本發(fā)明涉及鋁合金，具體而言，涉及一種鋁合金板帶材及其制備方法。

背景技術：

1、高強度高合金超薄電子背板是一種高附加值的新產(chǎn)品，可應用于手機和平板中板等，具有廣闊的市場應用前景。然而，該產(chǎn)品要求具有強度高和塑性好的優(yōu)良機械性能、極佳的板形以及較高的表面質(zhì)量，因此，生產(chǎn)難度較大。

2、5系鋁合金因其輕質(zhì)、強度高和耐腐蝕性好等特性，被廣泛應用于手機、平板中板的生產(chǎn)中。高mg鋁合金中添加高比例的mg元素，能明顯提高鋁合金板帶材的強度。中板的加工一般采用沖壓工藝，能夠使得5系鋁合金中板具有良好的成型性和尺寸精度，同時也能滿足手機內(nèi)部結(jié)構(gòu)對材料性能的要求。但目前存在的最大問題在于高mg含量的5系鋁合金，由于mg元素含量高，其析出的沉淀相也較多，導致在熱處理過程中容易析出不均勻，從而導致鋁合金板帶材沖壓開裂，進而嚴重制約了鋁合金在該領域的應用發(fā)展。因此，該應用場景下的鋁合金板帶材的技術開發(fā)主要集中在保證鋁合金板帶材強度的前提下進一步提高其成形性能，以滿足沖壓過程中板帶材無裂紋的產(chǎn)品要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種鋁合金板帶材及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術中鋁合金板帶材在沖壓工藝中容易開裂的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種鋁合金板帶材，以質(zhì)量百分比計，該鋁合金板帶材包括以下元素：4.5～7.5％的mg元素、0.08～0.18％的fe元素、0.02～0.06％的si元素、0.1～0.6％的mn元素和0.01～0.06％的ti元素，不可避免的雜質(zhì)總和≤0.15％，余量為al元素；鋁合金板帶材的抗拉強度≥330mpa，鋁合金板帶材的屈服強度≥230mpa，鋁合金板帶材的伸長率≥12％；鋁合金板帶材經(jīng)90°和180°折彎不開裂。

3、進一步地，以質(zhì)量百分比計，上述鋁合金板帶材包括以下元素：5.0～6.0％的mg元素、0.12～0.15％的fe元素、0.03～0.05％的si元素、0.2～0.4％的mn元素和0.02～0.04％的ti元素，不可避免的雜質(zhì)總和≤0.15％，余量為al元素。

4、進一步地，mg元素與mn元素的質(zhì)量之比為15～28:1；和/或，fe元素與si元素的質(zhì)量之比為3～5:1。

5、進一步地，鋁合金板帶材中almg相的面積占比為9～12％，和/或，鋁合金板帶材中almg相的尺寸為0.5～72μm。

6、進一步地，鋁合金板帶材的厚度為0.1～0.5mm。

7、進一步地，鋁合金板帶材的抗拉強度為340～370mpa，鋁合金板帶材的屈服強度為260～280mpa，鋁合金板帶材的伸長率為12～14％。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種上述鋁合金板帶材的制備方法，該制備方法包括：將鋁合金對應的原料依次進行熔煉和半連續(xù)鑄造、均勻化熱處理、熱軋、冷軋、中間退火和成品退火，得到鋁合金板帶材；其中，在中間退火后、成品退火之前進行析出退火，析出退火的溫度低于中間退火的溫度，析出退火的溫度為140～200℃。

