一種7xxx鋁合金的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種合金，尤其涉及一種7XXX系列鋁合金。
【背景技術(shù)】
[0002] 鋁合金是純鋁加入一些合金元素制成的，如在純鋁中添加錳元素研制出的Al-Mn 合金、在純鋁中添加銅元素研制出Al-Cu合金、在純鋁中同時添加銅和鎂元素研制出 Al-Cu-Mg系硬錯合金、在純錯中同時添加鋅、鎂、銅元素研制出Al-Zn-Mg-Cu系超硬錯合金 等。相比較其它材料鋁合金具有優(yōu)良的綜合性能：其具有密度小、耐腐蝕性優(yōu)越、塑性和加 工性能良好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性強、耐低溫脆性、表面處理性能良好、無磁性、耐酸性、抗輻射性等 優(yōu)點。在力學(xué)性能方面，鋁合金材料的可選擇范圍較為廣泛。鋁及鋁合金的常規(guī)力學(xué)性能隨 合金種類和狀態(tài)的不同，其抗拉強度〇 b可在50~SOOMPa之間變化，其屈服強度〇 0. 2可 在10~700MPa之間變化，延伸率S可在2%~50%之間變化。因鋁合金具有以上優(yōu)點，鋁 合金材料在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于以下三個方面：一是作為受力構(gòu)件；二是作為門、窗、管、 蓋、殼等材料；三是作為裝飾和絕熱材料。鋁合金除了具有以上特性，還具有優(yōu)良的表面處 理性能，可以通過人工陽極氧化、噴涂等方式獲得理想的表面效果作為裝飾材料的外殼。
[0003] 隨著材料科學(xué)的發(fā)展與推廣，變形錯合金在手機外殼、平板電腦外殼、臺式電腦機 箱、液晶顯示屏外殼、智能電視外殼等電子產(chǎn)品外殼領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。以手機外殼 材料為例，變形鋁合金替代其它材料作為手機外殼，已成為行業(yè)內(nèi)的普遍趨勢，相比較其它 材料，變形鋁合金具有以下優(yōu)點：材質(zhì)輕、強度高、電導(dǎo)熱導(dǎo)性能好、易加工、表面裝飾性能 優(yōu)良，目前手機電子領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的變形鋁合金為6XXX系合金，隨著市場及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?材料越來越高的要求，傳統(tǒng)的6XXX變形鋁合金在強度方面已經(jīng)難以滿足高端產(chǎn)品的要求， 尤其在抗變形彎曲，抗跌落變形等指標(biāo)方面，6XXX系變形鋁合金與7XXX變形鋁合金相比 較差距較大以手機外殼產(chǎn)品為例，根據(jù)跌落試驗數(shù)據(jù)表明，材料的抗拉強度、屈服強度均達 到400Mpa以上時，跌落試驗的抗變形能力處于較理想的狀態(tài)?？估瓘姸?、屈服強度均低于 400Mpa的情況下抗跌落試驗的不合格率相對較高。
[0004] 7XXX系鋁合金雖然在強度上優(yōu)于6XXX系鋁合金，部分合金抗拉強度和屈服強度 能夠達到400Mpa以上，但是抗拉強度、屈服強度均達到400Mpa以上的7XXX系鋁合金，經(jīng)陽 極氧化后表面質(zhì)量不如6XXX系變形鋁合金細(xì)膩，存在條紋、異色等表面缺陷，裝飾美觀度 低。并且7XXX系變形鋁合金陽極氧化行程的氧化膜不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)應(yīng)力腐蝕、脫膜等問 題，因此7XXX系鋁合金應(yīng)用于外觀裝飾材料的實施案例較少。
[0005] 另外，由于高強度7XXX系鋁合金，成型困難，以生產(chǎn)擠壓板材為例，普遍采用的是 反向擠壓生產(chǎn)，或用正向擠壓生產(chǎn)擠壓比< 30的簡單截面型材，生產(chǎn)擠壓比大的7XXX系鋁 合金型材擠壓困難，生產(chǎn)效率低，因此成型困難也限制了 7XXX系鋁合金在裝飾性要求高的 電子產(chǎn)品外殼領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開了一種具有優(yōu)良成型性能，擠壓效率高，抗 拉強度達到400Mpa以上、屈服強度達到400MPa以上，兼具陽極氧化膜細(xì)膩美觀的新型鋁合 金。
[0007] 本發(fā)明通過精確設(shè)計鎂元素與鋅元素的配比，使合金的抗拉強度、屈服強度均穩(wěn) 定達到400Mpa以上；通過限制合金內(nèi)的錯元素、猛元素、絡(luò)元素的含量，改善了這三個元素 在擠壓時對結(jié)晶抑制的不利影響，使得材料組織均勻，提升了材料的陽極氧化膜質(zhì)量；通過 在合金內(nèi)添加Cu元素，改善合金的抗應(yīng)力腐蝕能力、提升合金的晶界耐腐蝕性；通過Cu元 素的精確設(shè)計，能縮短了陽極氧化化學(xué)拋光時間，避免了過長化學(xué)拋光時間對表面質(zhì)量的 不利影響，提升了陽極氧化膜的細(xì)膩度。
