电解电容器用强立方织构高纯铝箔的冷轧润滑方法

摘要

一种电解电容器用强立方织构高纯铝箔的冷轧润滑方法。本发明在冷轧过程中采用高摩擦系数冷轧润滑剂，摩擦系数为0.15－0.3，大道次变形时摩擦系数用下限，小道次变形时摩擦系数用上限。本发明的优点在于采用摩擦系数高于常规冷轧的润滑剂，控制铝箔轧制变形状态及表层轧制织构组态，在铝箔表层形成具有立方取向的晶体微区，为成品退火提供了形成立方织构晶粒的核心，从而获得强立方织构电解电容器铝箔，并不对现有的生产流程造成全局性影响，有利于现有生产厂家使用，提高产品质量。

说明书

[技术领域]本发明涉及有色金属加工领域，是一种生产电解电容器用强立方织构高纯铝箔的冷轧变形状态、织构组态的控制方法及相应的润滑剂摩擦系数选用原则即电解电容器用强立方织构高纯铝箔的冷轧润滑方法。

[背景技术]不断发展的电子工业对中、高压电解电容器的需求量迅速增长，近10年来，通过引进和开发，目前国内的铝箔腐蚀生产线已在40条以上，由于制造中、高压电解电容器的高纯铝箔要求立方织构含量在90％以上，很难满足该技术指标，强立方织构高纯铝箔仍然依赖进口。

提高铝电解电容器用高纯铝箔立方织构的含量是提高比电容的有效办法，高纯铝箔立方织构的含量受成形工艺的影响。目前通行的工艺路线是：熔炼-铸造-热轧-冷轧-退火。各工序的工艺方法与参数不同都会影响成品中立方织构的含量。已有的研究证实了控制高纯铝的成份、热轧工艺、冷轧变形量、冷轧道次变形量及成品退火工艺对成品中立方织构的含量都有影响。

控制纯铝成份，特别是Fe、Si的含量，目的是减少杂质元素对成品退火时形成立方织构的阻碍作用；控制热轧工艺是为了获得成品退火前高的立方织构核心；控制冷轧道次变形量是为了使冷轧时轧件高度方向上变形均匀(CN：1069431A)，为成品退火获得立方织构打下基础；控制成品退火是为了最终让轧制织构尽可能地转化成立方织构。

以上方法忽略了高纯铝冷轧不均匀变形在轧件高度方向上取向分布的特点与退火时形成立方晶粒间的相互关系：高纯铝使用高摩擦系数冷轧润滑剂时形成的表面剪切层织构组态特点为含有大量的立方(或绕板法向旋转立方)取向晶体微区，而低摩擦系数冷轧时则没有该特点；电解电容器用强立方织构高纯铝箔退火时立方取向晶粒会优先在立方(或绕板法向旋转立方)取向晶体微区形核并长大。

[发明内容]本发明的目的在于用具有高摩擦系数的冷轧润滑剂解决电解电容器铝箔冷轧生产中变形状态及表层织构组态的控制难题及相应的冷轧润滑措施，提高电解电容器用高纯铝箔的立方织构。本发明的主要内容为电解电容器的高纯铝箔冷轧生产中变形状态及表层织构组态的控制方法及冷轧润滑剂的选用原则。

本发明包括熔炼、铸造、热轧、冷轧、退火等工艺过程，并在冷轧过程中采用高摩擦系数冷轧润滑剂，本发明所指的高摩擦系数冷轧润滑剂是指摩擦系数为0.15-0.3的润滑剂，大道次变形时摩擦系数用下限，小道次变形时摩擦系数用上限。

在合适的压下制度及较低摩擦系数冷轧润滑剂的作用下，高纯铝的冷轧织构主要为Cu、S、Bs织构，Cu和S织构明显强于Bs织构，Cu和S织构有利于立方织构的形成机理是：在互补的两个Cu织构微区间存在一个立方过渡带，该立方过渡带退火时优先形成立方织构的核心并长大形成立方织构晶粒。S织构与立方织构有40°<111>对应关系，退火时立方织构可在S织构微区优先长大并形成立方织构晶粒。在采用高摩擦系数润滑剂冷轧时形成的表层剪切结构中有大量立方(或绕板法向旋转立方)取向晶体微区，依据上述立方织构的形成机理，这些晶体微区在退火时会优先形成立方织构核心并长大形成立方取向晶粒。作为铝电解电容器用高纯铝箔要求立方织构高的实质是：铝箔中晶粒的{100}晶面在腐蚀后形成的表面积最大。而立方织构是指晶体的{100}晶面平行于生产铝箔时的轧制面，<100>晶向平行于生产铝箔时的轧制方向。晶体中立方织构的多少可以用多种方法来检测。通常有取向分布函数法(ODF法)，电子背散射图谱(EBSD或EBSP)，极图或反极图法，晶面衍射强度法，腐坑法等。其中极图法，晶面衍射强度法，蚀坑法测定的实质都是晶面的信息。因此这些方法经常用来评定电解电容器用高纯铝箔的质量。本发明使用的检测方法为ODF。

本发明的优点在于采用摩擦系数高于常规冷轧的润滑剂，控制铝箔轧制变形状态及表层轧制织构组态，在铝箔表层形成具有立方(或绕板法向旋转立方)取向的晶体微区，为成品退火提供了形成立方织构晶粒的核心，从而获得强立方织构电解电容器铝箔，并不对现有的生产流程造成全局性影响，有利于现有生产厂家使用，提高产品质量。

[附图说明]

图1：本发明工艺流程图；

图2：使用摩擦系数为0.25的冷轧润滑剂(8道次)铝箔成品ODF图；

图3：使用摩擦系数为0.12的冷轧润滑剂(10道次)铝箔成品ODF图；

图4：使用摩擦系数为0.3的冷轧润滑剂(10道次)铝箔成品ODF图；

图5：使用摩擦系数为0.12的冷轧润滑剂(8道次)铝箔成品ODF图；

图6：使用摩擦系数为0.15的冷轧润滑剂(8道次)铝箔成品ODF图；

[具体实施方式]

1：按照图1中说明的工艺路线，热轧板坯为7.0mm，采用1#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.12，现场使用的冷轧润滑剂)和2#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.30)分别按相同的压下制度(10道次)冷轧成0.11mm厚的硬态铝箔，退火后ODF检测立方织构的强弱(附图3、附图4)发现采用2#冷轧润滑剂的立方织构f(g)_MAX＝288.7，1#冷轧润滑剂的立方织构f(g)_MAX＝87.1。

2：按照图1中说明的工艺路线，热轧板坯为7.0mm，采用1#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.12)、3#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.15)和4#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.25)分别按相同的压下制度(8道次)冷轧成0.11mm厚的硬态铝箔，退火后ODF检测立方织构的强弱(附图2、5、6)，立方织构f(g)_MAX分别为：

1#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.12)，f(g)_MAX＝77.63；

3#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.15)，f(g)_MAX＝281.35；

4#冷轧润滑剂(摩擦系数为0.25)，f(g)_MAX＝282.86；

上述两个实施例均证实在相同冷轧压下制度下，采用摩擦系数为0.15-0.3的冷轧润滑剂轧制电解电容器铝箔获得的立方织构高于采用现有冷轧润滑剂的。