一種電容器外殼用鋁合金帶材及其製備方法與流程

2023-05-12 13:40:36 1

本發明屬於鋁合金帶材的製備領域，具體涉及一種電容器外殼用鋁合金帶材及其製備方法。

背景技術：

電容器外殼的衝制過程變形量大、衝制道次多、生產過程複雜，對材料的綜合性能特別是深衝性能提出了很高要求，不僅要求材料具有小的厚度偏差、良好的表面質量，同時還需要具有良好的塑性、小的屈強比以及低制耳率以保證電容在服役過程中的安全性。

本發明對鋁合金帶材進行成分優化設計，立足於織構、化合物及晶粒等方面的控制技術研究，實現材料強度、塑性及深衝性能的優良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深衝性能，是一種既經濟又容易推廣的製備方法。

通過均勻化熱處理控制al6(fe,mn)相向α-al(fe,mn)si相的轉變，並以一定降溫速率控制彌散物的析出，使得組織析出充分，分布均勻；加大熱軋各道次及總道次的加工率，有利於化合物的破碎；通過熱軋終軋溫度及厚度、冷軋加工率、中間退火的工藝控制，使得材料立方織構與變形織構得到平衡。最終實現材料強度、塑性及深衝性能的優良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深衝性能，是一種既經濟又容易推廣的製備方法。

技術實現要素：

本發明的目的在於針對現有該材料存在深衝性能差、制耳率高問題提供一種電容器外殼用鋁合金帶材及其製備方法。本發明所製得的鋁合金帶材既能滿足良好的深衝性能，是一種既經濟又容易推廣的製備方法。

為實現本發明的目的，採用如下技術方案：

一種電容器外殼用鋁合金帶材，其原料組成成分為：si0.2~0.3wt%，fe0.3~0.6wt%，cu0.06~0.20wt%，mn1.05~1.35wt%，mg＜0.05wt%，ti0.01~0.03wt%，fe/si=2~4，fe+mn＜1.95%，餘量為al。

一種製備如上所述的電容器外殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經熔煉、精煉、在線除渣除氣後半連

續鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經鋸切、銑面後，進行580~620℃並保溫4~10小時進行均勻化熱處理，

然後以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然後出爐熱軋，熱軋厚度2.5~8.0mm，熱軋終軋溫度320~360℃；

（4）在冷軋機上將熱軋板軋至0.32mm~1.6mm，同時保證冷軋加工率≥65%；

（5）將經步驟（4）處理後的帶材經過清洗後放在退火爐進行中間退火，退火金屬溫度340~400℃，保溫時間1-8小時；

（6）將中間退火後的鋁材進行冷軋，冷軋加工率10-40%；

（7）將經步驟（6）處理的材料經清洗、矯直、切邊、剖條，最終製成一種電容器外殼用鋁合金帶材。

本發明與現有技術比較具有以下優點：

1）本發明所製得的鋁合金帶材的抗拉強度達到155~165mpa，屈服強度達到145~165mpa，制耳率＜3%；既能滿足良好的深衝性能，又能實現良好的雷射焊接；

2）本發明在3003合金的基礎上對鋁合金帶材進行成分優化設計，通過控制fe/si比例和均勻化熱處理控制al6(fe,mn)相向α-al(fe,mn)si相的轉變，並以一定降溫速率控制彌散物的析出，使得組織析出充分，分布均勻；加大熱軋各道次及總道次的加工率，有利於化合物的破碎；通過熱軋終軋溫度及厚度、冷軋加工率、成品退火的工藝控制，使得立方織構與變形織構得到平衡。最終實現材料強度、塑性及深衝性能的優良匹配，使得該鋁合金帶材既能滿足良好的深衝性能，又能實現良好的雷射焊接，是一種既經濟又容易推廣的製備方法。

具體實施方式

為進一步公開而不是限制本發明，以下結合實例對本發明作進一步的詳細說明。

實施例1

一種電容器外殼用鋁合金帶材，其原料組成成分為：si0.2wt%，fe0.58wt%，cu0.06wt%，mn1.05wt%，mg0.02wt%，ti0.01wt%，fe/si=2，fe+mn=1.63wt%餘量為al。

一種製備如上所述的電容器外殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經熔煉、精煉、在線除渣除氣後半連續鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經鋸切、銑面後，進行580℃並保溫4小時進行均勻化熱處理，然後以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然後出爐熱軋，熱軋厚度2.5mm，熱軋終軋溫度320℃；

（4）在冷軋機上將熱軋板軋至中間厚度0.46，同時保證冷軋加工率≥80%；

（5）將經步驟（4）處理後的帶材經過清洗後放在退火爐進行中間退火，退火金屬溫度340℃，保溫時間6小時；

（6）將中間退火後的鋁材進行冷軋，冷軋加工率37%；

（7）將經步驟（6）處理的材料經清洗、矯直、切邊、剖條，最終製成一種0.29mm厚度電容器外殼用鋁合金帶材。

經該方法製得的鋁合金帶材的抗拉強度為157mpa，屈服強度達到150mpa，制耳率為1.1%。

實施例2

一種電容器外殼用鋁合金帶材，其原料組成成分為：si0.2wt%，fe0.32wt%，cu0.10wt%，mn1.10wt%，mg0.04wt%，ti0.02wt%，fe/si=2.5，fe+mn=1.42wt%餘量為al。

一種製備如上所述的電容器外殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經熔煉、精煉、在線除渣除氣後半連續鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經鋸切、銑面後，進行600℃並保溫8小時進行均勻化熱處理，然後以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然後出爐熱軋，熱軋厚度3.0mm，熱軋終軋溫度340℃；

（4）在冷軋機上將熱軋板軋至中間厚度0.51，同時保證冷軋加工率≥70%；

（5）將經步驟（4）處理後的帶材經過清洗後放在退火爐進行中間退火，退火金屬溫度360℃，保溫時間7小時；

（6）將中間退火後的鋁材進行冷軋，冷軋加工率36%；

（7）將經步驟（6）處理的材料經清洗、矯直、切邊、剖條，最終製成一種電容器外殼用鋁合金帶材。

經該方法製得的鋁合金帶材的抗拉強度為159mpa，屈服強度達到141mpa，制耳率為2.0%。

實施例3

一種電容器外殼用鋁合金帶材，其原料組成成分為：si0.25wt%，fe0.5wt%，cu0.086wt%，mn1.09wt%，mg0.002wt%，ti0.028wt%，fe/si=2，fe+mn=1.59wt%餘量為al。

一種製備如上所述的電容器外殼用鋁合金帶材的方法，具體步驟為：

（1）按鋁合金帶材的成分，將鋁合金原料經熔煉、精煉、在線除渣除氣後半連續鑄造成鋁合金扁錠；

（2）扁錠經鋸切、銑面後，進行610℃並保溫6小時進行均勻化熱處理，然後以20℃/小時的速度降溫至熱軋開軋溫度510℃；

（3）然後出爐熱軋，熱軋厚度3.5mm，熱軋終軋溫度330℃；

（4）在冷軋機上將熱軋板軋至中間厚度0.64mm，同時保證冷軋加工率≥65%；

（5）將經步驟（4）處理後的帶材經過清洗後放在退火爐進行中間退火，退火金屬溫度380℃，保溫時間7小時；

（6）將中間退火後的鋁材進行冷軋，冷軋加工率37%；

（7）將經步驟（6）處理的材料經清洗、矯直、切邊、剖條，最終製成一種0.405mm厚度電容器外殼用鋁合金帶材。

經該方法製得的鋁合金帶材的抗拉強度為152mpa，屈服強度達到135mpa，制耳率為1.8%。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。