本發(fā)明涉及一種擠壓鋁合金及其制造方法，屬于合金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著科技的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，各類電子產(chǎn)品已成為人們生活中不可或缺的科技產(chǎn)品，例如：筆記本電腦、平板電腦、電視機(jī)、手機(jī)、相機(jī)等。為了提高各種電子產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，制造廠商除了積極完善電子產(chǎn)品的使用性能之外，也極力提升產(chǎn)品的美觀性、使用過(guò)程中的穩(wěn)定性和輕量性，以得到消費(fèi)者更多的青睞。
手機(jī)等電子產(chǎn)品殼體過(guò)去多采用塑料PV或PVC制成，也有的殼體使用鋼板深沖而成，但是隨著科技的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，塑料殼體、鋼鐵殼體在用戶體驗(yàn)及穩(wěn)定性上已不能滿足人們的需求。人們發(fā)現(xiàn)鎂合金及鋁合金材料不但具有良好的抗蝕性能和適宜的強(qiáng)度，同時(shí)具有相對(duì)其他輕金屬材料更高的散熱性能。但是，由于鎂合金的原料價(jià)格較高，并且鎂合金壓鑄的廢料氧化快且雜質(zhì)含量多，因此鎂合金壓鑄的廢料無(wú)法重新利用，加之鎂合金在壓鑄過(guò)程中往往會(huì)產(chǎn)生許多無(wú)法控制的缺陷，導(dǎo)致鎂合金的壓鑄生產(chǎn)成本比較高。
比較而言，鋁合金的原料成本則相對(duì)低廉，并且鋁合金加工的過(guò)程廢料可以重新回爐熔化，因此，利用鋁合金來(lái)制作電子產(chǎn)品殼體可以有效降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，采用鋁合金殼體的電子產(chǎn)品因具有外形美觀、經(jīng)久耐用、可回收再利用等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的青睞。
目前，但隨著電子產(chǎn)品快速向大屏化、輕薄化、多功能化方向發(fā)展，電子產(chǎn)品殼體多采用6xxx系鋁合金沖壓成型和7xxx鋁合金擠壓成型工藝。6xxx系鋁合金為中等強(qiáng)度合金，具有良好的成型性能，但在強(qiáng)度、硬度及抗彎性能方面存在不足，比如采用該系合金生產(chǎn)的某高端品牌手機(jī)的手機(jī)殼在使用中出現(xiàn)了抗彎能力不強(qiáng)的問(wèn)題而被消費(fèi)者熱議，現(xiàn)有的6000系鋁合金已經(jīng)不能滿足使用要求，導(dǎo)致其應(yīng)用受限。而7xxx系鋁合金為高強(qiáng)鋁合金，其強(qiáng)度高、抗彎性能好，能夠滿足手機(jī)殼等電子產(chǎn)品外殼的要求，是手機(jī)殼等電子產(chǎn)品外殼的理想原料，但普通的7003合金雜質(zhì)元素控制不嚴(yán)格，Mg元素含量較低，擠壓成型后抗彎性能較低，雖然Mn、Cr、Zr、Ti元素可以提高強(qiáng)度和優(yōu)化晶粒結(jié)構(gòu)，但氧化著色表面存在色差，影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有電子產(chǎn)品殼體用鋁合金存在的不足，提供一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金及其制造方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：
