一種鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法
2024-02-15 16:35:15 2
專利名稱：一種鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法
技術領域：
本發明涉及一種合金材料，具體涉及一種鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法。
背景技術：
鋁箔以其特有的性能在廣闊的領域裡滿足著現代生產的各類需求。隨著經濟技術的發展，對鋁箔品質的要求日益提高，希望鋁箔的厚度更薄、針孔更少、力學性能和表面質
量更高。目前，大部分雙零鋁箔採用的是1235合金或8079合金，由於1235合金的元素總含量少，其雙零箔成品的力學性能低，無法滿足現代高速複合機的生產要求；而8079雙零箔由於力學性能高，迎合了高速複合機的需求。同時，8079雙零箔的表面質量比1235雙零箔的表面質量更細膩，光澤度更均勻，針孔率更少，可以用於更高檔的產品。生產雙零箔的坯料有鑄軋坯料和熱軋坯料兩種，由於8079合金自身的成分特點 低Si高Fe，目前，國際上的8079雙零箔一般只採用熱軋坯料生產，因熱軋坯料箔坯晶粒細小均勻，其雙零箔成品表面細膩，光澤均勻。若採用8079鑄軋坯料生產雙零箔，其箔坯晶粒度難以控制，容易發生表層晶粒粗大現象，導致雙零箔成品表麵條紋明顯，箔面粗糙，色差明顯，光澤度不均勻。這是由8079合金的成分特點所決定的。與熱軋坯料相比，鑄軋坯料具有流程短，成本低等一系列優點，因此，開發8079鑄軋坯料具有重要意義。
發明內容
本發明的目的是克服以上缺點，提供一種晶粒細小均勻，表面質量細膩，抗拉強度高的鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法。本發明的技術方案是
一種鋁合金材料，其成分及重量百分比如下
Si 0. 09-0. 15%, Fe :0. 75-1. 05%, Mn :0. 03-0. 05%, Ti :0. 02-0. 03%, Cu ( 0. 01%, Mg 彡 0. 01%, Cr 彡 0. 01%, Zn 彡 0. 01%, Al 為餘量。一種雙零鋁箔的製造方法，包括如下步驟
①、熔煉，將上述成分配比的鋁合金進行熔煉；
②、鑄軋，採用雙輥式連續鑄軋法將鋁熔體鑄軋成厚度為6.0-8. Omm的鑄軋板；
③、冷軋，將步驟②所得的鑄軋板軋至2.0-4. 5mm厚；
④、中間退火，將步驟③所得的鋁板在500-600°C下進行退火，退火時間為5-25h；
⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續軋至0.3-0. 8mm厚；
⑥、二次中間退火，將步驟⑤所得的鋁箔在290-350°C下進行退火，退火時間為5-25h；
⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.013-0. 016mm厚，然後雙合軋制到 0. 005-0. 007mm，成為雙零鋁箔；⑧、成品退火，將步驟⑦所得的雙零鋁箔在200-250°C下進行成品退火，退火時間為 15-75h。採用鑄軋坯料生產的8079鑄軋板，因冷卻速度快，屬於快速凝固，形成的化合物類型是亞穩非平衡化合物，在截面表層0. 2mm內形成的化合物尺寸小於1 μ m，在截面中心部分為2-5 μ m,形成的化合物數量在表層較少，在中心部分較多。該亞穩非平衡化合物的熱穩定性差，在退火過程中，容易發生溶解，產生的結果是，隨著退火溫度的升高，表層的化合物逐漸溶解，化合物尺寸越來越細小，化合物數量越來越少，導致化合物對晶界遷移的阻礙作用越來越弱，最終無法阻礙晶界的遷移，晶界的遷移、擴張與合併，使得晶粒發生長大，從而在表層形成粗大的晶粒。中心部分因化合物尺寸較大，數量較多，在退火過程中仍然保持較強的對晶界遷移的阻礙作用，於是中心部分的晶粒不容易發生長大。8079鑄軋坯料的這一現象是由其成分特點所決定的，要解決該問題可以從成分上進行優化，並採用與之匹配的退火工藝和軋制工藝。本發明提供的鋁合金及用其製造雙零箔的方法，在鋁合金材料中添加了 Mn元素， 並使用鑄軋坯料生產雙零箔。Mn元素添加後，鑄軋鋁板表層的化合物均含有Mn元素，Mn元素的擴散速度慢，隨著冷卻速度的增加，固液界面向高Mn方向移動，容易獲得含Mn化合物。 由於鑄軋板截面表層的冷卻速度比截面中心部位的冷卻速度大，因此，Mn容易偏聚於表層的化合物中。退火過程使表面固溶的Mn充分析出，形成數量多，尺寸更大的含Mn第二相， 從而增強表層化合物對晶界遷移的阻礙作用，使表層獲得細小的晶粒度，表面質量細膩，針孔數減少。鋁合金成分中，Si含量為0. 09-0. 15%，Fe含量為0. 75-1. 05%，低Si高Fe的比例， 使絕大部分Si和合金中的i^e、Al形成化合物相，合金中固溶Si的含量減少，從而使合金中細小針孔大量減少，降低了針孔率。