CN115247239B - 一种动力电池壳用铝合金带材及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金带材生产技术领域,公开了一种铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材及其生产方法,通过前期成分调整以节约合金成本,将均匀化退火移至初次冷轧之后,初次冷轧压下率为40%~60%;其次,再经过进一步冷轧后,再进行二次均匀化退火,对晶粒尺寸进一步优化;然后在二次均匀化退火后,进一步进行冷轧,直至目标厚度;在冷轧至目标厚度后,最后进行成品退火。通过采用合理的成分设计,并加入一定量的稀土元素作为改质剂,以降低铝液中的夹杂物含量及大小,通过两步退火及冷轧工艺保证其基体晶粒均匀,以使动力电池外壳铝合金拥有更好的性能,生产的动力电池外壳用铝合金具有强度高、深冲性能好、成本低等优点。
Description
技术领域
本发明属于铝合金带材生产技术领域,尤其涉及一种铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材及其生产方法。
背景技术
目前,我国新能源汽车产业得到了高速的发展,自2018年起,新能源汽车产销量连续三年位居全球新能源汽车产销第一大国,新能源汽车销量约占全球50%。新能源汽车的轻量化具有提升续航里程、节能减排等作用,是汽车的核心技术之一,也是新能源汽车的核心竞争力,轻量化材料的应用则是新能源汽车轻量化的重中之重。随着新能源汽车的迅速发展,动力电池壳用材料正面临着一系列新的技术突破和重大发展机遇。动力电池的特殊性能和运行环境,对电池壳体的强度、性能均提出了更高的要求。动力电池壳用材料在电池增大容积、减薄壳体厚度的前提下,进一步要求降低材料成本,同时具有优良的抗高温蠕变能力和良好的成型性、深冲性能等冷加工性能。铝合金材料具有密度小、耐蚀性优良、散热性较好以及适度的可焊性、适中的强度、良好的深冲性能等特点,契合了动力电池材料轻量化的要求,可用于大量制造、生产新能源汽车动力电池的壳体。
尽管现有的动力电池壳用铝合金国家标准(GB/T33824-2017)已严于同牌号铝合金的相应性能要求,并增加了制耳率、杯凸值等性能指标,但动力电池特殊的应用环境,在成型性、深冲性能等方面提出了更高的要求,必须对动力电池壳用铝合金的成分设计、铸轧、冷轧、退火等工艺进行重新设计和开发,以满足当前新形势下对动力电池壳用铝合金的性能要求。
现有动力电池外壳一般采用3003铝合金,具有良好的导电、导热、耐腐蚀及易加工性能。现有的3003铝合金大多采用热轧工艺生产,由此造成了电池外壳用3003铝合金生产周期长,生产工艺复杂,成本高等不足。铸轧流程与传统连铸+热轧具有不同的热历史,铸轧流程为铝板带铸造与热轧的一步成型。由此,在采用铸轧流程生产铝板带时,产品夹杂含量大、针孔率和孔隙度较高、晶粒大小不均、深冲性能差。
为解决上述问题,现有技术一CN108642353A-一种汽车发动机用铝合金及其制备方法-公开一种汽车发动机用铝合金,其特征在于,其按质量分数包括以下组分:Mg:0.02~0.08%、Ti:0.12~0.2%、V:0.12~0.2%、Zr:0.1~0.2%、Cu:2.5~3.2%、Cr:0.1~0.18%、Si:0.1~0.15%、Ni:0.1~0.15%、Cd:0.06~0.12%、Sr:0.02~0.06%、La:0.08~0.15%、Ce:0.05~0.12%,其余为Al及不可避免的杂质。
所述汽车发动机用铝合金的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按质量分数称取金属材料,先将铝锭加入熔炼炉中熔融,然后加入剩余金属材料进行熔炼,经浇注和挤压成型,得到铸锭;
S2、将铸锭热处理,得到汽车发动机用铝合金。
S1中,先将铝锭加入熔炼炉中,在785~795℃熔融,然后加入剩余金属材料,在815~825℃熔炼1~1.5h,经浇注和挤压成型,得到铸锭。
S1中,先将铝锭加入熔炼炉中,在788~792℃熔融,然后加入剩余金属材料,在818~822℃熔炼1.2~1.4h,经浇注和挤压成型,得到铸锭。
S2中,将铸锭置于220~240℃保温2~3h,再升温至330~350℃保温1~1.5h,然后水冷至室温,静置1~1.5h,再在-140~-135℃保温3~5min,然后以1~2℃/min的升温速度升温至室温,静置4~5h,再在70~80℃水浴中静置1~1.5h,得到汽车发动机用铝合金。
S2中,将铸锭置于225~235℃保温2.2~2.8h,再升温至335~345℃保温1.2~1.4h,然后水冷至室温,静置1.2~1.4h,再在-138~-136℃保温3.5~4.5min,然后以1~2℃/min的升温速度升温至室温,静置4.2~4.8h,再在72~78℃水浴中静置1.2~1.4h,得到汽车发动机用铝合金。
现有技术二CN108642354A-一种汽车发动机用耐高温抗腐蚀铝合金型材及其制备方法-1.一种汽车发动机用耐高温抗腐蚀铝合金型材,其特征在于,由铝合金基体和包覆在铝合金基体表面的涂层组成,铝合金基体按质量分数包括以下组分:Cu:2.5~3.5%、Mn:0.32~0.56%、Cr:0.3~0.4%、Zr:0.12~0.22%、B:0.1~0.2%、Be:0.08~0.15%、Mg:0.1~0.2%、Zn:0.1~0.2%、Si:0.25~0.4%、Fe:0.1~0.25%、Ti:0.12~0.28%、Ni:0.08~0.15%、V:0.05~0.15%、La:0.08~0.14%、Eu:0.02~0.08%、Er:0.06~0.12%,其余为Al及不可避免的杂质。
