高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的生产方法，包括对连续铸轧CC3003铝合金板材进行多道次轧制，并在轧至成品厚度后，进行在线电脉冲处理，获得晶粒组织细小均匀的高延伸铝铝箔产品。本发明专利技术不仅能生产出延伸率高，各向异性小的铝箔产品，且工艺简单、生产效率高，避免了常规加热炉再结晶退火工艺中，能耗大、单次批量灵活度低、生产周期长等问题。长等问题。长等问题。

【技术实现步骤摘要】
高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法


[0001]本专利技术属于铝合金生产工艺领域，尤其涉及一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法。

技术介绍

[0002]对于3003铝合金为Al
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Mn系合金，具有一系列优良的性能，被大量使用在翅片铝箔、包装容器，动力电池壳等领域。3003铝合金板材多采用连续铸轧法，而连续铸轧法与传统的铸锭热轧法相比，具有设备简单，花费成本少，生产周期短的特点，大大简化了铝合金板带箔产品生产流程，提高了经济效益。然而，由于在3003合金连续铸轧法生产中，铝液凝固速度极快，大量Mn元素以过饱和形式固溶于铝基体中，强烈抑制冷轧铝合金的再结晶过程，极易形成异常粗大的再结晶组织，导致铝板塑性不足。
[0003]此外，由于铸轧凝固过程中，铸轧板表层激冷区和芯部区域凝固速度相差极大，导致铸轧板表层区域铝基体中Mn固溶量远大于芯部区域，再结晶过程中极易形成表层粗大、芯部细小的分层组织。粗大而不均匀的再结晶组织，导致板材塑性较差，难以满足深冲铝材产品的要求，严重限制了其应用范围。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的目的在于提供一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的生产方法。利用高能脉冲“电子风”对金属中位错运动的促进作用，突破再结晶形核障碍，提高形核率，避免第二相析出对再结晶过程的影响，获得细小均匀的等轴晶组织。与传统热处理相比，其工艺简单，耗时短，生产过程高效环保。
[0005]技术方案：本专利技术的高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1、采用连续铸轧法生产CC3003铝合金板基板，并进行多道次轧制，将其轧制至成品厚度；
[0007]步骤2、在成品厚度铝合金箔材卷曲前，采用电脉冲装置进行高能量密度电脉冲处理，按规定速度进行卷曲，成卷后堆放。
[0008]进一步地，步骤1中，所述CC3003铝板材的含量Mn为1.0
‑
1.3wt.％，Fe为0.4
‑
0.6wt.％。
[0009]进一步地，步骤1中，所述连续铸轧法的常温轧制道次总压缩率大于90％，每一道次的压缩率为10
‑
20％。
[0010]进一步地，步骤2中，所述电脉冲装置包括高输出脉冲电源、传输电路和电极辊。
[0011]进一步地，电极辊材质为紫铜等高电导率中等硬度的铜及铜合金，电极辊间隔为10
‑
20m。
[0012]进一步地，步骤(2)中，所述电脉冲处理采用双脉冲放电方式，电流密度为8
‑
10A/mm2，脉冲占空比为20
‑
50％，脉冲频率控制在500
‑
1000Hz。
[0013]进一步地，步骤(2)中，卷取机卷曲速度为0.05
‑
0.1m/s。
[0014]专利技术原理：CC3003铝板材在连铸连轧过程中，铝液凝固速度极快，大量Mn元素以过饱和形式固溶于铝基体中，导致冷轧板在退火时，产生强烈的再结晶与含Mn第二相析出的交互作用，极易形成异常粗大的再结晶组织。
[0015]电脉冲具有自热效应以及非热效应又称电迁移效应，两者共同作用下可促进位错运动，降低再结晶激活能，在较低温度实现再结晶过程，避免铝基体中过饱和Mn元素脱溶析出第二相对再结晶过程的影响。此外，高能脉冲还可促进亚晶界位错的迁移，加速再结晶动力学，可以迅速实现再结晶形核和长大，显著提高再结晶形核率，减小再结晶晶粒尺寸。
[0016]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：
