CN107475569B - 一种双零铝箔及其生产方法 - Google Patents

一种双零铝箔及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种双零铝箔及其生产方法，双零铝箔的成分以及重量百分比为：Fe 1～1.35%，Si 0.1～0.12%，Zr 0.02～0.04%，Ti 0.010～0.035%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。生产方法包括以下流程：配料、熔炼、精炼、在线除气、浇铸、双极均匀化退火、热轧、冷轧、箔轧、成品退火。采用本发明工艺可以使双零铝箔具有更高的强度和延伸率，平均针孔率也比较低。厚度为0.0045mm的双零铝箔成品性能检测相关指标：其厚度偏差小于5%，平均针孔数小于280个/m2，抗拉强度σb≥90N/mm2，延伸率δ≥1.5%，合金性能良好。

Description

一种双零铝箔及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种合金生产制备方法，特别是涉及一种双零铝箔及其生产方法。
背景技术
双零铝箔是指厚度以mm为计量单位时小数点后有两个零的铝箔，可广泛应用于食品、饮料、香烟、药品、家庭日用品包装和电容器制造等领域。目前世界大面积使用的是0.006mm厚度左右的双零铝箔，进一步降低厚度，提高双零箔力学性，降低针孔率代表着双零铝箔的发展方向，国内国外能生产超薄铝箔（0.0050mm厚度以下）的企业还很少。双零铝箔可以用铸轧法和热轧法生产，铸轧法成本低、流程短，经济效益明显，我国企业多用这类方法；而热轧法生产性能稳定，成本相对要高一些，发达国家主要用热轧法生产，我国有少数企业也用热轧法生产。用热轧法稳定生产高品质的超薄双零铝箔主要是控制铸锭组织均匀性和中间退火处理第二相形核、生长与分布，而退火工艺的选择对第二相的析出与分布产生至关重要的影响。尤其对于热轧法生产超薄双零铝箔，退火次数多，周期长，均匀化退火、中间退火（需要多次）、成品退火更需要精确控制。
在现有技术中，制备双零铝箔按照如下工艺流程：先将铝液铸锭后，均匀加热，然后对铸锭进行热连轧和冷轧，得到铝箔坯料，再进行一次中间退火。中间退火后，继续对铝箔坯料进行冷轧和箔轧，得到厚度小于0.01mm的双零铝箔成品，然后再根据产品需要，进行成品轧制。现有技术的缺点在于在对双零铝箔成品进行轧制的过程中，出现的针孔越多，影响双零铝箔的质量。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提供一种双零铝箔及其生产方法，采用热轧法以及一种组合式退火工艺，组合式退火工艺包括均匀化退火工艺、中间退火工艺及成品退火工艺，使用该方法生产双零铝箔，针孔数量有效减少，并使双零铝箔具有更高的强度和延伸率。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种双零铝箔，双零铝箔的成分以及重量百分比为：Fe 1～1.35%，Si 0.1～0.12%，Zr 0.02～0.04%，Ti 0.010～0.035%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。
一种双零铝箔的生产方法，包括以下步骤：
（1）配料：按所述双零铝箔的成分及重量百分比进行配料；
（2）熔炼：将配好的料加入熔炼炉中进行熔炼，使所述熔体的氢含量小于等于0.12ml/100g；
（3）精炼：将熔炼后的铝液进行静置，然后投入精炼剂进行精炼，精炼时调整氮气压力，保证氮气吹起铝液的高度不超过10cm，精炼完成5分钟后扒渣；
（4）在线除气：向在线SNIF除气精炼系统通入高纯氮气对铝液进行除气，保证氮气纯度大于等于99.995%，氮气压力设置为0.3MPa，调整石墨转子转速，保证铝液的含氢量 ≤0.12ml/100g；
（5）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；
（6）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到530℃，保温5～8h，继续加热至620℃，保温4～6h，进行均匀化退火；
（7）热轧：对扁锭进行反复热轧，在380～450℃条件下进行4～8h中间退火操作，形成6.5mm坯料；
（8）冷轧：将6.5mm坯料经多个道次冷轧至2.75mm；在380～450℃退火处理4～8h，冷却后经两个道次冷轧至0.52mm；然后在380～450℃退火处理4～8h，冷却后经多个道次冷轧至0.04mm；
（9）箔轧：将上述0.04mm箔在380℃进行4h退火，箔轧至0.015mm，然后进行双合叠轧至0.005mm；
