专利名称：手机电池壳用铝合金带材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及合金带材及其制造方法。
背景技术：
随着通讯传媒产业的飞速发展，手机的体积逐渐减小，而功能不断增多，导致电池 用电量越来越大，使用时间越来越短，为了提高电池壳的容量、增大续航时间，采用减薄壳 体壁厚、提高壳体材料的强度和硬度是最佳途径。现有的应用于手机电池壳用的3003-H14 铝合金带材，室温下其抗拉强度为150MPa、断后伸长率为3 % 8 % ，制耳率4% 5 % ，材料 减薄后难以满足手机电池壳的非对称盒式大比例变薄拉伸冲制成型要求；现有的制造方法 制备的合金晶粒粗大且组织不均匀。
发明内容
本发明是为了解决现有的应用于手机电池壳用的3003-H14铝合金带材抗拉强度 低、断后伸长率高、制耳率高，材料减薄后，难以满足手机电池壳的非对称盒式大比例变薄 拉伸冲制成型要求，现有的制造方法制备的合金晶粒粗大且组织不均匀的问题，而提供手 机电池壳用铝合金带材及其制造方法。 本发明的手机电池壳用铝合金带材按质量百分比由0. 1% 0. 4%的Si、0. 4% 0.6X的Fe、0. 07 0. 15X的Cu、1. 10 % 1. 3 %的Mn、0. 2 % 0. 5 %的Mg、0. 01 %
0. 08%的Zn、0. 02% 0. 03%的Ti和96. 94% 98. 10%的Al制成。 手机电池壳用铝合金带材的制造方法按以下步骤进行一、按铝合金带材中元素 的质量百分比Si :0. 1% 0. 4%、 Fe :0. 4% 0. 6%、 Cu :0. 07% 0. 15%、 Mn :1. 1%
1. 3%、 Mg :0. 2% 0. 5%、 Zn :0. 01% 0. 08%、 Ti :0. 02 % 0. 03%禾卩Al :96. 94 % 98. 10 %分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、纯镁锭、铝 锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭，然后加入到煤气反射炉中，在700°C 74(TC条件下 熔炼成铝合金熔液，再将铝合金熔液转入电阻反射炉中，经除气、扒渣后转入静置炉，静置 15min 30min，得到熔炼好的铝合金熔液；二、将经步骤一得到的铝合金熔液经过陶瓷过 滤器过滤后，铸造成铝合金铸锭；三、将经步骤二制得的铝合金铸锭放置在均火炉中，经 1 lh将铝合金铸锭加热至610°C 630°C并保温7h，进行均匀化退火处理；四、将经步骤三处 理的铝合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；五、将经步骤四制得的带材半成品利用 冷轧机冷轧成带材成品。 所述的步骤一 中的除气、扒渣和铸造方法均为常规技术。 所述步骤四中的热轧方法是先将铝合金铸锭加热到480°C 52(TC后，利用热轧 机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在380°C 520°C，当铝合金铸锭的厚度为7mm 9mm时进行巻曲，得到带材半成品。 所述的步骤五中的冷轧机为市售的四辊冷轧机，其轧辊表面粗糙度Ra为 0. 16iim 0. 32践。
所述的步骤五中的冷轧方法是先将带材半成品在每道次加工率为38 42%的
条件下冷轧成厚度为1. 2mm的带材，然后将带材经llh加热至420°C 43(TC并保温lh进
行中间退火，最后将经中间退火处理并降至室温的带材一次冷轧成带材成品。 所述的铝合金带材中单一杂质的允许范围为《0.03%，全部杂质的范围为
《0. 15%，此范围内的杂质对铝合金带材的性能没有影响。 本发明的铝合金带材抗拉强度为190MPa 210MPa、断后伸长率为2. 0 % 4. 0 % 、 制耳率3% 4%，能满足手机电池壳的非对称盒式大比例变薄拉伸冲制成型要求。本发明 的手机电池壳用铝合金带材的制备方法通过严格控制合金中各元素的百分比，并经均匀化 处理，使铝合金带材成品晶粒组织均匀、不存在粗大且不均匀的第二相粒子，使铝合金的强 度、塑性和深冲性能增强。
图1是具体实施方式
十三制造的手机电池壳用铝合金带材的200倍组织显微图。
具体实施例方式
具体实施方式
一 本实施方式的手机电池壳用铝合金带材按质量百分比由 0. 1% 0. 4%的Si、0. 4% 0. 6%的Fe、0. 07% 0. 15%的Cu、l. 10% 1. 30%的Mn、
