铝合金箔以及铝合金箔的制造方法技术

本发明专利技术涉及成形性优异的铝合金箔以及铝合金箔的制造方法。本发明专利技术的铝合金箔具有如下组成：含有Fe：1.0质量％以上且1.8质量％以下，Si：超过0.10质量％且0.20质量％以下，Cu：0.005质量％以上且0.05质量％以下，将Mn限制在0.01质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成；在通过背散射电子衍射所得的每单位面积的结晶方位分析中，对于作为方位差在15°以上的晶粒边界的大倾角晶粒边界所包围的晶粒，平均粒径在10μm以下，且最大粒径/平均粒径≤3.0，箔厚度为30μm时的相对于轧制方向为0°、45°和90°方向上的伸长率分别在25％以上。

Aluminum alloy foil and manufacturing method of aluminum alloy foil

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金箔以及铝合金箔的制造方法
本专利技术涉及成形性优异的铝合金箔以及铝合金箔的制造方法。
技术介绍
用于食品和锂离子电池等的包装材料的铝合金箔因为是通过加压成形等而受到较大变形来成形的，所以要求其具有高伸长率。以前，作为具有高伸长率的材料，例如，使用称为1N30等的JISA1000类合金或诸如8079和8021等的JISA8000类合金的软质箔。铝合金箔多数情况下不在一个方向上变形，而进行所谓的拉伸成形(日文：張り出し成形)在多个方向上进行变形，所以针对伸长特性，通常不仅对作为伸长率值使用的轧制方向的伸长率有要求，还要求在相对于轧制方向为45°和90°方向上的伸长率也要高。近来，在电池包装材料领域等中，作为包装材料的箔变得更薄，因此需要即使箔厚度薄，也要具有高伸长率的铝合金箔。为了实现具有高伸长率的铝合金箔，已经提出了控制合金中的晶粒的方案。例如，在专利文献1中，通过将平均结晶粒径为20μm以下且当量圆直径为1.0～5.0μm的金属间化合物的数密度设定在规定量以上，使金属间化合物作为重结晶时的核生成位点起作用，使最终退火后的结晶粒径微细化。在专利文献2中提出了如下铝合金箔：在通过电子背散射分析图像法(EBSP)进行的结晶方位分析中，将具有5°以上的方位差的边界定义为晶粒边界，对于该晶粒边界所包围的晶粒，将具有晶粒的平均值D在12μm以下且超过20μm的结晶粒径的晶粒的面积比控制在30％以下。在专利文献3中，除了将平均结晶粒径和亚晶粒的平均粒径设定在规定值以下以外，还将Al-Fe化合物的分散密度设定为规定值以上。在专利文献4中，通过规定集合组织(日文：集合組織)(方位密度)来提高成形性。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/021170号公报专利文献2：国际公开第2014/034240号公报专利文献3：日本专利特开2004－27353号公报专利文献4：国际公开第2013/168606号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题但是，专利文献1中所记载的专利技术在多数情况下存在Cu的添加量最多，达到0.5质量％的问题。由于Cu是即使微量也会降低轧制性的元素，所以轧制中会存在发生边缘破裂而使箔断裂的危险。还存在平均结晶粒径也大，在将箔的厚度变薄时难以维持高成形性的可能性。在专利文献2中虽然规定了非常微细的结晶粒径，但是将具有5°以上的方位差的晶粒边界限定作为晶粒边界。而5°以上的概念混有大倾角晶粒边界和小倾角晶粒边界，而没有规定大倾角晶粒边界所包围的晶粒是否是微细的内容。专利文献3与文献1和2不同，它涉及不是电池外装箔的厚度为10μm以下的薄箔，因没经过中间退火而制得，所以其集合组织发达，无法在相对于轧制方向为0°、45°、90°的方向上获得稳定的伸长率，因此在平均结晶粒径也在10μm以上，且箔的厚度薄的情况下，无法期待得到高成形性。在专利文献4中，伸长特性不充分，强度和伸长率之间的平衡也不够。本专利技术是以上述问题为背景而完成的专利技术，作为目的之一，提供一种加工性良好且具有高伸长特性的铝合金箔。解决技术问题所采用的技术方案即，本专利技术的铝合金箔的专利技术一具有如下组成：含有Fe：1.0质量％以上且1.8质量％以下，Si：超过0.10质量％且0.20质量％以下，Cu：0.005质量％以上且0.05质量％以下，将Mn限制在0.01质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成；在通过背散射电子衍射所得的每单位面积的结晶方位分析中，对于作为方位差在15°以上的晶粒边界的大倾角晶粒边界所包围的晶粒，平均粒径在10μm以下，且最大粒径/平均粒径≤3.0，箔厚度为30μm时的相对于轧制方向为0°、45°和90°方向上的伸长率分别在25％以上。