專利名稱:一種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及ー種純鐵及鐵合金箔材的成型技術(shù),具體是指ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法;屬于金屬材料極薄板料軋制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鐵箔通常指鐵厚度小于150 μ m的薄片帶,它主要應(yīng)用于電子電器エ業(yè)及包裝材料領(lǐng)域。相對(duì)于其他箔材鐵箔主要有機(jī)械強(qiáng)度高,高的磁導(dǎo)率、良好的磁吸收能力和電磁波屏蔽能力,高熔點(diǎn)、耐火性能好,良好的防潮性能,表面上很容易涂粘合劑和涂料等優(yōu)點(diǎn)。目前,鐵箔主要制造エ藝為電沉積及軋制,電沉積エ藝雖可生產(chǎn)超薄、寬鐵箔,但它生產(chǎn)鐵箔僅為鐵元素的沉積,對(duì)于有特殊功能需求的鐵合金難以適用,且電沉積內(nèi)電解氯化物對(duì)環(huán)境污染也較大。另,2011年5月11日公開了ー種羰基化制取鐵箔的方法,公開號(hào)為CN102051431A,其采用海綿鐵與一氧化碳在合成釜內(nèi)羰化反應(yīng)制得鐵箔,但存在設(shè)備復(fù)雜、單次出品量小、相對(duì)成本高等缺點(diǎn)。而軋制作為薄板帶材ー種高效優(yōu)質(zhì)加工方式,其在尺寸精度、板形、平整度及表面質(zhì)量等方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。在普通兩輥、四輥軋機(jī)中,由于軋機(jī)最小可軋厚度及最大軋制カ等因素影響,目前國(guó)內(nèi)普通冷軋車間能生產(chǎn)薄帶鋼板最小厚度極限約為180 μ m左右,寶鋼采用二次冷軋機(jī)組也僅軋出約80 μ m厚度的帶鋼。對(duì)于極薄料現(xiàn)主要采用二次冷軋機(jī)組、多輥甚至二十輥可逆式精軋機(jī),由此軋制厚度越薄成本越高。另,還有采用異步軋制的方法冷軋成6(Γ 00μπι厚極薄硅鋼帶的研究。但多輥軋機(jī)、異步軋機(jī)都存在投資大、設(shè)備復(fù)雜,普通エ廠車間難以配置的問題,且軋制極限厚度一般難以接近50 μ m,開發(fā)ー種普通冷軋機(jī)可制備鐵箔的軋制エ藝意義重大。將待加工材料分厚薄疊置,并將其應(yīng)用于普通同步冷軋機(jī)中軋制制出箔帶,檢索還未見有此相關(guān)的專利及報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,提供ー種エ藝簡(jiǎn)單、操作方便、制備的鐵箔尺寸精度高、板形良好、平整度及表面質(zhì)量好的疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,包括下述步驟第一歩,原材料選擇及預(yù)處理選取厚度不同、大小形同的兩種鉄片,對(duì)第一厚鐵片進(jìn)行回復(fù)退火,第一薄鐵片進(jìn)行再結(jié)晶退火;然后,對(duì)第一厚鉄片的ー個(gè)面及第一薄鉄片的兩面進(jìn)行光亮化處理;在第一厚鉄片及第一薄鉄片已光亮化處理的表面涂抹潤(rùn)滑材料;最后,按厚/薄/厚的順序?qū)⒌谝缓疋熎c第一薄鐵片已光亮化處理的表面相對(duì),疊置在一起組成第一疊片,將第一疊片四角固定;第二步,冷軋將第一歩所得第一疊片進(jìn)行道次壓下率為15 40%的多道次冷軋,得到箔片。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述冷軋,當(dāng)累積壓下率需超過40-60%時(shí),停止軋制,打開第一疊片取出減薄后的第一薄鉄片,將第一薄鐵片定義為第二薄鉄片,且配置與第二薄鉄片長(zhǎng)寬尺寸相同的第二厚鉄片,所述第二厚鉄片表面進(jìn)行光亮化處理并涂抹潤(rùn)滑材料后與第二薄鐵片按厚/薄/厚的順序疊置在一起組成四角固定的第二疊片;將所述第二疊片進(jìn)行道次壓下率為15 40%的多道次冷軋,得到箔片。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述冷軋累積總壓下量為20-90%ο本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述鐵片選自純鐵、電エ純鐵、鐵鎳合金中的至少ー種;厚鐵片厚度為I. (Γ5. 0mm,薄鐵片厚度為O. 15^0. 3mm。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述第一厚鉄片或第二厚鉄片回 復(fù)退火エ藝參數(shù)為400飛00で保溫10-60分鐘,后隨爐冷卻;所述第一薄鉄片再結(jié)晶退火エ藝參數(shù)為85(Tl050°C保溫10-60分鐘,后隨爐冷卻。