0. 2% 0. 5X的Mg、0. 01% 0. 08X的Zn、0. 02% 0. 03X的Ti和96. 94% 98. 10%的
Al制成。 本实施方式的手机电池壳用铝合金带材的抗拉强度为190MPa 210MPa、断后伸 长率2. 0% 4. 0%、制耳率3% 4%，能满足手机电池壳的非对称盒式大比例变薄拉伸冲 制成型要求。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是手机电池壳用铝合金 带材按质量百分比由0. 2% 0. 3%的Si、0. 45% 0. 55%的Fe、0. 09% 0. 14%的Cu、
1. 15% 1. 25X的Mn、0. 25% 0. 45X的Mg、0. 02% 0. 07X的Zn、0. 022% 0. 028 %的 Ti和97. 212% 97. 818%的Al制成。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是手机电池壳用铝 合金带材按质量百分比由0. 25%的Si、0. 50%的Fe、0. 12%的Cu、1. 20X的Mn、0. 35%的 Mg、0. 05%的Zn、0. 025%的Ti和97. 505%的Al制成。 本实施方式的手机电池壳用铝合金带材的抗拉强度为200MPa、断后伸长率
2. 3%、制耳率3. 1%，能满足手机电池壳的非对称盒式大比例变薄拉伸冲制成型要求。
具体实施方式
四本实施方式的铝合金带材的制造方法按以下步骤进行一、按 铝合金带材中元素的质量百分比Si :0. 1% 0. 4%、 Fe :0. 4% 0. 6%、 Cu :0. 07 % 0. 15%、Mn :1. 1% 1. 3%、Mg :0. 2% 0. 5%、Zn :0. 01% 0. 08%、Ti :0. 02% 0. 03% 和A1 :96. 94% 98. 10 %分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰 中间合金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭，然后加入到煤气反射炉中，在 700°C 740°C条件下熔炼成铝合金熔液，再将铝合金熔液转入电阻反射炉中，经除气、扒渣 后转入静置炉，静置15min 30min，得到熔炼好的铝合金熔液；二、将经步骤一得到的铝合 金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成铝合金铸锭；三、将经步骤二制得的铝合金铸锭放置在均火炉中，经llh将铝合金铸锭加热至610°C 63(TC并保温7h，进行均匀化退火处理； 四、将经步骤三处理的铝合金铸锭利用热轧机上热轧成带材半成品；五、将经步骤四制得的 带材半成品利用冷轧机冷轧成带材成品。 本实施方式的制造方法得到的手机电池壳用铝合金带材的晶粒组织均匀、不存在 粗大且不均匀的第二相粒子，使铝合金的强度、硬度和深冲性能增强。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
四不同的是步骤一中按铝合金带 材中元素的质量百分比Si :0. 2% 0. 3%、Fe :0. 45% 0. 55%、Cu:0. 09% 0. 14%、Mn: 1. 15% 1. 25%、 Mg :0. 3% 0. 4%、 Zn :0. 02% 0. 07%、 Ti :0. 022% 0. 028%和Al : 97. 262% 97. 768%分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合 金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭。其它与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
四或五不同的是步骤一中按铝合 金带材中元素的质量百分比Si :0. 25%、 Fe :0. 50%、 Cu :0. 12%、 Mn :1. 20%、 Mg :0. 35%、 Zn :0. 06%、 Ti :0. 025X和A1 :97. 495%分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间 合金、铝锰中间合金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭。其它与具体实施方式