本专利技术二的铝合金箔是：在上述本专利技术一中，作为集合组织，Cu方位密度为40以下且R方位密度为30以下。本专利技术一或二的铝合金箔的制造方法，对具有专利技术一所述的组成的铝合金的铸锭进行在460℃～550℃下保持6小时以上的均质化处理，并在均质化处理后进行热轧以使轧制结束温度为230℃以上且低于300℃，在冷轧过程中进行300℃～400℃的中间退火，从冷轧开始到中间退火为止的冷轧率为30％～70％，中间退火后到最终厚度为止的最终冷轧率为97％以上。下面就本专利技术所规定的内容进行说明。·Fe：1.0质量％以上且1.8质量％以下Fe在铸造时作为Al-Fe类金属间化合物结晶，在所述化合物的尺寸大的情况下，退火时成为重结晶的位点，因此具有使重结晶晶粒微细化的效果。当Fe含量低于下限时，粗大的金属间化合物的分布密度变低，微细化的效果低，最终的结晶粒径分布也不均匀。当含量超过上限时，晶粒微细化的效果饱和或反而降低，在铸造时所生成的Al-Fe类化合物的尺寸变得非常大，箔的伸长率和轧制性降低。因此将Fe的含量设定在上述范围内。由于同样理由，优选将Fe含量的下限定为1.3质量％，上限定为1.6质量％。·Si：超过0.10质量％且在0.20质量％以下Si与Fe一起形成金属间化合物，但是在添加量多的情况下，导致化合物的尺寸粗大化，分布密度降低。当该含量超过上限时，会存在粗大结晶产物导致轧制性和伸长特性低下，进一步最终退火后的重结晶晶粒尺寸分布的均匀性降低的可能性。此外，由于Si具有促进Fe析出的效果，因此，如果过度控制Si，则Fe的固溶量变多，强烈抑制退火时的重结晶，此时大量产生原位重结晶(日文：その場再結晶)。如果最终退火时产生原位重结晶，则成为Cu方位或R方位的密度增加的原因。由于这些理由，将Si含量定为大于0.10质量％且在0.20质量％以下。·Cu：0.005质量％以上且0.05质量％以下Cu是增加铝箔的强度并降低伸长率的元素。另一方面，具有抑制冷轧中的过度加工软化的效果。当含量不到0.005质量％时，抑制加工软化的效果低，而超过0.05质量％时，伸长率明显降低。因此将Cu的含量设为上述范围。基于同样的理由，优选将Cu含量的下限定为0.008质量％，将上限定为0.012质量％。·Mn：0.01质量％以下Mn固溶在铝母相中、或/和形成非常微细的化合物，起到抑制铝的重结晶的作用。如果Mn极微量，则与Cu一样可期望抑制加工软化，而如果添加量多，则使中间退火时的重结晶以及最终退火时的重结晶延迟，难以得到微细且均匀的晶粒，另外Cu方位密度和R方位密度也增加。因此将Mn含量限制在0.01质量％以下。基于同样的理由，更优选将Mn含量的上限定为0.005质量％。另外，在积极地期望抑制加工软化的情况下，添加0.002质量％以上的Mn较为理想。·对于方位差在15°以上的大倾角晶粒边界所包围的晶粒，平均粒径在10μm以下，且最大粒径/平均粒径≤3.0软质铝箔通过晶粒变微细就可抑制变形时的箔表面粗糙，可获得高伸长率和与之相伴的高成形性。另外，该结晶粒径的影响随着箔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金箔，其具有如下组成：/n含有Fe：1.0质量％以上且1.8质量％以下，Si：超过0.10质量％且0.20质量％以下，Cu：0.005质量％以上且0.05质量％以下，将Mn限制在0.01质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成；/n在通过背散射电子衍射所得的每单位面积的结晶方位分析中，对于作为方位差在15°以上的晶粒边界的大倾角晶粒边界所包围的晶粒，平均粒径在10μm以下，且最大粒径/平均粒径≤3.0，箔厚度为30μm时的相对于轧制方向为0°、45°和90°方向上的伸长率分别在25％以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170706 JP 2017-1331131.一种铝合金箔，其具有如下组成：
含有Fe：1.0质量％以上且1.8质量％以下，Si：超过0.10质量％且0.20质量％以下，Cu：0.005质量％以上且0.05质量％以下，将Mn限制在0.01质量％以下，其余部分由Al和不可避免的杂质构成；
在通过背散射电子衍射所得的每单位面积的结晶方位分析中，对于作为方位差在15°以上的晶粒边界的大倾角晶粒边界所包围的晶粒，平均粒径在10μm以下，且最大粒径/平均粒径≤3.0，箔厚度为30μm时的相对于轧制方向为0°、45°和9...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木贵史，
申请(专利权)人：三菱铝株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP