CN114438372B - 一种快速铸轧电池壳用铝合金带材及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速铸轧电池壳用铝合金带材及其制备方法，属于铝合金材料技术领域。本发明带材的组分及质量百分比如下：Mn：1.00‑1.25％，Fe：0.40‑0.60％，Si：0.20‑0.40％，Cu：0.05‑0.10％，Ti：0.05‑0.10％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si≥1.80；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＜1.85％。本发明的带材生产工艺包括熔炼、连续快速铸轧、冷轧、均匀化退火、在线退火、毛化冷轧、精整等工序。本发明简化了制备工艺，较大幅度减少生产时间，提高了生产成品率与资源利用效率，有效降低生产成本。

Description

一种快速铸轧电池壳用铝合金带材及其制备方法
技术领域
本发明属于铝合金材料技术领域，具体涉及一种快速铸轧电池壳用铝合金带材及其制备方法。
背景技术
动力电池壳材料要求具有良好的塑性、适当的抗拉强度、较小的屈强比、低的制耳率及优良的激光焊接性和良好的表面质量。目前以热轧3003合金为基础生产的动力电池壳合金带材的抗拉强度一般在120-160MPa之间，制耳率小于3％。
当前工业化生产的动力电池壳用铝合金带材的方法主要是按照以下步骤进行：a、熔炼与铸造；b、锯切及铣面；c、高温均匀化热处理；d、热轧加工；e、中间退火；f、冷轧加工；g、精整加工等。现有热轧3003合金生产电池壳用铝合金带材工艺的技术缺点主要有以下方面：(1)工艺路线复杂且长；(2)生产耗时长；(3)生产过程耗能量大；(4)生产整体成品率低；(5)生产经济性相对较差。
中国专利申请号201610678023.7，一种新能源动力电池壳用铝合金带材及其制备方法，该方法在3003合金的基础上对铝合金带材进行成分优化，并通过均匀化热处理、热轧工艺、退火工艺及冷轧工艺的合理分配，使得该铝合金带材既能满足良好的深冲性能，又能与盖板实现良好的激光焊接，但该方法使用传统热轧工艺，成分未控制Fe/Si数值和Fe+Mn元素质量百分比和的量，工艺路线复杂且长，生产耗时长，生产过程耗能量大，整体综合成品率低，经济性相对较差。
中国专利申请号201710037394.1，一种铸轧法生产动力电池外壳用铝带的方法，生产出的铸轧板坯，经过一定轧制后，经内圈及外圈焊接，在4.0-9.0mm厚度退火；成品厚度的铝卷，进行二次热处理，再进行分切加工，分切至目标宽度。该方法区别于传统的热轧法生产，采用铸轧法生产，实现了成本的节约，周期的缩短。但是该方法采用传统铸轧和退火制度，尤其是二次退火时未能采用行进式在线退火的方式进行处理，带材的均匀性和一致性不能有效保障。
中国专利申请号201811564127.0，动力电池壳用铝合金带材及其制造方法，该方法在3003铝合金的基础上通过优化成分配比，增加了Mg含量并控制Mg/Si比，经熔炼、铸造、铸锭均匀化处理、铣面、热轧、冷轧、热处理和精整来完成，该发明的铝合金带材表面质量好，冲压性能优异，制造方法相对简单，冲制成形后动力电池壳表面强度和硬度显著提高，但其元素Ti含量较低，也未控制Fe/Si比和Fe+Mn元素质量百分比和的量，生产工艺仍旧较为复杂，综合成品率偏低，经济性一般。
发明内容
本发明是为了解决以上传统热轧法生产动力电池壳的不足而开发的，提供一种快速铸轧电池壳用铝合金带材及其制备方法。本发明通过对铸轧3003合金进行成分优化设计，提高Ti含量与增大快速铸轧冷却强度并快速生产，控制细化铸轧后带材的晶粒组织大小；通过控制质量百分数Fe/Si比和Fe+Mn之和，控制合金相的构成与比例；通过高温均匀化处理让带材组织晶粒充分长大，减少晶粒不均及偏析现象；通过在线连续退火使带材在合适温度和一定速度下所有部位都能够获得相同均匀的加热处理，提高带材整体均匀一致性与综合性能；通过毛化轧制提高轧制成品的表面粗糙度与表面强度。相对于热轧法生产的3003合金带材，铸轧3003带材电池壳产品能够具备与热轧法3003合金产品近似的强度和深冲性能，且制备方法简化了工艺流程，较大幅度减少生产时间，提高了生产成品率与资源利用效率，有效地降低了生产成本。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.00-1.25％，Fe：0.40-0.60％，Si：0.20-0.40％，Cu：0.05-0.10％，Ti：0.05-0.10％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％，余量为Al；其中按照金属质量百分比相除Fe/Si≥1.80；按照金属质量百分比相加Fe+Mn<1.85％。
上述的一种快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理，特别重点控制Ti含量与除气和过滤温度；
(2)快速铸轧：使用普通轧辊和铜制轧辊连续快速铸轧成厚度为6.0-8.5mm且宽度任意可调的铸轧带材；快速铸轧温度控制在680-700℃，铸轧速度控制在800-2000mm/min；
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至一定厚度；