（10）成品退火：将得到的0.005mm箔在230°C下进行退火，得到超薄双零箔。
优选地，所述双零铝箔的成分以及重量百分比为Fe 1.35%；Si 0.12%；Zr 0.04%；Ti 0.035%；其余为Al。
优选地，所述步骤（3）中精炼操作的重复次数为5次，间隔时间为20min。
优选地，所述步骤（6）中将浇铸后的扁锭加热到530℃，保温5～8h，继续加热至620℃，保温4～6h。
与现有技术相比，本发明可以明显提升双零铝箔的力学性能，使双零铝箔具有更高的强度和延伸率，抗拉强度可提高20%以上，延伸率提高80%以上，并且针孔数明显降低。
具体实施方式:
现在结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例一：
一种双零铝箔，成分以及重量百分比为：Fe 1.28%，Si 0.12%，Zr 0.04%，Ti0.035%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。
一种双零铝箔的生产方法，包括以下步骤：
（1）配料：按所述双零铝箔的成分及重量百分比进行配料；
（2）熔炼：将配好的料加入熔炼炉中进行熔炼，使所述熔体的氢含量小于等于0.12ml/100g；
（3）精炼：将熔炼后的铝液进行静置，然后投入精炼剂进行精炼，重复精炼5次，每次间隔时间为20min，精炼时调整氮气压力，保证氮气吹起铝液的高度不超过10cm，精炼完成5分钟后扒渣；
（4）在线除气：向在线SNIF除气精炼系统通入高纯氮气对铝液进行除气，保证氮气纯度大于等于99.995%，氮气压力设置为0.3MPa，调整石墨转子转速，保证铝液的含氢量 ≤0.12ml/100g；
（5）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；
（6）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到530℃，保温6h，继续加热至620℃，保温4h，进行均匀化退火；
（7）热轧：对扁锭进行反复热轧，在420℃条件下进行6h中间退火操作，形成6.5mm坯料；
（8）冷轧：将6.5mm坯料经多个道次冷轧至2.75mm；在420℃退火处理6h，冷却后经两个道次冷轧至0.52mm；然后在420℃退火处理6h，冷却后经多个道次冷轧至0.04mm；
（9）箔轧：将上述0.04mm箔在380℃进行4h退火，箔轧至0.015mm，然后进行双合叠轧至0.005mm；
（10）成品退火：将得到的0.005mm箔在230°C下进行退火，得到0.0045mm超薄双零箔。
实施例二：
一种双零铝箔，成分以及重量百分比为：Fe 1.21%，Si 0.10%，Zr 0.035%，Ti0.031%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。
一种双零铝箔的生产方法，包括以下步骤：
（1）配料：按所述双零铝箔的成分及重量百分比进行配料；
（2）熔炼：将配好的料加入熔炼炉中进行熔炼，使所述熔体的氢含量小于等于0.12ml/100g；
（3）精炼：将熔炼后的铝液进行静置，然后投入精炼剂进行精炼，重复精炼5次，每次间隔时间为20min，精炼时调整氮气压力，保证氮气吹起铝液的高度不超过10cm，精炼完成5分钟后扒渣；
（4）在线除气：向在线SNIF除气精炼系统通入高纯氮气对铝液进行除气，保证氮气纯度大于等于99.995%，氮气压力设置为0.3MPa，调整石墨转子转速，保证铝液的含氢量 ≤0.12ml/100g；
（5）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；
（6）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到530℃，保温7h，继续加热至620℃，保温5h，进行均匀化退火；
（7）热轧：对扁锭进行反复热轧，在410℃条件下进行7h中间退火操作，形成6.5mm坯料；
（8）冷轧：将6.5mm坯料经多个道次冷轧至2.75mm；在410℃退火处理7h，冷却后经两个道次冷轧至0.52mm；然后在410℃退火处理7h，冷却后经多个道次冷轧至0.04mm；
（9）箔轧：将上述0.04mm箔在380℃进行4h退火，箔轧至0.015mm，然后进行双合叠轧至0.005mm；
（10）成品退火：将得到的0.005mm箔在230°C下进行退火，得到0.0045mm超薄双零箔。
实施例三：
一种双零铝箔，成分以及重量百分比为：Fe 1.19%，Si 0.11%，Zr 0.036%，Ti0.027%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。