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述光亮化處理為打磨拋光或者小壓下率冷軋,光亮化處理后鐵片表面光潔度為RaO. 05-Ral. 6。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述潤(rùn)滑材料選自極壓鋰基潤(rùn)滑月旨、石星、硫化鑰中的一種。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,所述冷軋?jiān)谄胀▋奢伝蛩妮伬滠垯C(jī)上進(jìn)行;軋制道次為I飛次。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法中,疊片四角固定采用鉚接固定或膠粘固定;膠粘固定采用502膠。本發(fā)明ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,所述箔片厚度為3(Γ150 μ m,厚度偏差小于±5 μ m。本發(fā)明由于采用上述エ藝方法,運(yùn)用厚薄兩種鐵片組成的疊層結(jié)構(gòu),將各疊層分別熱處理及接觸面潤(rùn)滑處理,疊置后直接送入同步冷軋機(jī)減薄,調(diào)節(jié)壓下率與軋制道次,制備出鐵箔片,在疊層的接觸面間涂抹潤(rùn)滑材料,以利于兩疊層的相對(duì)變形運(yùn)動(dòng);打開疊層取出減薄后的箔片,而軋制過的厚鐵片經(jīng)再次冷軋減薄后可作為下ー批疊軋組合的薄片原料。采用此方法軋制的箔片可利用普通的兩輥或四輥軋機(jī)即可完成,具有效率高、方便節(jié)能、低成本等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)厚片進(jìn)行回復(fù)退火可使其在冷加工后在基本保持加工硬化狀態(tài)的條件下降低內(nèi)應(yīng)力,防止下一歩加工的變形并可限制疊層結(jié)合面粗糙度的發(fā)展;而薄片的再結(jié)晶退火則可使其擁有最佳塑性狀態(tài),而利于薄片向極薄厚度的軋制;疊層間涂覆潤(rùn)滑材料可降低相對(duì)摩擦系數(shù),使軋制過程中中間薄片的靜水壓力増大,而拉應(yīng)カ減小,這樣減小了裂紋產(chǎn)生概率;厚薄疊層同時(shí)軋制又減小了軋機(jī)薄片的最小可軋厚度及減小薄片的軋制力。采用此エ藝方法可軋制厚度達(dá)50 μ m、厚度偏差±5 μ m以內(nèi)鐵箔,且該鐵箔尺寸精度高、板形良好、平整度及表面質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。
附圖I為本發(fā)明的厚薄鐵片疊層的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖;附圖2為本發(fā)明實(shí)施例I所軋制出厚度為48 μ m的純鐵箔截面。從圖2可看出,純鐵箔兩面平行度良好,厚度偏差為±3 μ m,表面粗糙度為RaO. 8。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例g在進(jìn)ー步說明本發(fā)明,而非限制本發(fā)明。實(shí)施例I :選取尺寸為O. 2X 100X 500mm的純鐵一片,尺寸為4. OX 100X 500mm的純鐵兩片;將O. 2mm厚的純鐵片置于真空爐內(nèi)1050°C +IOmin進(jìn)行再結(jié)晶退火,4. Omm厚的純鐵片置于真空爐內(nèi)500°C +30min進(jìn)回復(fù)退火;對(duì)薄鐵片兩面及厚鐵片的一面進(jìn)行2000金相砂紙打磨,使其表面粗糙度達(dá)到RaO. I ;再在薄鐵片兩面涂抹石墨,并按照4. O純鐵-O. 2純鐵-4. O純鐵次序疊置此三個(gè)純鉄片,且保證疊層接觸面為光亮處理后表面;將此疊層組合片頭尾鉚合,采用兩輥軋機(jī),進(jìn)行兩次30%的壓下率冷軋減?。卉埡蠼忾_疊層組,取出薄純鐵片,此時(shí)的薄鐵片厚度約為95 μ m。又將此95 μ m厚度的鐵箔作為薄鐵片重復(fù)一次上述加工過程,使累積總壓下率為76%,得到厚度為48 μ m的鐵箔,此鐵箔兩表面平行度良好,厚度偏差在 ±3 μ m以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到RaO. 8。實(shí)施例2 選取尺寸為O. 15X 100X 500mm的DT4電エ純鐵一片,尺寸為2. OX 100X 500mm的
