CN103088236A - 一种铝合金及用所述铝合金制备双零箔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金领域，尤其涉及一种铝合金的组分、含量及用所述铝合金制备双零铝箔的方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种可以提高铝合金抗拉强度、延伸率及表面质量的技术方案。为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案是：一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05～0.15％，Fe 0.35～0.48％，Cu 0.03～0.06％，Mg≤0.05％，Cr≤0.05％，Zn≤0.05％，Ti≤0.05％，ce0.02～0.4％，余量Al。本发明的有益效果提高抗拉强度和延伸率，改善了铝箔的表面质量和物理性能。
Description
技术领域
本发明属于铝合金领域，尤其涉及一种铝合金的组分、含量及用所述铝合金制备双零铝箔的方法。
背景技术
铝箔由于其优异的密封性能和防水性能以及闪亮的金属光泽，广泛应用于包装行业，包括烟草包装，食品包装，家居装饰等。其与纸，塑料薄膜复合形成合适的包装材料。基于环保，节省原材料的需求，铝箔的厚度约来越薄，其厚度小于0.01的铝箔被称为双零箔。
目前市场上所生产的双零铝箔一般采用铸轧生产1系或8系合金，然后通过一系列的冷轧，退火，箔轧轧至所需要的厚度，再进行成品退火，得到双零箔成品。或者直接将铝合金熔体铸造成板，再经过一系列的热轧和冷轧和箔轧得到双零箔。
但是铝合金熔体中溶解有一定量的氢，其在凝固时易在铸轧板或铸造板中形成气孔，在最后轧制成双零箔时，表现为空洞等质量缺陷，甚至在箔轧过程和随后的成品复合过程中造成断带，影响生产效率和成品率。且随着下游产品的复合生产工艺的复合速度越来越快，其对双零箔的力学性能要求也越来越高。同时对双零箔的表面质量要求也越来越高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以提高铝合金抗拉强度、延伸率及表面质量的技术方案。
为了解决上述问题，本发明所提供的技术方案是：
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05～0.15％，Fe 0.35～0.48％，Cu 0.03～0.06％，Mg≤0.05％，Cr≤0.05％，Zn≤0.05％，Ti≤0.05％，ce0.02～0.4％，余量Al。
优选的，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05～0.15％，Fe 0.35～0.45％，Cu 0.03～0.06％，Mg≤0.05％，Cr≤0.05％，Zn≤0.05％，Ti≤0.05％，ce0.02～0.2％，余量Al。
一种使用所述的铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在720～750℃，熔体氢含量≤0.15ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.0±0.5mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至2.5mm～4.0mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在450℃～550℃条件下，进行均匀化退火10～20小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至23至28℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm～0.6mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在340～420℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.25～0.3mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014～0.015mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm～0.007mm，即得到所述铝箔。
优选的，所述制备方法还包括以下步骤：将S9中得到的铝箔在190～230℃保温60～100小时。
优选的，所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
本发明的有益效果是：
(1)降低氢含量：Ce与Al熔体中的氢反应生成稳定的金属间化合物CeH，降低了铸轧铝板的一个重要工艺参数一氢含量，从而减少气孔。
(2)提高抗拉强度和延伸率，Ce可以使铝箔再结晶退火后的立方织构的含量大大增加，使再结晶后的组织晶粒细小，从而单位体积内晶界增加，位错密度也随之增加，使材料具有更高的抗拉强度和延伸率。
(3)稀土Ce可以与铝基体中的杂质元素，如Fe、Si等形成化合物，净化了基体，细化了表面晶粒，从而改善了铝箔的表面质量和物理性能。
具体实施方式
为了更清楚地阐述本技术方案，下面结合具体的实施方式予以详细说明，显然，所列举的实施例只是本技术方案的优选实施方式，本领域技术人员根据所列举的具体实施方式及本发明的技术思路显而易见地得出的技术方案仍然属于本发明的保护范围。
实施例1
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05％，Fe 0.35％，Cu 0.03％，Mg0.05％，Cr0.05％，Zn0.05％，Ti 0.05％，ce0.4％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在720℃，熔体氢含量0.15ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至6.5mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至2.5mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在450℃条件下，进行均匀化退火10小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至23℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在420℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.25mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在190℃保温60小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为100Mpa，延伸率为3.6％。
实施例2
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.07％，Fe 0.36％，Cu 0.04％，Cr0.05％，Zn0.04％，Ti 0.03％，ce0.3％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在724℃，熔体氢含量0.13ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至6.7mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至2.6mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在530℃条件下，进行均匀化退火18小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至26℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在410℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.29mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在195℃保温65小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为97Mpa，延伸率为3.5％。
实施例3
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.09％，Fe 0.37％，Cu 0.05％，Zn0.01％，Ti 0.02％，ce0.25％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在728℃，熔体氢含量0.11ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至6.9mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至2.8mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在510℃条件下，进行均匀化退火16小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至25℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.5mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在400℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.26mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.007mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在200℃保温60～100小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为95Mpa，延伸率为3.2％。
实施例4
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.11％，Fe 0.39％，Cu 0.06％，Ti 0.04％，ce0.2％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在732℃，熔体氢含量0.09ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.0mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至3mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在500℃条件下，进行均匀化退火14小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至28℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.6mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在390℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.29mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.015mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在210℃保温100小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为93Mpa，延伸率为3.1％。