一种双零铝箔的生产方法，包括以下步骤：
（1）配料：按所述双零铝箔的成分及重量百分比进行配料；
（2）熔炼：将配好的料加入熔炼炉中进行熔炼，使所述熔体的氢含量小于等于0.12ml/100g；
（3）精炼：将熔炼后的铝液进行静置，然后投入精炼剂进行精炼，重复精炼5次，每次间隔时间为20min，精炼时调整氮气压力，保证氮气吹起铝液的高度不超过10cm，精炼完成5分钟后扒渣；
（4）在线除气：向在线SNIF除气精炼系统通入高纯氮气对铝液进行除气，保证氮气纯度大于等于99.995%，氮气压力设置为0.3MPa，调整石墨转子转速，保证铝液的含氢量 ≤0.12ml/100g；
（5）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；
（6）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到525℃，保温8h，继续加热至625℃，保温6h，进行均匀化退火；
（7）热轧：对扁锭进行反复热轧，在425℃条件下进行5h中间退火操作，形成6.5mm坯料；
（8）冷轧：将6.5mm坯料经多个道次冷轧至2.75mm；在425℃退火处理6h，冷却后经两个道次冷轧至0.52mm；然后在425℃退火处理6h，冷却后经多个道次冷轧至0.04mm；
（9）箔轧：将上述0.04mm箔在380℃进行4h退火，箔轧至0.015mm，然后进行双合叠轧至0.005mm；
（10）成品退火：将得到的0.005mm箔在230°C下进行退火，得到0.0045mm超薄双零箔。
表1 各实施例中合金成分重量百分比（单位 wt%）：
合金号 Fe Si Zr Ti 其它 Al
实施例一 1.28 0.12 0.04 0.035 ≤ 0.02 余量
实施例二 1.21 0.10 0.035 0.031 ≤ 0.02 余量
实施例三 1.19 0.11 0.036 0.027 ≤ 0.02 余量
表2 各实施例中相应合金性能：
从表2中可以看出，随着合金配料成分重量的不同，其表现出的合金性能也有所差异，采用本发明工艺可以使双零铝箔具有更高的强度和延伸率，平均针孔率也比较低。厚度为0.0045mm的双零铝箔成品性能检测相关指标：其厚度偏差小于5%，平均针孔数小于280个/m2，抗拉强度σb ≥90N/mm2，延伸率δ≥1.5%，表现出的合金性能优良。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种双零铝箔，其特征在于，所述双零铝箔的成分以及重量百分比为:Fe 1.35%，Si0.12%，Zr 0.04%，Ti 0.035%，其余为Al，其他杂质总含量≤0.02%。
2.一种如权利要求1所述的双零铝箔的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）配料：按所述双零铝箔的成分及重量百分比进行配料；
（2）熔炼：将配好的料加入熔炼炉中进行熔炼，使熔体的氢含量小于等于0.12ml/100g；
（3）精炼：将熔炼后的铝液进行静置，然后投入精炼剂进行精炼，精炼时调整氮气压力，保证氮气吹起铝液的高度不超过10cm，精炼完成5分钟后扒渣；
（4）在线除气：向在线SNIF除气精炼系统通入高纯氮气对铝液进行除气，保证氮气纯度大于等于99.995%，氮气压力设置为0.3MPa，调整石墨转子转速，保证铝液的含氢量≤0.12mL /100g；
（5）浇铸：将除气后的铝液在700℃浇铸成大规格扁锭；
（6）双级均匀化退火：将浇铸后的扁锭加热到520～535℃，保温5～8h，继续加热至610～630℃，保温4～6h，进行均匀化退火；
（7）热轧：对扁锭进行反复热轧，在380～450℃条件下进行4～8h中间退火操作，形成6.5mm坯料；
（8）冷轧：将6.5mm坯料经多个道次冷轧至2.75mm；在380～450℃退火处理4～8h，冷却后经两个道次冷轧至0.52mm；然后在380～450℃退火处理4～8h，冷却后经多个道次冷轧至0.04mm；
（9）箔轧：将上述0.04mm箔在380℃进行4h退火，箔轧至0.015mm，然后进行双合叠轧至0.005mm；
（10）成品退火：将得到的0.005mm箔在230°C下进行退火，得到超薄双零箔。
3.根据权利要求2所述的如权利要求1所述的双零铝箔的生产方法，其特征在于：所述步骤（3）中精炼操作的重复次数为5次，间隔时间为20min。
4.根据权利要求2所述的如权利要求1所述的双零铝箔的生产方法，其特征在于：所述步骤（6）中将浇铸后的扁锭加热到530℃，保温5～8h，继续加热至620℃，保温4～6h。
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