铝合金带材的制备方法及铝合金带材与流程

【】本发明涉及铝加工，尤其是涉及一种铝合金带材的制备方法及铝合金带材。

背景技术

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背景技术：

1、随着我国电子工业的不断发展，铝基线路板得到广泛应用。铝基线路板由三层结构组成，一般包括铜箔、绝缘层和铝板。常用的铝基线路板制备工艺如下：首先对铝板进行硬质氧化，要求氧化后表面无黑线条、压坑等肉眼可见缺陷，然后在铝板上均匀涂上一层绝缘层，最后在绝缘层上覆一层微米级别厚的铜箔。

2、然而，整块铝板的厚度及平整度波动较大时，将影响整个线路板的质量，因此对铝板的表面质量及板形有极高的要求。另外，电子元器件在工作中会产生大量的热量，如铝板的厚度及平整度在电路运行时因热膨胀发生巨大变化时，会使金属化孔、线路的质量受到影响，从而使整个元件失效。传统工艺制备的牌号4047-h24的铝合金材料，强度大，但表面质量差，热膨胀系不稳定，限制了其在铝基线路板上的应用。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明实施例的目的在于提供一种铝合金带材的制备方法及铝合金带材，以解决现有的铝合金带材的热膨胀系数稳定性差，表面质量差及应用范围小的问题。

2、为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种铝合金带材的制备方法，所述铝合金带材的制备方法包括以下步骤：

3、步骤s1、按如下组分及质量百分比配料，并将配料采用半连续铸造方法制备铸锭；

4、12.50％≤si≤12.70％，fe≤0.80％，cu≤0.30％，mg≤0.10％，mn≤0.15％，zn≤0.20％，其余单元素含量＜0.05％，al余量；

5、步骤s11、按所述配料的组分及质量百分比添加元素熔炼铝液，其中，采用99.70％全铝锭加入到熔炼炉内，熔炼铝液的温度小于或等于750℃，当熔体温度达到730-750℃后，采用添加金属硅的方式配制合金si元素，当铝液的si含量达到预设目标值时，通过添加al-si中间合金的方式进行成分微调；

6、步骤s12、在所述熔炼炉内进行搅拌并扒渣，得到铝液；

7、步骤s13、将所述铝液转入保温炉内进行精炼；

8、步骤s14、精炼完成后扒渣、静置，得到精炼后的铝液；

9、步骤s15、对精炼后的所述铝液进行除气和过滤处理，得到铝锭；

10、步骤s2、将所述铝锭进行热连轧，得到厚度为6.0mm的热轧坯料；

11、步骤s3、对所述热轧坯料进行冷轧，得到厚度为1.5mm的铝卷；

12、步骤s4、对所述铝卷进行精整矫直，得到厚度为1.5mm的所述铝合金带材。

13、优选的，所述步骤s2具体包括以下步骤：

14、步骤s21、对所述铝锭进行铣削，大面铣削为20mm每面，斜面和立面铣削分别为5mm每面；

15、步骤s22、对经铣削处理的所述铝锭进行加热处理；其中，加热的金属温度为520±5℃，金属到温保温时间设定为2h；

16、步骤s23、对所述铝锭进行1+3热连轧工序进行热连轧处理，包括1机架热轧粗轧和3机架热轧精轧，且所述1+3热连轧工序中采用乳化液润滑；其中，热轧粗轧轧制21道次，热轧粗轧得到的中间坯厚度为26mm，热轧精轧的3机架轧制道次为26.0mm-16.0mm、16.0mm-9.0mm及9.0mm-6.0mm，得到轧制厚6.0mm的热轧坯料，终轧温度300-310℃。

17、优选的，通过在热轧轧辊安装之前进行离线刷痕测试，钢丝刷刷痕宽度15-17mm，尼龙刷29-31mm，机架的工作侧和驱动侧刷痕宽度偏差小于或等于2mm，热轧粗轧和热轧精轧的刷辊压力为3.8-4.2kn，热轧粗轧在11-15道次投入使用刷辊，热轧精轧出口投入使用刷辊；热轧粗轧的乳化液浓度控制在4.0-4.3％，疏水粘度控制在40-43mm2/s，te控制在15-18％，ua控制在4-5％；热轧精轧的乳化液浓度控制在7.0-7.2％，疏水粘度控制在55-59mm2/s，te控制在30-34％，ua控制在8-10％。

18、优选的，所述步骤s3具体包括以下步骤：

19、步骤s31、对所述热轧坯料进行冷轧，所述冷轧的轧制道次依次为6.0mm→4.25mm→3.0mm→2.12mm→1.5mm；其中，每道次单独轧制，每道次轧制前对所有辊系进行打磨清理，轧后放置20h以上待卷温降低到45℃以下轧制下一道次；开坯两道次使用粗糙度ra0.4μm的轧辊轧制，成品两道次使用粗糙度为ra0.28μm的轧辊轧制；

20、步骤s32、通过碱液对所述冷轧坯料进行清洗，所述碱液的ph值范围为12-13，清洗速度小于或等于80m/min。

21、优选的，所述步骤s4具体包括以下步骤：

22、通过矫直机组对所述铝卷采用纯拉伸工艺进行拉弯矫直；其中，矫直张力小于或等于1300kg，矫直延伸率为0.2-0.4％。

23、优选的，所述步骤s13中，第一次使用颗粒状精炼剂35-45kg和ar喷粉精炼30-35min，第一次精炼结束后，用al-sr合金对所述铝液进行变质处理，sr含量范围控制在0.015％-0.025％，变质结束后使用纯ar气精炼10-15min。

24、优选的，所述步骤s15中，所述铝液先经过采用氢作为保护的除气箱除气，且氢含量小于0.15ml/100gal；经除气处理后的所述铝液经过过滤箱过滤，所述过滤箱采用40ppi+60ppi过滤板实现双级过滤；最后经过滤处理后的所述铝液通过结晶器进行铸造，铸造温度670-685℃，铸造速度38-40mm/min，铸造水流量220-270l/min，得到铝锭。

25、优选的，所述制备方法还包括步骤s33、对所述冷轧坯料进行成品退火，成品退火温度为180±5℃，保温5.5h；采用氮气保护，炉内氧含量小于或等于700ppm。

26、优选的，经拉弯矫直处理后去除头料后取样，取样1000mm*1000mm的样口检测板形，满足横弯≤2mm，纵弯≤2mm。

27、第二方面，本发明提供一种铝合金带材，所述铝合金带材按质量百分比计包括如下组份：

28、12.50％≤si≤12.70％，fe≤0.80％，cu≤0.30％，mg≤0.10％，mn≤0.15％，zn≤0.20％，其余单元素含量＜0.05％，al余量；

29、所述铝合金带材由上述的铝合金带材的制备方法制成。

30、与现有技术相比，本发明中的铝合金带材的制备方法，基于现有技术的4047-h24铝合金进行改进，通过熔铸过程中对熔体进行变质处理及硅含量的严格控制，实现了材料在使用过程中热膨胀系数的稳定；通过熔铸的2次精炼工艺、双级过滤、热轧刷辊工艺、乳化液指标控制、冷轧清洗的碱洗工艺、氮气保护退火工艺、纯拉伸矫直工艺，确保了带材表面质量优良，无黑线，满足铝基线路板用4047-h24铝合金带材的表面要求；通过退火温度的精准控制实现了材料的力学性能要求，抗拉强度150～200mpa，屈服强度≥125mpa，延伸率≥3％，韦氏硬度6-10，满足客户性能要求。