一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金，其特征在于，包括如下組分：Mg：1.0～1.5wt％，Zn：5.0～6.0wt％，Ti：0.01～0.04wt％，余量為Al；控制雜質(zhì)元素含量如下：Si：＜0.1wt％，F(xiàn)e：＜0.1wt％，Cu：＜0.05wt％，Mn：＜0.5wt％，Cr：＜0.5wt％，Ga：＜0.05wt％，Sn：＜0.05wt％，V：＜0.05wt％。
進(jìn)一步，所用原材料為99.95wt％的金屬Al且Fe≤0.06wt％,99.99wt％的金屬Zn且Fe≤0.0025wt％,99.9wt％的金屬M(fèi)g且Fe≤0.04％、Si≤0.03％，Ti元素以中間合金加入，Ti含量為5±0.5wt％的鋁鈦合金，且Fe、Si≤0.18％。
本發(fā)明的有益效果是：合理的設(shè)計(jì)了鋁合金的成分，通過(guò)控制雜質(zhì)元素的含量及調(diào)配合理的強(qiáng)化相元素含量，得到了具有優(yōu)良的抗彎性能及氧化著色性能的鋁合金。
本發(fā)明的作用原理如下：
鋅、鎂對(duì)于合金強(qiáng)度和耐腐蝕性能的保證具有重要的作用，鋅、鎂的含量過(guò)低會(huì)使得合金的強(qiáng)度無(wú)法滿足合金體系的使用要求，但鋅、鎂的含量過(guò)高會(huì)使塑性、抗應(yīng)力腐蝕性能和斷裂韌性降低，故應(yīng)當(dāng)控制鋅和鎂的含量。控制Zn含量中下限，使Zn/Mg＜5.38，使其生成MgZn2和Al3Mg3Zn3，以免生成ZnAl3初晶，適量控制Ti元素含量，保證鑄棒晶粒細(xì)化效果，降低裂紋產(chǎn)生概率。
本發(fā)明還要求保護(hù)一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金及其制造方法，其特征在于，包括如下步驟：
1)洗爐：將熔煉爐升溫，進(jìn)行放干大清爐清除爐渣，向熔煉爐中倒入電解鋁液，不少于熔煉爐容量的40％，將溫度升至800～850℃，攪拌，靜置后再次攪拌，進(jìn)行不少于3次的攪拌，后將熔煉爐中的洗爐料轉(zhuǎn)入靜置爐中進(jìn)行洗爐，升溫，攪拌，待靜置爐中的洗爐料成分達(dá)到Si:＜0.06wt％,Fe:≤0.12wt％,Cu:＜0.0001wt％,Mn:＜0.0004wt％,Mg:＜0.005wt％,Cr:＜0.0006wt％,Zn:＜0.005wt％,Ti:＜0.005wt％,Ga:＜0.017wt％,V:＜0.008wt％即可進(jìn)行熔煉；
2)熔煉：將熔煉爐升溫，鋁錠置于熔煉爐中，待鋁錠熔化后攪拌扒出表面浮渣，后繼續(xù)加熱升溫至740～750℃，向其中加入鋁鈦合金、金屬鋅、金屬鎂，并持續(xù)攪拌直至原料全部熔化，扒出表面浮渣，將溫度降至720～730℃后向其中加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉結(jié)束后扒出浮渣，取樣分析并調(diào)整成分，待檢驗(yàn)熔體成分合格后，升溫至740～750℃后轉(zhuǎn)靜置爐，在靜置爐中進(jìn)行第二次精煉并取樣分析，保證成分的準(zhǔn)確性后撒入覆蓋劑并靜置；
3)鑄造：將步驟2)中成分合格后的熔體升溫至740～750℃，通過(guò)在線晶粒細(xì)化、在線除氣、在線過(guò)濾，采用半連續(xù)鑄造的方式鑄造成鋁棒；
4)均質(zhì)：步驟3)中得到的鋁棒經(jīng)468℃保溫24h后升溫至475℃繼續(xù)保溫3h，出爐空冷20min，再?gòu)?qiáng)風(fēng)急冷2.5h，空冷至室溫；
5)擠壓：將鋁棒進(jìn)行車皮，去除表皮的偏析層及雜質(zhì)，后將鋁棒加熱到430～450℃后上機(jī)擠壓，模具溫度為440～460℃，擠壓速度為10～12m/min,并在模具出口處通氮?dú)飧艚^空氣；
