[发明专利]一种富铁铝合金的组织控制方法

说明书

本发明属于金属材料加工工程技术领域，特别涉及一种富铁铝合金组织的控制方法。从控制板坯成分(Fe 1.10～1.80％、Si 0.10～0.15％、Cu≦0.05％、Mn≤0.05％、Ti≤0.05％、Mg≤0.005％、Zn≤0.005％、余量为Al及杂质)、铸轧晶粒组织(晶粒度为Ⅰ～Ⅱ级)、冷轧和箔轧工艺、均匀化退火，控制晶粒度为15μm～30μm，第二相为0.2μm²～0.5μm²，实现富铁铝合金的组织控制；本发明不仅较好地解决了富铁型铝箔机械性能、表面质量、可箔轧更薄形化的问题，而且使力学性能和成型性能有机结合，优化生产工艺，对提高其使用性能和降低成本上具有十分重要的意义。

技术领域

本发明属于金属材料加工工程技术领域，特别涉及一种富铁铝合金组织的控制方法。

背景技术

铝箔是厚度小于或等于0.2mm的压延铝材，它具有耐蚀、防潮、气密、遮光等优点，在世界各地广泛应用于包装、热传输、电子电器、建筑和交通运输等领域。近年来随着全球人均铝箔消费量的增加以及铝箔使用范围的不断扩大，对铝箔的要求不断的提升，如超薄、高强度高韧性、低针孔度及良好的板型，达成这些性能或技术要求对铝箔生产过程来说不易控制，而铝箔的微观组织对以上性能或技术要求的控制有决定性的作用。富铁型8系铝合金的中的铁元素可以细化晶粒，提高铝箔的强韧性，有机械性能和箔轧上的优势，可以轧至单零或双零箔，从而广泛用于包装、锂电池材料等。

铝箔的力学性能和成型性能与组织有极大的关系，良好的成型性能需要有均匀的晶粒，足够弥散的第二相分布和较为统一的尺寸及形貌，较为随机的织构，良好的表面形貌、组织内部无缺陷等一系列要求。富铁铝合金一般为8系铝合金，主要的添加元素除Fe元素外还有 Si、Cu等元素。大量的研究表明Fe元素不仅有细化晶粒的作用，同时通过第二相影响铝箔的力学性能。Fe元素在铝合金中以固溶原子或第二相的形式存在，常温下，Fe在铝合金中的固溶度十分有限，仅有0.05wt.％，大多数以含铁的第二相形式存在，铝合金中含铁的化合物一般为两种，第一种是三元(AlFeSi)相，又可分为两类，一类是铁硅原子比较高的α(AlFeSi) 相，有明显的汉字外形，在生长时与α-Al紧密的缠绕生长，不易割裂基体，另一类是铁硅原子比大约为1的β(AlFeSi)相，通常以盘片状或短棒状存在。第二种是二元AlFe相，其代表化学式为Al₃Fe，是铝铁第二相最稳定的存在形式，其余的还有大量的铝铁比不同的亚稳相。这些含Fe的第二相通过形貌、尺度、分布不仅影响铝箔的力学性能、成型性能，还决定了铝箔的针孔度。若第二相控制不当将严重影响铝箔的成品质量。此外，影响富铁铝合金组织的因素众多，如化学成分、铸造工艺、轧制工艺及热处理制度等均会对组织有较大的影响。

综上所述，提供一种简单易操作的富铁铝合金的组织控制方法，不仅较好地解决了富铁型铝箔机械性能、表面质量、可箔轧更薄形化的问题，而且使力学性能和成型性能有机结合，从而为生产企业提供优化的生产工艺，解决富铁型铝箔制备中存在的问题，对提高其使用性能和降低成本上具有十分重要的意义。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种富铁铝合金的组织控制方法，从而控制力学性能，基于微合金析出结合相变原理，从控制板坯成分、铸轧晶粒组织、冷轧和箔轧工艺、均匀化退火和最终退火制度入手，利用现有设备和优化工艺有效解决了铸轧坯料生产富铁铝合金组织控制机制，从而达到铝箔高强韧化的要求，满足铝箔作为包装、锂电池等铝箔产品的使用性要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

(1)铝合金熔炼及精炼：

控制富铁铝合金化学成分质量百分比为：Fe 1.10～1.80％、Si 0.10～0.15％、Cu≦0.05％、 Mn≤0.05％、Ti≤0.05％、Mg≤0.005％、Zn≤0.005％、余量为Al及不可避免的杂质；

各原料按照组分配料后，经熔炼、扒渣、检测、精炼、静置和除气除渣工艺流程后，得到温度为685℃～705℃之间的铝液；