专利名称：一种铝合金材料及用其制造双零箔的方法
技术领域：
本发明涉及一种合金材料，具体涉及一种铝合金材料及用其制造双零箔的方法。
背景技术：
铝箔以其特有的性能在广阔的领域里满足着现代生产的各类需求。随着经济技术的发展，对铝箔品质的要求日益提高，希望铝箔的厚度更薄、针孔更少、力学性能和表面质
量更高。目前，大部分双零铝箔采用的是1235合金或8079合金，由于1235合金的元素总含量少，其双零箔成品的力学性能低，无法满足现代高速复合机的生产要求；而8079双零箔由于力学性能高，迎合了高速复合机的需求。同时，8079双零箔的表面质量比1235双零箔的表面质量更细腻，光泽度更均勻，针孔率更少，可以用于更高档的产品。生产双零箔的坯料有铸轧坯料和热轧坯料两种，由于8079合金自身的成分特点 低Si高Fe，目前，国际上的8079双零箔一般只采用热轧坯料生产，因热轧坯料箔坯晶粒细小均勻，其双零箔成品表面细腻，光泽均勻。若采用8079铸轧坯料生产双零箔，其箔坯晶粒度难以控制，容易发生表层晶粒粗大现象，导致双零箔成品表面条纹明显，箔面粗糙，色差明显，光泽度不均勻。这是由8079合金的成分特点所决定的。与热轧坯料相比，铸轧坯料具有流程短，成本低等一系列优点，因此，开发8079铸轧坯料具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供一种晶粒细小均勻，表面质量细腻，抗拉强度高的铝合金材料及用其制造双零箔的方法。本发明的技术方案是
一种铝合金材料，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 为余量。一种双零铝箔的制造方法，包括如下步骤
①、熔炼，将上述成分配比的铝合金进行熔炼；
②、铸轧，采用双辊式连续铸轧法将铝熔体铸轧成厚度为6.0-8. Omm的铸轧板；
③、冷轧，将步骤②所得的铸轧板轧至2.0-4. 5mm厚；
④、中间退火，将步骤③所得的铝板在500-600°C下进行退火，退火时间为5-25h；
⑤、二次冷轧，将步骤④所得的铝板继续轧至0.3-0. 8mm厚；
⑥、二次中间退火，将步骤⑤所得的铝箔在290-350°C下进行退火，退火时间为5-25h；
⑦、箔轧，将步骤⑥所得的铝箔轧至0.013-0. 016mm厚，然后双合轧制到 0. 005-0. 007mm，成为双零铝箔；⑧、成品退火，将步骤⑦所得的双零铝箔在200-250°C下进行成品退火，退火时间为 15-75h。采用铸轧坯料生产的8079铸轧板，因冷却速度快，属于快速凝固，形成的化合物类型是亚稳非平衡化合物，在截面表层0. 2mm内形成的化合物尺寸小于1 μ m，在截面中心部分为2-5 μ m,形成的化合物数量在表层较少，在中心部分较多。该亚稳非平衡化合物的热稳定性差，在退火过程中，容易发生溶解，产生的结果是，随着退火温度的升高，表层的化合物逐渐溶解，化合物尺寸越来越细小，化合物数量越来越少，导致化合物对晶界迁移的阻碍作用越来越弱，最终无法阻碍晶界的迁移，晶界的迁移、扩张与合并，使得晶粒发生长大，从而在表层形成粗大的晶粒。中心部分因化合物尺寸较大，数量较多，在退火过程中仍然保持较强的对晶界迁移的阻碍作用，于是中心部分的晶粒不容易发生长大。8079铸轧坯料的这一现象是由其成分特点所决定的，要解决该问题可以从成分上进行优化，并采用与之匹配的退火工艺和轧制工艺。本发明提供的铝合金及用其制造双零箔的方法，在铝合金材料中添加了 Mn元素， 并使用铸轧坯料生产双零箔。Mn元素添加后，铸轧铝板表层的化合物均含有Mn元素，Mn元素的扩散速度慢，随着冷却速度的增加，固液界面向高Mn方向移动，容易获得含Mn化合物。 由于铸轧板截面表层的冷却速度比截面中心部位的冷却速度大，因此，Mn容易偏聚于表层的化合物中。退火过程使表面固溶的Mn充分析出，形成数量多，尺寸更大的含Mn第二相， 从而增强表层化合物对晶界迁移的阻碍作用，使表层获得细小的晶粒度，表面质量细腻，针孔数减少。铝合金成分中，Si含量为0. 09-0. 15%，Fe含量为0. 75-1. 