阅读说明：本技术 一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺 (Processing technology of high-strength aluminum alloy section for middle frame of mobile phone ) 是由 周晶哲 梁豪辉 刘才兴 于 2020-07-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺,包括以下步骤：1)制备铝合金铸锭,按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si 0.74~0.77%,Fe≤0.11%,Cu 0.63~0.66%,Mn 0.10~0.12%,Mg 0.96~0.99%,Zn≤0.03%,Ti 0.004~0.008%,单个杂质≤0.01%,杂质合计≤0.05%,余量为Al；2)将铸造后的铝合金铸锭在520-530℃下、555-565℃下分别进行均质；3)表面刷棒或剥皮处理；4)对刷棒或剥皮好的铝合金铸锭进行加热,温度为555~570℃；然后放入挤压机的盛锭筒中进行挤压,挤出速度为5-10m/min；5)挤压型材产品冷却后进行矫正,矫正量0.3-0.8%；6)人工时效处理。本发明制得的铝型材在CNC加工机械抛光氧化后能获得良好的表面效果,光泽度高、表面通透,完全满足手机中框产品的终端要求。(The invention discloses a processing technology of a high-strength mobile phone middle frame aluminum alloy section, which comprises the following steps: 1) preparing an aluminum alloy ingot, and preparing an aluminum alloy raw material according to the following weight part ratio: 0.74-0.77% of Si, less than or equal to 0.11% of Fe, 0.63-0.66% of Cu, 0.10-0.12% of Mn, 0.96-0.99% of Mg, less than or equal to 0.03% of Zn, 0.004-0.008% of Ti, less than or equal to 0.01% of single impurity, less than or equal to 0.05% of impurity in total, and the balance of Al; 2) homogenizing the cast aluminum alloy ingot at the temperature of 520-530 ℃ and at the temperature of 555-565 ℃; 3) brushing a rod or peeling off the surface; 4) heating the brush rod or the peeled aluminum alloy ingot at the temperature of 555-570 ℃; then putting the mixture into a ingot containing barrel of an extruder for extrusion, wherein the extrusion speed is 5-10 m/min; 5) cooling the extruded section product, and then correcting by 0.3-0.8%; 6) and (5) artificial aging treatment. The aluminum profile prepared by the invention can obtain good surface effect after being polished and oxidized by CNC processing machinery, has high glossiness and transparent surface, and completely meets the terminal requirements of the middle frame product of the mobile phone.)

一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺

技术领域

本发明涉及铝型材加工制造技术领域，尤其涉及一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺。

背景技术

目前，随着手机行业的发展，消费者对手机外观的要求日益提升，需要手机外观中框表面能具备光泽高、颜色鲜艳的特征，这也迫使手机品牌厂商对供应链产品的表面要求越来越高。同时，随着通讯行业的发展，5G即将大量落地使用，而为了满足手机5G的需求，内部通讯元件、天线等的体积越来越大，但是整体手机又必须要保证轻薄，所以在不断压缩手机中框的体积，但是中框对手机整体刚性强度起关键作用，随着体积缩小，必然需要更高的强度来进行支撑，否则会导致手机容易出现弯曲。另外，随着5G的发展，通讯频率加大，手机后盖必须使用玻璃等不会影响信号的材质，但是在手机意外跌落时，其又容易出现破碎损坏的问题，所以只能通过加强中框强度来增强跌落性能。

以往的高强度6系铝合金一般都要通过Mn、Cr、Zr等元素来提高再结晶温度，使晶粒呈现细小的纤维状，为型材提供细晶强化的效果。但是针对高氧化表面要求的手机中框产品，如果晶粒过分细小，会导致在氧化后光泽度下降的情况，这样就无法满足终端的表面要求，而过大的晶粒会导致氧化后表面出现类似花斑状缺陷。另外一般的6系高强度合金为了确保固溶效果，会添加过量的Mg、Si元素，但是针对高表面要求的手机中框，添加的Mg、Si如果无法完全固溶，将会导致Mg₂Si粗大强化相的析出聚集，在氧化时会残留在氧化膜内，造成光线反射时折射的现象，导致氧化膜呈现不通透的情况，无法满足客户的表面要求。

所以现阶段研究一种具备高强度的铝合金，能够满足最终较高的氧化表面要求的手机中框产品的生产是非常重要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强度高，且氧化加工后表面光泽度高、通透，适于制造手机中框的铝合金型材加工工艺。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)按照如下重量份数比配制铝合金原料：Si：0.74～0.77％，Fe：≤0.11％，Cu：0.63～0.66％，Mn：0.10～0.12％，Mg：0.96～0.99％，Zn：≤0.03％，Ti：0.004～0.008％，单个杂质≤0.01％，杂质合计≤0.05％，余量为Al；将配置好的铝合金原料熔融并通过管式过滤箱二次过滤杂质后铸造成铝合金铸锭；2)将铸造后的铝合金铸锭在520-530℃下进行一次均质，然后升温至555-565℃进行二次均质，均质处理后冷却，冷却速度大于300℃/h；3)对均质后的铝合金铸锭表面进行表面刷棒或剥皮处理；4)对刷棒或剥皮好的铝合金铸锭进行加热，温度为555～570℃；然后放入挤压机的盛锭筒中进行挤压，产品的挤出速度为5-10m/min，挤出后冷却，冷却速度大于400℃/min；5)挤压型材产品冷却后进行矫正，矫正量0.3-0.8％；6)人工时效处理。