9、進一步地，析出退火的溫度為150～180℃，和/或，析出退火的保溫時間為3～10h。

10、進一步地，中間退火的溫度為280～350℃，和/或，中間退火的保溫時間為2～4h。

11、進一步地，成品退火的溫度為120～150℃，和/或，成品退火的保溫時間為2～4h。

12、應用本發(fā)明的技術方案，本申請通過添加mg元素能夠在降低鋁合金板帶材的密度達到減重效果的同時，明顯提高鋁合金板帶材的強度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)鋁合金板帶材具有高強性能，即抗拉強度≥330mpa，屈服強度≥230mpa。此外，控制mg元素的含量在上述范圍，能夠形成almg相，從而提高鋁合金板帶材的成形性能，即伸長率≥12％以及90°和180°折彎不開裂。添加mn元素，能夠細化晶粒，從而進一步提高鋁合金板帶材的強度。本發(fā)明的鋁合金板帶材具有優(yōu)異的強度和成形性能，能夠滿足手機、平板中板等對鋁合金材料強度和成形性能的技術要求。

技術特征：

1.一種鋁合金板帶材，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，所述鋁合金板帶材包括以下元素：4.5～7.5％的mg元素，0.08～0.18％的fe元素，0.02～0.06％的si元素，0.1～0.6％的mn元素，0.01～0.06％的ti元素，不可避免的雜質(zhì)總和≤0.15％，余量為al元素；

2.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金板帶材，其特征在于，以質(zhì)量百分比計，所述鋁合金板帶材包括以下元素：5.0～6.0％的所述mg元素，0.12～0.15％的所述fe元素，0.03～0.05％的所述si元素，0.2～0.4％的所述mn元素，0.02～0.04％的所述ti元素，不可避免的雜質(zhì)總和≤0.15％，余量為al元素。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的鋁合金板帶材，其特征在于，所述mg元素與所述mn元素的質(zhì)量之比為15～28:1；和/或，所述fe元素與所述si元素的質(zhì)量之比為3～5:1。

4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的鋁合金板帶材，其特征在于，所述鋁合金板帶材中almg相的面積占比為9～12％，和/或，所述鋁合金板帶材中almg相的尺寸為0.5～72μm。

5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的鋁合金板帶材，其特征在于，所述鋁合金板帶材的厚度為0.1～0.5mm。

6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的鋁合金板帶材，其特征在于，所述鋁合金板帶材的抗拉強度為340～370mpa，所述鋁合金板帶材的屈服強度為260～280mpa，所述鋁合金板帶材的伸長率為12～14％。

7.一種權利要求1至6中任一項所述鋁合金板帶材的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：將鋁合金對應的原料依次進行熔煉和半連續(xù)鑄造、均勻化熱處理、熱軋、冷軋、中間退火和成品退火，得到所述鋁合金板帶材；

8.根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述析出退火的溫度為150～180℃，和/或，所述析出退火的保溫時間為3～10h。

9.根據(jù)權利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，所述中間退火的溫度為280～350℃，和/或，所述中間退火的保溫時間為2～4h。

10.根據(jù)權利要求7至9中任一項所述的制備方法，其特征在于，所述成品退火的溫度為120～150℃，和/或，所述成品退火的保溫時間為2～4h。

技術總結(jié)
本發(fā)明提供了一種鋁合金板帶材及其制備方法。以質(zhì)量百分比計，該鋁合金板帶材包括以下元素：4.5～7.5％的Mg元素、0.08～0.18％的Fe元素、0.02～0.06％的Si元素、0.1～0.6％的Mn元素和0.01～0.06％的Ti元素，不可避免的雜質(zhì)總和≤0.15％，余量為Al元素；鋁合金板帶材的抗拉強度≥330MPa，鋁合金板帶材的屈服強度≥230MPa，鋁合金板帶材的伸長率≥12％；鋁合金板帶材經(jīng)90°和180°折彎不開裂。本發(fā)明的鋁合金板帶材具有優(yōu)異的強度和成形性能，能夠滿足手機、平板中板等對鋁合金材料強度和成形性能的技術要求。

技術研發(fā)人員：馬科,黃瑞銀,高崇,賴愛玲,林師朋,陳鵬華,鄧楨楨,吳廣奇,張文靜
受保護的技術使用者：中鋁材料應用研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/17