專(zhuān)利名稱(chēng)：一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金加工領(lǐng)域，特別涉及一種鋁合金薄帶的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的提高，手機(jī)已成為現(xiàn)今不可或缺的電子科技產(chǎn)品，也由于科技的提升，手機(jī)產(chǎn)品種類(lèi)更是琳瑯滿(mǎn)目，且有逐漸輕量化的趨勢(shì)，而隨著產(chǎn)品不斷輕量化之需求下，除了產(chǎn)品本身內(nèi)部構(gòu)件需朝向輕巧精密外，產(chǎn)品外殼的減量更是輕量化產(chǎn)品必需突破的重點(diǎn)之一。為改善手機(jī)產(chǎn)品外殼體積大、質(zhì)量重的缺陷，目前已開(kāi)發(fā)利用鋁合金作為產(chǎn)品外殼主要材質(zhì)，這是因?yàn)殇X合金是一種輕金屬材料，是目前應(yīng)用最廣的有色金屬材料，具有較高的比強(qiáng)度、比剛度以及良好加工性能。采用沖壓工藝制備手機(jī)外殼的鋁合金可選用5052，首先需要將鋁合金制備成滿(mǎn)足成品厚度要求的帶材，然后采用模具進(jìn)行沖壓生產(chǎn)。傳統(tǒng)的鋁合金薄帶材生產(chǎn)的工藝流程為熔煉一鑄錠一均勻化一銑面一加熱一熱軋一冷軋一成品退火，工藝流程較長(zhǎng)，設(shè)備投資大。另外一種生產(chǎn)鋁合金薄帶的方法是采用連續(xù)鑄軋冷軋工藝生產(chǎn)，現(xiàn)有技術(shù)中，如 CN1939610A和CN1995423A，已經(jīng)有采用水平式雙輥鑄軋機(jī)連續(xù)鑄造鋁合金板帶坯的方法， 由于水平式雙輥鑄機(jī)是通過(guò)鑄嘴將鋁合金液送入上下布置的旋轉(zhuǎn)鑄輥之間，因此合金液與鑄輥的接觸區(qū)較短，一般為15 40mm ；液面高度較低，一般為20mm ；鑄造速度較慢，一般在 0. 8 1. 5m/min之間。雖然這種工藝容易控制，并能簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的鋁合金薄帶材生產(chǎn)工藝流程，實(shí)現(xiàn)近終形加工制備鋁合金板帶坯，但存在固有的缺點(diǎn)短的接觸區(qū)使凝固坯殼的形成需要較長(zhǎng)的冷卻時(shí)間；水平雙輥法強(qiáng)調(diào)鑄輥的軋制作用，要求有一定的軋制變形量；上下輥的冷卻效果不一致，冷凝區(qū)上下表面液膜的表面形態(tài)不一致，導(dǎo)致鑄帶上下表面質(zhì)量以及內(nèi)部組織不均勻。因此，生產(chǎn)效率低，鋁合金薄帶坯的冷卻速度較慢，薄帶組織不均勻，使用性能不佳，不利于直接進(jìn)行后續(xù)軋制加工。此外現(xiàn)有技術(shù)中，如CN101249606，也公開(kāi)了采用立式雙輥薄帶坯鑄軋工藝，但該專(zhuān)利僅局限于鑄軋方法的改進(jìn)，仍采用現(xiàn)有的鋁合金牌號(hào)，現(xiàn)有的5052鋁合金雖然沖壓性能良好，但對(duì)于形狀復(fù)雜的手機(jī)外殼產(chǎn)品，其深沖性能及表面光亮度仍不能滿(mǎn)足使用需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的之一在于提供一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，本發(fā)明方法通過(guò)對(duì)5052鋁合金的成分進(jìn)行調(diào)整，并針對(duì)調(diào)整后的合金成分調(diào)整立式雙輥薄帶坯連鑄機(jī)的鑄軋工藝以及后續(xù)的冷軋工藝，從而制備出性能優(yōu)異，滿(mǎn)足沖壓手機(jī)外殼需要的鋁合金薄帶。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成:Mg 2. 1-2. 4%, Fe 0. 3-0. 4%, Si 0. 3-0. 55%, Zn 0. 05-0. 15%, Mn 0. 07-0. 09%, Cu 0. 015-0. 025%, Ti 0. 03-0. 05%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置10-15分鐘，調(diào)整澆注溫度為670_690°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475 °C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 2-0. 4mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為10-15m/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5-2. 5mm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在 570-590 0C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 4mm-0. 6mm。本發(fā)明沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法具有如下有益效果1.對(duì)常用的沖壓鋁合金5052進(jìn)行成分調(diào)整，增加有利于深沖性能的Si含量，適當(dāng)增加Mn元素的含量，略去Cr元素，同時(shí)添加有利于表面光潔度的Ti元素，從而使制備的鋁合金薄帶的深沖性能大幅提高，表面質(zhì)量?jī)?yōu)異。2.根據(jù)所調(diào)整的合金成分，調(diào)整立式雙輥鑄軋工藝參數(shù)，使其能很好地細(xì)化晶粒和改善合金的組織。因此本發(fā)明方法得到的鋁合金薄帶綜合力學(xué)性能較高。3.采用立式雙輥薄帶連鑄工藝生產(chǎn)鋁合金薄帶坯，可提高鋁合金薄帶坯的澆鑄速度，生產(chǎn)效率高，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的近終形成形加工，使鋁合金由液態(tài)直接成形為薄帶坯，因此工藝流程短，成本低，其生產(chǎn)成本僅是傳統(tǒng)鑄錠、熱軋、冷軋工藝的40%。4.合金成分的調(diào)整配合立式雙棍鑄軋工藝的調(diào)整和優(yōu)化使得鑄出的薄帶坯表面質(zhì)量良好，內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，滿(mǎn)足后續(xù)沖壓需求。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成Mg 2. 1%, Fe 0. 4%, Si 0. 3%, Zn 0. 15%, Mn 0. 07%, Cu 0. 025%, Ti 0. 03%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置10分鐘，調(diào)整澆注溫度為690°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475 °C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 4mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為lOm/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. 5mm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在570°C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 6mm。