CN103014416A

CN103014416A - 高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法

Info

Publication number: CN103014416A
Application number: CN2012105393008A
Authority: CN
Inventors: 周林峰
Original assignee: Ktech Precision Technology (jiangsu) Co Ltd; JIANGSU SINONIC PRECISION ALLOY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Ktech Precision Technology (jiangsu) Co Ltd; JIANGSU SINONIC PRECISION ALLOY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2013-04-03

Abstract

一种高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法，它的原料包括镁Mg：0.2-0.4%，铝Al：0.5-1.5%，钛Ti：0.05-0.15%，硅Si：1-2%，锰Mn：0.005-0.015%，混合稀土：0.1-0.3%，钇Y：0.05-0.15%，余量为镍Ni；采用熔融—铣面—热轧—冷轧—热处理—精轧—纵剪—表面清洗工艺制成；本发明填补了超长、超宽镍带的空白，可适用于大型动力电池，适应了镍带的自动化流水线加工趋势，大大降低了生产能耗，降低了生产成本，且可大大缩短镍带加工的生产周期，提高了生产效率。

Description

高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法

技术领域

本发明应用于超级电容器、高性能动力电池、混合动力电池、手机、特灯等领域，尤其是一种镍基材料带、箔的制备工艺，具体地说是具备更强的稳定性能的高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法。

背景技术

目前，超级电容器、高性能动力电池、混合动力电池、手机、特灯等下游产品的零配件主要应用纯镍带、镀镍钢带、铜带等为原材料，但纯镍带会出现分层、焊接不良等问题，镀镍钢带的镀层的可靠性及冲压边缘被破坏后不能满足产品性能要求，铜带的力学性能及防腐性能也不足以满足产品性能要求。

而且，现有的纯镍带箔的宽度基本在200mm以内，尚无能超过300mm的，随着一方面大型高性能动力电池及超级电容器等的出现，原有材料无论是在宽度、精度，还是在性能方面均已逐渐不能满足要求。

发明内容

本发明的目的是针对高精宽幅镍基材料带、箔难以制备的问题，提出一种高精宽幅镍基材料带、箔及其制备方法。

本发明的技术方案是：

一种高精宽幅镍基材料带、箔，它的原料包括镁Mg：0.2-0.4%，铝Al：0.5-1.5%，钛Ti：0.05-0.15%，硅Si：1-2%，锰Mn：0.005-0.015%，混合稀土：0.1-0.3%，钇Y：0.05-0.15%，余量为镍Ni；采用熔融—铣面—热轧—冷轧—热处理—精轧—纵剪—表面清洗工艺制成。

一种高精宽幅镍基材料带、箔的制备方法，它包括以下步骤：

（1）、配料：取镁Mg：0.2-0.4%，铝Al：0.5-1.5%，钛Ti：0.05-0.15%，硅Si：1-2%，锰Mn：0.005-0.015%，混合稀土：0.1-0.3%，钇Y：0.05-0.15%，余量为镍Ni，进行混合配置；

（2）、熔融：按上述总料量的1/2、1/4、1/4按照一定的时间间隔分三次在投入真空熔炼炉，制备镍锭；将镍锭放至冷却区，划好缩孔锯切线；

（3）、铣面：按照熔融后划好的缩孔锯切线进行锯切，然后进行铣面；

（4）、热轧：将铣面后的镍锭放入炉中进行加热，加热温度为1100±8℃，加热时间3.5-4小时；烘好后经过九道轧制，制成半成品镍带；

（5）、冷轧：对表面处理后的半成品镍带进行粗冷轧，厚度轧至1.9-2.1mm，然后进行中冷轧，厚度轧至0.8-1.0mm；

（6）、热处理：采用罩式光亮退火炉对半成品镍带进行热处理；

（7）、精轧：对热处理后的半成品镍带进行精轧，厚度轧至0.01—0.15mm；

（8）、纵剪：根据需要进行纵向剪切工作，并将分切后的镍基材料带、箔重新卷绕成卷；

（9）、表面清洗：清洗油污，得到成品的高精宽幅镍基材料带、箔。

本发明的步骤1中，配料：取镁Mg：0.3%，铝Al：1%，钛Ti：0.1%，硅Si：1.5%，锰Mn：0.01%，混合稀土：0.2%，钇Y：0.1%，余量为镍Ni，进行混合配置。

本发明的步骤3中，铣面时，单次吃刀小于2mm；先铣正面5次，再铣侧面4-6次，直至镍锭的厚度为115-116cm，镍锭上铣成4个8-10cm的倒角。

本发明的步骤4中，九道轧制的时间分别为115-91-73-50-43-21-14-8.5-6.5，最终轧制成厚度大于5mm，宽度大于300mm，弯曲度小于2cm/m的半成品镍带。

本发明的有益效果：

本发明填补了超长、超宽镍带的空白，可适用于大型动力电池，适应了镍带的自动化流水线加工趋势，大大降低了生产能耗，降低了生产成本，且可大大缩短镍带加工的生产周期，提高了生产效率。