铝合金基体中,Cu、Zr、La之间的质量分数满足以下关系式:1.55%≤0.5×wCu+0.8×wZr+wLa≤1.90%,其中,wCu、wZr、wLa分别为Cu、Zr、La的质量分数。
铝合金基体中,Cu、Mn、Cr之间的质量分数满足以下关系式:0.3%≤wCu+wMn+wCr≤0.5%,其中,wCu、wMn、wCr分别为Cu、Mn、Cr的质量分数。
涂层的原料按重量份包括:25~40份TiC、15~25份NiO、10~20份TiO2。
一种所述汽车发动机用耐高温抗腐蚀铝合金型材的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将铝锭加入熔炼炉中熔融,然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,检测各组分含量后浇注,经挤压成型,得到铸锭;
S2、将铸锭热处理,得到铝合金基体;
S3、将铝合金基体清洗后预热,经等离子熔覆得到涂层铝合金基体,再经热处理,得到汽车发动机用耐高温抗腐蚀铝合金型材。
S1中,将铝锭加入熔炼炉中,升温至765~800℃使之熔融,然后将剩余各原料加入熔炼炉中熔融,检测各组分含量后降温至560~575℃,浇注,经挤压成型,得到铸锭。
S2中,将铸锭置于290~310℃下保温1.5~2.5h,再升温至400~420℃,保温3~3.5h,然后降温至180~200℃,保温0.5~1h,水冷至室温,静置2~3h,得到铝合金基体。
S3中,将铝合金基体清洗后预热至80~100℃,经等离子熔覆得到涂层铝合金基体,然后将涂层铝合金基体置于140~155℃下保温3.5~4h,再升温至190~210℃,保温0.5~1h,然后空冷至室温,得到汽车发动机用耐高温抗腐蚀铝合金型材。
现有技术三CN103966487A-锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺-公开一种锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺,其特征是:其组合物及其重量百分比如下:
Cu0.20~0.30%,Fe0.20~0.25%,Mg0.90~1.20%,Si0.70~0.80%,Mn 0.06~0.10%,Cr0.15~0.22%,Ti0.02%,Zn≤0.05%,Al-Cu中间合金0.50~0.75%,Al-Fe中间合金2.00~2.50%,Al-Si中间合金3.50~4.00%,Al-Mn中间合金0.60~1.00%,Al-Cr中间合金3.00~4.40%,Al-Ti中间合金0.20%,余量为Al;
所述的Al-Cu中间合金,为Cu含量40%的中间合金;
所述的Al-Fe中间合金,为Fe含量10%的中间合金;
所述的Al-Si中间合金,为Si含量20%的中间合金;
所述的Al-Mn中间合金,为Mn含量10%的中间合金;
所述的Al-Cr中间合金,为Cr含量5%的中间合金;
所述的Al-Ti中间合金,为Ti含量10%的中间合金;
铝合金铸棒的制备方法:
(1)熔炼
将组合物Al、Cu、Fe、Si、Mn、Cr、Ti、Zn、Al-Cu中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Ti中间合金按以上所述重量比置入到熔炼炉内,加入所述的中间合金时,将中间合金置于原铝锭之上;当所有原料经熔炼熔化后,再加入0.90~1.20%的Mg,使用搅拌设备将炉内的熔液搅拌均匀,然后使用冶金除渣装置进行除渣后,即制成铝合金熔液;
(2)精炼和静置
将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内,使用氩气或氮气将2号熔剂粉喷入铝合金熔液中进行精炼,2号熔剂粉的加入量是铝合金液重量的1.5‰;然后再用氩气或氮气精炼30分钟,同时向静置炉内加入Al-Ti-B熔丝原料,Al-Ti-B熔丝原料的加入重量比是铝合金熔液重量的1.7‰;精炼过程完成后,使用冶金除渣装置对铝合金熔液再进行除渣处理;
所述的2号熔剂粉由组合物KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2、BaCl2混合而成,组合物的重量百分比为KCl32~40%,NaCl≤8%,CaCl2≤8%,MgCl238~46%,BaCl25~8%;
(3)铸造成型
将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置30min,并将静置炉内的温度保持在735℃~745℃之间;然后将上述铝合金熔液通过热顶式铸造机进行铸造成型,可制成铝合金铸棒;再将铝合金铸棒经过均匀化退火和冷却程序的处理后,即制成锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)由于动力电池壳用3003铝合金在电池增大容积、减薄壳体厚度的前提下,进一步要求降低材料成本,同时具有优良的抗高温蠕变能力和良好的成型性、深冲性能等冷加工性能。通常为了保证动力电池壳用3003铝合金的性能,采用了连铸+热轧流程生产,由此使动力电池壳用3003铝合金生产流程复杂,生产周期较长,生产成本较高。