DT4電エ純鐵兩片;將0. 15mm厚的電エ純鐵片置于真空爐內(nèi)950°C +20min進(jìn)行再結(jié)晶退火,2. Omm厚的電エ純鐵片置于真空爐內(nèi)550°C +20min進(jìn)行回復(fù)退火;對(duì)薄鐵片兩面及厚鐵片的一面進(jìn)行拋光機(jī)處理,使其表面粗糙度達(dá)到RaO. 05 ;再在薄鉄片兩面涂抹極壓鋰基潤(rùn)滑脂,并按照2. O鐵-O. 15鐵-2. O鐵次序疊置此三個(gè)鐵合金片,且保證疊層接觸面為光亮處理后表面;將此疊層組合片頭尾鉚合,采用四輥軋機(jī),進(jìn)行兩次20%的壓下率冷軋減?。卉埡蠼忾_疊層組,取出薄純鐵片,此時(shí)的薄鐵片厚度約為95 μ m。又將此95 μ m厚度的鐵箔作為薄鐵片重復(fù)一次上述加工過程,使累積總壓下率為59%,得到厚度為60 μ m的DT4電エ純鐵箔,且鐵箔兩表面平行度良好,厚度偏差在±3 μ m以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到Ral. O。實(shí)施例3 選取尺寸O. 25X 100X500mm的鐵鎳合金一片,尺寸I. 0X100X500_的鐵鎳合金兩片;將O. 25mm厚的鐵鎳合金片置于真空爐內(nèi)850°C +60min進(jìn)行再結(jié)晶退火,I. Omm厚的鐵合金片置于真空爐內(nèi)600°C +20min進(jìn)行回復(fù)退火;疊置前選用光面冷軋機(jī),分別對(duì)厚薄兩種鐵片進(jìn)行20%壓下率的冷軋減薄,使鐵鎳合金兩面軋出粗糙度優(yōu)于Ral. 6的光滑表面;再在薄鐵片兩面涂抹石墨,并按照I. O鉄-O. 25鐵-I. O鐵次序疊置此三個(gè)鐵鎳合金片;將此疊層組合片四角采用502膠粘合,采用四輥軋機(jī),進(jìn)行兩次35%的壓下率冷軋減?。卉埡蠼忾_疊層組,取出薄純鐵片,此時(shí)的薄鐵片厚度約為100 μ m。又將此厚度IOOym鐵箔作為薄鐵片重復(fù)一次上述加工過程,使累積總壓下率為82%,得到厚度為40 μ m的鐵鎳合金箔片,此鐵鎳合金箔兩表面平行度良好,厚度偏差在± 2 μ m以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到Ral. 6。實(shí)施例4:選取尺寸為O. 3X 100X 500mm的純鐵一片,尺寸為5. OX 100X 500mm的DT4電エ純鐵兩片;將O. 3 mm厚的純鐵片置于真空爐內(nèi)1000°C +20min進(jìn)行再結(jié)晶退火,5· O mm厚的電エ純鉄片置于真空爐內(nèi)450°C +30min進(jìn)回復(fù)退火;對(duì)薄鐵片兩面及厚鉄片的一面進(jìn)行2000金相砂紙打磨,使其表面粗糙度達(dá)到RaO. I ;再在薄鐵片兩面涂抹硫化鑰,并按照5. O電エ純鐵-O. 2純鐵-5. O電エ純鐵次序疊置此三個(gè)鐵片,且保證疊層接觸面為光亮處理后表面;將此疊層組合片頭尾鉚合,采用兩輥軋機(jī),進(jìn)行兩次40%的壓下率冷軋減??;軋后解開疊層組,取出薄純鐵片,此時(shí)的薄鐵片厚度約為108 μ m。又將此108 μ m厚度的鐵箔作為薄鉄片重復(fù)一次上述加工過程,使累積總壓下率為87%,得到厚度為39 μ m的純鐵箔,此純鐵箔兩表面平行度良好,厚度偏差在±3 μ m以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到RaO. 8。實(shí)施例5 選取尺寸為O. 2X 100X 500mm的DT4電エ純鐵一片,尺寸為3. OX 100X 500mm的鐵鎳合金兩片;將O. 2 mm厚的電エ純鐵片置于真空爐內(nèi)950°C +20min進(jìn)行再結(jié)晶退火,2. Omm厚的鐵鎳合金片置于真空爐內(nèi)550°C +20min進(jìn)行回復(fù)退火;對(duì)薄鐵片兩面及厚鐵片的一面選用絨布進(jìn)行拋光機(jī)處理,使其表面粗糙度達(dá)到RaO. 05 ;再在薄鐵片兩面涂抹極壓鋰基潤(rùn)滑脂與石墨的混合物,并按照3. O鐵-O. 2鐵-3. O鐵次序疊置此三個(gè)鐵合金片,且保證疊層接觸面為光亮處理后表面;將此疊層組合片頭尾鉚合,采用兩輥冷軋機(jī),進(jìn)行四次15%的壓下率冷軋減薄;軋后解開疊層組,取出薄純鐵片,此時(shí)的薄鉄片厚度約為104μπι,累積總 壓下率達(dá)到48%。得到厚度為104 μ m的DT4電エ純鐵箔,其兩表面平行度良好,厚度偏差在±3 μ m以內(nèi),表面粗糙度達(dá)到Ral. 2。
權(quán)利要求