[0017]1、在同等轧制形变量下，与常规再结晶退火工艺相比，使用本生产方法下的再结晶温度显著降低，且电脉冲退火属于自热过程大大降低热交换损失能量。
[0018]2、生产方法电脉冲处理在常温条件下进行，工业环境简单。
[0019]3、生产方法中电脉冲处理时长在100s内，耗时极短，且通过轧制在线处理工艺，将轧制与电脉冲退火相结合具有工艺简单、效率极高、能量损耗低的优势。
[0020]4、生产方法相较于传统退火处理细化晶粒，大大提高了延伸率。
[0021]5、在线处理可根据产品不同性能要求，分卷进行，便于灵活激动地组织排产。
附图说明
[0022]图1是本专利技术的电脉冲处理装置及在线轧制电脉冲装置示意图；
[0023]图2是实施例1电脉冲退火后的EBSD图片；
[0024]图3是对比例1常规退火处理后的EBSD照片。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0026]实施例1：
[0027]1)连续铸轧制得含Mn:1.0％，Fe:0.6％，厚度5.05mm的CC3003铝板材；
[0028]2)将CC3003铸轧板在常温下轧制，成品厚度0.45mm，每一道次的压下率为20％，总压下率为92％。
[0029]3)将轧制后的铝箔材进行在线电脉冲处理，电脉冲参数为：双脉冲，方波，电流密度10A/mm2，脉冲频率500Hz，占空比为50％，卷曲速度：0.1m/s。
[0030]4)电脉冲处理完成后，进行空冷，所得铝箔材抗拉强度为120MPa，延伸率32％，可见该方法生产的铝箔材具有高强度和良好的塑性。铝箔材的EBSD显微结构如图2所示，可见脉冲处理可以迅速实现完全再结晶过程，晶粒形貌以细小的等轴晶为主，细化晶粒。
[0031]实施例2：
[0032]1)将含Mn量1.13％、厚度5.02mm的cc3003铝板材表面清理，常规炉580℃到温放样，均质化处理10h。
[0033]2)将均质板材常温轧制工艺轧制制成铝箔材，厚度0.45mm，每一道次的压下率为20％，总压下率为91％。
[0034]3)将轧制后的铝箔材在常温条件下进行电脉冲处理，电脉冲参数为：单脉冲，电流
密度12A/mm2，脉冲频率500Hz，占空比为30％，卷曲速度：0.1m/s。
[0035]4)电脉冲处理完成后，进行空冷，所得铝箔材抗拉强度为121MPa，延伸率30％。
[0036]实施例3：
[0037]1)将含Mn量1.13％、厚度5.02mm的cc3003铝板材表面清理，常规炉580℃到温放样，均质化处理10h。
[0038]2)将均质板材常温轧制工艺轧制制成铝箔材，厚度0.45mm，每一道次的压下率为20％，总压下率为91％。
[0039]3)将轧制后的铝箔材在常温条件下进行电脉冲处理，电脉冲参数为：双脉冲，电流密度8.9A/mm2，脉冲频率800Hz，占空比为30％，卷曲速度：0.05m/s。
[0040]4)电脉冲处理完成后，进行空冷，所得铝箔材抗拉强度为118MPa，延伸率34％。
[0041]对比例1：
[0042]1)将含Mn量1.13％、厚度5.02mm的cc本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、采用连续铸轧法生产CC3003铝合金板基板，并进行多道次轧制，将其轧制至成品厚度；步骤2、在成品厚度铝合金箔材卷曲前，采用电脉冲装置进行高能量密度电脉冲处理，按规定速度进行卷曲，成卷后堆放。2.根据权利要求1所述的高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述CC3003铝板材的含量Mn为1.0
‑
1.3wt.％，Fe为0.4
‑
0.6wt.％。3.根据权利要求1所述的高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述连续铸轧法的常温轧制道次总压缩率大于90％，每一道次的压缩率为10
‑
20％。4.根据权利要求1所述的高延伸率连续铸轧CC3003铝合金箔材的制备方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂益友，黄耀华，冯静，李煜，蒋建清，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：