[0008] 本發(fā)明公開了一種7XXX鋁合金，所述鋁合金各元素的含量（重量百分比）為： 鋅含量為6. 6%~7. 6%，鎂含量為1.25%~1.80%，銅含量為0. 18%~0.44%，硅含量 < 0. 06 %，鐵含量< 0. 16 %，錳含量< 0. 03 %，鉻含量< 0. 03 %，鎵含量< 0. 02%，釩含量 < 0. 02%，鈦含量< 0. 03%，鋯含量< 0. 02%，錳加鉻總和< 0. 03%;其余雜質(zhì)元素單個含 莖< 0. 03%，其余雜質(zhì)兀素總和< 0. 10%，余莖為錯。
[0009] 進一步地，各組份的組成按重量百分比計分別為：鋅：6. 8%~7. 0% ;鎂：1. 4%~ 1. 6% ;銅：0. 20%~0. 24% ;余量為鋁。
[0010] 進一步地，所述鋁合金中還含有鐵，鐵的最高重量百分比為0. 12%
[0011] 進一步地，所述鋁合金中還含有硅，硅的最高重量百分比為0. 06%。
[0012] 進一步地，還包含共計重量百分比最高為0. 10%的制造條件下產(chǎn)生的雜質(zhì)，每種 雜質(zhì)的重量百分比最高為0.03%。
[0013] 進一步地，所述雜質(zhì)中含有錳或鉻或錳和鉻的組合物，所述錳和鉻的重量百分比 共計最高為0.03%。
[0014] 進一步地，所述雜質(zhì)中含有鎵，鎵的最高重量百分比為0. 02 %。
[0015] 進一步地，所述雜質(zhì)中含有釩，釩的最高重量百分比為0. 02 %。
[0016] 進一步地，所述雜質(zhì)中含有鋯，鋯的最高重量百分比為0. 02%。
[0017] -種7XXX鋁合金，所述鋁合金各元素的含量（重量百分比）為：鋅含量為6. 6%~ 7. 6%，鎂含量為1. 25%~1. 80%，銅含量為0. 18%~0. 44%，硅含量< 0. 06%，鐵含量 < 0. 16 %，錳含量< 0. 03 %，鉻含量< 0. 03 %，鎵含量< 0. 02 %，釩含量< 0. 02 %，鈦含量 < 0. 03%，鋯含量< 0. 02%，錳加鉻總和< 0. 03%;其余雜質(zhì)元素單個含量< 0. 03%，其余 雜質(zhì)元素總和< 0. 10%，余量為鋁；該鋁合金用于制造電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件和用于制造可進 行極氧化表面處理的外殼裝飾性產(chǎn)品。。
[0018] 本發(fā)明的7XXX鋁合金通過重新設(shè)計鋅Zn、鎂Mg元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和比例，提升了材 料的強度；通過重新設(shè)計銅Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，使得合金兼具優(yōu)良抗腐蝕性的同時解決了 銀白氧化異色問題。通過嚴(yán)格控制錳Mn、鉻Cr雜質(zhì)元素的質(zhì)量百分比，使得合金材料的晶 粒均勻。與現(xiàn)有公開的Al-Zn合金系統(tǒng)比較，該合金具有更加優(yōu)良的綜合性能，材料經(jīng)陽極 氧化后獲得的氧化膜更為細(xì)膩美觀。
[0019] 為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明中所有實施例和對比例的鋁合金擠壓型材加工流程圖。
【具體實施方式】
[0021] 實施例一
[0022] 本發(fā)明公開了一種7XXX系列鋁合金，該鋁合金命名為7A07鋁合金。本發(fā)明 的鋁合金中各元素的含量（重量百分比）為：鋅含量為6. 60 %~7. 60%，鎂含量為 1. 25%~1. 80%，銅含量為0. 18%~0. 44%，硅含量< 0. 06%，鐵含量< 0. 16%，錳含量 < 0. 03 %，鉻含量< 0. 03 %，鎵含量< 0. 02 %，釩含量< 0. 02 %，鈦含量< 0. 03 %，鋯含量 < 0. 02 %，錳加鉻總和< 0. 03% ;其余雜質(zhì)元素單個含量< 0. 03%，其余雜質(zhì)元素含量總 和< 0. 10%，余量為鋁。
[0023] 采用上述鋁合金成份，生產(chǎn)擠壓型材。型材加工順序為A1熔煉一A2鑄造成圓鑄 錠一A3均勻化退火一A4鑄錠擠壓前預(yù)熱一A5擠壓成型一A6在線固溶一A7時效熱處理 -A8定尺鋸切一A9人工陽極氧化表面處理。經(jīng)過以上加工制造的鋁合金型材，該擠壓型 材抗拉強度達到415~455Mpa、屈服強度達到405~425Mpa、延伸率達到12%以上；該擠 壓型材作晶間腐蝕測試最大腐蝕深度小于〇. 〇3mm，晶間腐蝕級別小于2級；該擠壓型材的 晶粒組織為完全再結(jié)晶等軸晶粒，晶粒分布均勻，晶粒平均直徑為85 ym ;該擠壓型材經(jīng)機 械打磨，在85°C的磷酸環(huán)境下進行化學(xué)拋光，光澤度達到35Gu所需要的時間為20~40秒； 該擠壓型材經(jīng)過人工陽極氧化之后，氧化膜細(xì)膩均勻，表面質(zhì)量美觀，并且作銀白陽極氧化 時不偏色。
[0024] 該鋁合金用于制造電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)件