(4)精整I：使用重卷机清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：使用普通退火炉进行均匀化处理，卷材温度为550-600℃，依据卷重和卷宽及处理温度控制时间为8-20小时；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至一定厚度，预留15-30％成品冷轧加工率；
(7)精整II：使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行行进式在线退火，退火温度范围350-500℃，带材行进处理速度适中，带材在线行进速度范围为5-50m/min，保证带材在线退火时间合适,结果均匀性好，最终热处理结果为O态；
(9)冷轧III：将在线处理后带材冷轧到一定厚度后，预留5-20％成品冷轧加工率，成品由毛化钢辊轧制至成品厚度；
(10)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.2％～2.0％之间，控制板型达标，控制表面质量，并切成成品宽度的要求大小。
上述技术方案，作为优选，步骤(1)中，所述铝液除气温度700-720℃，过滤温度690-710℃，在精炼时加入铝钛硼丝速度为200-400mm/min，Ti含量在铝钛硼丝加入前控制在0.04-0.06％之间，最终控制在0.05-0.10％之间。
上述技术方案，作为优选，步骤(1)中，所述铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃加入铝钛硼丝速度为220-320mm/min，Ti含量在铝钛硼丝加入前控制在0.04-0.05％之间，最终控制在0.05-0.08％之间。
上述技术方案，作为优选，步骤(2)中，所述快速铸轧的铸轧轧辊速度控制在800-2000mm/min，铸轧区55-70mm，前箱温度在680-700℃，出入铜辊套温差3-6℃，出入钢辊套温差2-5℃，卷取张力6000-8000Kg。
上述技术方案，作为优选，步骤(2)中，所述铸轧带材前箱温度在690-695℃，铸轧轧辊速度控制在1300-1500mm/min。
上述技术方案，作为优选，步骤(2)中，所述铸轧带材厚度为6.0-8.5mm，宽度可选。
上述技术方案，作为优选，步骤(3)中，所述轧制一定厚度范围在1.9-6.0mm之间。
上述技术方案，作为优选，步骤(5)中，卷材经过一定轧制后，在4.0-6.0mm厚度均匀化退火工艺为：炉气温度升至200℃-250℃，保持时间1-5小时；而后炉气温度以5-8℃/min提升至400-450℃，保持时间10-14小时；然后炉气温度以5-8℃/min提升至580-610℃，待卷材温度达到550-600℃时，调整炉气温度为550-600℃并保温10-20小时。
上述技术方案，作为优选，步骤(5)中，卷材经过一定轧制后，在4.0-6.0mm厚度均匀化退火工艺为：炉气温度升至200℃-220℃，保持时间3-4小时；而后炉气温度以5-8℃/min提升至400-420℃，保持时间11-13小时；然后炉气温度以5-8℃/min提升至580-610℃，待卷材温度达到550℃-600℃时，调整炉气温度为550℃-600℃并保温10-20小时。
上述技术方案，作为优选，步骤(8)中，所述在线退火采用在线连续式退火方式，带材开卷后输送进入不完全密封的温度均匀性高(±3℃)的特殊退火炉并行进式连续退火处理，退火温度范围400-450℃，带材在线行进速度范围为10-20m/min。
上述技术方案，作为优选，步骤(8)中，所述在线连续退火线中拉矫延伸率在0.01-0.04％，拉矫张力130-140KN，连续退火炉内张力2.40-2.60KN，卷取张力在14-18N/mm2之间。
上述技术方案，作为优选，步骤(8)中，所述在线连续退火线中拉矫延伸率在0.012-0.030％，拉矫张力133-140KN，连续退火炉内张力2.45-2.55KN，卷取张力在15-17N/mm2之间。
上述技术方案，作为优选，步骤(9)中，采用粗糙度为0.1-1.0μm的毛化钢辊轧制，轧制成品厚度为1.0-2.0mm
上述技术方案，作为优选，步骤(9)中，所述毛化轧制至成品预留轧制量为8-12％，采用粗糙度0.2-0.5μm的毛化钢辊正常轧制。
上述技术方案，作为优选，步骤(10)中，所述拉伸率在0.3-1.0％之间，控制板型达标，表面质量良好。
本发明的有益效果：
本发明对铸轧3003合金进行成分优化设计，并设计带材的生产工艺流程，经过熔炼、快速铸轧、高温均匀化处理、冷轧、在线退火以及精整等工序的合理配合，该铸轧法兼具利用快速铸轧技术与提高Ti含量来提高铸轧晶粒细化程度；利用特色均匀化退火，获得充分长大的晶粒与减少偏析情况；利用在线连续退火处理线二次退火，使再结晶充分而不易让晶粒长大，带材处理时间充分合理，整体均匀性和一致性好；利用毛化钢辊轧制，使带材表面强度高，综合性能好；相对于热轧法生产的3003合金带材，该法得到的最终产品具备与热轧法3003合金产品近似的强度和深冲性能，相对其他铸轧法生产的产品具有延展性、均匀性和一致性更好的特点，带材产品的抗拉强度达到130-160MPa，且制备方法极大简化工艺流程，较大幅度减少生产时间，提高了生产成品率与资源利用率，有效地降低了生产成本。
附图说明
图1为实施例1的铝合金铸锭金相图；
图2为实施例1的铝合金均匀化后金相图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例及附图对本发明做进一步的说明。
