【专利摘要】本发明公开了一种高性能的5xxx系铝合金及其加工方法，其成分为：Mg2.0~5.0wt％、Si≤0.10wt％、Cu≤0.10wt％、Mn≤0.10wt％、Cr≤0.10wt％、Ti≤0.1wt％、Fe≤0.20wt％，其余组分为Al和不可避免的杂质。其加工方法：铸锭均匀化退火，从室温升到420~440℃，保温4~10小时，再升到460~530℃，保温5~12小时；热轧，开轧温度为460~530℃，终轧温度控制在360℃以下；冷轧坯料后续冷轧，总压下量为40~70％时，进行一次中间退火。本发明通过调整5xxx系铝合金中元素的含量和加工工艺，使材料的组织均一，具有高强度和良好的阳极氧化性能。

　　[0001] 本发明设及一种侣合金，尤其设及一种手机外观件用侣合金及其加工方法，属于 有色金属技术领域。

　　[0002] 目前智能手机的应用趋势是采用侣合金制造外观件。侣合金材料应用于手机产品 的最大优势在于良好的导热性能和较高的机械性能：侣合金的硬度是传统塑料部件的几 倍;侣合金的散热性能远优于塑料，可较快的将智能手机内应用处理忍片在高负荷运作时 产生的大量热量及时传导至外界；同时相比工程塑料，侣合金在表面处理中，更易上色，从 而使得手机产品更加美观。因而侣合金在手机部件制造中的用量逐年增加。

　　[0003] 侣合金手机外观件(如手机背板），主要通过数控机床加工整块6XXX挤压材的方式 获得。采用此种方式获得的手机部件具有尺寸精度高的特点，因而被广泛的应用于中、高端 手机外观件的制造。但此种方式存在W下几个缺点:材料浪费大，90%左右的原材料被机加 工掉;加工成本高，机加工成本是原材料成本的9倍左右。材料加工至最后一道工序(如阳极 氧化），才会显现主要的不良（黑线），材料则被报废;加工周期长，一般一块材料机加工的时 间为1-2小时，影响生产效率。

　　[0004] 因此，通过冲压5XXX系侣合金薄板加工手机外观件(背板)成为了生产外观件的趋 势。通过此种方式加工外观件，材料损耗小、加工成本低、生产效率高，与传统的加工方式相 比优势明显。目前外观件用5XXX系侣合金有5052及5252合金。5052合金与5252合金成分类 似，强度相当。两者在手机外观件的制造中都有应用，但两者的力学性能及阳极氧化后的表 面效果都比挤压6系侣材的差，因而限制了 5系冲压薄板的应用范围。

　　[0005] 因此有必要在现有手机外观件用5XXX系合金的基础上，开发高强且阳极氧化性能 良好的新型合金。

　　[0006] 本发明的目的是克服现有技术存在的不足，通过成分优化及工艺的改善，提供一 种适合用于手机外观件制造的、兼顾强度与阳极氧化性能的高性能5XXX系侣合金及其加工 方法。

　　[0011]前述高性能5XXX系侣合金的加工方法为:首先对铸锭进行均匀化退火，从室溫升 到420~460°C，并保溫4~10小时，接着再升到500~530°C，保溫5~12小时;然后进行热社， 开社溫度为450~500°C，终社溫度控制在320°C W下；对冷社巧料进行后续冷社，当总压下 量为40~70%时，进行一次中间退火，参数为(250~360°C)X (4~化）。

　　[0012] 进一步地，前述5XXX系侣合金的加工方法优选为:首先铸锭进行均匀化退火，从室 溫升到440°C，保溫6~10小时，接着再升到460~530°C，保溫6~10小时;然后进行热社，开 社溫度为460~500°C，终社溫度控制在300°C W下；最后对冷社巧料进行后续冷社，当总压 下量为60~70%时，进行一次中间退火，参数为(300~330°C)X (6~化）。

　　[0013] 再进一步地，前述5XXX系侣合金的加工方法优选为:首先铸锭进行均匀化退火，从 室溫升到440°C，保溫6~10小时，接着再升到460~500°C，保溫6~10小时;然后进行热社， 开社溫度为460~500°C，终社溫度控制在280°C W下；最后对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为60~70%时，进行一次中间退火，参数为(320~340°C)X (6~化）。

　　[0014] 本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在:本发明通过合理调 整5XXX系侣合金中主合金元素 Mg及微量元素的含量，并调整材料的加工工艺，使材料的组 织均一，使得材料兼具高强度和良好的阳极氧化性能。

　　[001引5XXX系侣合金薄板阳极氧化后容易出现料纹（即沿社制方向分布的细小条状纹 路）。料纹的产生与组织的均匀性，DG视讯·(中国区)官方网站即金属间化合物的数量及分布有关。较少金属间化合物 或弥散分布的金属间化合物有利于减轻料纹的出现。而金属间化合物的数量及分布与材 料成分及加工工艺息息相关。

