本發(fā)明涉及一種3c產(chǎn)品外觀件用6xxx系鋁合金及其加工方法，屬于有色金屬
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：通常6xxx系鋁合金存在室溫停放效應(yīng)，即材料淬火后，必須立即進(jìn)行人工時(shí)效，否則將推遲峰值時(shí)效時(shí)間，甚至降低峰值強(qiáng)度。但在6xxx系鋁合金生產(chǎn)過(guò)程中，由于設(shè)備或生產(chǎn)安排的原因，通常不能立即進(jìn)行人工時(shí)效，因而將降低材料的力學(xué)性能。一般在6xxx系鋁合金中會(huì)添加少量的cu元素(如6061、6111)，以降低室溫停放效應(yīng)對(duì)材料最終強(qiáng)度性能的不利影響。但cu的添加，會(huì)對(duì)材料的耐腐蝕性能產(chǎn)生不利的影響。另一方面，6xxx系鋁合金也被廣泛的應(yīng)用于3c產(chǎn)品外觀件的制造中。在此應(yīng)用中，需要6xxx系鋁合金具有高的陽(yáng)極氧化效果。良好的陽(yáng)極氧化效果受材料的成分影響，合金含量越高，陽(yáng)極氧化效果出現(xiàn)下降的趨勢(shì)越大。但合金含量越高，材料的強(qiáng)度越高，而高強(qiáng)也是3c用鋁合金必須的性能。cu雖然可提高材料的強(qiáng)度，但卻對(duì)材料的陽(yáng)極氧化效果有極為不利的影響。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種可避免室溫停放效應(yīng)、具有高時(shí)效硬化能力且陽(yáng)極氧化效果較佳、可用于3c產(chǎn)品外觀件制造的鋁合金。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種具有高時(shí)效硬化能力且陽(yáng)極氧化效果較佳的3c產(chǎn)品外觀件用6xxx系鋁合金及其加工方法。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種3c產(chǎn)品外觀件用6xxx系鋁合金，其組成成分及含量為：mg0.4～0.8wt％、si0.4～0.8wt％、mn0.02～0.05wt％、ti0.02～0.05wt％、sn0.01～0.10wt.％、fe≤0.10wt％、cu≤0.01wt％、cr≤0.01wt％。進(jìn)一步地，所述鋁合金中mg/si質(zhì)量比為0.9～1.1。前述6xxx系鋁合金的加工方法步驟為：所述6xxx系鋁合金鑄錠進(jìn)行均勻化退火，于300～360℃保溫6～10小時(shí)，再在545～570℃保溫8～10小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理；然后在室溫停放72小時(shí)內(nèi)進(jìn)行人工時(shí)效。進(jìn)一步地，所述人工時(shí)效參數(shù)為：160～200℃保溫2～12小時(shí)。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在：1、本發(fā)明所述材料通過(guò)合金成分和工藝的控制可減小自然時(shí)效對(duì)材料性能的不利影響；2、本發(fā)明所述鋁合金，固溶淬火后室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子，硬度上升小于5hv，而人工時(shí)效后硬度大于100hv；3、本發(fā)明通過(guò)添加微量元素、合理優(yōu)化合金成分及工藝控制，實(shí)現(xiàn)了較高時(shí)效硬化能力、高硬度及陽(yáng)極氧化效果的結(jié)合，是制造對(duì)強(qiáng)度及陽(yáng)極氧化效果有較高要求的電子產(chǎn)品外觀件的理想材料，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。具體實(shí)施方式在6xxx系鋁合金中，mg、si元素是主要合金元素，其總含量及比例決定了材料的強(qiáng)度水平。mg、si元素總含量越高，則強(qiáng)度越高，但陽(yáng)極氧化顏色效果則越差，所以綜合考慮，mg元素含量為0.4～0.8wt％，si元素含量為0.4～0.8wt％為宜；且，mg/si比例宜在0.9～1.1，以利于強(qiáng)化相的析出。6xxx系鋁合金cu的添加可降低室溫停放對(duì)材料性能不利的影響，但其含量不宜超過(guò)0.01wt％，否則將影響材料的耐腐蝕性能以及陽(yáng)極氧化效果。mn、ti、cr為微量元素，添加到鋁合金中主要起控制晶粒尺寸的目的，但其含量不宜過(guò)高，否則影響陽(yáng)極氧化顏色效果。故綜合考慮得出：mn0.02～0.05wt％、ti0.02～0.05wt.％、cr≤0.01wt％，fe為雜質(zhì)元素，其含量應(yīng)為≤0.10wt％。6xxx系鋁合金之所以存在室溫停放效應(yīng)一方面是因?yàn)槭芎辖鸪煞钟绊懀硪环矫媸且驗(yàn)殇X合金材料固溶淬火后，材料處于溶質(zhì)和空位的過(guò)飽和狀態(tài)，容易造成時(shí)效硬化過(guò)程緩慢。具體形成如下：鋁合金材料固溶淬火后，材料處于溶質(zhì)和空位的過(guò)飽和狀態(tài)，若材料在室溫停放，則空位會(huì)幫助mg、si溶質(zhì)移動(dòng)，形成原子團(tuán)簇(含mg、si)；室溫停放時(shí)間越久，原子團(tuán)簇的尺寸越大，所形成的體積分?jǐn)?shù)也越大。原子團(tuán)簇在后續(xù)的人工時(shí)效過(guò)程中，并不能穩(wěn)定存在，而會(huì)首先溶解或者由于此時(shí)空位濃度較低，則造成時(shí)效硬化過(guò)程緩慢，并造成峰值硬度下降或者峰值時(shí)間嚴(yán)重滯后。