本发明的工艺线路：熔炼→铸轧→冷轧I→高温均匀化处理→精整I→冷轧II→精整II→在线退火→冷轧III→精整III。
实施例1
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.10％，Fe：0.55％，Si：0.20％，Cu：0.06％，Ti：0.05％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.75；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述快速铸轧电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.05％；
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至4.0mm；
(4)精整I：使用重卷机清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：在退火炉中高温均匀化退火，温度为550℃，时间为20h；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(7)精整II：使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行在线完全退火，退火温度400℃，带材行进处理速度前三分之二为18mm/s，后三分之一为13m/s，最终处理结果为O态铝合金；
(9)冷轧III：在冷轧机上先冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(10)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经本实施例制备的铝合金带材抗拉强度138MPa，制耳率2.0％，各向异性差异小。
如图1所示，为本实施例的铝合金铸锭金相图，由图1可知，铸轧态基体中第二相颗粒分布不均匀、体积较大但数量少，不同区域第二相的大小存在较大差异，晶界不清晰，这是由于激冷使大部分Mn元素固溶在Al基体中，部分相来不及凝固而聚集成团块状相。
如图2所示，为本实施例的铝合金均匀化后金相图，由图2可知，均匀化过程使过饱和相大量析出细小第二相，晶界聚集物扩散，但仍然存在块状聚集相，第二相主要呈现为点状、条状和不规则椭球状，其中点状颗粒相为(AlMnFe)、(AlMnFeSi)等复合相，大块状相主要是(AlMnFe)等相，条状与不规则椭球状相主要是(AlMnFeSi)等相。
实施例2
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.15％，Fe：0.50％，Si：0.27％，Cu：0.07％，Ti：0.05％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝1.85；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述快速铸轧电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.05％；
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至4mm；
(4)精整I：使用重卷机清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：在退火炉中高温均匀化退火，温度为550℃，时间为20h；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(7)精整II：使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行在线完全退火，退火温度450℃，带材行进处理速度前三分之二为18mm/s，后三分之一为13m/s，最终处理结果为O态铝合金；
(9)冷轧III：在冷轧机上先冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(10)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经本实施例制备的铝合金带材综合抗拉强度142MPa，制耳率2.5％。
实施例3
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.10％，Fe：0.55％，Si：0.20％；Cu：0.06％，Ti：0.05％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.75；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述快速铸轧电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.05％；
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至4mm；
