本发明涉及一种手机中板用压铸铝合金材料及其制备方法。
背景技术：
现有的手机中板一般采用adc12或高强铝压铸，成本较低，但是延伸率不高，热导率较低，性能不好。adc12的热导率为96w/(m·k)，高强铝热导率为85w/(m·k)，二者的延伸率都小于2％。
高档的手机中板采用变形铝合金，如6061、6013等，虽然性能较好，但是需要进行热处理，使用cnc进行加工，造成加工周期长，成本高。随着5g通讯的发展，频率越来越高，cpu的发热量越来越大，需要一种低成本、高性能、容易铸造成型的手机中板材料。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种手机中板用压铸铝合金材料，屈服强度≥250mpa，延伸率≥3％，热导率≥130w/(m·k)，容易铸造成型。
本发明是这样实现的，一种手机中板用压铸铝合金材料，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：si：9.0-13.0％、mg：0.6-1.5％、mn：0.3-0.8％、re：0.1-1.0％，cr：0.01-0.35％、fe≤0.5％、ti：0.01-0.25％、zn：0.5-1.5％、sr：
0.008-0.06％，余量为铝。
作为优选，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：si：10.0-12.0％、mg：0.9-1.3％、mn：0.4-0.6％、re：0.1-0.5％，cr：0.02-0.10％、fe≤0.35％、ti：0.03-0.15％、zn：0.8-1.2％、sr：0.008-0.04％，余量为铝。
作为优选，所述si、mg、zn以单质的形式添加，形成mg2si、mg2zn二元析出相。
作为优选，所述re、sr以铝中间合金形式进行添加，采用al-re、al-sr中间合金。
作为优选，所述mn、ti、cr以金属粉末添加剂形式加入。
作为优选，一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
s2、加热炉维持850℃，加入si、mn、ti、cr、和铝稀土中间合金；
s3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
s4、加热炉降温至700℃，加入纯mg金属材料；
s5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
s6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
s7、将加热炉的原料浇注成锭。
作为优选，步骤s7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
作为优选，所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
作为优选，所述手机中板屈服强度≥250mpa，延伸率≥3％，热导率≥130w/(m·k)。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在铝合金中添加si、mg、zn，产生强化相mg2si、mg2zn，显著提升材料的屈服强度。通过re的添加可以显著的减小气孔，纯净铝液，增加铝合金的强度以及延伸率，并且re元素对基体中mg2si相也有很好的变质效果。cr在铝中形成(crfe)al7和(crmn)al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有强化作用，还能改善合金韧性。通过多元微量元素sr、ti的添加可以细化晶粒和对si起到变质作用，从而进一步提升材料的延伸率。sr还可以提升导热率。
具体实施方式
一种手机中板用压铸铝合金材料，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：si：11.0％、mg：1.1％、mn：0.5％、re：0.3％，cr：0.06％、fe：0.3％、ti：0.09％、zn：0.1％、sr：0.02％，余量为铝。
所述si、mg、zn以单质的形式添加，形成mg2si、mg2zn二元析出相。
所述re、sr以铝中间合金形式进行添加，采用al-re、al-sr中间合金。
所述mn、ti、cr以金属粉末添加剂形式加入。
一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，包括以下步骤：
s1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
s2、加热炉维持850℃，加入si、mn、ti、cr、和铝稀土中间合金；
s3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
s4、加热炉降温至700℃，加入纯mg金属材料；
s5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
s6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
s7、将加热炉的原料浇注成锭。
步骤s7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
实验例
通过对本实施例所得铝合金手机中板、高强铝加工的手机中板和adc12加工的手机中板进行测试，得到以下数据：
通过对比可知，本申请的材料相较于adc12以及高强铝在抗拉强度、延伸率以及热导率具有显著的提升，相较于adc12在屈服强度上也有显著提升。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过在铝合金中添加si、mg、zn，产生强化相mg2si、mg2zn，显著提升材料的屈服强度。通过re的添加可以显著的减小气孔，纯净铝液，增加铝合金的强度以及延伸率，并且re元素对基体中mg2si相也有很好的变质效果。cr在铝中形成(crfe)al7和(crmn)al12等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有强化作用，还能改善合金韧性。通过多元微量元素sr、ti的添加可以细化晶粒和对si起到变质作用，从而进一步提升材料的延伸率。sr还可以提升导热率。
以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
1.一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：si：9.0-13.0％、mg：0.6-1.5％、mn：0.3-0.8％、re：0.1-1.0％，cr：0.01-0.35％、fe≤0.5％、ti：0.01-0.25％、zn：0.5-1.5％、sr：0.008-0.06％，余量为铝。
2.一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，该铝合金材料按质量百分比包括以下成分：si：10.0-12.0％、mg：0.9-1.3％、mn：0.4-0.6％、re：0.1-0.5％，cr：0.02-0.10％、fe≤0.35％、ti：0.03-0.15％、zn：0.8-1.2％、sr：0.008-0.04％，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述si、mg、zn以单质的形式添加，形成mg2si、mg2zn二元析出相。
4.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述re、sr以铝中间合金形式进行添加，采用al-re、al-sr中间合金。
5.根据权利要求1所述的一种手机中板用压铸铝合金材料，其特征在于，所述mn、ti、cr以金属粉末添加剂形式加入。
6.一种根据权利要求1-5所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
s1、将85％纯铝投入到加热炉中，加热至850℃；
s2、加热炉维持850℃，加入si、mn、ti、cr、和铝稀土中间合金；
s3、待加热炉的材料完全熔化后，加入余下15％纯铝和锌锭降温；
s4、加热炉降温至700℃，加入纯mg金属材料；
s5、加热炉中原料全部熔化后，使用无钠精练剂进行精炼；
s6、对加热炉进行扒渣，加铝锶中间合金，静置15分钟，孕育变质；
s7、将加热炉的原料浇注成锭。
7.根据权利要求6所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，步骤s7中得到铝合金铸锭在680-710℃再次熔化并保温，然后注入压铸模具，模压得到手机中板。
8.根据权利要求7所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述压铸模具表面预先保持温度为200-230℃，熔融的铝合金液通过高速、高压高温的瞬间快速冷却成型。
9.根据权利要求7所述的一种手机中板用压铸铝合金材料的制备方法，其特征在于，所述手机中板屈服强度≥250mpa，延伸率≥3％，热导率≥130w/(m·k)。
技术总结