[发明专利]耐弯曲高强度铝镁合金制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种合金制造方法，特别涉及一种耐弯曲高强度铝镁合金制造方法。

【现有技术】

已知加工硬化型铝镁(Al-Mg)合金因具有良好之强度与阳极处理性能，被广泛应用在轻薄短小需求之3C产业上。已知制造铝镁合金时，大都会采用增加镁(Mg)添加量的方法，使铝材在冷轧延过程中产生加工强化作用，以增加铝材强度。然而，上述经由冷轧后之铝合金（商业上称为H1n，含H12、H14、H16、H18与H19），虽然拥有高强度，但因材料特性中的屈服强度（Yield Strength，简称Y.S.）与抗拉强度（Tensile Strength，简称T.S.）比率高，使得铝镁合金在成形过程中，一旦变形量超过弹性范围（即Y.S.点）而进入塑性变形区，便会容易超过T.S.点，导致颈缩（Necking）现象提早发生，亦即铝镁合金将因缺乏延性（或伸长率）而快速断裂。

因此，一般铝厂为了增加高强度铝镁合金之延性，最常使用H3n与H2n两种调质度之制程，其制程简述如下：

（1） H3n制程：对冷轧后之铝镁合金，再施予150至180℃退火热处理，利用此种回复（Recovery）退火制程，来减少铝镁合金内位错（Dislocation）密度，以降低Y.S./T.S.比率，达到增加铝合金之伸长率和加工性能之目的。

（2） H2n制程：和H3n制程比较，H2n制程无中间退火制程，为直接冷轧法，具有加速生产流程、节省制造成本之优点。其同样是利用最终退火热处理，来减少铝镁合金内位错（Dislocation）密度，以降低Y.S./T.S.比率，达到增加铝合金之伸长率和加工性能之目的。

此外，已由上述制程得知镁含量超过3重量%以上之铝镁合金（例如5086、5083、5456与5182等类型铝镁合金），若在室温长时间曝露或者是处在66至180℃工作环境下，都会促使β(Mg2A13)相于晶界上析出，且随着曝露时间越久，其析出量越大。由于β相比铝镁合金更具阳极性，因此，一旦晶界出现β相将导致铝镁合金容易被腐蚀破坏。此外，晶界有细密析出物时，更容易导致晶界分离而降低铝镁合金之延展性，因为析出物硬度往往高于合金材料本身，且与合金材料密合度不佳，故在成形过程中，微细裂缝最易起始于晶界析出物周缘，然后再沿着晶界传播，导致合金材料成形破裂失败。

另外，从H3n制程可知，150至180℃回复退火热处理，将会促使β相在铝镁合金晶界上析出，其无法完全解决高镁含量(大于4重量%)之铝镁合金的成形性能，甚至退火热处理不当，还会降低合金材料的抗蚀性能。

有鉴于此，有必要提供一创新且具进步性之耐弯曲高强度铝镁合金制造方法，以解决上述问题。

【发明内容】

本发明提供一种耐弯曲高强度铝镁合金制造方法，包括以下步骤：(a)进行一铝胚浇铸步骤，将4至4.9重量%之镁、小于0.2重量%之硅、小于0.35重量%之铁、小于0.15重量%之铜、0.2至0.5重量%之锰、小于0.1重量%之铬、小于0.25重量%之锌、小于0.1重量%之钛、小于0.15重量%之无法避免的杂质及其余之铝等元素熔融并浇铸成一铝胚；(b)预热该铝胚；(c)热轧延该铝胚；(d)对该铝胚进行第一次冷轧延；(e)对该铝胚进行中间退火热处理，以使该铝胚完全再结晶而软化；(f)对该铝胚进行第二次冷轧延；及(g)对该铝胚进行最终退火热处理，以形成该耐弯曲高强度铝镁合金。

本发明运用低冷轧延量制程，使镁含量超过4重量%以上之铝镁合金内部存有适当之应变能，因此在后续退火热处理过程，铝胚强度变化对退火温度高低较不敏感，故当采用批次方式生产时，整炉次20至30吨重之铝卷除可得到较均匀之机械性质外，也因最终退火温度高过晶界β-Mg2A13相最易析出范围（66至180℃），故不易发生类似传统H3n制程中之弯曲成形破裂或腐蚀现象。

【附图说明】

图1显示本发明耐弯曲高强度铝镁合金制造方法流程图。

【实施方式】

图1显示本发明耐弯曲高强度铝镁合金制造方法流程图。请参阅图1之步骤S11，进行一铝胚浇铸步骤，将4至4.9重量%之镁、小于0.2重量%之硅、小于0.35重量%之铁、小于0.15重量%之铜、0.2至0.5重量%之锰、小于0.1重量%之铬、小于0.25重量%之锌、小于0.1重量%之钛、小于0.15重量%之无法避免的杂质及其余之铝等元素在700℃以上高温相互熔融，经过除气、除渣过滤与添加细晶剂后，以一半连续浇铸(Direct Chill Casting)设备将其浇铸成一铝胚。