實(shí)施例二—種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成Mg 2.4%，F(xiàn)e 0.3%，Si 0. 55%, Zn 0. 05%, Mn 0. 09%, Cu 0. 015%, Ti 0. 05%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置15分鐘，調(diào)整澆注溫度為670°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475 °C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 2mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為15m/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5mm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在590°C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 4mm。實(shí)施例三一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成Mg 2. 25%, Fe 0. 35%, Si 0. 45%, Zn 0. 10%, Mn 0. 08%, Cu 0. 020%, Ti 0. 04%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置12分鐘，調(diào)整澆注溫度為680°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475 °C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 3mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為13m/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. Omm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在580°C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 5mm。申請(qǐng)人:聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其特征在于，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成Mg 2. 1-2.4%, Fe 0. 3-0.4%, Si 0. 3-0. 55%, Zn 0. 05-0. 15%, Mn 0. 07-0. 09%, Cu 0. 015-0. 025%, Ti 0. 03-0. 05%，余量為 Al 和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置10-15分鐘，調(diào)整澆注溫度為 670-690°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475°C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm，然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 2-0. 4mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為10-15m/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5-2. 5mm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在570-590°C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 4mm-0. 6mm。
2.如權(quán)利要求1所述的沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法，其特征在于，其中所述鋁合金由按重量百分比計(jì)的下列組份組成Mg 2. 25%, Fe 0. 35%, Si 0. 45%, Zn 0. 10%, Mn 0. 08%, Cu 0. 020%, Ti 0. 04%，余量為Al和不可避免的雜質(zhì)，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱(chēng)取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經(jīng)脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿(mǎn)足要求后，靜置12分鐘，調(diào)整澆注溫度為 680°C準(zhǔn)備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側(cè)的側(cè)封提供預(yù)熱至460-475°C，調(diào)整鑄軋輥輥縫間隙為0mm，然后將靜置后的鋁合金熔體通過(guò)浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機(jī)，控制通過(guò)熔體流量為 40-60mm然后啟動(dòng)雙棍連鑄機(jī)，然后調(diào)整輥縫間隙至0. 3mm進(jìn)行鑄軋，鑄軋穩(wěn)定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時(shí)鑄機(jī)的鑄造速度為13m/min，薄帶坯離開(kāi)鑄輥后進(jìn)入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. Omm ；連續(xù)均勻化退火將鑄軋后的薄帶經(jīng)過(guò)連續(xù)退火爐退火，退火溫度控制在580°C ；冷軋根據(jù)最終產(chǎn)品需要，經(jīng)過(guò)多道次冷軋，控制每道次的壓下率為20-35%，道次之間采用中間退火處理，最終將鋁合金軋至0. 5mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種沖壓手機(jī)外殼用鋁合金薄帶的制備方法。通過(guò)對(duì)常用的沖壓鋁合金5052進(jìn)行成分調(diào)整，并根據(jù)所調(diào)整的合金成分，調(diào)整立式雙輥鑄軋工藝參數(shù)，使其能很好地細(xì)化晶粒和改善合金的組織，從而本發(fā)明方法得到的鋁合金薄帶綜合力學(xué)性能較高。采用立式雙輥薄帶連鑄工藝鑄軋生產(chǎn)鋁合金薄帶坯，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的近終形成形加工，使鋁合金由液態(tài)直接成形為薄帶坯，因此工藝流程短，其生產(chǎn)成本僅是傳統(tǒng)鑄錠、熱軋、冷軋工藝的40％。所發(fā)明所制備薄帶完全滿(mǎn)足后續(xù)沖壓需求。
文檔編號(hào)C22F1/047GK102352456SQ201110341940
公開(kāi)日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者濮曉芳 申請(qǐng)人:永鑫精密材料(無(wú)錫)有限公司