用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔及其製備方法

2023-05-28 00:22:06

專利名稱：用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔及其製備方法
技術領域：
本發明涉及鋁合金材料及鋁合金板材的加工領域，具體涉及一種用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔及其製備方法。
背景技術：
蜂窩鋁板材具有抗高風壓、減震，隔音、保溫、阻燃和強度高等優良性能，是目前各行業及建築業首選的輕質材料。目前，我國的鋁蜂窩板產量呈幾何級數增長，鋁錳合金箔是製造蜂窩鋁板板芯的關鍵材料，而鋁錳合金箔的生產方式一直採用的軋制過程主要是使用熱軋坯料和冷箔軋加工。由於鋁錳合金屬於不可熱處理強化合金，錳具有一定的強化作用，隨著錳含量的增加，合金強度提高，但錳在鋁中的溶解度較小，主要以MnA16的形式分布在鋁基體中形成腐蝕核心。其錳含量過高，將析出粗大的MnA16相，易造成不均勻腐蝕及偏析。並且目前一般採用熱軋坯料生產鋁蜂窩板芯用鋁錳合金箔，該方法的熱軋坯料加工環節工藝需經過熔鑄過程(包 括配料、熔化、精煉、鑄造、銑面、均勻化處理)及熱軋過程等環節，其加工周期長，且加工成本高。

發明內容
本發明的目的之一在於提供一種晶粒均勻、不會產生晶間腐蝕、偏析現象及高強度的鋁蜂窩板芯用稀土鋁錳合金箔。本發明的目的之二在於提供一種生產周期短、加工成本低的連續鑄軋法生產鋁蜂窩板芯用稀土鋁錳合金箔的製備方法。本發明的目的是這樣實現的:一種用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔，以Al-Mn系合金為基礎，所述稀土鋁錳合金箔的化學成份質量百分比為=S1:彡0.3%、Fe:彡0.6%、Cu:0.12 0.18%,Mn:1.1 1.4%、La:0.10-0.25%,Mg: ( 0.01%、Zn:彡 0.03%,Ti S 0.05%、餘量為Al。優選的技術方案為，所述稀土鋁錳合金箔的化學成份質量分數為:Si:0.18 0.26%、Fe:0.40^0.55%、Cu:0.13 0.17%、Mn:1.15 1.35%、La:0.13-0.23%、Mg:(0.01%、Zn S 0.03%、Ti S 0.05%、餘量為 Al。上述元素在鑄軋、均勻化退火過程中發揮各自的作用。Si可降低錳在鋁中的溶解度，Si在本發明鋁錳合金中形成金屬間化合物T相(A110Mn2Si)，使合金的塑性降低。當矽含量不高時(約0.1%以上)可出現共晶體a +T +Si，但當Fe彡0.2%，且Fe彡Si時，合金的裂紋傾向性急劇下降。Fe對本發明電解電容器專用鋁錳合金的組織有二個影響:其一，只要有微量的Fe存在，就將顯著地降低Mn在鋁中的溶解度，使晶內偏析減小，因此提高Fe含量可以防止本發明鋁錳合金退火後出現粗大晶粒組織；其二，A16Mn中的錳原子可以被鐵原子置換一半而形成化合物(FeMn) A16，使本發明鋁錳合金的強度和塑性降低。Cu —部分固溶於鋁基體中，一部分以金屬間化合物CuA12的形式析出。銅的電極電位高於鋁的。固溶的銅及CuA12成為腐蝕核心。銅具有一定的強化作用。銅含量一般選擇在0.05% 0.2%範圍內時，是非常有益的。Cu能降低晶界與晶內電位差，可抑制沿晶開裂趨勢，改善合金抗應力腐蝕性能。Mn在鋁中的溶解度較小，主要以MnAie的形式分布在鋁基體中形成腐蝕核心。錳含量過低，析出的化合物MnA16少；錳含量過高，將析出粗大的MnA16相。Mn能提高鋁的再結晶溫度，並能顯著細化再結晶晶粒，Mn固溶於鋁中，可提高再結晶溫度2(TlO(rC，並通過Mn A16彌散質點阻礙再結晶晶粒長大，Mn A16是與Al-Mn固溶體相平衡的相，它除了能提高合金的強度，細化再結晶晶粒外另一重要作用就是能溶解雜質鐵。形成A16 (Fe、Mn)，減少FeA13針狀化與Al-Mn固溶體相平衡的相合物對力學性能的影響，保持合金的塑性。錳具有一定的強化作用，隨著錳含量的增加，合金強度提高。Mg能提高合金強度，細化再結晶組織，但會降低退火半成品的表面光澤度。同時由於Mg極易與Si形成MgSi2相，這時Fe在合金中形成(Fe Mn) A16對合金是有害的。故本發明電解電容器專用合金中Mg含量應控制在0.01%的範圍內。Zn會降低合金的抗蝕性，因此，鋅應控制在彡0.03%的範圍內。