CN101086049A - 包装用铝合金箔材及其制造方法 - Google Patents

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本发明公开了一种包装用铝合金箔材，其特征是该材料的组份和重量配比是：铁0.30－0.90％、硅0.05－0.40％、铜0.04－0.18％、锰0.01－0.09％、钛0.01－0.03％，其余为铝。包装用铝合金箔材的制造方法包括板坯的热轧；板带的冷轧和材料的热处理。本发明与现有技术相比，其显著优点：在同样的厚度下，产品有较高的强度和延伸率，并具有良好的成型度、挺括度，表面无砂眼，外观细腻，色泽均匀美观，特别适合于高档药品或其他物品的包装。

Description

包装用铝合金箔材及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种包装用铝合金箔材，本发明还提供了该铝合金箔材的制造方法。
背景技术
近年来随着包装行业的高速发展，如药品包装，各种新型包装材料运用而生，如AL/PVC复合包装材料。该材料是以铝合金箔材为基材，和PVC聚氯乙烯透明薄膜进行干式复合，然后对AL/PVC复合材料进行深冲成型，最终达到包装所需的各种泡罩式形状。该种包装形式有别于市场常用的铝塑泡罩包装(PTP)形式，一方面延长了被包装物的使用寿命，另一方面包装效果更好，提升产品档次。这种包装形式的材料，要求作为基材的铝合金箔材具有较高的强度和延伸率，才能确保铝箔具有一定的挺括度，并且冲孔表面不破裂、无针孔。同时还要求铝箔表面外观细腻，色泽均匀，无明显条纹。与此同时，为了达到节约原材料的目的，药品包装用铝箔在朝着厚度更薄的方向发展。为了达到上述要求，相应的药用包装铝箔需要有更高的强度，更高的材料延伸率。因此，新型药品包装用铝合金箔材化学成分的选用至关重要，而其制造方法则是铝合金箔材料能否达到性能要求的重要因素。目前，该材料全部依赖进口。
发明内容
发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种包装用铝合金箔材，该材料具有较高的强度和延伸率，并具有良好的成型性、挺括度，表面无砂眼，外观细腻，色泽均匀美观，适合于高档药品或保健品的包装。
本发明的另一个目的是提供一种采用热轧工艺制造该材料的方法。
技术方案：为实现上述目的，本发明所述的包装用铝合金箔材，其特征在于该材料的组份和重量配比是：铁0.30-0.90％、硅0.05-0.40％、铜0.04-0.18％、锰0.01-0.09％、钛0.01-0.03％，其余为铝。
本发明所述的包装用铝合金箔材的制造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1、板坯的热轧：将按上述比例备好的重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭加入熔炼炉中熔化并升温到
720-780℃，精炼、除渣、搅拌、调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于690-730℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB(铝钛硼)细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量200-280m3/h的条件下，以50-70mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯；锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为550-620℃，保温时间为2-8小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在3.0-5.0％，PH值控制在7.5-8.5，开轧温度控制在470-520℃，终轧温度控制在270-380℃，经过一组道次的热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯。
2、板带的冷轧：将热轧板坯进行冷轧加工，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到60～99％，在该厚度进行中间退火，中间退火的温度是300-400℃，保温时间是5-9小时；然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。其中，轧制道次的分配、中间退火位置(厚度)的选择以及中间退火的工艺都是影响抗拉强度、屈服强度等力学性能的重要因素。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在200-350℃温度下、保温时间为4-8小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点：在同样的厚度下，产品有较高的强度和延伸率，并具有良好的成型度、挺括度，表面无砂眼，外观细腻，色泽均匀美观，特别适合于高档药品或其他物品的包装。
本发明所述的包装用铝合金箔材主要技术指标如下：
  项目 抗拉强度MPa   延伸率％   外观质量
指标 80～125 ≥10   表面外观细腻，色泽均匀，无明显条纹
  检测方法          拉力试验   目测
具体实施方式
实施例1：材料的化学成份配比是：
组份     铁     硅     铜     锰     钛   铝
重量配比     0.50     0.40     0.04     0.06     0.025   其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到720℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于690℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量200m3/h的条件下，以50mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为550℃，保温时间为3小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在3.4％，PH值控制在7.5，开轧温度控制在470℃，终轧温度控制在270℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯。
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过7道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到60％，在该厚度进行中间退火，退火温度为300℃，保温时间为5小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在200℃温度下、保温时间为4小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
实施例2：材料的化学成份配比是：
  组份     铁     硅     铜     锰     钛     铝
  重量配比     0.3     0.35     0.10     0.05     0.03     其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到740℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于720℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量220m3/h的条件下，以55mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为560℃，保温时间为4小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在3.6％，PH值控制在7.8，开轧温度控制在490℃，终轧温度控制在290℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯；
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过8道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到75％，在该厚度进行中间退火，退火温度为320℃，保温时间为6小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在250℃温度下、保温时间为6小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
实施例3：材料的化学成份配比是：
  组份     铁     硅     铜     锰     钛     铝
  重量配比     0.60     0.30     0.12     0.04     0.02     其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到760℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于700℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量230m3/h的条件下，以60mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为580℃，保温时间为5小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在3.8％，PH值控制在8.0，开轧温度控制在500℃，终轧温度控制在280℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯；
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过7道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到80％，在该厚度进行中间退火，退火温度为340℃，保温时间为7小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在300℃温度下、保温时间为8小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
实施例4：材料的化学成份配比是：
  组份     铁     硅     铜     锰     钛     铝
  重量配比     0.70     0.25     0.14     0.03     0.01     其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到780℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于710℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量250m3/h的条件下，以52mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为600℃，保温时间为6小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在4.0％，PH值控制在8.2，开轧温度控制在510℃，终轧温度控制在300℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯；
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过8道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到85％，在该厚度进行中间退火，退火温度为350℃，保温时间为8小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在280℃温度下、保温时间为5小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
实施例5：材料的化学成份配比是：
  组份     铁     硅     铜     锰     钛     铝
  重量配比     0.80     0.20     0.16     0.02     0.015     其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到730℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于715℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量260m3/h的条件下，以56mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为610℃，保温时间为8小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在4.5％，PH值控制在8.5，开轧温度控制在480℃，终轧温度控制在320℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯；
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过7道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到90％，在该厚度进行中间退火，退火温度为380℃，保温时间为9小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在260℃温度下、保温时间为7小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
实施例6：材料的化学成份配比是：
组份     铁     硅     铜     锰     钛     铝
重量配比     0.90     0.05     0.18     0.01     0.018     其余
包装用铝合金箔材的制作方法是：
1、板坯的热轧：
将重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭按上述成份计算并备好材料后，加入熔炼炉中熔化并升温到750℃，精炼、除渣、搅拌、分析并调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于730℃铸造，启用炉外精炼装置及ALTiB细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，保证在铝液中加入上述比例的钛元素，并在保证冷却水流量280m3/h的条件下，以70mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯。锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为620℃，保温时间为7小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在5％，PH值控制在7.6，开轧温度控制在520℃，终轧温度控制在380℃，经过多道次热轧，最终获得具有符合预定成份、结晶组织、板型和外形尺寸等要求的热轧板坯；
2、板带的冷轧：
热轧板坯通过8道次冷轧，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到99％，在该厚度进行中间退火，退火温度为400℃，保温时间为6小时。然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成具有预定轧制组织、板型、外形尺寸及表面质量的半成品。
3、材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在350℃温度下、保温时间为8小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。