(4)精整I：使用重卷机清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：在退火炉中高温均匀化退火，温度为580℃，时间为15h；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(7)精整II：使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行在线完全退火，退火温度450℃，带材行进处理速度前三分之二为18mm/min，后三分之一为13m/min，最终处理结果为O态铝合金；
(9)冷轧III：在冷轧机上冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(10)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经本实施例制备的铝合金带材综合抗拉强度138MPa，制耳率2.2％。
实施例4
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.09％，Fe：0.57％，Si：0.20％，Cu：0.07％，Ti：0.10％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％，余量为Al；其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.85；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.66％。
所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理；所述铝液除气温度700-720℃，过滤温度690-710℃，加入铝钛硼丝速度为200mm/min，Ti含量在铝钛硼丝加入前控制在0.04％，Ti含量最终控制在0.08％。
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为7.0mm且宽度任意可调的铸轧带材；所述快速铸轧的上辊或下辊采用铜辊套，所述快速铸轧的铸轧轧辊速度控制在1200mm/min，铸轧区55mm，前箱温度在680℃，出入铜辊套温差3℃，出入钢辊套温差2℃，卷取张力7000Kg。
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至3.0mm；
(4)精整I：使用重卷机进行第一次清洗切边，单边切20mm；
(5)均匀化处理：卷材经过轧制后，在4.0mm厚度均匀化退火处理：炉气温度升至200℃，保持时间5小时；而后炉气温度以8℃/min提升至450℃，保持时间10小时；然后炉温气温度以8℃/min提升至610℃，待卷材温度到达550℃时，调整炉气温度为550℃并保温20小时。
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧，预留20％成品冷轧加工率；
(7)精整II：使用重卷机进行第二次清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行行进式在线退火，退火温度为350℃，带材在线行进速度为5m/min；所述在线连续退火线中拉矫延伸率在0.01％，拉矫张力130KN，连续退火炉内张力2.40KN，卷取张力在14N/mm2。
(9)冷轧III：将在线退火处理后的带材冷轧，预留5-10％成品冷轧加工率，成品采用粗糙度为0.1μm的毛化钢辊轧制，轧制成品厚度为1.0mm。
(10)精整III：拉矫、清洗并纵切，在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在2.0％，切成成品宽度的要求大小。
经本实施例制备的铝合金带材综合抗拉强度135MPa，制耳率2.0％。
实施例5
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.25％，Fe：0.48％，Si：0.26％，Cu：0.08％，Ti：0.07％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％，余量为Al；其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝1.85；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.73％。
所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理；所述铝液除气温度700-720℃，过滤温度690-710℃，加入铝钛硼丝速度为400mm/min，Ti含量在铝钛硼丝加入前控制在0.06％，Ti含量最终控制在0.05％。
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.5mm且宽度任意可调的铸轧带材；所述快速铸轧的上辊或下辊采用铜辊套，所述快速铸轧的铸轧轧辊速度控制在2000mm/min，铸轧区70mm，前箱温度在700℃，出入铜辊套温差6℃，出入钢辊套温差5℃，卷取张力8000Kg。
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至6.0mm；
(4)精整I：使用重卷机进行第一次清洗切边，单边切20mm；
(5)均匀化处理：卷材经过轧制后，在6.0mm厚度均匀化退火处理：炉气温度升至250℃，保持时间1小时；而后炉气温度以5℃/min提升至400℃，保持时间14小时；然后炉气温度以5℃/min提升至600℃，待卷材温度到达600℃时，调整炉气温度为600℃并保温10小时。