6)固溶：擠壓機(jī)出口處對(duì)型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)霧冷卻，冷卻速率高于500℃/min，冷卻至50℃以下；
7)預(yù)拉伸：將步驟6)中所得的產(chǎn)品進(jìn)行0.1～0.2％的預(yù)拉伸，使其尺寸符合設(shè)計(jì)要求；
8)人工時(shí)效：將步驟7)中所得的合格的產(chǎn)品放入時(shí)效爐，首先將鋁合金型材加熱至105℃保溫8h，然后升溫至150℃保溫8h后出爐冷卻至室溫。
進(jìn)一步，步驟3)中鑄造速度為85±3mm/min，冷卻水量為2200±200L/min。
進(jìn)一步，步驟2)中所述的精煉劑為無(wú)鈉鋁合金熔體精煉劑。
進(jìn)一步，步驟2)中所述的覆蓋劑為無(wú)鈉鋁合金熔體覆蓋劑。
本發(fā)明方法的有益效果是：
1)采用了高純的原材料，通過(guò)洗爐工藝和兩次精煉，保證了鋁合金的雜質(zhì)成分及氫含量處于極低的水平；
2)采用了最佳的熔煉、鑄造及均質(zhì)工藝，以獲得成分均勻、性能優(yōu)異的鋁合金。
3)采用了最優(yōu)化的擠壓工藝，綜合考慮鋁棒溫度和合金最佳固溶溫度，合理匹配鋁棒溫度與擠壓速度的關(guān)系，保證了產(chǎn)品硬度及表面質(zhì)量同時(shí)達(dá)到了最佳狀態(tài)，同時(shí)，采用此工藝擠壓速度較快，大幅提升了型材的生產(chǎn)效率。
4)采用了雙級(jí)時(shí)效的時(shí)效工藝，一級(jí)時(shí)效有利于提升合金抗腐蝕性能，配合二級(jí)時(shí)效獲取高硬度，抗彎能力強(qiáng)的型材，大大提升了材料的抗應(yīng)力腐蝕性能。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1：
一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金，包括如下組分：0.09wt％的Si，0.09wt％的Fe，0.04wt％的Cu，0.4wt％的Mn，0.4wt％的Cr，0.04wt％的Ga，0.04wt％的Sn，0.04wt％的V，1.5wt％的Mg，5.5wt％的Zn，0.04wt％的Ti，余量為Al。
上述擠壓鋁合金的制造方法如下：
1)洗爐：將熔煉爐升溫至800℃，進(jìn)行放干大清爐清除爐渣，向熔煉爐中倒入電解鋁液，不少于熔煉爐容量的40％，將溫度升至850℃，攪拌30min，靜置15min后再次攪拌，進(jìn)行不少于3次的攪拌，后將熔煉爐中的洗爐料轉(zhuǎn)入靜置爐中進(jìn)行洗爐，升溫，攪拌，待靜置爐中的洗爐料成分達(dá)到Si:＜0.06wt％,Fe:≤0.12wt％,Cu:＜0.0001wt％,Mn:＜0.0004wt％,Mg:＜0.005wt％,Cr:＜0.0006wt％,Zn:＜0.005wt％,Ti:＜0.005wt％,Ga:＜0.017wt％,V:＜0.008wt％即可進(jìn)行熔煉；
2)熔煉：將熔煉爐溫度升至600℃后，將鋁錠置于熔煉爐中，待鋁錠熔化后攪拌扒出表面浮渣，后加熱升溫至740～750℃，向其中加入鋁鈦合金、金屬鋅、金屬鎂，并持續(xù)攪拌直至原料全部熔化，扒出表面浮渣，將溫度降至720～730℃后向其中加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉結(jié)束后扒出浮渣，取樣分析并調(diào)整成分，待檢驗(yàn)熔體成分合格后，升溫至740～750℃后轉(zhuǎn)靜置爐，在靜置爐中進(jìn)行第二次精煉并取樣分析，保證成分的準(zhǔn)確性，撒入無(wú)鈉鋁合金熔體覆蓋劑覆蓋后靜置15～20min；