本发明对于镍带宽度的提高能够提高材料的有效使用率，减少冲压边角料的产生，一方面提高了冲压效率，另一方面提高了材料的使用率，大大降低产品成本。

本发明的方法制备的镍带可达的技术指标如下：

1、硬度值（HV）及精度：80-130，硬度公差为±5度；

2、宽度值及精度：300-450㎜；

3、厚度及精度：最薄0.01mm，厚度公差控制在±0.001㎜

4、电阻率：电阻率小于0.05Ωmm2/m

5、提高冲击韧性100%，持久强度与延伸率分别提高50%，断面收缩率提高65%。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

详细工艺流程如下：

1、配料：采用我公司发明专利，高稳定低电阻率镍基材料及其制备方法（ZL200710020035.1）中的实施例3，使得材料成分为：镁（Mg）0.3%，铝（Al）1%，钛（Ti）0.1%，硅（Si）1.5%，锰（Mn）0.01%，混合稀土0.2%，钇（Y）0.1%，镍（Ni）余量。

2、熔融：按总料量的1/2、1/4、1/4分三次在适当的时间投入我公司自行研发的真空熔炼炉（ZL201120327821.8），其它按照我公司申请号为201110188297.5的发明专利《用真空熔炼方法制备大重量镍锭的工艺》进行大重量镍基材料锭子的制备，经过此种方法制备的镍基材料锭子能够保证：电阻率稳定，材料质地均匀，可加工性能强，可提高其冲击韧性100%，持久强度与延伸率分别提高50%，断面收缩率提高65%，为后面的超宽压延提供了前提。

3、铣面：先按照熔炼时划好的缩孔锯切线进行锯切，然后进行铣面，注意铣面时单次吃刀不得超过2㎜，一定要先铣侧面，再铣正面，正面需铣5次，铣面后的锭子厚度为115-116cm，需铣成4个8-10cm的倒角，使得锭子表面要平滑、无杂质、无砂眼、无气孔。

4、热轧：将现有轧机进行技术改进（ZL200920071690.4），确保锭子能够进入轧机口。将铣面后的锭子放入炉中进行加热，将温度控制在1100±8℃加热3.5-4小时，使得锭子表面呈红色且略微发白，烘好后经过九道轧制：115-91-73-50-43-21-14-8.5-6.5，最终轧制成不低于5㎜，宽度不低于300㎜，误差仅为±0.05㎜，弯曲度控制在2㎝/m的半成品镍带。

5、冷轧，在申请号2012220135999.7的冷轧机的基础上进行改造，采用液压AGC系统有效地控制板材的厚度及公差以及板型。

6、热处理：采用我公司专利号为ZL201120328531.5的罩式光亮退火炉进行热处理，通过充入氨气，使炉内保护气体形成强对流循环，这样能有效提高炉温的均匀性。从而确保镍基材料带、箔物理性能的均匀一致，有效地防止镍基材料带、箔表面氧化、卷边、脱碳现象，进一步改善镍带的延展性和韧性，达到可靠的光亮处理。此过程需要约12小时。

7、精轧：最终轧成0.15—0.01㎜，轧制中要确保半成品厚度均匀，表面清洁、光滑，不得有严重的积水、油迹和污染物，采用冷却水循环系统，有效地过滤去残留的轧机油，循环使用。

8、纵剪：根据客户需要进行纵向剪切工作，并将分切后的镍基材料带、箔重新卷绕成卷。

9、表面清洗：采用我单位发明专利号ZL201110000315.2的专利，《大卷镍带表面油污清洗装置及其方法》进行表面油污清洗；

10、外观检查：经过检查无划伤、黑丝、起皮、气泡等即为可初判为合格产品。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种高精宽幅镍基材料带、箔，其特征是它的原料包括镁Mg：0.2-0.4%，铝Al：0.5-1.5%，钛Ti：0.05-0.15%，硅Si：1-2%，锰Mn：0.005-0.015%，混合稀土：0.1-0.3%，钇Y：0.05-0.15%，余量为镍Ni；采用熔融—铣面—热轧—冷轧—热处理—精轧—纵剪—表面清洗工艺制成。

2.一种高精宽幅镍基材料带、箔的制备方法，其特征是它包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的高精宽幅镍基材料带、箔的制备方法，其特征是所述的步骤1中，配料：取镁Mg：0.3%，铝Al：1%，钛Ti：0.1%，硅Si：1.5%，锰Mn：0.01%，混合稀土：0.2%，钇Y：0.1%，余量为镍Ni，进行混合配置。

4.根据权利要求2所述的高精宽幅镍基材料带、箔的制备方法，其特征是所述的步骤3中，铣面时，单次吃刀小于2mm；先铣正面5次，再铣侧面4-6次，直至镍锭的厚度为115-116cm，镍锭上铣成4个8-10cm的倒角。

5.根据权利要求2所述的高精宽幅镍基材料带、箔的制备方法，其特征是所述的步骤4中，九道轧制的时间分别为115-91-73-50-43-21-14-8.5-6.5，最终轧制成厚度大于5mm，宽度大于300mm，弯曲度小于2cm/m的半成品镍带。