1.一種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,包括下述步驟 第一歩,原材料選擇及預(yù)處理 選取厚度不同、大小形同的兩種鉄片,對(duì)第一厚鐵片進(jìn)行回復(fù)退火,第一薄鐵片進(jìn)行再結(jié)晶退火;然后,對(duì)第一厚鉄片的ー個(gè)面及第一薄鉄片的兩面進(jìn)行光亮化處理;在第一厚鉄片及第一薄鉄片已光亮化處理的表面涂抹潤(rùn)滑材料;最后,按厚/薄/厚的順序?qū)⒌谝缓疋熎c第一薄鐵片已光亮化處理的表面相對(duì),疊置在一起組成第一疊片,將第一疊片四角固定; 第二步,冷軋 將第一歩所得第一疊片進(jìn)行道次壓下率為15 40%的多道次冷軋,得到箔片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述冷車し當(dāng)累積壓下率需超過40-60%時(shí),停止軋制,打開第一疊片取出減薄后的第一薄鉄片,將第一薄鉄片定義為第二薄鉄片,且配置與第二薄鉄片長(zhǎng)寬尺寸相同的第二厚鉄片,所述第ニ厚鉄片表面進(jìn)行光亮化處理并涂抹潤(rùn)滑材料后與第二薄鐵片按厚/薄/厚的順序疊置在一起組成四角固定的第二疊片;將所述第二疊片進(jìn)行道次壓下率為15 40%的多道次冷軋,得到箔片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述冷軋累積總壓下量為20-90%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述鐵片選自純鐵、電エ純鐵、鐵鎳合金中的至少ー種;厚鐵片厚度為I. (Γ5. O mm,薄鐵片厚度為O.15 O. 3 mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述第一厚鉄片或第二厚鉄片回復(fù)退火エ藝參數(shù)為40(T60(TC保溫10-60分鐘,后隨爐冷卻;所述第一薄鐵片再結(jié)晶退火エ藝參數(shù)為85(Tl050°C保溫10-60分鐘,后隨爐冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述光亮化處理為打磨拋光或者小壓下率冷軋,光亮化處理后鐵片表面光潔度為RaO. 05-Ral. 6。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述潤(rùn)滑材料選自極壓鋰基潤(rùn)滑脂、石墨、硫化鑰中的ー種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述冷軋?jiān)谄胀▋奢伝蛩妮伬滠垯C(jī)上進(jìn)行;軋制道次為I飛次。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的ー種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于疊片四角固定采用鉚接固定或膠粘固定;膠粘固定采用502膠。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-9任意一項(xiàng)所述的一種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,其特征在于所述箔片厚度為3(Γ 50 μ m,厚度偏差小于±5 μ m。
全文摘要
一種疊層法同步冷軋鐵箔的制備方法,屬于軋制技術(shù)領(lǐng)域。此方法選取厚薄兩種鐵片若干件,厚夾薄片組成一疊層結(jié)構(gòu);軋前對(duì)各疊層材料分別進(jìn)行熱處理,并在疊層間涂抹潤(rùn)滑材料;將此組合疊層結(jié)構(gòu)送入普通兩輥或四輥軋機(jī)冷軋減薄,選擇適當(dāng)?shù)膲合侣始败堉频来渭纯蓪⒈¤F片減薄為所需厚度的鐵箔。采用疊層法同步冷軋鐵箔克服了其他制備法效率低、環(huán)境污染大、設(shè)備復(fù)雜及成本高等缺點(diǎn),其適用于純鐵及鐵合金等材料的極薄料制備。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單、操作方便、制備的鐵箔尺寸精度高、板形良好、平整度及表面質(zhì)量好;具有效率高、方便節(jié)能、低成本等優(yōu)點(diǎn),適于工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)B21B1/40GK102688885SQ20121019348
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者楊益航, 林高用, 柳華炎, 王德志, 陳點(diǎn)點(diǎn) 申請(qǐng)人:中南大學(xué)