　　[0016] 5XXX系侣合金的主要合金元素为MgMg在材料中起提高固溶强化及应变强化的作 用，且Mg含量越高，材料的强度越高。但随着材料中Mg含量的增加，含Mg金属间化合物的体 积分数也随之增加，含Mg化合物的析出控制也更加困难，容易形成金属间化合物分布不均 匀，并最终导致阳极氧化料纹的产生。Mg的含量W2%~5%为宜，过少则不利于获得较高 的强度，过多则不利于金属间化合物的控制;Mn、Cr、Ti为微量添加元素，主要起晶粒尺寸控 制的目的。但添加过多则容易在组织中形成过多沿社向分布的金属间化合物，从而降低阳 极氧化后的表面外观效果，其含量应控制在《0. lOwt% ; Si、化为杂质元素，通常形成Mg2Si 及含Fe相，使得材料出现阳极料纹的倾向增大，且Si对材料阳极后的颜色有不利影响。因 此，材料中Si含量需控制在《O.lOwt%，而化含量需控制在《0.20wt%。

　　[0017] 同时，金属间化合的数量及分布也受加工工艺的影响。由于Al-Mg金属间化合物的 烙点在450°C左右，因此，铸锭的均匀化退火需采用双级制度：于420~440°C，保溫4~10小 时，然后再升到500~530°C，保溫5~12小时。目的是在较低溫度下(420~440°C)，将Al-Mg 相溶入基体，然后在较高的溫度(460~530°C)下继续均质，使材料组织均一;然后再进行热 牵L，开社溫度为460~530°C，终社溫度控制在360°C W下。控制开社及终社溫度的目的之一 是为了控制金属间化合物在社制过程中的析出，过高的开社溫度或过低的终社溫度容易造 成金属间化合物的大量析出，而后续的热处理很难调整金属间化合物的分布和数量;冷社 巧料在冷社过程中，当冷社总压下量为40~70%时需进行一次中间退火(250~360°C )x(4 ~化），其目的是为了改善晶粒组织、提高材料塑性及部分溶解在加工过程中析出的金属间 化合物。中间退火溫度过低，则无法达到改善晶粒组织及溶解加工过程中析出的金属间化 合物的目的。中间退火溫度过高，则将降低材料的加工硬化效果。

　　[0018]通过W上的加工工艺，可W获得兼顾强度及阳极氧化性能的高性能电子产品外观 件用新型侣合金。W下对比说明本发明的实施例和比较例，根据运些实施例和比较例可W 进一步印证本发明的技术效果;但是，所列举的实施例仅为本发明优选的实施方式，不应将 其理解为本发明上述主题的范围仅限于此，凡基于本发明技术构思所形成的技术方案，均 落入本发明的保护范围之内。

　　[0021] 对合金铸锭均匀化热处理:在420°C保溫8小时，然后升到500°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为50(TC，终社溫度控制在32(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为70%时，进行中间退火，300°C X4h。

　　[0024] 对合金铸锭均匀化热处理:在430°C保溫5小时，然后升到510°C保溫8小时;然后再 进行热社，开社溫度为50(TC，终社溫度控制在28(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为50%时，进行中间退火，300°C X化。

　　[0027] 对合金铸锭均匀化热处理:在440°C保溫6小时，然后升到520°C保溫5小时;然后再 进行热社，开社溫度为52(TC，终社溫度控制在32(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为80%时，进行中间退火，320°C X4h。

　　[0030] 对合金铸锭均匀化热处理:在440°C保溫6小时，然后升到520°C保溫5小时;然后再 进行热社，开社溫度为50(TC，终社溫度控制在32(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为80%时，进行中间退火，320°C X4h。

　　[0033] 对合金铸锭均匀化热处理:在440°C保溫6小时，然后升到520°C保溫5小时;然后再 进行热社，开社溫度为500°C，终社溫度控制在300°C W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为70%时，进行中间退火，DG视讯·(中国区)官方网站310°CX化。

　　[0036] 对合金铸锭均匀化热处理:在430°C保溫7小时，然后升到460°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为46(TC，终社溫度控制在28(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为70%时，进行中间退火，300°C X4h。

　　[0039] 对合金铸锭均匀化热处理:在420°C保溫7小时，然后升到460°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为46(TC，终社溫度控制在28(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，当总 压下量为73%时，进行中间退火，310°C X4h。

　　[0042]对合金铸锭均匀化热处理:在420°C保溫8小时，然后升到500°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为50(TC，终社溫度控制在32(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，成品 退火制度为，300°CX4h。

