铝箔加工及工艺流程张靖译.pptVIP

箔材加工 美铝－亚洲合金及产品技术培训 渤海，中国 2006 年 2月 两种公认的技术 增加新产能更便宜 过程更简单 表面质量差 合金数量有限 加工更快 伸长率更低 大而伸长的晶体结构 更复杂的过程 (更多操作) 更灵活的冶金: 热参数和合金选择 能获得最好的表面质量 更高订货至交货的时间-存货 更好的伸长率 细晶 铸轧 箔产品的铸轧加工 冷轧 Reynolds 包装箔? 工艺流程 凝固过程 晶粒大小 (凝固速度) 与半连续铸锭比较, 连续铸造材料截面薄，表现出更快的冷却速率和更小的晶粒尺寸(枝晶臂间距)，下图为半连续铸锭和3003铸轧板1/2厚度的凝固结构. 半连续铸锭沿厚度方向上晶粒尺寸的变化更大. 半连续铸造 铸轧法 粒子尺寸 对于晶粒尺寸而言, 组成物颗粒尺寸受凝固速率的影响. 下图为具有代表性的3XXX组成物颗粒. 铸轧带材的中心线偏析 铸轧带的中心线偏析是由于富溶质液相由固液态向板中心位置挤压而形成的. 大的合金凝固范围和使凝固前沿向辊缝深入的铸造条件会加剧偏析 (即, AA1145 铸轧板偏析). 连续铸轧箔料的加工 在一些重要方面铸轧料的加工与铸锭料的显著不同: 铸轧板不需铣面 (韩国的关于连续腐蚀材料的一些报道) 铸轧料可能或可能不进行均匀化 (具有代表性的厚产品不需均匀化而薄箔则 需要) 本质 有利的连续再结晶形成细晶 需要-有利 调节铸造条件和成分为了: 避免中心线偏析 组成物的均匀分布 通过轧制破碎铸态组织 限制中间退火以避免析出 中间退火的作用 热轧 合金 适用于薄箔和中等箔的合金 1200-1235-1050-1100-1145 8011-8111 高 Fe 8006, 8079, 8021, 8014, 8023, 8150,…. 适用于厚箔的合金 1050, 1100-1200 3102, 3105, 3003, 3005, 3004, 等… 某些 5XXX 8011 8006, 8014, 8150,… 高Fe合金的历史 只到70年代末才广泛应用 第一个在商业上使用的是作为高强度应用的8006 (高 Fe和Mn). 那时回收比较困难. 90年代早期欧洲市场上引入8079,是目前欧洲市场上的标准合金. 变化很小的几个相关合金 (8014, 8021, 8023, 8150..) 仅以半连续铸造产品交易，连续铸轧仅局限于8011型合金和某些8006合金. 8021型合金中添加硅的一些研究 合金强度和伸长率 合金微观结构 Al-Fe-(Mn) 合金箔的加工原理 共晶或接近共晶成分. 高固溶体和含Fe组成物颗粒. 破碎的含 Fe颗粒棒材通过轧制形成细小的弥散颗粒. 这些颗粒能够稳定晶粒帮助形成细晶. 低含量的Si强制形成最佳结构，这与8011型合金明显不同 铝箔合金成分限定 Al-Fe-Mn 合金箔的成分限定 8xxx 合金铸态微观结构 (X200) 预加热和热轧 加热是为轧制做准备 (500-530oC/2-8h). 如果合金中含Mn将会析出某些弥散相. 某些组成物会球化. 过多的时间和温度会破坏组织结构. 在可逆式轧制中尽可能的需要高的最终温度. 在靠近板材表面的地方热轧带材最可能发生再结晶. 从热轧开始就要检查表面问题. 在纵列式轧机中最终的温度要低一些，结构更多趋向于未再结晶的冷轧态，需要更好的控制最终温度－退火－自退火. 冷轧 有助于进一步破坏颗粒结构. 需要大变形量 (超过 80%). 如果可能的话避免中间退火. 轧制过程中保持卷材的温度低于 120oC 或不让材料冷却以避免“非轧制”条件 退火 晶粒尺寸 1-13 mm. 性能逐步降低 8xxx 合金箔材的优势 比传统合金如 1145 和1235具有更高的强度和伸长率，允许更高的机加速度和转换操作时更灵活. 不损失性能的情况下有可能获得更薄的产品. 细晶允许通过减少滑移面针孔和暗面起皱显著减少针孔数. 由于细化变形结构提高表面外观和均匀分布. 8079软态箔的典型性能 针孔 8 79.3 20 μm 6 77.2 12-15 μm 5 75.8 10-12 μm 4 73.8 9 μm (.00035) 3.5 73.1 7 μm (.000285) 3 72.4 7μm 伸长率 (%) 拉伸强度 (MPa) 箔料厚度 0 忽略不计 20 μm 0 20 12-15 μm 1 30 10-12 μm 2 100 9 μm (.00035) 5 400 7 μm (.000285) 10 500 7μm EMP 典型 针孔数/m2 EMP 规格 针孔数/m2 箔料厚度 Martin Saenz-Miera, Vicente Sabi?