專利名稱：一種鋁合金材料及用其制造雙零箔的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金材料，具體涉及一種鋁合金材料及用其制造雙零箔的方法。
背景技術(shù)：
鋁箔以其特有的性能在廣闊的領(lǐng)域里滿足著現(xiàn)代生產(chǎn)的各類需求。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鋁箔品質(zhì)的要求日益提高，希望鋁箔的厚度更薄、針孔更少、力學(xué)性能和表面質(zhì)
量更高。目前，大部分雙零鋁箔采用的是1235合金或8079合金，由于1235合金的元素總含量少，其雙零箔成品的力學(xué)性能低，無(wú)法滿足現(xiàn)代高速?gòu)?fù)合機(jī)的生產(chǎn)要求；而8079雙零箔由于力學(xué)性能高，迎合了高速?gòu)?fù)合機(jī)的需求。同時(shí)，8079雙零箔的表面質(zhì)量比1235雙零箔的表面質(zhì)量更細(xì)膩，光澤度更均勻，針孔率更少，可以用于更高檔的產(chǎn)品。生產(chǎn)雙零箔的坯料有鑄軋坯料和熱軋坯料兩種，由于8079合金自身的成分特點(diǎn) 低Si高Fe，目前，國(guó)際上的8079雙零箔一般只采用熱軋坯料生產(chǎn)，因熱軋坯料箔坯晶粒細(xì)小均勻，其雙零箔成品表面細(xì)膩，光澤均勻。若采用8079鑄軋坯料生產(chǎn)雙零箔，其箔坯晶粒度難以控制，容易發(fā)生表層晶粒粗大現(xiàn)象，導(dǎo)致雙零箔成品表面條紋明顯，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(diǎn)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(yōu)點(diǎn)，因此，開(kāi)發(fā)8079鑄軋坯料具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服以上缺點(diǎn)，提供一種晶粒細(xì)小均勻，表面質(zhì)量細(xì)膩，抗拉強(qiáng)度高的鋁合金材料及用其制造雙零箔的方法。本發(fā)明的技術(shù)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 為余量。一種雙零鋁箔的制造方法，包括如下步驟
①、熔煉，將上述成分配比的鋁合金進(jìn)行熔煉；
②、鑄軋，采用雙輥式連續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為5-25h；
⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為5-25h；
⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.013-0. 016mm厚，然后雙合軋制到 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(jìn)行成品退火，退火時(shí)間為 15-75h。采用鑄軋坯料生產(chǎn)的8079鑄軋板，因冷卻速度快，屬于快速凝固，形成的化合物類型是亞穩(wěn)非平衡化合物，在截面表層0. 2mm內(nèi)形成的化合物尺寸小于1 μ m，在截面中心部分為2-5 μ m,形成的化合物數(shù)量在表層較少，在中心部分較多。該亞穩(wěn)非平衡化合物的熱穩(wěn)定性差，在退火過(guò)程中，容易發(fā)生溶解，產(chǎn)生的結(jié)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(lái)越細(xì)小，化合物數(shù)量越來(lái)越少，導(dǎo)致化合物對(duì)晶界遷移的阻礙作用越來(lái)越弱，最終無(wú)法阻礙晶界的遷移，晶界的遷移、擴(kuò)張與合并，使得晶粒發(fā)生長(zhǎng)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(shù)量較多，在退火過(guò)程中仍然保持較強(qiáng)的對(duì)晶界遷移的阻礙作用，于是中心部分的晶粒不容易發(fā)生長(zhǎng)大。8079鑄軋坯料的這一現(xiàn)象是由其成分特點(diǎn)所決定的，要解決該問(wèn)題可以從成分上進(jìn)行優(yōu)化，并采用與之匹配的退火工藝和軋制工藝。本發(fā)明提供的鋁合金及用其制造雙零箔的方法，在鋁合金材料中添加了 Mn元素， 并使用鑄軋坯料生產(chǎn)雙零箔。Mn元素添加后，鑄軋鋁板表層的化合物均含有Mn元素，Mn元素的擴(kuò)散速度慢，隨著冷卻速度的增加，固液界面向高M(jìn)n方向移動(dòng)，容易獲得含Mn化合物。 由于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容易偏聚于表層的化合物中。