Ti是鋁合金中常用的添加元素，以AlTi5B絲狀形式加入Al熔體，形成A13Ti和B2Ti相化合物，成為結晶時的非自發核心，起細化鑄軋組織作用，在再結晶退火過程中，起二次再結晶晶粒形核作用，有利合金塑性的提高。稀土在鋁矽合金中主要是起變質和淨化作用。La具有強烈的變質作用，鑭系元素的變質能力與其原子半徑有密切的關係，用以改變合金的結晶條件，使其組織和性能得到改善。鑭系稀土兀素的原子半徑0.174 0.204mm,大於招原子半徑(0.143mm)。鑭系稀土元素比較活潑，它熔於鋁液中，極易填補合金相的表面缺陷，從而降低新舊兩相界面上的表面張力，使得晶核生長的速度增大 ，同時還在晶粒與合金液之間形成表面活性膜，阻止生成的晶粒長大，使合金的組織細化。此外，鋁與稀土形成的化合物在金屬液結晶時作為外來的結晶晶核，因晶核數的大量增加而使合金的組織細化，稀土對鋁合金具有良好的變質效果。稀土在鋁合金中還有強化作用，主要有細晶強化、有限固溶強化和稀土化合物的第二相強化等。隨著稀土元素加入，鋁合金的強度、塑性均有所提高。這主要得益於稀土元素對合金組織的改善以及彌散的稀土化合物強烈的沉澱強化效應等。添加稀土元素可以導致合金斷裂過程中裂紋萌生位置與擴展途徑發生改變，有利於合金的韌化。同時鋁合金中隨稀土含量的增加，抗拉強度、硬度提高，而延伸率略有下降。由此可見伴隨稀土的加入，合金的機械性能大有改善及提高。鋁及其合金在熔鑄過程中，大量的氣體會溶入鋁液，其中主要是氫(約佔鋁液中氣體的85 %)，其次是氧和氮。氫的來源主要是爐料中的水汽，鋁錠和邊角料中的油汙、水，以及鋁錠表面的「鋁鏽」一Al (OH) 3。氫是鋁熔鑄中產生針孔的主要原因，並且顯著降低鋁的強度。稀土加入到鋁及其合金中均能起除氣作用。當稀土加入量低於0.3 %時，稀土的除氫效果最明顯，針孔率的減小幅度也最大。去氫效果從添加量來說，當稀土加入量低於0.3 %時，稀土的除氫效果最明顯，針孔率的減小幅度也最大。當稀土的含量大於0.3 %以後，稀土含量增加時，氫含量下降減慢。如果用La單一稀土，則當稀土含量超過0.3 %時，稀土含量的增加反而使氫含量又開始上升，針孔率的變化也有同樣的規律，但變化幅度更明顯。因此，從添加量來說，單一稀土含量以小於0.3 %為宜。
鋁蜂窩板芯用稀土鋁錳合金箔要求鋁箔組織均勻、化學成分範圍窄、平整無波浪、無孔洞針孔、端面整齊無毛刺、厚度偏差範圍小，抗拉強度> 250Mpa，這些要求需要對整個生產過程進行嚴格的控制，要重點抓好連續鑄軋和冷箔軋軋制環節的控制。才能保證完全達到強度H19而韌性優的鋁合金箔，使之在鋁蜂窩板後續成品加工時再採用黏結膠、雙組份聚胺酯高溫固化膠，用全自動蜂窩板複合生產設備通過加壓高溫複合而成，克服了以往蜂窩板粘接層的脆性問題。並使內層設計為特製的六邊形鋁蜂窩，作為粘附在夾層結構中的芯板，在切向上承受壓力。這些相互牽制的密集蜂窩猶如許多小工字梁，可分散承擔來自面板方向的壓力，使板受力均勻，保證了面板在較大面積時仍能保持很高的平整度，從而使稀土鋁錳合金箔達到鋁蜂窩板芯高強度的技術要求。由於稀土鋁錳合金箔鑄軋板帶材在鑄軋時容易出現固溶體成分不均勻，易出現粗大晶粒組織及晶內偏析現象，因此在軋制到5.0mm時必需進行高溫均勻化退火，使固溶體分解，沉澱出MnA16質點，降低再結晶溫度，防止粗晶出現，達到組織晶粒細密的理想結果。該稀土鋁錳合金箔的製備方法，步驟如下:
S1:生產鑄軋卷，鑄軋卷材的化學成份質量百分比為:Si 0.3%、Fe:彡0.6%、Cu:
0.12 0.18%、Mn:1.1 1.4%、La:0.10-0.25%、Mg: ( 0.01%、Zn:彡 0.03%、T1:彡 0.05%、餘量為Al。S2:將所述鑄軋卷在冷軋進行軋制，當軋制至5.0mm厚度時，進行退火工藝，當繼續軋制至0.3mm，然後轉箔軋再軋制至所需厚度；
所述退火工藝採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°C裝爐，經2小時爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。

鑄軋卷的工藝流程(SI)是:熔爐準備一爐料準備一裝爐一熔化一攪拌與扒渣一調整成分一爐內處理(第一次精煉)一轉爐及靜置(第二次精煉)一除氣箱除氣扒渣一過濾箱雙通道雙級陶瓷過濾板過濾除渣一鑄軋成7.0mm的連續鑄軋板，然後收捲成鑄軋卷(即:鑄軋板帶材)，其中爐料準備中對廢料的規定是:廢料使用IXXX系純鋁組，廢料的總投入量^ 35% (其中二級廢料應彡30%)，原鋁錠彡65%。優選的技術方案為:S2步中軋制的順序為:7.0mm的連續鑄軋板一5.0mm —退火工藝—2.3mm — 1.5mm — 1.0mm — 0.65mm — 0.43mm — 0.3mm (轉箔車L)—0.19mm — 0.13mm — 0.09mm — 0.059mm —成品:0.04mm。優選的技術方案為:鑄軋卷的生產時，軋機輥縫定為4.9-5.0mm ;前箱液面高度確定為16±lmm ;鑄軋區的長度為54_56mm ;鑄軋速度為0.750m/min-0.95m/min ;燒注溫度為695 0C -700 0C ;軋制力為 800-980t。優選的技術方案為:鑄軋輥輥套內流動的冷卻水流量:70-100t/h，壓力:3_5kg/cm2，進水溫度蘭30°C，入出口溫差要求彡3°C。優選的技術方案為:冷軋機軋制開卷張力值設定範圍為0.8-2.4Kg/mm2、卷取張力設定範圍1.4-3.4Kg/mm2、軋制速度設定範圍為140_430M/min ;箔軋機軋制開卷範圍為
2.9-3.4Kg/mm2、卷取張力為 3.5-4.lKg/mm2、軋制速度為 400-700M/min。優選的技術方案為:冷軋中，軋制油油壓為4.2-4.48kg，油溫為29_37°C ;箔軋中，軋制油油壓為4.45-4.46kg、油溫為40-45°C。
優選的技術方案為:冷軋工藝油理化指標:閃點> 95°C、運動粘度2.2-2.5(40°C)mm2/s ;酸度(0.05mg.KOH/g ;箔軋工藝油主要理化指標:閃點彡80°C、運動粘度
1.8-2.0 (4(TC)mm2/S、酸度 < 0.lmg.KOH/g。所述退火工藝為採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°c裝爐，爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。高溫均勻化處理可有效消除枝晶偏析、溶解非平衡相，使金屬組織趨於均勻化，這將對鋁箔成品最終形成均勻的組織織構，防止因組織不均造成的力學性能不穩定有重要意義。所述鑄軋招板帶材經高溫均勻化退火後軋到0.04mm (或0.05mm、0.06mm、0.07mm及0.074mm)厚度總加工率為99.2%(0.05mm總加工率為99.0%、0.06mm總加工率為98.8%、
0.07mm總加工率為98.6%、0.074mm總加工率為98.52%)。鋁蜂窩板芯用稀土鋁錳合金箔由於其特殊的使用用途，因而對加工質量的要求相對較高。要求鋁箔組織均勻、化學成分範圍窄、平整無波浪、無孔洞針孔、端面整齊無毛刺、厚度偏差範圍小、長度定尺等。本發明按照以上要求對整個生產過程進行嚴格的控制，重點針對連續鑄軋和冷、箔軋軋制環節的控制。1、鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金熔煉過程的控制
配料是保證化學成分穩定的重要環節。投爐料保證潔淨，無泥沙、雨雪等夾雜物；每熔次新金屬與回用料的比例相對固定；投爐前詳細測算受控合金元素及雜質的含量範圍，保證配料成分的準確性。熔化與精煉對最終產品的化學成分、孔洞及針孔數量的影響最為直接。熔化時應避免熔體過熱，以防對產品的耐蝕性產生不良影響；需成分調整的合金應在基礎鋁料熔化完畢初次取樣後，再進行成分調整，並應進行充分攪拌，以保證合金成分均勻；嚴格控制和除去熔體中的氣體和夾雜 物，對減少鋁箔成品的孔洞和針孔缺陷至關重要，一般應保證熔體氫含量小於0.15mL / (IOOgAl)，20 iim級夾雜物的濾去率不低於60%。 2、鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金連續鑄軋過程的控制
(I)鑄軋工序參數的控制
在整個連續鑄軋生產線上，關鍵工序是鑄軋。在這道工序中，由熔體到鑄軋成固體金屬帶坯的過程是在很小的鑄軋區內完成的。為了穩定進行連續鑄軋，許多工藝參數必須配合好。主要的工藝參數有:輥縫設定，前箱液面高度，澆注溫度，鑄軋區長度，鑄軋速度，冷卻強度和凝固瞬間的鋁熔體供給所需的靜壓力等。它們之間存在著密切的內在聯繫。在輥徑一定、帶坯厚度一定的正常鑄軋條件下，這些工藝參數任何一個有所變化，其它的也要隨著改變，才能確保鑄軋的穩定的穩定性。在它們之間的相互變化關係中，存在一個基本規律，即調整各工藝參數之間的關係時，應使凝固區與變形區的高度有一定的比例關係，以保持絕對壓下量恆定，才能確保鑄軋過程的穩定性和連續性，使帶坯具有優良的正常組織。