[發明專利]手機中板用高強度壓鑄合金材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010480844.6
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111575545B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 周銀鵬;汪時宜;陳曦;胡安;羅云斌;趙華;屈雪蓮;陳煜
• 申請（專利權）人: 蘇州慧金新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/03;B22D17/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種手機中板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：（1）備料：合金材料包括Si：4.0wt％-8.0wt％；Mg：4.0wt％-8.0wt％；Mn：0.4wt％-1.0wt%；Cu4.0wt%；Zn1.5wt%；Fe0.5wt%；Ti0.25wt％； Sc1.0wt%；Zr0.5wt%，其余雜質的重量百分比之和控制在1.0wt%以下，余量為Al；

2）將高純鋁元素投入加熱爐，加熱至680℃，完全融化保溫20min；

3）升溫至760℃，加入Si、Mn、Fe、Zn和Cu單質元素；

4）升溫至790℃，加入Ti、Sc和Zr中間相合金納米粉末；所述的Ti、Sc和Zr以中間相合金形式進行添加，采用Al-Ti、Al-Sc和Al-Zr中間合金，并預加工為納米粉狀；

5）降溫至700℃，加入純Mg金屬材料；

6）原料全部熔化后充分攪拌均勻，而后進行除渣除氣作業；除渣除氣作業具體為高純氬氣；所述的Cu與Al形成Al₂Cu，Sc、Zr與Al形成Al₃Sc和Al₃(Sc_1-xZr_x)，Mg與Si形成Mg₂Si，Mn、Sc、Zr與Al形成MnAl₆、Al₃Sc和Al₃(Sc_1-xZr_x)，其中0x1；

7）除渣除氣作業完成后，再將合金溶液保溫靜置20min；

8）取少量合金溶液澆鑄成料錠，通過光譜儀檢測合金成分是否符合要求；

9）合金溶液各元素成分合格后，澆鑄鋁錠槽，得到鋁合金鑄錠；

10）模具采用導熱油加熱模仁和局部高壓水冷的方式，將模具模仁加熱至150~200℃，同時在澆口套位置，采用1~2MPa的高水壓，進行局部水冷，提高材料流動性和模具壽命，減小高速高溫對模具沖蝕的影響；

11）得到鋁合金鑄件在660℃再次融化并保溫，保溫時通入氦氣使其與空氣隔絕，將熔煉好的鋁合金金屬液體，通過機械手將鋁合金液態金屬倒入臥式擠壓鑄造機料筒內部，模具進行合模，料筒移動擺動至模具正下方，通過液壓機構，進行垂直壓射填充模具型腔，得到擠壓鑄造件即為手機中板，所得手機中板的厚度可達到0.3-1.0mm；

將所述合金材料用于制作手機中板，采用垂直加料的方式進行擠壓鑄造，具體為：將鋁合金液體倒入臥式擠壓鑄造機的立式料筒內，料筒移動擺動至臥式擠壓鑄造機的模具正下方，通過液壓機構，以垂直向上的壓射方式，將鋁合金液態金屬以20~100m/s內澆口速度噴射填充模具型腔，得到擠壓鑄造薄壁件；

所述的臥式擠壓鑄造機的立式料筒呈垂直狀，加料后，料筒充滿度100%；

所述的液壓機構為立式壓射液壓機構，將液壓機構的壓射活塞桿推動沖頭運動速度設計為4~8m/s。

2.根據權利要求1所述的手機中板的制造方法，其特征在于，所述的合金材料包括Si：6.0wt％-8.0wt％；Mg：6.0wt％-8.0wt％；Mn：0.4wt％-1.0wt%；Cu3.0wt%；Zn1.5wt%；Fe0.5wt%；Ti0.25wt％； Sc1.0wt%；Zr0.5wt%，其余雜質的重量百分比之和控制在1.0wt%以下，余量為Al。

3.根據權利要求1或2所述的手機中板的制造方法，其特征在于，所述的Si、Mg、Mn、Fe和Cu以單質的形式添加，其中將Si、Mg、Mn、Fe、Zn和Cu單質預加工成邊長為15cm的立方體，隨后投入鋁液中。

4.根據權利要求3所述手機中板的制造方法，其特征在于，所述的手機中板抗拉強度能達到350-400MPa，屈服強度達到250-300MPa，延伸率2.0-4.0%。