采用的材料主要包括铝合金、镁合金、不锈钢。自苹果公司从第五代手机开始启用铝合金中板，包括华为、小米、中兴、OPPO等知名手机公司大规模普及铝合金中板，成为近年来手机中板和背板材料的首选。铝合金中板主要采用CNC法和压铸法生产，前者的材料为7XXX和6XXX的变形铝合金，制备的手机中板具有质量轻、强度较高等优点，但生产效率较低、成本较高，多用于中高端智能手机。压铸法常用的铝合金材料为ADC12，中板具有生产效率高、成本低等优点，但强度、韧性不及变形铝合金，且无法进行氧化着色处理，多用于中低端智能手机。随着3D玻璃与陶瓷盖板的崛起，对中板强度等各方面的要求越来越高，传统的中板压铸材料，如ADC12、AZ91合金已无法满足智能手机对中板高强度、高刚度的要求，亟待解决。

目前，高强韧铸造铝合金主要包括Al-Cu系、Al-Mg系、Al-Si-Cu系和Al-Zn系。其中Al-Cu系的合金强度最高，如ZL205A，其强度可达到520MPa以上，伸长率可达13.0％以上，但该类合金热裂倾向大、铸造成型性能和耐蚀性能不佳；以Zl301为代表的Al-Mg系合金最高强度可达440MPa，伸长率15％以上，但其裂纹倾向、氧化夹渣问题无法解决；以ZL107为代表Al-Si-Cu系合金具有良好的铸造成形性和耐蚀性能，但强度、塑性均较低；以ZL402合金为代表的Al-Zn合金，具有良好的铸造性能、切削性能和尺寸稳定性，具有良好自淬火性能，即铸态时可达到很高的强度，但产生热裂现象比较严重。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料及其制备方法，该合金结合了Al-Si系列铸造性能优良和Al-Zn自强化和高强特性，具有铸造流动性能好、强度高、无需热处理强化，特别适用于压铸成型，也适用于于重力铸造、低压铸造等铸造工艺，可用于通讯、汽车行业形状复杂且对强韧性要求较高的零部件，具有良好的应用前景。

4、一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料，按照重量比计，合金材料的化学成分组成包括：Zn的含量9.0-14.0wt.％，Si的含量为8.0-10.0wt.％，Cu的含量为2.6-4.2wt.％，Mg的含量为0.1-0.3wt.％，Mn的含量为0.2-0.5wt.％，Fe的含量为0.5-0.8wt.％，Sr的含量为0.01～0.05％，杂质元素含量≤0.15％，其余为铝。

进一步，所属其它杂质元素包括以下元素中的一种或几种：Cr、Ni、Ti、Na。一种手机中板压铸用高强韧铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)清洗干净炉膛，根据合金成分比例准备原材料；

(2)将铝锭放入炉内，升温至730-760℃，待铝锭全部熔化后，将准备好的金属Si或Al-Si中间合金、紫铜或Al-Cu中间合金、电解锰或Al-Mn中间合金、Zn锭、Mg锭和Al-Fe中间合金加入到铝液中；

(3)待金属全部熔化后，调整铝液温度至700-720℃保温，采用高纯惰性气体作为载体将精炼剂喷入熔体中，除气除杂，静置15分钟后扒渣；

(4)将准备好的Al-10Sr变质剂加入铝液中，搅拌充分后静置10分钟后扒渣；

(5)将装有30-50cm厚、30目陶瓷过滤箱的流槽、铝液分配鼓、链式铸锭机上的模具预热至150-200℃，并启动链式铸锭机和铝液分配鼓，拔出熔炉塞头，浇铸制得高强韧压铸铝合金铸锭。