I)、鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔坯產品設計板厚7_，輥縫值設定很關鍵，經多次工藝試驗軋機棍縫定為4.9-5.0mm。2)、前箱液面高度的確定:在鑄造區內，凝固瞬間的熔體供給和保持所需的壓力，都是通過前箱熔體水平的靜壓強來控制的。原則上，在保證熔體表面氧化膜不被破壞的條件下，前箱液面越高越好。因為此時液穴中的熔體對結晶面的壓強大，不僅能保證熔體凝固的連續性，而且能獲得緻密的組織。經多次測量試驗，鋁-錳合金鑄軋時的前箱液面高度確定為:16土 1mm。鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金含較高錳，粘度大，澆注溫度很重要。澆注溫度應穩定，不應波動，同時也不宜過高。定得過高，則不好成形或使帶坯質量下降，定得過低，熔體甚至可在澆注系統內凝固。澆注溫度與鑄軋速度成反比。因此，經多次試驗及澆注溫度論證，最終將澆注溫度確定為:695°C -700°C。3)、鑄軋區長度設定
鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金由於含有較高的錳，由固相和液相組成的兩相區範圍大，完全凝固所需的時間長。因此，必須加大鑄軋區的長度，我們採用X 1600超型鑄軋機生產，可以獲得更大的鑄軋區 和更快的冷凝條件，鑄軋區長度是鑄軋工藝中的重要參數。因此，最終我們經多次試驗將鑄軋區定為54-56mm。4)、軋制力設定
因鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金含有較高的錳,強度大,變形抗力大,軋制力大。因此,鑄軋機預載力設定非常重要，為了使生產出的鑄軋板輥縫值保持恆定，以提高鑄軋板厚度的穩定性，防止縱向厚度波動。最終設定軋制力為800_980t。5)、鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔坯鑄軋速度設定鋁錳合金兩相區範圍大，完全凝固所需時間長，因此，鑄軋速度是決定鑄軋冷凝條件的關鍵參數，經試驗我們採取較慢鑄軋速度:
0.750m/min-0.95m/min。6)、為增加冷卻強度，鑄軋輥輥套內流動的冷卻水流量:70-100t/h，壓力:3_5kg/cm2，進水溫度蘭30°C，入出口溫差要求彡3°C。用連續鑄軋法生產鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔坯帶板在一臺鑄軋機上同時完成鑄造與軋制的兩道工序，與熱軋法生產相比，省去了鑄錠鋸切頭尾，銑面、加熱開坯及熱軋等工序，節省了大量能源，減少了廢料的重熔，成材率比熱軋提高15%。每噸加工費比熱軋法低1000元，而且板型好，厚度均勻，加工性能好。(2)對冷箔軋工藝的參數的控制(包括軋機軋制道次加工率、軋制張力、軋制速度、冷卻潤滑劑(軋制工藝油)、軋輥輥型設計等)。I)、冷軋機設計軋制道次為7道次，絕對壓下量為6.7mm,總加工率為95.71% ;箔軋機軋制道次為(4-)5道次，絕對壓下量為0.26mm,總加工率為86.66% ;冷箔軋總加工道次為12道次，絕對壓下量為6.96mm,總加工率為99.43%.2)冷軋機軋制開卷張力值因厚度而確定在0.8-2.4Kg/mm2之間，卷取張力確定在1.4-3.4Kg/mm2之間；軋制速度根據各道次厚度、張力等控制在140_430M/min之間，冷軋軋制用時68min ;箔軋機軋制開卷張力值因厚度而在2.9-3.4Kg/mm2之間，卷取張力在
3.5-4.lKg/mm2之間；軋制速度根據各道次厚度、張力等控制在400_700M/min之間，箔軋軋制用時253min，冷箔軋軋制總用時321min。3)冷軋機道次軋制軋輥輥形:凸度:0.02mm ;粗糙度:開坯粗軋輥0.40-0.50Mm、最佳值0.45Mm ;中精軋輥0.26-0.35Mm、最佳值0.30Mm ；
箔軋機道次軋制粗軋輥輥形:凸度:0.06mm ;粗糙度:0.18-0.22Mm、最佳值0.20Mm。中軋輥輥形:凸度:0.07mm ;粗糙度:0.08-0.12Mm、最佳值0.1OMm0