(2)铸轧流程采用铝合金铸造+轧制一步成型,由此造成铸轧板坯产品夹杂含量大、针孔率和孔隙度较高、晶粒大小不均、深冲性能差等缺陷,由此限制了采用铸轧流程来生产动力电池壳用3003铝合金;
(3)动力电池壳用3003铝合金在强度、深冲性能、制耳率、杯凸值等方面都比普通3003铝合金要求更高,由此动力电池壳用3003铝合金在合金加入种类,加入量等均较普通3003铝合金多,造成了动力电池壳用3003铝合金的合金成本较高。
解决以上问题及缺陷的难度为:动力电池壳用3003铝合金对抗高温蠕变能力、成型性、深冲性能都提出了很高的要求,但是由于铸轧流程固有的缺陷使得采用铸轧流程生产的动力电池壳用3003铝合金成品率低,产品缺陷多。由此,采用铸轧流程大批量生产动力电池壳用3003铝合金难度非常大,必须对现有铸轧后生产工艺进行改进,由原有的二次冷轧改为三次冷轧,配合相应的退火工艺,并在此基础上重新设计其成分,加入稀土元素以进一步优化3003组织,提高其综合性能。
解决以上问题及缺陷的意义为:采用本发明,可以大幅提高铸轧流程生产动力电池壳用铝合金3003的综合性能及成品率,使3003的生产过程更加稳定,可以有效解决采用铸轧流程生产动力电池壳用铝合金3003过程中遇到的性能要求与生产工艺不匹配、成品率低、成本高等缺点。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材生产方法。
本发明是这样实现的,一种动力电池壳用铝合金带材的组成成份包括:
Fe:0.3%~0.5%,Si:0.1%~0.2%,Mn:0.5%~1%,Mg:0.01%~0.1%,Cu:0.1%~0.2%,Zn:0.05%~0.1%,Ti:0.015%-0.3%,Re:0.1%~0.3%,其余为铝。
本发明的另一目的在于提供一种动力电池壳用铝合金带材的生产方法,所述动力电池壳用铝合金带材的生产方法包括:
1)按照铝合金的组成成份进行配比原料;
2)按照熔炼温度控制要求进行温度控制;
3)采用Al-5Ti-1B丝在线晶粒细化;
4)采用氮气双转子除气方式进行在线除气;
5)对铝液进行在线过滤;
6)采用铝合金结晶器,生产铸轧板坯,并进行打磨;
7)生产出的铸轧板坯,进行初次冷轧;
8)经过初次冷轧后进行初次均匀化退火;
9)初次均匀化退火后进行二次冷轧;
10)二次冷轧后,铝卷进行二次均匀化退火;
11)经二次退火后,将铝卷冷轧至成品厚度,进行成品退火。
进一步,步骤2)中,所述熔炼温度控制要求为:熔炼温度750±15℃,预补料温度>670℃,补料温度755±15℃,取样温度750±15℃,喷粉精炼温度750±15℃,倒炉温度750±15℃。
进一步,步骤5)中,采用30ppi+50ppi国产陶瓷过滤板双级双室过滤或RB/RA管式过滤箱过滤铝液。
进一步,步骤6)中,采用60~100#氧化铝砂纸和200~400#水磨砂纸竖向打磨,打磨后无凹凸手感。
进一步,步骤7)中,所述初次冷轧的轧制速度为130~180m/min,开轧料温度≤60℃,轧制油温度35℃~45℃,初次冷轧压下率为40%~50%。
进一步,步骤8)中,所述初次均匀化退火的温度为550~600℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
进一步,步骤9)中,所述二次冷轧的轧制速度为180~200m/min,开轧料温度≤60℃,轧制油温度35℃~45℃,二次冷轧压下率为30%~40%。
进一步,步骤10)中,所述二次均匀化退火的退火温度为500~550℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
进一步,步骤11)中,所述成品退火的退火温度为400℃~480℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:
本发明通过合理的成分设计保证了铝板的力学性能,通过在铝液中添加稀土元素使得熔炼过程中铝液得到净化,大幅降低了铸轧坯中的夹杂物、针孔率和孔隙度。同时,通过将冷轧阶段分为三部分,在均匀化退火前采用初次冷轧,增加应变积累,由此在随后的均匀化退火过程中,使再结晶更充分,晶粒更加均匀。通过三阶段冷轧及两次均匀化退火,充分利用均匀化退火过程中的再结晶机制,使晶粒尺寸更加均匀,大幅提高铝卷的深冲性能。通过以上方法,使动力电池壳用铝合金3003的深冲性能r值由0.3左右提高至0.6以上,以适应更为复杂的成型工艺。
根据本发明生产的低成本动力电池外壳用3003铝合金具有强度高、深冲性能好、成本低等优点。在原有的动力电池外壳用3003铝合金合金加入量较多,本发明的基本思路为在原有的强、塑性机制的基础上,通过轧制及退火工艺的改进增加了细晶强化机制,同时对析出强化过程中析出粒子析出程度进行控制,提高其析出强化效率,第三,通过本发明提供的方法,可使动力电池外壳用3003铝合金的深冲性能大幅度提高,满足复杂成型工艺。由此,本发明通过前期成分调整以节约合金成本,在冷轧及退火阶段进行了创造性的调整。首先,将均匀化退火移至初次冷轧之后,初次冷轧压下率为40%~60%;其次,均匀化退火后再经过进一步冷轧后,再进行二次均匀化退火,对晶粒尺寸进一步优化;第三,在二次均匀化退火后,进一步进行冷轧,直至目标厚度;第四,在冷轧至目标厚度后,最后进行成品退火,以保证最终性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材生产方法的流程图。
图2是本发明实施例提供的铸轧板金相组织的效果图。