Claims (2)

1、一种包装用铝合金箔材，其特征是该材料的组份和重量配比是：铁0.30-0.90％、硅0.05-0.40％、铜0.04-0.18％、锰0.01-0.09％、钛0.01-0.03％，其余为铝。
2、一种包装用铝合金箔材的制造方法，其特征是该方法包括以下步骤：
(1)板坯的热轧：将按比例备好的重熔用工业纯铝锭、铝铁中间合金锭、铝硅中间合金锭、铝铜中间合金锭、铝锰中间合金锭加入熔炼炉中熔化并升温到720-780℃，精炼、除渣、搅拌、调整成份后进入静置炉，静置、精炼、除气、除渣、保温，于690-730℃铸造，启用炉外精炼装置和细化剂添加装置，进一步除气除渣及细化晶粒，在铝液中加入规定比例的钛元素，并在保证冷却水流量200-280m3/h的条件下，以50-70mm/min的铸造速度浇注成热轧锭坯；锭坯经锯头、铣面后进行均质化退火，退火温度为550-620℃，保温时间为2-8小时，然后进行热轧，其中热轧乳液浓度控制在3.0-5.0％，PH值控制在7.5-8.5，开轧温度控制在470-520℃，终轧温度控制在270-380℃，经过一组道次的热轧，最终获得具有符合要求的热轧板坯；
(2)板带的冷轧：将热轧板坯进行冷轧加工，到预定厚度，使该厚度至成品厚度的冷加工率控制到60～99％，在该厚度进行中间退火，中间退火的温度是300-400℃，保温时间是5-9小时；然后继续轧制，经拉弯矫、精轧至成品厚度，经分卷剪切机剪切后制成半成品；
(3)材料的热处理：将半成品放到热处理炉中，在200-350℃温度下、保温时间为4-8小时，使材料组织得到回复和再结晶，使材料表面的带油挥发，从而获得特定的性能和相应表面质量的成品。
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