本發(fā)明所述技術(shù)方案在材料中添加sn元素，就是因?yàn)槠渑c空位結(jié)合能較高(比cu元素與空位的結(jié)合能高)，可減緩材料淬火后，室溫過(guò)程中原子團(tuán)簇的形成(原子團(tuán)簇的形成需要空位的參與)，即降低自然時(shí)效效應(yīng)，因而可提高材料在淬火后的時(shí)效硬化動(dòng)力學(xué)及峰值強(qiáng)度，甚至縮短峰值時(shí)間。但sn含量不宜過(guò)高，否則影響材料的陽(yáng)極氧化效果，所以其含量?jī)?yōu)選為0.01～0.10wt％。本發(fā)明所述6xxx系鋁合金，后續(xù)需進(jìn)行均火處理、軋制、固溶、室溫停放以及時(shí)效處理。在均火處理上，所采用的工藝為300～360℃保溫6～10小時(shí)，然后再在545～570℃保溫8～10小時(shí)；低溫保溫是為了促進(jìn)含sn的低熔點(diǎn)相的溶解，而高溫保溫則是為了促進(jìn)mg2si相的溶解。對(duì)均火后的材料進(jìn)行軋制及固溶處理，然后在室溫放置72小時(shí)內(nèi)進(jìn)行人工時(shí)效；根據(jù)材料中sn含量的不同，需采取不同的人工時(shí)效制度，當(dāng)sn含量較高時(shí)，可采用較低溫度，較短保溫時(shí)間，反之亦然。綜合考慮，人工時(shí)效制度為160～200℃保溫2～12小時(shí)。以下通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。實(shí)施例1鑄錠成分及含量為：mg0.51wt％、si0.54wt％、mn0.03wt％、ti0.02wt％、sn0.01wt％、fe0.08wt％、cu0.01wt％、cr0.01wt％；鑄錠在300℃保溫10小時(shí)，然后再在570℃保溫10小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子；人工時(shí)效制度為160℃保溫12小時(shí)。實(shí)施例2鑄錠成分及含量為：mg0.65wt％、si0.69wt％、mn0.04wt％、ti0.03wt％、sn0.10wt％、fe0.10wt％、cu0.008wt％、cr0.007wt％；鑄錠在360℃保溫6小時(shí)，然后再在545℃保溫8小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子；人工時(shí)效制度為200℃保溫2小時(shí)。實(shí)施例3鑄錠成分及含量為：mg0.73wt％、si0.70wt％、mn0.05wt％、ti0.03wt％、sn0.10wt％、fe0.10wt％、cu0.008wt％、cr0.007wt％；鑄錠在360℃保溫6小時(shí)，然后再在545℃保溫8小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子；人工時(shí)效制度為175℃保溫4小時(shí)。實(shí)施例4鑄錠成分及含量為：mg0.68wt％、si0.70wt％、mn0.04wt％、ti0.04wt％、sn0.05wt％、fe0.10wt％、cu0.006wt％、cr0.006wt％；鑄錠在340℃保溫7小時(shí)，然后再在560℃保溫9小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子；人工時(shí)效制度為180℃保溫3.5小時(shí)。比較例1鑄錠成分及含量為：mg0.2wt％、si1.0wt％、mn0.10wt％、ti0.05wt％、fe0.10wt％、cu0.20wt％、cr0.20wt％；鑄錠在560℃保溫9小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸24個(gè)原子；人工時(shí)效制度為175℃保溫8小時(shí)。比較例2鑄錠成分及含量為：mg0.68wt％、si0.70wt％、mn0.04wt％、ti0.04wt％、sn0.05wt％、fe0.10wt％、cu0.006wt％、cr0.006wt％；鑄錠在500℃保溫9小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子；人工時(shí)效制度為180℃保溫4小時(shí)。比較例3鑄錠成分及含量為：mg1.0wt％、si0.2wt％、mn0.03wt％、ti0.03wt％、fe0.15wt％、cu0.15wt％、cr0.11wt％；鑄錠在340℃保溫7小時(shí)，然后再在560℃保溫9小時(shí)；然后進(jìn)行軋制、固溶處理、室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸28個(gè)原子；人工時(shí)效制度為180℃保溫4小時(shí)。表1示意了實(shí)施例及比較例中合金的性能。表1：實(shí)施例及比較例中合金的陽(yáng)極氧化效果材料室溫停放硬度上升人工時(shí)效硬度陽(yáng)極氧化效果實(shí)施例1小于5hv102hv白實(shí)施例2小于5hv109hv白實(shí)施例3小于5hv112hv白實(shí)施例4小于5hv111hv白比較例130hv89hv暗、發(fā)黃比較例2小于5hv92hv白比較例332hv87hv暗、發(fā)黃由實(shí)施例和表1可知，本發(fā)明所述6系鋁合金材料通過(guò)合金成分和工藝的控制可減小自然時(shí)效對(duì)材料性能的不利影響；所述鋁合金加工方法，在固溶淬火后，室溫停放72小時(shí)內(nèi)，最大原子團(tuán)簇的尺寸小于4個(gè)原子，硬度上升小于5hv，而人工時(shí)效后硬度大于100hv。綜上所述，本發(fā)明通過(guò)添加微量元素、合理優(yōu)化合金成分及工藝控制，實(shí)現(xiàn)了較高時(shí)效硬化能力、高硬度及陽(yáng)極氧化效果的結(jié)合，是制造對(duì)強(qiáng)度及陽(yáng)極氧化效果有較高要求的電子產(chǎn)品外觀件的理想材料。以上僅是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍不構(gòu)成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12