更为优选的是，在步骤1)中，AL为纯度≥99.8％的铝锭。

更为优选的是，在步骤1)中，熔融过程为：将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液，然后使用电磁搅拌设备搅拌均匀，再使用精炼剂进行精炼除气后静置30～60分钟沉淀杂质，然后通过40～60目陶瓷过滤板过滤铝液中剩余杂质。

更为优选的是，在步骤2)中，一次均质的保温均质化处理时长为14-18h，二次均质保温均质化处理时长为4-6h。

更为优选的是，在步骤2)中，冷却采用的是风冷+水冷的方式。

更为优选的是，在步骤4)中，挤压盛锭筒温度控制在440～460℃。

更为优选的是，在步骤4)中，挤出后的型材使用过水冷却。

更为优选的是，人工时效处理的具体方法为：将挤压型材进行单级人工时效处理，时效温度为175-185℃，时效保温时间为8-10h，使用峰值时效工艺。

本发明的有益效果是：

经实际测试，本发明提供的一种高强度手机中框铝合金型材，其性能指标如下：抗拉强度大于420Mpa，屈服强度大于400Mpa，断后伸长率大于5％，远远大于其他6系铝合金的力学性能。同时，在CNC加工机械抛光氧化后能获得良好的表面效果，光泽度高、表面通透，完全满足手机中框产品的终端要求。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

一种高强度手机中框铝合金型材的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)按照如下重量份数比配制铝合金：Si：0.74～0.77％，Fe：≤0.11％，Cu：0.63～0.66％，Mn：0.10～0.12％，Mg：0.96～0.99％，Zn：≤0.03％，Ti：0.004～0.008％，单个杂质≤0.01％，杂质合计≤0.05％，余量为Al。其中，AL必须使用纯度≥99.8％的铝锭，不允许使用回收铝废料，将配制好的铝合金原料加入熔炼炉中熔解为铝液，添加完后使用电磁搅拌设备搅拌均匀，再使用精炼剂进行精炼除气后静置30～60分钟沉淀杂质，然后通过40～60目陶瓷过滤板过滤铝液中剩余杂质，再通过管式过滤箱二次过滤杂质，最终将铝液铸造为铝合金铸锭。

在配制铝合金时，Cu的含量不能过高，这样可以避免氧化后颜色发黄偏色。Mn含量控制在0.10～0.12％，可以促进β-Fe相快速转变为α-Fe相，减小其对挤压性能的影响，同时避免针状α-Fe相残留到氧化膜内影响氧化颜色。管式过滤的目的是确保大于10μm的杂质能达到99％以上的去除率，避免后续残留在氧化膜内影响氧化质量。

2)将铸造后的铝合金铸锭在520-530℃保温均质化处理14-18h后升温至555-565℃继续均质保温4-6h，均质处理后使用风冷+水冷的方式冷却，冷却速度大于300℃/h。在这里，通过一级低温均质先确保大部分相基本融入基体，减少晶界偏聚情况，使其不会在高温时熔化形成过烧缺陷，再通过高温均质确保Mg、Si达到完全固溶的温度完全固溶进入基体，避免在挤压过程无法完全固溶造成性能下降同时影响氧化表面的情况出现。冷却速度的控制可以避免Mg₂Si析出长大，进而使得Mg₂Si在挤压过程中能完全回溶，避免性能下降及影响氧化表面效果。

3)对均质后的铝合金铸锭表面进行表面刷棒或剥皮处理，以避免表面偏析层杂质在挤压过程中卷入造成型材影响氧化效果。

4)对刷棒或剥皮好的铝合金铸锭进行加热，温度为555～570℃放入挤压机的盛锭筒中进行挤压，产品的挤出速度为5-10m/min，挤出后使用过水冷却，冷却速度大于400℃/min。因为合金中Mg、Si含量高且含一定Mn元素，所以淬火敏感性高，大于400℃/min的冷却速度可以确保固溶的Mg、Si不会在冷却过程中析出，进而避免影响型材力学性能及氧化效果。挤压盛锭筒温度控制在440～460℃，以避免铝棒在盛锭筒内降温过多造成挤压温度无法达到固溶要求。

5)挤压型材产品冷却后进行矫正，矫正量0.3-0.8％，矫正量必须控制，避免过小矫直量无法释放型材内部内应力，同时也避免矫直长度过长影响型材尺寸。

6)将挤压型材进行单级人工时效处理，时效温度为175-185℃，时效保温时间为8-10h，使用峰值时效工艺。

经实际测试，本实施例提供的一种高强度手机中框铝合金型材，其性能指标为抗拉强度大于420Mpa，屈服强度大于400Mpa，断后伸长率大于5％，远远大于其他6系铝合金的力学性能。同时，在CNC加工机械抛光氧化后能获得良好的表面效果，光泽度高、表面通透，完全满足手机中框产品的终端要求。

通过上述描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。