四或五相同。 具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
四至六不同的是步骤一中的煤气 反射炉的温度为710°C 735°C。其它与具体实施方式
四至六相同。
本实施方式中的煤气反射炉和电阻反射炉为市售设备。 本实施方式中所述的步骤一中的熔炼、除气、扒渣和铸造方法均为常规技术。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
四至七不同的是步骤四中的所述 的热轧方法是先将铝合金铸锭加热到4S(TC 52(TC后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制 过程中的温度控制在380°C 520°C，当铝合金铸锭的厚度为7mm 9mm时进行巻曲，得到 带材半成品。其它与具体实施方式
四至七相同。 具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
四至八不同的是步骤四中的所述
的热轧方法是先将铝合金铸锭加热到50(TC后，利用热轧机上进行开坯轧制，轧制过程中 的温度控制在42(TC 500°C。其它与具体实施方式
四至八相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
四至九不同的是步骤五中的冷轧 机为市售的四辊冷轧机，其轧辊表面粗糙度Ra为0. 16 ii m 0. 32 ii m。其它与具体实施方 式四至九相同。
具体实施方式
i^一 本实施方式与具体实施方式
四至十不同的是步骤五中所 述的冷轧方法是先将带材半成品在每道次加工率为38% 42%的条件下冷轧成厚度为 1. 2mm的带材，然后将带材经llh加热至420°C 43(TC并保温lh进行中间退火，最后将经 中间退火处理并降至室温的带材一次冷轧成板材成品。其它与具体实施方式
四至十相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
四至i^一不同的是步骤五中所 述的冷轧方法是中带材进行中间退火的温度为42(TC。其它与具体实施方式
四至十一相同。
具体实施方式
十三(参见图1)本实施方式的手机电池壳用铝合金带材的制造 方法按以下步骤进行一、按铝合金带材中元素的质量百分比Si :0. 3%、 Fe :0. 5%、 CU :
0. 10%、 Mn :1. 3%、 Mg :0. 2%、 Zn :0. 05%、 Ti :0. 03%和Al :97. 52%分别称取铝硅中间合 金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭，然后加入到煤气反射炉中，在740°C条件下熔炼成铝合金熔液，再将铝熔液转入电 阻反射炉内，经除气、扒渣后转入静置炉，静置20min ;二、将经步骤一得到的铝合金熔液经 过陶瓷过滤器过滤后，铸造成铝合金铸锭；三、将经步骤二制得的铝合金铸锭放置在退火炉 中，加热llh使铝合金铸锭升温至62(TC并保温7h，进行均匀化退火处理；四、将经步骤三 处理的铝合金铸锭加热到51(TC后，利用热轧机进行开坯轧制，轧制过程中的温度控制在 400°C 510°C，当铝合金铸锭的厚度为7mm 9mm时进行巻曲，得到带材半成品；五、将经 步骤四得到的带材经llh加热至425t:并保温lh进行中间退火，最后将经中间退火处理并 降至室温的带材一次冷轧成带材成品。 本实施方式所得的手机电池壳用铝合金带材的晶粒组织均匀、不存在粗大且不均 匀的第二相粒子，其抗拉强度为208MPa、断后伸长率3. 5%、制耳率3. 2%，能满足手机电池 壳的非对称盒式大比例变薄拉伸冲制成型要求。
权利要求
手机电池壳用铝合金带材，其特征在于手机电池壳用铝合金带材按质量百分比由0.1％～0.4％的Si、0.4％～0.6％的Fe、0.07～0.15％的Cu、1.10％～1.3％的Mn、0.2％～0.5％的Mg、0.01％～0.08％的Zn、0.02％～0.03％的Ti和96.94％～98.10％的Al制成。
2. 根据权利要求1所述的手机电池壳用铝合金带材，其特征在于手机电池壳用铝合金 带材按质量百分比由0. 2% 0. 3%的Si、0. 45% 0. 55%的Fe、0. 09% 0. 14%的Cu、1. 15% 1. 25X的Mn、0. 25% 0. 45X的Mg、0. 02% 0. 07X的Zn、0. 022% 0. 028 %的 Ti和97. 212% 97. 818%的Al制成。