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧，预留15-30％成品冷轧加工率；
(7)精整II：使用重卷机进行第二次清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行行进式在线退火，退火温度为500℃，带材在线行进速度为50m/min；所述在线连续退火线中拉矫延伸率在0.04％，拉矫张力140KN，连续退火炉内张力2.60KN，卷取张力在18N/mm2。
(9)冷轧III：将在线退火处理后的带材冷轧，预留15-20％成品冷轧加工率，成品采用粗糙度为1.0μm的毛化钢辊轧制，轧制成品厚度为2.0mm。
(10)精整III：拉矫、清洗并纵切，在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.2％，切成成品宽度的要求大小。
经本实施例制备的铝合金带材综合抗拉强度135MPa，制耳率1.5％。
对比例1
采用常规Ti含量的铸轧3003合金生产，其生产工艺线路：熔炼→铸轧→冷轧I→高温均匀化处理→精整I→冷轧II→精整II→在线退火→冷轧III→精整III。
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.10％，Fe：0.55％，Si：0.20％；Cu：0.06％，Ti：0.02％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.75；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述快速铸轧电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.02％；
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：在冷轧机上冷轧至4.0mm；
(4)精整I：使用重卷机清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：在退火炉中高温均匀化退火，温度为550℃，时间为20h；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(7)精整II：使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)在线退火：使用连续式热处理线进行在线完全退火，退火温度450℃，带材行进处理速度前三分之二为18mm/min，后三分之一为13m/min，最终处理结果为O态铝合金；
(9)冷轧III：在冷轧机上先冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(10)拉矫、清洗并纵切：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经该方法制备的铝合金带材抗拉强度146MPa，制耳率2.5％。产品抗拉强度偏高，晶粒较粗大，深冲拉伸时会产生明显纹路。
对比例2
铸轧后经过高温均匀化处理，冷轧至1.9mm直接普通退火，其生产工艺线路：熔炼→快速铸轧→冷轧I→精整I→冷轧II→精整II→普通退火→冷轧III→精整III。
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.10％，Fe：0.55％，Si：0.21％，Cu：0.06％，Ti：0.05％，Zn≤0.03％，Cr≤0.03％；其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.62；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述动力电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.05％；
(2)快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：将铸轧带材轧制4.0mm；
(4)精整I：在重卷机上清洗切边，单边切20mm；
(5)高温均匀化处理：在退火炉中高温均匀化退火，温度为550℃，时间为20h；
(6)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(7)精整II:使用重卷机清洗切边，单边切10mm；
(8)普通退火：在箱式退火炉中进行退火，卷材温度360℃，保持时间4小时；
(9)冷轧III：在冷轧机上先冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(10)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经该方法制备的铝合金带材综合抗拉强度150MPa，制耳率2.8％。未经过均匀化退火，仅在成品轧制前进行普通箱式炉退火，产品均匀性和延伸率差，抗拉强度高，制耳率高，不满足深冲产品原料的要求。
对比例3
铸轧后不经过高温均匀化处理，冷轧至1.9mm直接在线退火，其生产工艺线路：熔炼→快速铸轧→冷轧I→精整I→冷轧II→精整II→普通退火→冷轧III→精整III。
一种快速铸轧电池壳用铝合金带材，组分及质量百分比如下：