3)鑄造：將步驟2)中成分合格后的熔體升溫至740～750℃，通過(guò)在線晶粒細(xì)化、在線除氣、在線過(guò)濾，鑄造速度為85±3mm/min，冷卻水量為2200±200L/min,采用半連續(xù)鑄造的方式鑄造成7m長(zhǎng)的鋁棒；
4)均質(zhì)：步驟3)中得到的鋁棒經(jīng)468℃保溫24h后升溫至475℃保溫3h，出爐空冷20min，再?gòu)?qiáng)風(fēng)急冷2.5h后，然后空冷至室溫；
5)擠壓：將鋁棒進(jìn)行車皮，去除表皮的偏析層及雜質(zhì)，后將鋁棒加熱到430℃后上機(jī)擠壓，模具溫度為440℃，擠壓速度為10m/min,并在模具出口處通氮?dú)飧艚^空氣；
6)固溶：擠壓機(jī)出口處對(duì)型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)霧冷卻，冷卻速率高于500℃/min，冷卻至50℃以下；
7)預(yù)拉伸：將步驟6)中所得的產(chǎn)品進(jìn)行0.1～0.2％的預(yù)拉伸，使其尺寸符合設(shè)計(jì)要求；
8)人工時(shí)效：將步驟7)中所得的合格的產(chǎn)品放入時(shí)效爐，首先將鋁合金型材加熱至105℃保溫8h，然后升溫至150℃保溫8h后出爐冷卻至室溫。
實(shí)施例2：
一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金，包括如下組分：0.08wt％的Si，0.08wt％的Fe，0.03wt％的Cu，0.3wt％的Mn，0.3wt％的Cr，0.03wt％的Ga，0.03wt％的Sn，0.03wt％的V，1.0wt％的Mg，5.0wt％的Zn，0.02％的Ti，余量為Al。
上述擠壓鋁合金的制造方法如下：
1)洗爐：將熔煉爐升溫至800℃，進(jìn)行放干大清爐清除爐渣，向熔煉爐中倒入電解鋁液，不少于熔煉爐容量的40％，將溫度保持在800℃，攪拌30min，靜置15min后再次攪拌，進(jìn)行不少于3次的攪拌，后將熔煉爐中的洗爐料轉(zhuǎn)入靜置爐中進(jìn)行洗爐，升溫，攪拌，待靜置爐中的洗爐料成分達(dá)到Si:＜0.06wt％,Fe:≤0.12wt％,Cu:＜0.0001wt％,Mn:＜0.0004wt％,Mg:＜0.005wt％,Cr:＜0.0006wt％,Zn:＜0.005wt％,Ti:＜0.005wt％,Ga:＜0.017wt％,V:＜0.008wt％即可進(jìn)行熔煉；
2)熔煉：將熔煉爐溫度升至600℃后，將鋁錠置于熔煉爐中，待鋁錠熔化后攪拌扒出表面浮渣，后加熱升溫至740～750℃，向其中加入鋁鈦合金、金屬鋅、金屬鎂，并持續(xù)攪拌直至原料全部熔化，扒出表面浮渣，將溫度降至720～730℃后向其中加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉結(jié)束后扒出浮渣，取樣分析并調(diào)整成分，待檢驗(yàn)熔體成分合格后，升溫至740～750℃后轉(zhuǎn)靜置爐，在靜置爐中進(jìn)行第二次精煉并取樣分析，保證成分的準(zhǔn)確性，撒入無(wú)鈉鋁合金熔體覆蓋劑覆蓋后靜置15～20min；
3)鑄造：將步驟2)中成分合格后的熔體升溫至740～750℃，通過(guò)在線晶粒細(xì)化、在線除氣、在線過(guò)濾，鑄造速度為85±3mm/min，冷卻水量為2200±200L/min,采用半連續(xù)鑄造的方式鑄造成7m長(zhǎng)的鋁棒；
4)均質(zhì)：步驟3)中得到的鋁棒經(jīng)468℃保溫24h后升溫至475℃保溫3h，出爐空冷20min，再?gòu)?qiáng)風(fēng)急冷2.5h后，然后空冷至室溫；
5)擠壓：將鋁棒進(jìn)行車皮，去除表皮的偏析層及雜質(zhì)，后將鋁棒加熱到450℃后上機(jī)擠壓，模具溫度為460℃，擠壓速度為12m/min,并在模具出口處通氮?dú)飧艚^空氣；