图3是本发明实施例提供的初次冷轧后金相组织的效果图。
图4是本发明实施例提供的均匀退火后金相组织的效果图。
图5是本发明实施例提供的二次冷轧后金相组织的效果图。
图6是本发明实施例提供的成品板金相组织的效果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材生产方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的铸轧流程生产动力电池壳用铝合金带材生产方法包括:
S101,按照铝合金的组成成份进行配比原料;
S102,按照熔炼温度控制要求进行温度控制;
S103,采用Al-5Ti-1B丝在线晶粒细化;
S104,采用氮气双转子除气方式进行在线除气;
S105,对铝液进行在线过滤;
S106,采用铝合金结晶器,生产铸轧板坯,并进行打磨;
S107,生产出的铸轧板坯,进行初次冷轧;
S108,经过初次冷轧后进行初次均匀化退火;
S109,初次均匀化退火后进行二次冷轧;
S110,二次冷轧后,铝卷进行二次均匀化退火;
S111,经二次退火后,将铝卷冷轧至成品厚度,进行成品退火。
下面结合实施例对本发明进一步进行描述。
实施例1:按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.35%,Si:0.15%,Mn:0.75%,Mg:0.05%,Cu:0.15%,Zn:0.07%,Ti:0.025%,Re:0.03%,其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃~760℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8.5mm,初次冷轧至4.5mm,均匀化退火温度:590℃,均匀化对火时间:20h,二次冷轧至2.5mm,二次均匀化退火温度540℃,二次均匀化退火时间为20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间18h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 110 | 60 | 38 | 3 | 0.65 |
实施例2:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Mg:0.08%,Cu:0.18%,Zn:0.07%,Ti:0.028%,Re:0.03%,其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在760℃将铝液倒入静置炉,静置时间为40min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,初次冷轧至4mm,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,,二次冷轧至2.5mm,二次均匀化退火温度540℃,二次均匀化退火时间为20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 130 | 65 | 35 | 4 | 0.63 |
实施例3:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Mg:0.06%,Cu:0.18%,Zn:0.07%,Ti:0.02%,Re:0.03%,其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,初次冷轧至4.5mm,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 120 | 55 | 45 | 3 | 0.64 |
比较例1:按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.15%,Si:0.1%,Mn:0.45%,Mg:0.01%,Cu:0.1%,Zn:0.02%,Ti:0%,Re:0%。
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,初次冷轧至4.5mm,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 90 | 45 | 35 | 5 | 0.32 |
比较例2:按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.5%,Si:0.3%,Mn:0.8%,Mg:0.05%,Cu:0.4%,Zn:0.08%,Ti:0.08%,Re:0%,
在原料熔炼后,熔炼温度在780℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,初次冷轧至4.5mm,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 160 | 70 | 20 | 8 | 0.25 |
比较例3:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Mg:0.06%,Cu:0.18%,Zn:0.07%,Ti:0.02%,Re:0.03%,其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,无初次冷轧,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 120 | 55 | 40 | 6 | 0.4 |
