CN109972001A - 一种电容器外壳用1100-o态铝合金带材及其生产方法 - Google Patents

一种电容器外壳用1100-o态铝合金带材及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电容器外壳用1100‑O态铝合金带材及其生产方法。首先按照1100‑O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分，然后将合金成分依次进行熔炼、静置精炼、除气，加入晶粒细化剂过滤，过滤后经半连续铸造成铸锭，将所得铸锭依次进行均匀化热处理、热轧、冷轧、中间退火、再次冷轧至成品厚度、拉弯矫清洗、拉板形、分切，最后成品退火、检验包装。利用本发明技术方案所得制品材料尺寸精度高、各项同性好、制耳率≤2.5％、成型率高、表面晶粒细小、深冲后表面细腻光滑。因此，完全能够满足目前市场对高精密电容器外壳的使用要求。

Description

一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材及其生产方法
一、技术领域：
本发明涉及金属制造技术领域，特别是涉及一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材及其生产方法。
二、背景技术：
目前，国内普通电容器外壳多由铝含量99％以上的纯铝板带冲压而成，如 1050、1060等牌号，其价格较低，加工性良好。但近年来随着电容器向小型化、美观化方向发展，要求该外壳在冲压后表面光滑、美观且对于成型时的制耳率极其严格。目前，该行业已验证1100系取代1060系生产电容器外壳对产品性能有所提高，但多数系铸轧坯料进行生产的1100-O态，相对来说其冲压后表面细腻、光滑度稍差。
至此，为了解决现有1100-O态铝合金制品存在的冲压后表面细腻、光滑度稍差及制耳率较高等技术问题。研发一种适用于电容器外壳用成型性良好、制耳率较小、冲压后表面光滑、美观的铝合金材料是本领域技术人员目前要解决的技术问题。
三、发明内容：
本发明要解决的技术问题是：提供一种适合电容器外壳用的1100-O态铝合金带材及其生产方法。本发明制品1100-O态铝合金带材是由半连续铸造法进行铸锭，经均匀化处理后由热轧方式提供坯料。利用本发明技术方案所得制品材料尺寸精度高、各项同性好、制耳率≤2.5％、成型率高、表面晶粒细小、深冲后表面细腻光滑。因此，完全能够满足目前市场对高精密电容器外壳的使用要求。
为了解决上述问题，本发明采取的技术方案是：
本发明提供一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材，以质量百分含量表示，所述1100-O态铝合金带材的合金化学成分组成为Si 0.05-0.15％、Fe 0.35-0.55％、 Cu 0.1-0.2％、Mn≤0.02％、Mg≤0.05％、Cr≤0.01％、Zn≤0.03％、Ti≤0.04％，余量为Al。
另外，提供一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
a、配料：按照上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分；
b、熔炼：将步骤a配制的合金化学成分进行熔炼，熔炼后所得合金液进行静置精炼、除气，除气后添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B，通过添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B控制合金成分组成中Ti≤0.04％，将添加晶粒细化剂后的合金液进行过滤，过滤后通过流槽进入半连续铸造工序；
c、将步骤b所得合金液在690～730℃条件下进行半连续铸造，铸造速度控制为50～65mm/min，铸造成铸锭(所得铸锭的厚度为630mm)；
d、均匀化热处理：将步骤c得到的铸锭在600±15℃进行保温12～16小时的均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，冷却至≤45℃，冷却后依次进行机加工，切头、切尾铣面；
e、热轧：将步骤d铣面后的铸锭加热至450～530℃，在此温度条件下保温 3～24小时；然后采用1+1式热轧机组对铸锭进行热轧，热轧成9.0mm厚的热轧坯料，终轧温度为280～360℃；
f、冷轧：将步骤e所得热轧坯料进行冷轧，冷轧至2.0～3.0mm；
g、中间退火：将步骤f冷轧所得制品卷材进行中间退火，在退火温度320～480℃条件下进行保温20～24h，退火后自然冷却至室温；
h、冷轧至成品厚度：将步骤g冷却后的铝合金制品冷轧至0.32～0.37mm；
i、拉弯矫清洗、拉板形：将步骤h处理后的制品进行拉弯矫清洗、拉矫板形，然后进行分切；
j、成品退火：将分切后的制品在300～380℃条件下进行保温20～24小时的成品退火处理；
k、将成品退火后所得成品进行检验、包装。
