[發(fā)明專利]Al-Zn-Mg-Cu合金及制備工藝

在審

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• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111826561A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 羅杰;丁小理;劉志成;劉經(jīng)發(fā);朱順輝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東和勝工業(yè)鋁材股份有限公司
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/02;C22C1/06;C22F1/053
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本發(fā)明實施例提供了Al?Zn?Mg?Cu合金及制備工藝，該合金T6狀態(tài)下抗拉強度σb≥590Mpa，屈服強度σ0.2≥560Mpa，斷后延伸率δ≥12％，在具有高強度的同時，陽極氧化性能優(yōu)秀，氧化膜連續(xù)無裂紋，適合用作便攜式電子設(shè)備外殼或框架結(jié)構(gòu)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及Al-Zn-Mg-Cu合金及制備工藝。

背景技術(shù)

一方面，通過在鋁中添加不同的合金元素，再經(jīng)過一系列加工與熱處理能得到機械性能良好的鋁合金；另一方面，鋁合金可回收再利用，加工性能良好。由于上述兩方面的優(yōu)點，鋁合金被廣泛應用于各類產(chǎn)品的制造中。

手機方面，隨著手機屏幕的屏占比越來越大，為了能更好的保護大尺寸的屏幕，對邊框用鋁合金材料的強度與加工性能提出了更高的要求。現(xiàn)有成熟的6系鋁合金力學性能只能達到接近400MPa的水平。若繼續(xù)添加合金元素進行強化，由于各元素在鋁中固有的固溶度，會導致強度無法繼續(xù)提升，合金元素的增加反而會影響陽極氧化效果，導致陽極氧化后發(fā)麻發(fā)啞。常規(guī)的7系合金雖然強度能滿足使用要求，由于合金含量在10％左右，合金含量高，合金中大量Zn元素在陽極氧化參與陽極反應，會導致氧化膜疏松甚至出現(xiàn)開裂與爆裂或者脫落的情況，即使有部分產(chǎn)品在機加工后不進行陽極氧化，現(xiàn)有的7系合金也無法滿足電子結(jié)構(gòu)件要求的小機加工變形量，噴涂等加工后表面細膩的效果，無法得到量產(chǎn)應用。

綜上，仍需新的方法來提升鋁合金的強度和陽極氧化性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出Al-Zn-Mg-Cu合金及制備工藝，該合金抗拉強度超過590MPa，陽極氧化性能優(yōu)良。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金，所述Al-Zn-Mg-Cu合金包括以下質(zhì)量百分比計的制備原料：

Zn：6.7～7.2％，

Mg：1.7～2.2％，

Cu：0.20～0.45％，

Mn：0.15～0.30％，

Zr：0.05～0.20％，

余量為Al；

所述Al-Zn-Mg-Cu合金中，Zn和Mg的質(zhì)量比Zn/Mg為3.0～4.0，Zn和Mg的元素總量≤9.2％。

根據(jù)本發(fā)明實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金，至少具有如下技術(shù)效果：

該合金T6狀態(tài)下抗拉強度σb≥590Mpa，屈服強度σ0.2≥560Mpa，斷后延伸率δ≥12％。

該合金在具有高強度的同時，陽極氧化性能優(yōu)秀，氧化膜連續(xù)無裂紋，適合用作便攜式電子設(shè)備外殼或框架結(jié)構(gòu)材料。

在設(shè)合金成分設(shè)計時，除添加主要合金元素以提高合金的強度外，添加一定的微量元素可以控制材料的晶粒組織，從而最大程度的提高材料的力學性能。在本發(fā)明實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金中，Zn和Mg元素是形成強化相的主要合金元素，兩者同時存在會形成η(MgZn₂)和T(A1₂Mg₂Zn₃)等時效強化相，合金隨著Zn、Mg含量的增加，其抗拉強度隨之增加。本本發(fā)明實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金按Zn/Mg為3.0～4.0的質(zhì)量比設(shè)計，目的是使Zn與Mg可以充分利用，并能形成細小彌散MgZn₂(η)的析出強化相。并且本發(fā)明實施例的Al-Zn-Mg-Cu合金規(guī)定了Zn和Mg合金元素的總量在9.2％以下，這樣在保證強度的前提下能更好的降低材料的微觀和宏觀偏析，也能更好的滿足陽極氧化及其它表面處理方式的要求，保證高品質(zhì)的外觀效果。