　　[0045] 对合金铸锭均匀化热处理:在430°C保溫7小时，然后升到460°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为46(TC，终社溫度控制在38(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，社制 最终厚度后进行退火处理300°C X4h。

　　[0048] 对合金铸锭均匀化热处理:在440°C保溫7小时；然后再进行热社，开社溫度为480 °C，终社溫度控制在380°CW下;对冷社巧料进行后续冷社，当总压下量为70%时，进行中间 退火，300°CX4h。

　　[0051]对合金铸锭均匀化热处理:在420°C保溫8小时，然后升到500°C保溫6小时;然后再 进行热社，开社溫度为50(TC，终社溫度控制在32(TC W下;对冷社巧料进行后续冷社，成品 退火制度为，300°CX4h。

　　[0055] 由上表1所示可看出，实施例1~7是运用本发明技术方案的得到的侣合金材料与 比较例1~4(常规的）相比，力学性能Rp〇.2210Mpa、Rm230Mpa，阳极氧化效果都呈现无料 纹。

　　[0056] 综上所述，本发明通过合理调整5XXX系侣合金中各元素的含量并控制加工工艺， 在保证材料强度的基础上，控制组织中金属间化合物的分布，提高材料的阳极氧化效果，使 材料获得了较好的综合性能，较好满足手机外观件的使用要求。

　　1. 一种高性能5xxx系错合金，其特征在于:该错合金成分的质量百分含量如下:Mg: 2.0 ~5.0 wt%、Si0.10 wt%、Cu0.10 wt%、Mn0.10 wt%、(X0.10 wt%、Ti0.10 wt%、Fe0.20 wt%，其余组分为A1和不可避免的杂质。2. 根据权利要求1所述的高性能5xxx系错合金，其特征在于:所述错合金中Μη的含量 0.05 wt % 〇3. 根据权利要求1所述的高性能5xxx系错合金，其特征在于:Cr的含量0.05 wt%。4. 根据权利要求1所述的高性能5xxx系错合金，其特征在于:Fe的含量0.10 wt%。5. 根据权利要求1所述的高性能5xxx系错合金，其特征在于:所述错合金中，Mg的含量 为4.0~5.0 wt%。6. 根据权利要求1所述的高性能5xxx系错合金，其特征在于:所述错合金中，Mg的含量 为2.0~2.6 wt%。7. 根据权利要求1至6任意一项所述的高性能5xxx系错合金的加工方法，其特征在于： 该方法首先对铸锭进行均匀化退火，从室温升到420~460°C，并保温4~10小时，接着再升 到500~530°C，保温5~12小时；然后进行热乳，开乳温度为450~500°C，终乳温度控制在 320°C以下;对冷乳坯料进行后续冷乳，当总压下量为40~70%时，进行一次中间退火，参数 为（250 ~360°C)X(4 ~8h)。8. 根据权利要求7所述的高性能5xxx系错合金的加工方法，其特征在于:所述错合金加 工方法是:首先铸锭进行均匀化退火，从室温升到440 °C，保温6~10小时，接着再升到460~ 530°C，保温6~10小时；然后进行热乳，开乳温度为460~500°C，终乳温度控制在300°C以 下；最后对冷乳坯料进行后续冷乳，当总压下量为60~70 %时，进行一次中间退火，参数为 (300 ~330°C)X(6 ~8h)。9. 根据权利要求7所述的高性能5xxx系错合金的加工方法，其特征在于:所述错合金加 工方法是:首先铸锭进行均匀化退火，从室温升到440 °C，保温6~10小时，接着再升到460~ 500°C，DG视讯·(中国区)官方网站保温6~10小时；然后进行热乳，开乳温度为460~500°C，终乳温度控制在280°C以 下；最后对冷乳坯料进行后续冷乳，当总压下量为60~70 %时，进行一次中间退火，参数为 (320 ~340°C)X(6 ~8h)。

　　【发明人】钟皓, 司开田, 熊明华, 赵健, 杨阳, 杨达彬, 张道, 曾红生

　　技术研发人员：钟皓;司开田;熊明华;赵健;杨阳;杨达彬;张道;曾红生;

　　1. 金属材料表面改性技术 2. 超硬陶瓷材料制备与表面硬化 3. 规整纳米材料制备及应用研究

　　1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究

　　1.精密/超精密加工技术 2.超声波特种加工 3.超声/电火花复合加工 4.超声/激光复合加工 5.复合能量材料表面改性 6.航空航天特种装备研发

　　1. 先进材料制备 2. 环境及能源材料的制备及表征 3. 功能涂层的设计及制备 4. 金属基复合材料制备

　　基片、大单元激光器阵列及阵列模块、光探测器阵列及阵列模块、光纤发射及接收模块的制作方法