实施例5
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.13％，Fe 0.31％，Cu 0.04％，ce0.16％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在734℃，熔体氢含量0.07ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.1mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至3.2mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在490℃条件下，进行均匀化退火12小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至27℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.6mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在380℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.28mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.015mm时，再进行双合轧制至厚度0.007mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在220℃保温95小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为91Mpa，延伸率为2.9％。
实施例6
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.15％，Fe 0.43％，Cu 0.05％，Mg0.05％，Cr0.03％，Zn0.01％，Ti 0.02％，ce0.12％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在736℃，熔体氢含量0.05ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.2mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至3.4mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在480℃条件下，进行均匀化退火10小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至26℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.6mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在370℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.27mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.007mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在215℃保温90小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为89Mpa，延伸率为2.7％。
实施例7
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.12％，Fe 0.45％，Cu 0.04％，Mg0.01％，Cr0.05％，Zn0.04％，Ti 0.03％，ce0.08％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在740℃，熔体氢含量0.03ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.3mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至3.6mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在470℃条件下，进行均匀化退火11小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至25℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.5mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在360℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.3mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.015mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在225℃保温80小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为87Mpa，延伸率为2.5％。
实施例8
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.1％，Fe 0.46％，Cu 0.03％，Mg0.02％，Cr0.04％，Zn0.03％，Ti 0.01％，ce0.06％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在744℃，熔体氢含量0.02ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.4mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至3.8mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在460℃条件下，进行均匀化退火13小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至24℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在350℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.26mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.007mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在230℃保温750小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为85Mpa，延伸率为2.3％。
实施例9
一种铝合金，所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.08％，Fe0.48％，Cu 0.06％，Mg0.04％，Cr0.01％，Zn0.05％，Ti 0.03％，ce0.04％，余量Al。
一种使用所述铝合金制备双零铝箔的方法，包括以下步骤：
S1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在750℃，熔体氢含量0.01ml/100g；
S2铸轧：将S1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.5mm；
S3冷轧：将S2中得到的合金冷轧至4mm；
S4均匀退火：将S3中得到的合金在550℃条件下，进行均匀化退火10小时；
S5冷却：将S4中得到的合金冷却至23℃；
S6冷轧：将S5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm；
S7中间退火：将S6中得到的合金在340℃进行中间退火；
S8冷轧：将S7得到的合金轧至0.25mm；
S9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014mm时，再进行双合轧制至厚度0.007mm，即得到所述铝箔。
S10将S9中的到的铝箔在228℃保温70小时，即可得到软态双零箔。
为避免Ce燃烧，可以将所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
经检测，按照本技术方案制备的铝合金的抗拉强度为88Mpa，延伸率为2.0％。
Claims (5)
1.铝合金，其特征在于所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05～0.15%，Fe 0.35～0.48%，Cu 0.03～0.06%，Mg≤0.05%，Cr≤0.05%，Zn≤0.05%，Ti≤0.05%，ce0.02～0.4%，余量Al。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金，其特征在于所述铝合金各组分及其重量百分比为Si 0.05～0.15%，Fe 0.35～0.45%，Cu 0.03～0.06%，Mg≤0.05%，Cr≤0.05%，Zn≤0.05%，Ti≤0.05%，ce0.02～0.2%，余量Al。
3.一种使用权利要求1所述的铝合金制备双零铝箔的方法，其特征在于包括以下步骤：
S-1熔炼：将所述组分按所述重量百分比混合、熔炼，导炉温度在720～750℃，熔体氢含量≤0.15ml/100g；
S-2铸轧：将S-1中得到的熔体铸轧，铸轧至7.0±0.5mm； S-3冷轧：将S-2中得到的合金冷轧至2.5mm～4.0mm；
S-4均匀退火：将S-3中得到的合金在450℃～550℃条件下，进行均匀化退火10～20小时；
S-5冷却：将S-4中得到的合金冷却至23至28℃；
S-6冷轧：将S-5中得到的合金冷轧至厚度0.4mm～0.6mm；
S-7中间退火：将S-6中得到的合金在340～420℃进行中间退火；
S-8冷轧：将S-7得到的合金轧至0.25～0.3mm； S-9箔轧：将S8得到的合金轧制至0.014～0.015mm时，再进行双合轧制至厚度0.006mm～0.007mm，即得到所述铝箔。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述制备方法还包括以下步骤：将S-9中得到的铝箔在190～230℃保温60～100小时。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述ce元素包裹在铝箔或铝锭中。
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