05%，低Si高Fe的比例， 使绝大部分Si和合金中的i^e、Al形成化合物相，合金中固溶Si的含量减少，从而使合金中细小针孔大量减少，降低了针孔率。在制造双零箔的工艺中，冷轧工艺的退火厚度和退火温度对退火后的晶粒度影响大。本发明提供的制造双零铝箔的方法，将6-8mm的铸轧板轧至2. 0-4. 5mm，然后在500-600 °C条件下进行中间退火，退火时间为5-2 ；二次冷轧至0. 3-0. 8mm,并在 290-350°C条件下进行二次中间退火，退火时间为5-25h。在500-600°C条件下进行中间退火过程中，因温度高，能大幅提高Mn的扩散速率，促进Mn的充分扩散，使Mn元素的分布趋于均勻，固溶于基体中的Mn元素充分析出，于是形成更多的含Mn化合物。在290_350°C条件下进行二次中间退火过程中，因退火温度下降，Mn的扩散速率很慢，使得Mn的化合物不发生溶解，即Mn的化合物在290-350°C下对晶界迁移仍然具有较强的阻碍作用，从而阻碍晶粒长大。本发明提供的冷轧退火工艺促进铝箔坯料获得尺寸适合、均勻分布的化合物相， 铝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，与热轧箔坯的晶粒度相当。本发明提供的铝合金材料及用其制造双零箔的方法，生产的双零箔成品针孔率在 200个/m2以下，抗拉强度为85-100MPa，延伸率大于2. 5%。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明技术方案做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
铝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 为余量。实施例1的铝合金材料制造双零箔的方法，步骤如下
①、熔炼，按实施例1所述成分配比的铝合金进行熔炼；
②、铸轧，采用双辊式连续铸轧法将铝熔体铸轧成厚度为8.Omm的铸轧板；
③、冷轧，将步骤②所得的铸轧板轧至4.5mm厚；
④、中间退火，将步骤③所得的铝板在550°C下进行退火，退火时间为IOh；
⑤、二次冷轧，将步骤④所得的铝板继续轧至0.6mm厚；
⑥、二次中间退火，将步骤⑤所得的铝箔在300°C下进行退火，退火时间为1 ；
⑦、箔轧，将步骤⑥所得的铝箔轧至0.015mm厚，然后双合轧制到0. 007mm，成为双零铝
箔；
⑧、成品退火，将步骤⑦所得的双零铝箔在220°C下进行成品退火，退火时间为50h。生产的双零箔成品的性能指标
权利要求
1.一种铝合金材料，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 为余量。
2.一种双零铝箔的制造方法，其特征在于，包括如下步骤①、熔炼，按权利要求1所述成分配比的铝合金进行熔炼；②、铸轧，采用双辊式连续铸轧法将铝熔体铸轧成厚度为6.0-8. Omm的铸轧板；③、冷轧，将步骤②所得的铸轧板轧至2.0-4. 5mm厚；④、中间退火，将步骤③所得的铝板在500-600°C下进行退火，退火时间为5-25h；⑤、二次冷轧，将步骤④所得的铝板继续轧至0.3-0. 8mm厚；⑥、二次中间退火，将步骤⑤所得的铝箔在290-350°C下进行退火，退火时间为5-25h；⑦、箔轧，将步骤⑥所得的铝箔轧至0.013-0. 016mm厚，然后双合轧制到 0. 005-0. 007mm，成为双零铝箔；⑧、成品退火，将步骤⑦所得的双零铝箔在200-250°C下进行成品退火，退火时间为 15-75h。
全文摘要
本发明公开了一种铝合金材料及用其制造双零箔的方法，铝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为余量。本发明提供的铝合金晶粒度小，表面质量细腻，抗拉强度高，生产的双零箔成品针孔率小于200个/m2，抗拉强度在85-100MPa，延伸率大于2.5%。
文档编号C22F1/04GK102329988SQ201110216128
公开日2012年1月25日 申请日期2011年7月30日 优先权日2011年7月30日
发明者蒙春标, 陈金灵 申请人:湖南晟通科技集团有限公司