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3003Al-Mn铝合金由于其具有良好的耐蚀性、机械加工成形性能、局部腐蚀特性及力学性能等优点,被广泛应用于制造电解电容器用阴极铝箔。传统的生产阴极铝箔的方法是采用金属铸锭重熔及热轧等多道序工艺,生产过程繁琐、浪费能源。近年来随着技术的进步,生产阴极铝箔逐渐利用高温电解铝液直接铸轧的短流程生产工艺。用电解铝液直接铸轧生产3003阴极铝箔与传统方法相比:省去了铝锭的铸造和重熔工序,提高了生产效率;减少铝液铸成铝锭过程中铝的损失和铝锭二次重熔过程铝的烧损,将节省大量能源;并且工艺流程简单、设备投资少及产品成本低廉。但采用电解铝液直接铸轧生产时仍存在一些技术难题:电解铝液温度过高,结晶时有效形核率低,同时铸轧冷却速度较快,3003铝合金中的Mn元素来不及析出,以过饱和状态保留在固溶体中,造成组织中第二相粗大和晶粒粗大、不均匀。其后果是大量的粗大第二相粒子会造成阴极铝箔化学腐蚀形貌不均匀,导致比电容降低;另外,粗大的晶粒也会使材料表面腐蚀时出现腐蚀分层现象,使比电容降低。为了解决上述问题,本文试图通过研究并优化电解铝液直接铸轧阴极铝箔的热处理工艺,以改善铝箔的内部组织、提高铝箔性能,使其达到甚至超过传统工艺生产阴极铝箔的比电容。本文利用带偏光的电子显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析方法及力学性能及腐蚀性能测试等手段,系统研究了均匀化退火及再结晶退火对电解铝液直接铸轧生产3003阴极铝箔组织与性能的影响。结果表明,电解铝液直接铸轧出的7.2mm厚板坯,由于铝液温度高、铸轧速度快,Mn元素来不及析出,以过饱和状态保留在固溶体中,从而产生很大的晶内偏析。因此组织中存在大量针片状FeAl3相,尺寸约为3-4μm;部分短棒状MnAl6及(Fe,Mn)Al6相,尺寸约为2μm;少量圆颗粒状Al(Fe,Mn)Si相,尺寸约为1μm。铸轧板坯经过2道次轧制得到厚度为4.0mm的冷轧板。与铸轧板坯相比,组织中部分第二相被轧碎,粗大针片状第二相明显减小、减少,但部分被轧碎的第二相形态棱角分明。组织中晶粒沿轧制方向被拉长完全呈现为纤维状。经过均匀化退火后,Mn元素从过饱和固溶体中析出,形成大量细小且弥散分布的圆颗粒状Al(Fe,Mn)Si相、短棒状MnAl6相及(Fe,Mn)Al6相,粗大针片状FeAl3相几乎消失。Mn与Fe在相的形成过程中极易相互置换,所以析出的Mn元素又置换出针片状FeAl3相中的部分Fe,从而形成了大量短棒状的(Fe,Mn)Al6相。冷轧板轧制到0.4mm厚度进行再结晶退火时,发现经过均匀化退火后的冷轧板进行再结晶退火与未经均匀化退火进行再结晶退火相比:完全再结晶温度由430℃降低为300℃;完全再结晶晶粒由170μm减小为150μm;再结晶温度区间由410-430℃变为260-300℃;完全再结晶时的抗拉强度由130Mpa变为120Mpa,伸长率由20.9%提高到29.2%。经过均匀化退火使Mn元素从过饱和固溶体中析出,形成大量细小、均匀的第二相,可以促进再结晶形核,提高形核率,并且在晶粒长大过程中起到钉扎作用,从而细化晶粒。同时Mn原子能显著提高铝合金再结晶温度,均匀化退火后Mn元素析出,降低了再结晶温度,并且低温再结晶速度小,扩大了再结晶区间。均匀化退火Mn原子从固溶体中析出,降低了合金的滑移变形抗力,从而强度降低、塑性升高。经过均匀化退火及再结晶退火的阴极铝箔,比电容为500μF/cm2,达到一般传统方法生产阴极铝箔的比电容,抗拉强度也不低于传统方法生产的阴极铝箔。