6)固溶：擠壓機(jī)出口處對(duì)型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)霧冷卻，冷卻速率高于500℃/min，冷卻至50℃以下；
7)預(yù)拉伸：將步驟6)中所得的產(chǎn)品進(jìn)行0.1～0.2％的預(yù)拉伸，使其尺寸符合設(shè)計(jì)要求；
8)人工時(shí)效：將步驟7)中所得的合格的產(chǎn)品放入時(shí)效爐，首先將鋁合金型材加熱至105℃保溫8h，然后升溫至150℃保溫8h后出爐冷卻至室溫。
實(shí)施例3：
一種電子產(chǎn)品殼體用擠壓鋁合金，包括如下組分：0.08wt％的Si，0.08wt％的Fe，0.03wt％的Cu，0.3wt％的Mn，0.3wt％的Cr，0.03wt％的Ga，0.03wt％的Sn，0.03wt％的V，1.2wt％的Mg，6.0wt％的Zn，0.01％的Ti，余量為Al。
上述擠壓鋁合金的制造方法如下：
1)洗爐：將熔煉爐升溫至800℃，進(jìn)行放干大清爐清除爐渣，向熔煉爐中倒入電解鋁液，不少于熔煉爐容量的40％，將溫度升至850℃，攪拌30min，靜置15min后再次攪拌，進(jìn)行不少于3次的攪拌，后將熔煉爐中的洗爐料轉(zhuǎn)入靜置爐中進(jìn)行洗爐，升溫，攪拌，待靜置爐中的洗爐料成分達(dá)到Si:＜0.06wt％,Fe:≤0.12wt％,Cu:＜0.0001wt％,Mn:＜0.0004wt％,Mg:＜0.005wt％,Cr:＜0.0006wt％,Zn:＜0.005wt％,Ti:＜0.005wt％,Ga:＜0.017wt％,V:＜0.008wt％即可進(jìn)行熔煉；
2)熔煉：將熔煉爐溫度升至600℃后，將鋁錠置于熔煉爐中，待鋁錠熔化后攪拌扒出表面浮渣，后加熱升溫至740～750℃，向其中加入鋁鈦合金、金屬鋅、金屬鎂，并持續(xù)攪拌直至原料全部熔化，扒出表面浮渣，將溫度降至720～730℃后向其中加入精煉劑進(jìn)行精煉，精煉結(jié)束后扒出浮渣，取樣分析并調(diào)整成分，待檢驗(yàn)熔體成分合格后，升溫至740～750℃后轉(zhuǎn)靜置爐，在靜置爐中進(jìn)行第二次精煉并取樣分析，保證成分的準(zhǔn)確性，撒入無(wú)鈉鋁合金熔體覆蓋劑覆蓋后靜置15～20min；
3)鑄造：將步驟2)中成分合格后的熔體升溫至740～750℃，通過(guò)在線晶粒細(xì)化、在線除氣、在線過(guò)濾，鑄造速度為85±3mm/min，冷卻水量為2200±200L/min,采用半連續(xù)鑄造的方式鑄造成7m長(zhǎng)的鋁棒；
4)均質(zhì)：步驟3)中得到的鋁棒經(jīng)468℃保溫24h后升溫至475℃保溫3h，出爐空冷20min，再?gòu)?qiáng)風(fēng)急冷2.5h后，然后空冷至室溫；
5)擠壓：將鋁棒進(jìn)行車皮，去除表皮的偏析層及雜質(zhì)，后將鋁棒加熱到450℃后上機(jī)擠壓，模具溫度為450℃，擠壓速度為12m/min,并在模具出口處隔絕空氣；
6)固溶：擠壓機(jī)出口處對(duì)型材進(jìn)行強(qiáng)風(fēng)霧冷卻，冷卻速率高于500℃/min，冷卻至50℃以下；
7)預(yù)拉伸：將步驟6)中所得的產(chǎn)品進(jìn)行0.1～0.2％的預(yù)拉伸，使其尺寸符合設(shè)計(jì)要求；
8)人工時(shí)效：將步驟7)中所得的合格的產(chǎn)品放入時(shí)效爐，首先將鋁合金型材加熱至105℃保溫8h，然后升溫至150℃保溫8h后出爐冷卻至室溫。
實(shí)施例1～3所得鋁合金的性能測(cè)試結(jié)果如下：
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。