4)冷軋因軋制道次而異將軋制油油壓控制在4.2-4.48 kg、油溫控制29_37°C冷軋工藝油主要理化指標:閃點彡95°C ;運動粘度2.2-2.5 (40 0C)mm2/S；酸度≤ 0.05mg.KOH/go箔軋因軋制道次而異將軋制油油壓控制在4.45_4.46kg、油溫控制40-45°C冷軋工藝油主要理化指標:閃點彡80°C;運動粘度1.8-2.0 (40°C)mm2 /S ；酸度≤ 0.lmg.KOH/g。5)所述退火工藝為採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫≤100°C裝爐，爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。本發明可以採用X 1600超型鑄軋機上生產鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金鑄軋板的連鑄工藝，可以保證稀土鋁錳合金鑄軋板的順利生產，取代用熱軋法生產鋁錳合金板坯的生產方法，具有成品率高、成本低、板型好、厚度均勻、加工性能好的優點。本發明所述的鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔，通過5.0mm厚度壓延板帶材進行600°C均勻化退火。使 A16 (Fe、Mn)、CuAl2, A16Mn、T 相(A110Mn2Si)、MgSi2 化合物在以A13Ti和B2Ti相化合物為核心的晶粒晶界周圍彌散析出，使合金具有了較高的抗拉強度、屈服強度和延伸率的特點，該合金在鋁帶加工後各成品規格總加工率為別為99.2%,99.0%、98.8%, 98.6%, 98.52%。以上冷作變形，晶粒得到充分破碎，再結晶晶粒沿最大主變形發展方向被拉長、拉細，形成表面色澤均勻的變形組織，從而保證了鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔的高強度力學性能及高表面質量。本發明的特點如下:
1、採用連續鑄軋法(所謂連續鑄軋是直接將液態金屬「軋制」成成品或半成品的工藝)將液態金屬一次成坯或成材，縮短了生產流程，簡化了生產過程，節省了大量的設備投資和能源消耗。其設備簡單，集中，節省了鑄錠、鋸切、銑面、加熱、熱軋等多道工序，費用僅為熱軋設備的1/20，能耗僅為熱軋傳統生產方法的20%。2、連續鑄軋冷卻速度達到100-1000K/S，因此鑄軋板枝晶間距僅5_10Mm，金屬化合物顆粒為l-2Mm，溶質元素在固溶體中的過飽和度大大提高，使鑄軋板的抗拉強度和屈服強度提高10%_20%，再結晶溫度提高几十到100°C。3、稀土元素加入到鋁合金中可起到微合金化的作用；此外，它與氫等氣體和許多非金屬有較強的親和力，能生成熔點高的化合物，故它有一定的除氫、精煉、淨化作用；同時，稀土元素化學活性極強，它可以在已形成的晶粒界面上選擇性地吸附，阻礙晶粒的生長，結果導致晶粒細化，有變質的作用。4、鑄與軋的結合提高了金屬組織的緻密性，消除了縮孔，疏鬆，減少了偏析等缺陷。省去了切頭切尾，提高成材率15%以上。5、實現鑄-軋生產的連續化，自動化，縮短了生產周期，有利於科學管理和改善勞動生產條件。
具體實施例方式下面結合實施例，對本發明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護範圍。
實施例1
0.040mm厚度鋁蜂窩板芯用稀土鋁錳合金箔及製備方法 S1:生產鑄軋卷
所述鑄軋卷的化學成份質量分數如下:Si:0.20%,Fe:0.45%,Cu:0.15%,Mn:1.19%、La:0.18%、Mg: 0.008%、Zn:0.025%、T1:0.032%、餘量為 Al。S2:將所述鑄軋卷在冷軋進行軋制，當軋制至5.0mm厚度時，進行退火工藝，當繼續軋制至0.3mm，然後轉箔軋再軋制至所需厚度；
鑄軋卷的生產工藝流程是:熔爐準備一爐料準備一裝爐一熔化一攪拌與扒渣一調整成分一爐內處理(第一次精煉)一轉爐及靜置(第二次精煉)一除氣箱除氣扒渣一過濾箱雙通道雙級陶瓷過濾板過濾除渣一鑄軋成鑄軋卷，其中爐料準備中對廢料的規定是:廢料使用IXXX系純鋁組，廢料的總投入量≤35% (其中二級廢料應≤30%)，原鋁錠≥65%。保證熔體氫含量小於0.15mL / (IOOgAl)，20 y m級夾雜物的濾去率不低於60%。鑄軋區的長度為54-56mm ;鑄軋速度為800_950mm ;澆注溫度為695_700°C;冷卻強度:入口水溫< 30°C、水壓:3-5kg/cm2。冷箔軋製備方法的工藝流程為:7.0mm的連續鑄軋板一5.0mm —中間均勻化退火(第一次中間退火:600°C /25h_4h 降溫到-370°C 出爐)—2.3mm— 1.5mm— 1.0mm — 0.65mm —
