專利名稱：一種沖壓手機外殼用鋁合金薄帶的制備方法
技術領域：
本發明涉及鋁合金加工領域，特別涉及一種鋁合金薄帶的制備方法。
背景技術：
隨著科技的發展和人們生活水平的提高，手機已成為現今不可或缺的電子科技產品，也由于科技的提升，手機產品種類更是琳瑯滿目，且有逐漸輕量化的趨勢，而隨著產品不斷輕量化之需求下，除了產品本身內部構件需朝向輕巧精密外，產品外殼的減量更是輕量化產品必需突破的重點之一。為改善手機產品外殼體積大、質量重的缺陷，目前已開發利用鋁合金作為產品外殼主要材質，這是因為鋁合金是一種輕金屬材料，是目前應用最廣的有色金屬材料，具有較高的比強度、比剛度以及良好加工性能。采用沖壓工藝制備手機外殼的鋁合金可選用5052，首先需要將鋁合金制備成滿足成品厚度要求的帶材，然后采用模具進行沖壓生產。傳統的鋁合金薄帶材生產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，設備投資大。另外一種生產鋁合金薄帶的方法是采用連續鑄軋冷軋工藝生產，現有技術中，如 CN1939610A和CN1995423A，已經有采用水平式雙輥鑄軋機連續鑄造鋁合金板帶坯的方法， 由于水平式雙輥鑄機是通過鑄嘴將鋁合金液送入上下布置的旋轉鑄輥之間，因此合金液與鑄輥的接觸區較短，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，并能簡化傳統的鋁合金薄帶材生產工藝流程，實現近終形加工制備鋁合金板帶坯，但存在固有的缺點短的接觸區使凝固坯殼的形成需要較長的冷卻時間；水平雙輥法強調鑄輥的軋制作用，要求有一定的軋制變形量；上下輥的冷卻效果不一致，冷凝區上下表面液膜的表面形態不一致，導致鑄帶上下表面質量以及內部組織不均勻。因此，生產效率低，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，不利于直接進行后續軋制加工。此外現有技術中，如CN101249606，也公開了采用立式雙輥薄帶坯鑄軋工藝，但該專利僅局限于鑄軋方法的改進，仍采用現有的鋁合金牌號，現有的5052鋁合金雖然沖壓性能良好，但對于形狀復雜的手機外殼產品，其深沖性能及表面光亮度仍不能滿足使用需求。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種沖壓手機外殼用鋁合金薄帶的制備方法，本發明方法通過對5052鋁合金的成分進行調整，并針對調整后的合金成分調整立式雙輥薄帶坯連鑄機的鑄軋工藝以及后續的冷軋工藝，從而制備出性能優異，滿足沖壓手機外殼需要的鋁合金薄帶。為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下一種沖壓手機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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置10-15分鐘，調整澆注溫度為670_690°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475 °C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 2-0. 4mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為10-15m/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5-2. 5mm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在 570-590 0C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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。本發明沖壓手機外殼用鋁合金薄帶的制備方法具有如下有益效果1.對常用的沖壓鋁合金5052進行成分調整，增加有利于深沖性能的Si含量，適當增加Mn元素的含量，略去Cr元素，同時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，表面質量優異。2.根據所調整的合金成分，調整立式雙輥鑄軋工藝參數，使其能很好地細化晶粒和改善合金的組織。因此本發明方法得到的鋁合金薄帶綜合力學性能較高。3.采用立式雙輥薄帶連鑄工藝生產鋁合金薄帶坯，可提高鋁合金薄帶坯的澆鑄速度，生產效率高，實現產品的近終形成形加工，使鋁合金由液態直接成形為薄帶坯，因此工藝流程短，成本低，其生產成本僅是傳統鑄錠、熱軋、冷軋工藝的40%。4.合金成分的調整配合立式雙棍鑄軋工藝的調整和優化使得鑄出的薄帶坯表面質量良好，內部組織結構均勻，滿足后續沖壓需求。
具體實施例方式實施例一一種沖壓手機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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置10分鐘，調整澆注溫度為690°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475 °C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 4mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為lOm/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. 5mm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在570°C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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。實施例二—種沖壓手機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的下列組份組成Mg 2.4%，Fe 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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置15分鐘，調整澆注溫度為670°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475 °C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 2mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為15m/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5mm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在590°C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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。實施例三一種沖壓手機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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置12分鐘，調整澆注溫度為680°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475 °C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm， 然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 3mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為13m/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. Omm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在580°C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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。申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程， 但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進， 對本發明產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，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1.一種沖壓手機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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置10-15分鐘，調整澆注溫度為 670-690°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475°C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm，然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 2-0. 4mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為10-15m/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為1. 5-2. 5mm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在570-590°C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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.如權利要求1所述的沖壓手機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，所述的制備方法包括如下步驟熔煉按照上述組份稱取純鎂錠、純鋁錠以及其余各元素與鋁的中間合金，在熔化爐中熔化，經脫氧、除氣、扒渣、精煉后取樣，成分滿足要求后，靜置12分鐘，調整澆注溫度為 680°C準備澆注；鑄軋將鑄軋輥兩側的側封提供預熱至460-475°C，調整鑄軋輥輥縫間隙為0mm，然后將靜置后的鋁合金熔體通過浸入式水口澆注到立式雙輥連鑄機，控制通過熔體流量為 40-60mm然后啟動雙棍連鑄機，然后調整輥縫間隙至0. 3mm進行鑄軋，鑄軋穩定后保持熔池高度為75-85mm，鑄軋時鑄機的鑄造速度為13m/min，薄帶坯離開鑄輥后進入夾送輥，鑄出的鋁合金薄帶厚度為2. Omm ；連續均勻化退火將鑄軋后的薄帶經過連續退火爐退火，退火溫度控制在580°C ；冷軋根據最終產品需要，經過多道次冷軋，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
本發明公開了一種沖壓手機外殼用鋁合金薄帶的制備方法。通過對常用的沖壓鋁合金5052進行成分調整，并根據所調整的合金成分，調整立式雙輥鑄軋工藝參數，使其能很好地細化晶粒和改善合金的組織，從而本發明方法得到的鋁合金薄帶綜合力學性能較高。采用立式雙輥薄帶連鑄工藝鑄軋生產鋁合金薄帶坯，可實現產品的近終形成形加工，使鋁合金由液態直接成形為薄帶坯，因此工藝流程短，其生產成本僅是傳統鑄錠、熱軋、冷軋工藝的40％。所發明所制備薄帶完全滿足后續沖壓需求。
文檔編號C22F1/047GK102352456SQ201110341940
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者濮曉芳 申請人:永鑫精密材料(無錫)有限公司