比较例4:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Cu:0.18%,Zn:0.07%,其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,无初次冷轧,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 80 | 45 | 40 | 6 | 0.5 |
比较例5:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Mg:0.06%,Cu:0.18%,Zn:0.07%其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,无初次冷轧,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 90 | 55 | 36 | 4 | 0.6 |
比较例6:
按照铝合金的组成成份进行配比原料,Fe:0.45%,Si:0.2%,Mn:0.75%,Mg:0.06%,Cu:0.18%,Zn:0.07%,Ti:0.02%其余为铝;
在原料熔炼后,熔炼温度在740℃将铝液倒入静置炉,静置时间为50min,使铝液中的夹杂物充分上浮,采用氩气进行净化处理。
铸轧坯厚度:8mm,无初次冷轧,均匀化退火温度:580℃,均匀化对火时间:20h,成品厚度:1.0mm,成品退火温度:450℃,退火时间20h。
合金状态 | 抗拉强度(MPa) | 屈服强度(MPa) | 延伸率(%) | 制耳率(%) | r值 |
3003-O | 90 | 65 | 33 | 4 | 0.5 |
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,所述动力电池壳用铝合金带材的组成成份包括:
Fe:0.3%~0.5%,Si:0.1%~0.2%,Mn:0.5%~1%,Mg:0.01%~0.1%,Cu:0.1%~0.2%,Zn:0.05%~0.1%,Ti:0.015%-0.3%,Re:0.1%~0.3%,其余为铝;
一种用于所述的动力电池壳用铝合金带材的生产方法包括:
1)按照铝合金的组成成份进行配比原料;
2)按照熔炼温度控制要求进行温度控制;
3)采用Al-5Ti-1B丝在线晶粒细化;
4)采用氮气双转子除气方式进行在线除气;
5)对铝液进行在线过滤;
6)采用铝合金结晶器,生产铸轧板坯,并进行打磨;
7)生产出的铸轧板坯,进行初次冷轧;
8)经过初次冷轧后进行初次均匀化退火;
9)初次均匀化退火后进行二次冷轧;
10)二次冷轧后,铝卷进行二次均匀化退火;
11)经二次退火后,将铝卷冷轧至成品厚度,进行成品退火。
2.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤2)中,所述熔炼温度控制要求为:熔炼温度750±15℃,预补料温度>670℃,补料温度755±15℃,取样温度750±15℃,喷粉精炼温度750±15℃,倒炉温度750±15℃。
3.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤5)中,采用30ppi+50ppi国产陶瓷过滤板双级双室过滤或RB/RA管式过滤箱过滤铝液。
4.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤6)中,采用60~100#氧化铝砂纸和200~400#水磨砂纸竖向打磨,打磨后无凹凸手感。
5.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤7)中,所述初次冷轧的轧制速度为130~180m/min,开轧料温度≤60℃,轧制油温度35℃~45℃,初次冷轧压下率为40%~50%。
6.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤8)中,所述初次均匀化退火的温度为550~600℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
7.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤9)中,所述二次冷轧的轧制速度为180~200m/min,开轧料温度≤60℃,轧制油温度35℃~45℃,二次冷轧压下率为30%~40%。
8.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤10)中,所述二次均匀化退火的退火温度为500~550℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
9.如权利要求1所述的动力电池壳用铝合金带材,其特征在于,步骤11)中,所述成品退火的退火温度为400℃~480℃,保温15~30h,退火气氛为空气。
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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