0.43mm — 0.3mm (轉箔軋)—0.19mm — 0.13mm — 0.09mm — 0.059mm —成品:0.04mm。所述退火工藝為採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°C裝爐，經2小時爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。鑄軋卷的生產時，軋機輥縫定為4.9mm ;前箱液面高度確定為16±lmm ;鑄軋區的長度為56mm ;鑄軋速度為0.850m/min ;澆注溫度為695°C -700°C ;軋制力為800_980t。鑄軋輥輥套內流動的冷卻水流量:80t/h，壓力:5kg/cm3，進水溫度為30°C，入出
口溫差要求為3°C。冷軋機軋制開卷張力值設定範圍為0.8-2.4Kg/mm2、卷取張力設定範圍
1.4-3.4Kg/mm2、軋制速度設定範圍為140_430M/min ;箔軋機軋制開卷範圍為2.9-3.4Kg/mm2、卷取張力為 3.5-4.lKg/mm2、軋制速度為 400-700M/min。冷軋中，軋制油油壓為4.2-4.48kg，油溫為29-37 °C ;箔軋中，軋制油油壓為
4.45-4.46kg、油溫為 40-45 °C。冷軋工藝油理化指標:閃點95°C、運動粘度2.5 (40°C)mm2/s ;酸度0.05mg.KOH/g ;箔軋工藝油主要理化指標:閃點80°C、運動粘度2.0 (40°C)mm2/S、酸度0.lmg.KOH/g。實施例2
0.060mm厚度鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔。S1:生產鑄軋卷
所述鑄軋卷的化學成份質量分數如下:Si:0.21%,Fe:0.50%,Cu:0.14%,Mn:1.28%、La:
0.16%、Mg: 0.01%、Zn:0.01%、T1:0.05%、餘量為 Al。S2:將所述鑄軋卷在冷軋進行軋制，當軋制至5.0mm厚度時，進行退火工藝，當繼續軋制至0.3mm，然後轉箔軋再軋制至所需厚度；
鑄軋卷的生產工藝流程是:熔爐準備一爐料準備一裝爐一熔化一攪拌與扒渣一調整成分一爐內處理(第一次精煉)一轉爐及靜置(第二次精煉)一除氣箱除氣扒渣一過濾箱雙通道雙級陶瓷過濾板過濾除渣一鑄軋成鑄軋卷，其中爐料準備中對廢料的規定是:廢料使用IXXX系純鋁組，廢料的總投入量彡35% (其中二級廢料應彡30%)，原鋁錠彡65%。保證熔體氫含量小於0.15mL / (IOOgAl)，20 y m級夾雜物的濾去率不低於60%。鑄軋區的長度為54-56mm ;鑄軋速度為800-950mm ;澆注溫度為695_700°C;冷卻強度:入口水溫< 30°C、水壓:3-5kg/cm2。冷箔軋製備方法的工藝流程為:7.0mm的連續鑄軋板一5.0mm —中間均勻化退火(第一次中間退火:600°C /25h_4h 降溫到-370°C 出爐)—2.3mm— 1.5mm— 1.0mm — 0.65mm —
0.43mm — 0.3mm (轉箔軋)—0.19mm — 0.13mm — 0.09mm —成品:0.06mm
所述退火工藝為採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°C裝爐，經2小時爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。鑄軋卷的生產時，軋機輥縫定為5.0mm ;前箱液面高度確定為16±lmm ;鑄軋區的長度為56mm ;鑄軋速度為0.95m/min ;澆注溫度為700°C ;軋制力為950t。鑄軋輥輥套內流動的冷卻水流量:70t/h，壓力:3kg/cm3，進水溫度30°C，入出口溫差要求3°C。冷軋機軋制開卷張力值設定範圍為0.8-2.4Kg/mm2、卷取張力設定範圍
1.4-3.4Kg/mm2、軋制速度設定範圍為140_430M/min ;箔軋機軋制開卷範圍為2.9-3.4Kg/mm2、卷取張力為 3.5-4.lKg/mm2、軋制速度為 400-700M/min。冷軋中，軋制油油壓為4.2-4.48kg，油溫為29_37 °C ;箔軋中，軋制油油壓為
4.45-4.46kg、油溫為 40-45 °C。冷軋工藝油理化指標:閃點100°C、運動粘度2.4 (400C)mm2/s ;酸度0.05mg.KOH/g ;箔軋工藝油主要理化指標:閃點90°C、運動粘度2.0 (40°C)mm2/S、酸度0.lmg.KOH/g。實施例3