退火過(guò)程使表面固溶的Mn充分析出，形成數(shù)量多，尺寸更大的含Mn第二相， 從而增強(qiáng)表層化合物對(duì)晶界遷移的阻礙作用，使表層獲得細(xì)小的晶粒度，表面質(zhì)量細(xì)膩，針孔數(shù)減少。鋁合金成分中，Si含量為0. 09-0. 15%，F(xiàn)e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(xì)小針孔大量減少，降低了針孔率。在制造雙零箔的工藝中，冷軋工藝的退火厚度和退火溫度對(duì)退火后的晶粒度影響大。本發(fā)明提供的制造雙零鋁箔的方法，將6-8mm的鑄軋板軋至2. 0-4. 5mm，然后在500-600 °C條件下進(jìn)行中間退火，退火時(shí)間為5-2 ；二次冷軋至0. 3-0. 8mm,并在 290-350°C條件下進(jìn)行二次中間退火，退火時(shí)間為5-25h。在500-600°C條件下進(jìn)行中間退火過(guò)程中，因溫度高，能大幅提高M(jìn)n的擴(kuò)散速率，促進(jìn)Mn的充分?jǐn)U散，使Mn元素的分布趨于均勻，固溶于基體中的Mn元素充分析出，于是形成更多的含Mn化合物。在290_350°C條件下進(jìn)行二次中間退火過(guò)程中，因退火溫度下降，Mn的擴(kuò)散速率很慢，使得Mn的化合物不發(fā)生溶解，即Mn的化合物在290-350°C下對(duì)晶界遷移仍然具有較強(qiáng)的阻礙作用，從而阻礙晶粒長(zhǎng)大。本發(fā)明提供的冷軋退火工藝促進(jìn)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(dāng)。本發(fā)明提供的鋁合金材料及用其制造雙零箔的方法，生產(chǎn)的雙零箔成品針孔率在 200個(gè)/m2以下，抗拉強(qiáng)度為85-100MPa，延伸率大于2. 5%。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)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 為余量。實(shí)施例1的鋁合金材料制造雙零箔的方法，步驟如下
①、熔煉，按實(shí)施例1所述成分配比的鋁合金進(jìn)行熔煉；
②、鑄軋，采用雙輥式連續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為IOh；
⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為1 ；
⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.015mm厚，然后雙合軋制到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(jìn)行成品退火，退火時(shí)間為50h。生產(chǎn)的雙零箔成品的性能指標(biāo)
權(quán)利要求
1.一種鋁合金材料，其特征在于，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 為余量。
2.一種雙零鋁箔的制造方法，其特征在于，包括如下步驟①、熔煉，按權(quán)利要求1所述成分配比的鋁合金進(jìn)行熔煉；②、鑄軋，采用雙輥式連續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為5-25h；⑤、二次冷軋，將步驟④所得的鋁板繼續(xù)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(jìn)行退火，退火時(shí)間為5-25h；⑦、箔軋，將步驟⑥所得的鋁箔軋至0.013-0. 016mm厚，然后雙合軋制到 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(jìn)行成品退火，退火時(shí)間為 15-75h。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金材料及用其制造雙零箔的方法，鋁合金材料的成分及重量百分比是Si0.09-0.15%，F(xiàn)e0.75-1.05%，Mn0.03-0.05%，Ti0.02-0.03%，Cu≤0.01%，Mg≤0.01%，Cr≤0.01%，Zn≤0.01%，Al為余量。本發(fā)明提供的鋁合金晶粒度小，表面質(zhì)量細(xì)膩，抗拉強(qiáng)度高，生產(chǎn)的雙零箔成品針孔率小于200個(gè)/m2，抗拉強(qiáng)度在85-100MPa，延伸率大于2.5%。
文檔編號(hào)C22F1/04GK102329988SQ201110216128
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月30日
發(fā)明者蒙春標(biāo), 陳金靈 申請(qǐng)人:湖南晟通科技集團(tuán)有限公司