3. 根据权利要求1或2所述的手机电池壳用铝合金带材，其特征在于手机电池壳用铝 合金带材按质量百分比由0. 25%的Si、0. 50%的Fe、0. 12%的Cu、1. 20X的Mn、0. 35%的 Mg、0. 05%的Zn、0. 025%的Ti和97. 505%的Al制成。
4. 如权利要求1所述的手机电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于手机电池 壳用铝合金带材的制造方法按以下步骤进行一、按铝合金带材中元素的质量百分比Si : 0. 1% 0. 4%、 Fe :0. 4% 0. 6%、 Cu :0. 07% 0. 15%、 Mn :1. 1% 1. 3%、 Mg :0. 2% 0. 5%、 Zn :0. 01% 0. 08%、 Ti :0. 02% 0. 03%禾卩Al :96. 94% 98. 10%分别称取铝硅 中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合金、铝锰中间合金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间 合金和纯铝锭，然后加入到煤气反射炉中，在70(TC 74(TC条件下熔炼成铝合金熔液，再 将铝合金熔液转入电阻反射炉内，经除气、扒渣后转入静置炉，静置15min 30min，得到 熔炼好的铝合金熔液；二、将经步骤一得到的铝合金熔液经过陶瓷过滤器过滤后，铸造成铝 合金铸锭；三、将经步骤二制得的铝合金铸锭放置在均火炉中，经llh将铝合金铸锭加热至 610°C 63(TC并保温7h，进行均匀化退火处理；四、将经步骤三处理的铝合金铸锭利用热 轧机热轧成带材半成品；五、将经步骤四制得的带材半成品利用冷轧机冷轧成带材成品。
5. 根据权利要求4所述的手机电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于步骤一中 按铝合金带材中元素的质量百分比Si :0. 2% 0. 3%、Fe :0. 45% 0. 55%、Cu :0. 09% 0. 14%、 Mn :1. 15% 1. 25%、 Mg :0. 3% 0. 4%、 Zn :0. 02% 0. 07%、 Ti :0. 022 % 0. 028 %和Al :97. 262% 97. 768 %分别称取铝硅中间合金、铝铁中间合金、铝铜中间合 金、铝锰中间合金、纯镁锭、铝锌中间合金、铝钛中间合金和纯铝锭。
6. 根据权利要求4或5所述的手机电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于步骤 一中煤气反射炉的温度为710°C 735°C。
7. 根据权利要求6所述的手机电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于步骤四 中的所述的热轧方法是先将铝合金铸锭加热到480°C 52(TC后，利用热轧机进行开坯轧 制，轧制过程中的温度控制在380°C 520°C，当铝合金铸锭的厚度为7mm 9mm时进行巻 曲，得到带材半成品。
8. 根据权利要求4、5或7所述的手机电池壳用铝合金带材的制造方法，其特征在于步 骤五中所述的冷轧方法是先将带材半成品在每道次加工率为38% 42%的条件下冷轧 成厚度为1. 2mm的带材，然后将带材经llh加热至420°C 43(TC并保温lh进行中间退火， 最后将经中间退火处理并降至室温的带材一次冷轧成带材成品。
全文摘要
手机电池壳用铝合金带材及其制造方法，它涉及合金带材及其制造方法。本发明解决了现有的应用于手机电池壳用的3003-H14铝合金带材抗拉强度低、断后伸长率高、制耳率高、现有的制造方法制备的合金晶粒组织不均匀的问题。本发明的铝合金带材由Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Ti和Al制成，其抗拉强度为190MPa～210MPa、断后伸长率2.0％～4.0％、制耳率3％～4％；本发明方法如下配料并经熔炼、铸造、均匀化退火、热轧和冷轧处理，得到手机电池壳用铝合金带材。本发明的手机电池壳用铝合金带材可使手机电池壳体强度增加的同时壁厚减薄，从而提高电池壳的容量。
文档编号C22C21/00GK101736182SQ20091031241
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月28日 优先权日2009年12月28日
发明者佟有志, 冯正海, 杨志强, 王京华, 罗建华, 韩冰, 魏继承 申请人:东北轻合金有限责任公司