0.074mm厚度鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔。S1:生產鑄軋卷
所述鑄軋卷的化學成份質量分數如下:Si:0.20%,Fe:0.47%,Cu:0.15%,Mn:1.27%、La:
0.23%、Mg: 0.01%、Zn:0.02%、T1:0.03%、餘量為 Al。S2:將所述鑄軋卷在冷軋進行軋制，當軋制至5.0mm厚度時，進行退火工藝，當繼續軋制至0.3mm，然後轉箔軋再軋制至所需厚度；
鑄軋卷的生產工藝流程是:熔爐準備一爐料準備一裝爐一熔化一攪拌與扒渣一調整成分一爐內處理(第一次精煉)一轉爐及靜置(第二次精煉)一除氣箱除氣扒渣一過濾箱雙通道雙級陶瓷過濾板過濾除渣一鑄軋成鑄軋卷，其中爐料準備中對廢料的規定是:廢料使用IXXX系純鋁組，廢料的總投入量彡35% (其中二級廢料應彡30%)，原鋁錠彡65%。保證熔體氫含量小於0.15mL / (IOOgAl)，20 y m級夾雜物的濾去率不低於60%。鑄軋區的長度為54-56mm ;鑄軋速度為800_950mm ;澆注溫度為695_700°C;冷卻強度:入口水溫< 30°C、水壓:3-5kg/cm2。冷箔軋製備方法的工藝流程為:7.0mm的連續鑄軋板一5.0mm —中間均勻化退火(中間退火:60CTC /25h_4h 降溫到-37CTC 出爐)—2.3mm— 1.5mm— 1.0mm — 0.65mm — 0.41mm—0.27mm (轉箔軋)—0.175mm — 0.1lmm —成品:0.074mm
所述退火工藝為採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°C裝爐，經2小時爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。鑄軋卷的生產時，軋機輥縫定為5.0mm ;前箱液面高度確定為16±lmm ;鑄軋區的長度為54mm ;鑄軋速度為0.750m/min ;澆注溫度為700°C ;軋制力為800t。輥套內流動的冷卻水流量:70t/h，壓力:5kg/cm3，進水溫度30°C，入出口溫差要求 3。。。冷軋機軋制開卷張力值設定範圍為0.8-2.4Kg/mm2、卷取張力設定範圍
1.4-3.4Kg/mm2、軋制速度設定範圍為140_430M/min ;箔軋機軋制開卷範圍為2.9-3.4Kg/mm2、卷取張力為 3.5-4.lKg/mm2、軋制速度為 400-700M/min。冷軋中，軋制油油壓為4.2-4.48kg，油溫為29-37 °C ;箔軋中，軋制油油壓為
4.45-4.46kg、油溫為 40-45 °C。冷軋工藝油理化指標:閃點95°C、運動粘度2.2-2.5 (40°C)mm2/s ;酸度0.05mg.KOH/g ;箔軋工藝油主要理化指標:閃點80°C、運動粘度1.9 (40°C)mm2/S、酸度0.lmg.KOH/g°本發明所生產的 鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔符合如下主要技術指標為:
a)、合金狀態:H19
b)、尺寸規格及允許偏差:
厚度 X 寬度 X 長度:0.04 0.074±0.01X150-1200±1X C 300-600±20mm (卷徑)
mm,
c)力學性能:抗拉強度:>250 Mpa，延伸率1% ；
d)表面潔淨、色澤均勻，無孔洞針孔、無擦劃傷、摺痕和碰傷、凹印等缺陷。e)表面平直度應不大於201。上述技術指標說明，鋁蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔由於其特殊的使用用途，因而對連續鑄軋加工質量的要求相對較高。要求鋁箔組織均勻，學成分範圍窄，箔表面應潔淨，平整，無孔洞針孔、端面整齊無毛刺、厚度偏差範圍小等。要滿足這些要求需要對整個生產過程進行嚴格的控制，重點抓好連續鑄軋和冷箔軋軋制環節的控制。才能保證發明所生產的鋁蜂窩板芯稀 土鋁錳合金厚度為0.04-0.074mm的鋁箔基材達到蜂窩板芯稀土鋁錳合金箔高強度的技術要求。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔，其特徵在於，所述稀土鋁錳合金箔的化學成份質量百分比為:S1:≤0.3%、Fe: ≤ 0.6%、Cu:0.12 0.18%、Mn:1.1 1.4%、La:0.10-0.25%、Mg: ( 0.01%, Zn:≤ 0.03%、T1:≤ 0.05%、餘量為 Al。