根据上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，步骤b中熔炼时熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为5～8小时。
根据上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，步骤b中静置精炼时静置炉温度为710～740℃，静置时间为20～40分钟。
根据上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，步骤b中过滤后合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.1mL/100gAL。
根据上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，步骤f冷轧过程中，每道次的冷轧压下率为25～50％，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值为2.2～2.4mm2/s，轧制油油温控制为35～45℃；轧辊粗糙度控制为 Ra0.3～0.4μm。
根据上述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，步骤h冷轧过程中，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值2.2-2.4mm2/s，轧制油油温控制在35-45℃，轧辊粗糙度控制为Ra0.3±0.05μm。
本发明的积极有益效果：
1、本发明技术方案通过对传统1100系制品合金成分进行重新配置，生产过程中再结合高温均匀化处理、加之热轧和冷轧工艺的进一步优化，通过两次退火工序，使其生产的本发明制品1100-O态0.32～0.37mm厚度的铝合金带材在加工成电容器外壳后比普通现有的1100-O态铝合金带材各方面性能更加优越。
2、利用本发明技术方案所得制品材料尺寸精度高、各项同性好、制耳率≤2.5％、成型率高、表面晶粒细小、深冲后表面细腻光滑。因此，完全能够满足目前市场对高精密电容器外壳的使用要求。
四、具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。
实施例1：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材，以质量百分含量表示，其合金化学成分组成为：Si 0.127％、Fe 0.393％，Cu 0.188％，Mn 0.0034％，Mg 0.00085％， Cr0.002％，Zn 0.021％，Ti 0.027％，余量为Al。
实施例2：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材，以质量百分含量表示，其合金化学成分组成为：Si 0.125％、Fe 0.381％，Cu 0.161％，Mn 0.0038％，Mg 0.00095％， Cr0.0021％，Zn 0.025％，Ti 0.024％，余量为Al。
实施例3：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材，以质量百分含量表示，其合金化学成分组成为：Si 0.136％、Fe 0.417％，Cu 0.173％，Mn 0.0042％，Mg 0.00086％， Cr0.0011％，Zn 0.027％，Ti 0.026％，余量为Al。
实施例4：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、配料：按照实施例1所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分；
b、熔炼：将步骤a配制的合金化学成分进行熔炼，熔炼温度为720℃，熔炼时间为7h，熔炼后所得合金液进行静置精炼、除气(静置精炼时静置炉温度为730℃，静置时间为20分钟)，除气后添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B，通过添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B控制合金成分组成中Ti≤0.027％，将添加晶粒细化剂后的合金液进行过滤，过滤后通过流槽进入半连续铸造工序(合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.1mL/100gAL)；
c、将步骤b所得合金液在710℃条件下进行半连续铸造，铸造速度控制为 60mm/min，铸造成厚度为630mm的铸锭；
d、均匀化热处理：将步骤c得到的铸锭在600±10℃进行保温15小时的均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，冷却至≤45℃，冷却后依次进行机加工，切头、切尾铣面；
e、热轧：将步骤d铣面后的铸锭加热至500℃，在此温度条件下保温12小时；然后采用1+1式热轧机组对铸锭进行热轧，热轧成9.0mm厚的热轧坯料，终轧温度为320℃；
