[发明专利]用于铝蜂窝板芯的稀土铝锰合金箔及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及铝合金材料及铝合金板材的加工领域，具体涉及一种用于铝蜂窝板芯的稀土铝锰合金箔及其制备方法。 

背景技术

蜂窝铝板材具有抗高风压、减震，隔音、保温、阻燃和强度高等优良性能，是目前各行业及建筑业首选的轻质材料。目前，我国的铝蜂窝板产量呈几何级数增长，铝锰合金箔是制造蜂窝铝板板芯的关键材料，而铝锰合金箔的生产方式一直采用的轧制过程主要是使用热轧坯料和冷箔轧加工。由于铝锰合金属于不可热处理强化合金，锰具有一定的强化作用，随着锰含量的增加，合金强度提高，但锰在铝中的溶解度较小，主要以MnAl6的形式分布在铝基体中形成腐蚀核心。其锰含量过高，将析出粗大的MnAl6相，易造成不均匀腐蚀及偏析。并且目前一般采用热轧坯料生产铝蜂窝板芯用铝锰合金箔，该方法的热轧坯料加工环节工艺需经过熔铸过程（包括配料、熔化、精炼、铸造、铣面、均匀化处理）及热轧过程等环节，其加工周期长，且加工成本高。 

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种晶粒均匀、不会产生晶间腐蚀、偏析现象及高强度的铝蜂窝板芯用稀土铝锰合金箔。 

本发明的目的之二在于提供一种生产周期短、加工成本低的连续铸轧法生产铝蜂窝板芯用稀土铝锰合金箔的制备方法。 

本发明的目的是这样实现的：一种用于铝蜂窝板芯的稀土铝锰合金箔，以Al-Mn系合金为基础，所述稀土铝锰合金箔的化学成份质量百分比为：Si：≤0.3%、Fe：≤0.6%、Cu：0.12~0.18%、Mn：1.1~1.4%、La：0.10-0.25%、Mg: ≤0.01%、Zn：≤0.03%、Ti：≤0.05%、余量为Al。 

优选的技术方案为，所述稀土铝锰合金箔的化学成份质量分数为：Si：0.18~0.26%、Fe：0.40~0.55%、Cu：0.13~0.17%、Mn：1.15~1.35%、La：0.13-0.23%、Mg: ≤0.01%、Zn：≤0.03%、Ti：≤0.05%、余量为Al。 

上述元素在铸轧、均匀化退火过程中发挥各自的作用。 

Si可降低锰在铝中的溶解度，Si在本发明铝锰合金中形成金属间化合物T相（Al10Mn2Si），使合金的塑性降低。当硅含量不高时（约0.1%以上）可出现共晶体α＋T＋Si，但当Fe≥0.2%，且Fe≥Si时，合金的裂纹倾向性急剧下降。 

Fe对本发明电解电容器专用铝锰合金的组织有二个影响：其一，只要有微量的Fe存在，就将显著地降低Mn在铝中的溶解度，使晶内偏析减小，因此提高Fe含量可以防止本发明铝锰合金退火后出现粗大晶粒组织；其二，Al6Mn中的锰原子可以被铁原子置换一半而形成化合物（FeMn）Al6，使本发明铝锰合金的强度和塑性降低。 

Cu一部分固溶于铝基体中，一部分以金属间化合物CuAl2 的形式析出。铜的电极电位高于铝的。固溶的铜及CuAl2成为腐蚀核心。铜具有一定的强化作用。铜含量一般选择在0．05％～0．2％范围内时，是非常有益的。Cu能降低晶界与晶内电位差，可抑制沿晶开裂趋势，改善合金抗应力腐蚀性能。 

Mn在铝中的溶解度较小，主要以MnAl6的形式分布在铝基体中形成腐蚀核心。锰含量过低，析出的化合物MnAl6少；锰含量过高，将析出粗大的MnAl6相。Mn能提高铝的再结晶温度，并能显著细化再结晶晶粒，Mn固溶于铝中，可提高再结晶温度20~100℃，并通过Mn Al6弥散质点阻碍再结晶晶粒长大，Mn Al6是与Al-Mn固溶体相平衡的相，它除了能提高合金的强度，细化再结晶晶粒外另一重要作用就是能溶解杂质铁。形成Al6（Fe、Mn），减少FeAl3针状化与Al-Mn固溶体相平衡的相合物对力学性能的影响，保持合金的塑性。锰具有一定的强化作用，随着锰含量的增加，合金强度提高。 

Mg能提高合金强度，细化再结晶组织，但会降低退火半成品的表面光泽度。同时由于Mg极易与Si形成MgSi2相，这时Fe在合金中形成（Fe Mn）Al6对合金是有害的。故本发明电解电容器专用合金中Mg含量应控制在0.01%的范围内。 

Zn会降低合金的抗蚀性，因此，锌应控制在≤0.03%的范围内。 

Ti是铝合金中常用的添加元素，以AlTi5B丝状形式加入Al熔体，形成Al3Ti和B2Ti相化合物，成为结晶时的非自发核心，起细化铸轧组织作用，在再结晶退火过程中，起二次再结晶晶粒形核作用，有利合金塑性的提高。