2.如權利要求1所述的稀土鋁錳合金箔，其特徵在於，所述稀土鋁錳合金箔的化學成份質量分數為:Si:0.18 0.26%、Fe:0.40 0.55%、Cu:0.13 0.17%、Mn:1.15 1.35%、La:0.13-0.23%、Mg: ( 0.01%、Zn S 0.03%、Ti S 0.05%、餘量為 Al。
3.一種用於鋁蜂窩 板芯的稀土鋁錳合金箔的製備方法，所述方法包括如下步驟: 51:生產鑄軋卷，所述鑄軋卷材的化學成份質量百分數如權利要求1或2 ; 52:將所述鑄軋卷在冷軋進行軋制，當軋制至5.0mm厚度時，進行退火工藝，當繼續軋制至0.3mm,然後轉箔軋再軋制至所需厚度； 所述退火工藝採用高溫均勻化退火，工藝為:採用爐氣控溫方式退火，即，爐溫(100°C裝爐，經2小時爐溫升溫到600°C，保溫25小時；再將爐溫經4小時降溫到370°C出爐空冷。
4.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:所述步驟SI中鑄軋卷的生產工藝流程是:熔爐準備一爐料準備一裝爐一熔化一攪拌與扒渣一調整成分一爐內處理第一次精煉—轉爐及靜置第二次精煉一除氣箱除氣扒渣一過濾箱雙通道雙級陶瓷過濾板過濾除渣一鑄軋成鑄軋卷。
5.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於:鑄軋卷的生產時，軋機輥縫定為4.9-5.0mm ;前箱液面高度確定為16±lmm ;鑄軋區的長度為54_56mm ;鑄軋速度為0.750m/min-0.95m/min ;澆注溫度為 695°C -700°C ;軋制力為 800_980t。
6.根據權利要求4所述的製備方法，其特徵在於:鑄軋輥輥套內流動的冷卻水流量:70-100t/h，壓力:3-5kg/cm3，進水溫度≤30°C，入出口溫差要求≤3°C。
7.根據權利要求3所述的製備方法，其特徵在於:所述S2步中軋制的順序為:7.0mm的連續鑄軋板—5.0mm —退火工藝—2.3mm — 1.5mm — 1.0mm — 0.65mm — 0.43mm — 0.3mm ；轉箔軋—0.19mm — 0.13mm — 0.09mm — 0.059mm —成品:0.04mm。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於:冷軋機軋制開卷張力值設定範圍為0.8-2.4Kg/mm2、卷取張力設定範圍1.4-3.4Kg/mm2、軋制速度設定範圍為140-430M/min ;箔軋機軋制開卷範圍為2.9-3.4Kg/mm2、卷取張力為3.5-4.lKg/mm2、軋制速度為400-700M/min。
9.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於:冷軋中，軋制油油壓為4.2-4.48kg，油溫為29-37°C ;箔軋中，軋制油油壓為4.45-4.46kg、油溫為40_45°C。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於:冷軋工藝油理化指標:閃點≤95°C、運動粘度2.2-2.5 (40°C)mm2/s ;酸度(0.05mg.KOH/g ;箔軋工藝油主要理化指標:閃點≤ 80°C、運動粘度 1.8-2.0 (40°C)mm2/S、酸度(0.lmg.KOH/g。
全文摘要
本發明公開了一種用於鋁蜂窩板芯的稀土鋁錳合金箔及其製備方法，以Al-Mn系合金為基礎，其化學成份的質量分數為Si≤0.3%、Fe≤0.6%、Cu0.12~0.18%、Mn1.1~1.4%、La0.10-0.25%、Mg:≤0.01%、Zn≤0.03%、Ti≤0.05%、餘量為Al。其製備方法採用連續鑄軋法，首先生產鑄軋卷，而後將所述鑄軋卷進行軋制，採用爐氣控溫方式退火。本發明提供了一種晶粒均勻、不會產生晶間腐蝕、偏析現象及高強度的稀土鋁錳合金箔，其方法通過鑄與軋的結合，提高了金屬組織的緻密性，消除了縮孔，疏鬆，減少了偏析等缺陷，省去了切頭切尾，提高成材率15%以上，實現鑄-軋生產的連續化，自動化，縮短了生產周期。
文檔編號B22D11/06GK103205608SQ201210573569
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者白傑, 黃善球, 劉應安, 範文慧, 朱東年, 王民生, 李躍初 申請人:江陰新仁科技有限公司