Mn：1.10％，Fe：0.55％，Si：0.21％，Cu：0.06％，Ti：0.05％，其他杂质单个≤0.05％，总杂质含量≤0.10％；余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si＝2.62；按照金属质量百分比相加Fe+Mn＝1.65％。
上述快速铸轧电池壳用铸轧铝合金带材的制备方法，包括如下步骤：
(1)熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，并进行精炼、除气和过滤处理。铝液除气温度700-710℃，过滤温度695-705℃，Ti含量最终控制在0.05％；
(2)快速铸轧：快速铸轧成厚度为8.0mm，宽度为1350mm的铸轧带坯；
(3)冷轧I：将铸轧带材轧制4.0mm；
(4)精整I：在重卷机上清洗切边，单边切20mm；
(5)冷轧II：在冷轧机上冷轧至1.9mm；
(6)精整II:在重卷机上清洗切边，单边切10mm；
(7)普通退火：在箱式退火炉中进行退火，卷材温度360℃，保持时间4小时；
(8)冷轧III：在冷轧机上先冷轧至1.65mm，而后毛化轧制至1.5mm；
(9)精整III(拉矫、清洗并纵切)：在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.3％，控制表面质量，并纵切成成品宽度的要求大小。
经该方法制备的铝合金带材综合抗拉强度155MPa，制耳率3.0％。未经过均匀化退火，产品均匀性和延伸率较差，产品抗拉强度高，制耳率高，不满足深冲产品原料的要求。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，上述实施例、对比例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，然其并非用以限制本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，本发明还会有各种变化和改进，因此本发明的保护范围当以权利要求书及其等效物所界定的为准。

Claims (6)

1.一种快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）熔炼：按设计铝合金的成分熔炼，所述铝合金的成分及质量百分比如下：Mn：1.00-1.25%，Fe：0.40-0.60%，Si：0.20-0.40%，Cu：0.05-0.10%，Ti：0.05-0.10%，其他杂质单个≤0.05%，总杂质含量≤0.10%，余量为Al，其中按照金属质量百分比相除Fe/Si≥1.80，按照金属质量百分比相加Fe+Mn<1.85%，并进行精炼、除气和过滤处理；
（2）快速铸轧：连续快速铸轧成厚度为6.0-8.5mm且宽度任意可调的铸轧带材；
（3）冷轧I：在冷轧机上冷轧；
（4）精整I：使用重卷机进行第一次清洗切边；
（5）均匀化处理：卷材经轧制后在4.0-6.0mm厚度均匀化退火工艺为：炉气温度升至200℃-250℃，保持1-5小时；而后炉气温度以5-8℃/min提升至400-450℃，保持10-14小时；然后炉气温度以5-8℃/min提升至580-610℃，待卷材温度到达550-600℃时，调整炉气温度为550-600℃并保温10-20小时；
（6）冷轧II：在冷轧机上冷轧，预留15-30%成品冷轧加工率；
（7）精整II：使用重卷机进行第二次清洗切边；
（8）在线退火：使用连续式热处理线进行行进式在线退火，退火温度为350-500℃，带材在线行进速度为5-50m/min；在线连续退火线中拉矫延伸率为0.01-0.04%，拉矫张力为130-140KN，连续退火炉内张力为2.40-2.60KN，卷取张力为14-18N/mm2；
（9）冷轧III：将在线退火处理后的带材冷轧，预留5-20%成品冷轧加工率，成品由毛化钢辊轧制至成品厚度；
（10）精整III：拉矫、清洗并纵切，在保证带材拉直的情况下控制拉伸率在0.2-2.0%，切成成品宽度的要求大小。
2.如权利要求1所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，铝液除气温度为700-720℃，过滤温度为690-710℃，在精炼时加入铝钛硼丝速度为200-400mm/min，Ti含量在铝钛硼丝加入前控制在0.04-0.06%之间，Ti含量最终控制在0.05-0.10%。
3.如权利要求1所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述连续快速铸轧的铸轧轧辊速度控制在800-2000mm/min，铸轧区55-70mm，前箱温度控制在680-700℃，出入铜辊套温差3-6℃，出入钢辊套温差2-5℃，卷取张力6000-8000Kg。
4.如权利要求1所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述快速铸轧的上辊或下辊采用铜辊套。
5.如权利要求1所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述轧制的厚度范围在1.9-6.0mm之间。
6.如权利要求1所述的快速铸轧电池壳用铝合金带材的制备方法，其特征在于：步骤（9）中，采用粗糙度为0.1-1.0μm的毛化钢辊轧制，轧制成品厚度为1.0-2.0mm。
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