f、冷轧：将步骤e所得热轧坯料进行冷轧，冷轧至2.5mm；
冷轧过程中，每道次的冷轧压下率为35％，冷轧轧制油控制折光率大于90％， 40℃运动粘度值为2.3mm2/s，轧制油油温控制为40℃；轧辊粗糙度控制为 Ra0.35μm；
g、中间退火：将步骤f冷轧所得制品卷材进行中间退火，在退火温度400℃条件下进行保温22h；退火后自然冷却至室温；
h、冷轧至成品厚度：将步骤g冷却后的铝合金制品冷轧至0.32mm；
冷轧过程中，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值2.3mm2/s，轧制油油温控制在40℃，轧辊粗糙度控制为Ra0.35μm；
i、拉弯矫清洗、拉板形：将步骤h处理后的制品进行拉弯矫清洗、拉矫板形，然后进行分切；
j、成品退火：将分切后的制品在350℃条件下进行保温22小时的成品退火处理；
k、将成品退火后所得成品进行检验、包装。
实施例5：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、配料：按照实施例2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分；
b、熔炼：将步骤a配制的合金化学成分进行熔炼，熔炼温度为700℃，熔炼时间为8h，熔炼后所得合金液进行静置精炼、除气(静置精炼时静置炉温度为710℃，静置时间为20分钟)，除气后添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B，通过添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B控制合金成分组成中Ti≤0.024％，将添加晶粒细化剂后的合金液进行过滤，过滤后通过流槽进入半连续铸造工序(合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.1mL/100gAL)；
c、将步骤b所得合金液在690℃条件下进行半连续铸造，铸造速度控制为 55mm/min，铸造成厚度为630mm的铸锭；
d、均匀化热处理：将步骤c得到的铸锭在600±15℃进行保温12小时的均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，冷却至≤45℃，冷却后依次进行机加工，切头、切尾铣面；
e、热轧：将步骤d铣面后的铸锭加热至450℃，在此温度条件下保温20小时；然后采用1+1式热轧机组对铸锭进行热轧，热轧成9.0mm厚的热轧坯料，终轧温度为280℃；
f、冷轧：将步骤e所得热轧坯料进行冷轧，冷轧至2.5mm；
冷轧过程中，每道次的冷轧压下率为30％，冷轧轧制油控制折光率大于90％， 40℃运动粘度值为2.2mm2/s，轧制油油温控制为35℃；轧辊粗糙度控制为 Ra0.30μm；
g、中间退火：将步骤f冷轧所得制品卷材进行中间退火，在退火温度360℃条件下进行保温20h；退火后自然冷却至室温；
h、冷轧至成品厚度：将步骤g冷却后的铝合金制品冷轧至0.32mm；
冷轧过程中，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值2.2mm2/s，轧制油油温控制在35℃，轧辊粗糙度控制为Ra0.30μm；
i、拉弯矫清洗、拉板形：将步骤h处理后的制品进行拉弯矫清洗、拉矫板形，然后进行分切；
j、成品退火：将分切后的制品在320℃条件下进行保温24小时的成品退火处理；
k、将成品退火后所得成品进行检验、包装。
实施例6：
本发明电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，该生产方法的详细步骤如下：
a、配料：按照实施例3所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分；
b、熔炼：将步骤a配制好的合金化学成分进行熔炼，熔炼温度为750℃，熔炼时间为5h，熔炼后所得合金液进行静置精炼、除气(静置精炼时静置炉温度为740℃，静置时间为20分钟)，除气后添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B，通过添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B控制合金成分组成中Ti≤0.026％，将添加晶粒细化剂后的合金液进行过滤，过滤后通过流槽进入半连续铸造工序(合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.1mL/100gAL)；
c、将步骤b所得合金液在730℃条件下进行半连续铸造，铸造速度控制为 65mm/min，铸造成厚度为630mm的铸锭；
d、均匀化热处理：将步骤c得到的铸锭在600±10℃进行保温16小时的均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，冷却至≤45℃，冷却后依次进行机加工，切头、切尾铣面；