在製造雙零箔的工藝中，冷軋工藝的退火厚度和退火溫度對退火後的晶粒度影響大。本發明提供的製造雙零鋁箔的方法，將6-8mm的鑄軋板軋至2. 0-4. 5mm，然後在500-600 °C條件下進行中間退火，退火時間為5-2 ；二次冷軋至0. 3-0. 8mm,並在 290-350°C條件下進行二次中間退火，退火時間為5-25h。在500-600°C條件下進行中間退火過程中，因溫度高，能大幅提高Mn的擴散速率，促進Mn的充分擴散，使Mn元素的分布趨於均勻，固溶於基體中的Mn元素充分析出，於是形成更多的含Mn化合物。在290_350°C條件下進行二次中間退火過程中，因退火溫度下降，Mn的擴散速率很慢，使得Mn的化合物不發生溶解，即Mn的化合物在290-350°C下對晶界遷移仍然具有較強的阻礙作用，從而阻礙晶粒長大。本發明提供的冷軋退火工藝促進鋁箔坯料獲得尺寸適合、均勻分布的化合物相， 鋁箔坯料的平均晶粒尺寸在20-30 μ m，表面和中心部分晶粒均勻一致，與熱軋箔坯的晶粒度相當。本發明提供的鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法，生產的雙零箔成品針孔率在 200個/m2以下，抗拉強度為85-100MPa，延伸率大於2. 5%。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明技術方案做進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。
實施例1
鋁合金材料的成分及重量百分比
Si 0. 09%, Fe :1. 02%, Mn:0. 03%, Cu :0. 01%, Ti :0. 02%, Mg:0. 003%, Cr :0. 008%, Zn 0. 01%, Al 為餘量。實施例1的鋁合金材料製造雙零箔的方法，步驟如下
①、熔煉，按實施例1所述成分配比的鋁合金進行熔煉；
②、鑄軋，採用雙輥式連續鑄軋法將鋁熔體鑄軋成厚度為8.Omm的鑄軋板；
③、冷軋，將步驟②所得的鑄軋板軋至4.5mm厚；
④、中間退火，將步驟③所得的鋁板在550°C下進行退火，退火時間為IOh；
⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續軋至0.6mm厚；
⑥、二次中間退火，將步驟⑤所得的鋁箔在300°C下進行退火，退火時間為1 ；
⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.015mm厚，然後雙合軋制到0. 007mm，成為雙零鋁
箔；
⑧、成品退火，將步驟⑦所得的雙零鋁箔在220°C下進行成品退火，退火時間為50h。生產的雙零箔成品的性能指標
權利要求
1.一種鋁合金材料，其特徵在於，其成分及重量百分比如下Si 0. 09-0. 15%, Fe :0. 75-1. 05%, Mn :0. 03-0. 05%, Ti :0. 02-0. 03%, Cu 彡 0. 01%, Mg 彡 0. 01%, Cr 彡 0. 01%, Zn 彡 0. 01%, Al 為餘量。
2.一種雙零鋁箔的製造方法，其特徵在於，包括如下步驟①、熔煉，按權利要求1所述成分配比的鋁合金進行熔煉；②、鑄軋，採用雙輥式連續鑄軋法將鋁熔體鑄軋成厚度為6.0-8. Omm的鑄軋板；③、冷軋，將步驟②所得的鑄軋板軋至2.0-4. 5mm厚；④、中間退火，將步驟③所得的鋁板在500-600°C下進行退火，退火時間為5-25h；⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續軋至0.3-0. 8mm厚；⑥、二次中間退火，將步驟⑤所得的鋁箔在290-350°C下進行退火，退火時間為5-25h；⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.013-0. 016mm厚，然後雙合軋制到 0. 005-0. 007mm，成為雙零鋁箔；⑧、成品退火，將步驟⑦所得的雙零鋁箔在200-250°C下進行成品退火，退火時間為 15-75h。
全文摘要
本發明公開了一種鋁合金材料及用其製造雙零箔的方法，鋁合金材料的成分及重量百分比是Si0.09-0.15%，Fe0.75-1.05%，Mn0.03-0.05%，Ti0.02-0.03%，Cu≤0.01%，Mg≤0.01%，Cr≤0.01%，Zn≤0.01%，Al為餘量。本發明提供的鋁合金晶粒度小，表面質量細膩，抗拉強度高，生產的雙零箔成品針孔率小於200個/m2，抗拉強度在85-100MPa，延伸率大於2.5%。
文檔編號C22F1/04GK102329988SQ201110216128
公開日2012年1月25日 申請日期2011年7月30日 優先權日2011年7月30日
發明者蒙春標, 陳金靈 申請人:湖南晟通科技集團有限公司