e、热轧：将步骤d铣面后的铸锭加热至530℃，在此温度条件下保温8小时；然后采用1+1式热轧机组对铸锭进行热轧，热轧成9.0mm厚的热轧坯料，终轧温度为360℃；
f、冷轧：将步骤e所得热轧坯料进行冷轧，冷轧至2.5mm；
冷轧过程中，每道次的冷轧压下率为45％，冷轧轧制油控制折光率大于90％， 40℃运动粘度值为2.4mm2/s，轧制油油温控制为45℃；轧辊粗糙度控制为 Ra0.40μm；
g、中间退火：将步骤f冷轧所得制品卷材进行中间退火，在退火温度450℃条件下进行保温20h；退火后自然冷却至室温；
h、冷轧至成品厚度：将步骤g冷却后的铝合金制品冷轧至0.37mm；
冷轧过程中，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值2.4mm2/s，轧制油油温控制在45℃，轧辊粗糙度控制为Ra0.35μm；
i、拉弯矫清洗、拉板形：将步骤h处理后的制品进行拉弯矫清洗、拉矫板形，然后进行分切；
j、成品退火：将分切后的制品在380℃条件下进行保温20小时的成品退火处理；
k、将成品退火后所得成品进行检验、包装。
本发明实施例4-6所制备产品电容器外壳用1100-O态铝合金带材的相关性能检测数据详见表1。
表1本发明产品1100-O态铝合金带材相关性能检测数据
。

Claims (7)

1.一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材，其特征在于：以质量百分含量表示，所述1100-O态铝合金带材的合金化学成分组成为Si 0.05-0.15％、Fe 0.35-0.55％、Cu 0.1-0.2％、Mn≤0.02％、Mg≤0.05％、Cr≤0.01％、Zn≤0.03％、Ti≤0.04％，余量为Al。
2.一种电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
a、配料：按照权利要求1所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的组成比例配制各种合金成分；
b、熔炼：将步骤a配制的合金化学成分进行熔炼，熔炼后所得合金液进行静置精炼、除气，除气后添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B，通过添加晶粒细化剂铝钛硼丝Al-5Ti-1B控制合金成分组成中Ti≤0.04％，将添加晶粒细化剂后的合金液进行过滤，过滤后通过流槽进入半连续铸造工序；
c、将步骤b所得合金液在690～730℃条件下进行半连续铸造，铸造速度控制为50～65mm/min，铸造成铸锭；
d、均匀化热处理：将步骤c得到的铸锭在600±15℃进行保温12～16小时的均匀化热处理，热处理后进行出炉冷却，冷却至≤45℃，冷却后依次进行机加工，切头、切尾铣面；
e、热轧：将步骤d铣面后的铸锭加热至450～530℃，在此温度条件下保温3～24小时；然后采用1+1式热轧机组对铸锭进行热轧，热轧成9.0mm厚的热轧坯料，终轧温度为280～360℃；
f、冷轧：将步骤e所得热轧坯料进行冷轧，冷轧至2.0～3.0mm；
g、中间退火：将步骤f冷轧所得制品卷材进行中间退火，在退火温度320～480℃条件下进行保温20～24h，退火后自然冷却至室温；
h、冷轧至成品厚度：将步骤g冷却后的铝合金制品冷轧至0.32～0.37mm；
i、拉弯矫清洗、拉板形：将步骤h处理后的制品进行拉弯矫清洗、拉矫板形，然后进行分切；
j、成品退火：将分切后的制品在300～380℃条件下进行保温20～24小时的成品退火处理；
k、将成品退火后所得成品进行检验、包装。
3.根据权利要求2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤b中熔炼时熔炼温度为700～750℃，熔炼时间为5～8小时。
4.根据权利要求2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤b中静置精炼时静置炉温度为710～740℃，静置时间为20～40分钟。
5.根据权利要求2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤b中过滤后合金液经过流槽时流槽测氢含量≤0.1mL/100gAL。
6.根据权利要求2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤f冷轧过程中，每道次的冷轧压下率为25～50％，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值为2.2～2.4mm2/s，轧制油油温控制为35～45℃；轧辊粗糙度控制为Ra0.3～0.4μm。
7.根据权利要求2所述的电容器外壳用1100-O态铝合金带材的生产方法，其特征在于：步骤h冷轧过程中，冷轧轧制油控制折光率大于90％，40℃运动粘度值2.2-2.4mm2/s，轧制油油温控制在35-45℃，轧辊粗糙度控制为Ra0.3±0.05μm。
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