專利名稱：：一種印刷版用鋁板基及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種變形鋁材及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種的印刷版用鋁板基及其制備方法。
背景技術(shù)：
：用鋁合金板作為板基的平版印刷版廣泛用于膠印。通常，平版印刷版緊密地粘接在印版滾筒上。平版印刷版上的圖像區(qū)域粘附有油墨，而其親水性的非圖像區(qū)域就粘附有潤版液，如此，使得油墨選擇性地分布在其相應(yīng)的圖像部分。相應(yīng)于圖像的油墨必須輸送到膠印滾筒的中間滾筒上，然后再輸送到紙等介質(zhì)上，制得印刷物品。由于中間滾筒反復(fù)施加作用力到彎曲的平版印刷版上，因此，在平版印刷版的兩個端部形成的兩個彎曲部分可能從印版滾筒上脫落。印版滾筒重復(fù)地壓膠印滾筒，上述的脫落部分就重復(fù)彎曲，因此可能產(chǎn)生平版印刷版的疲勞斷裂。而且，在曝光和顯影之后，平版印刷版一般都需在20(TC到300'C溫度下進行焙燒處理(后干燥處理)。這樣的焙燒處理，可使得圖像區(qū)域的光敏層進一步硬化，從而可以改善平版印刷版的耐印力，增加可印制的頁數(shù)，但是，焙燒處理也容易導(dǎo)致鋁板機械強度的降低。膠印技術(shù)的高速發(fā)展除了需要普通PS版外，還需要更加先進的彩色PS版、和用于高速印刷的CTP版等，因而對鋁合金板基也提出更多更高的要求如除了要求表面質(zhì)量好、尺寸精度高、板形好、電解粗面化效率高且均一性好、強度高外，同時還要求更好、更穩(wěn)定的烤板性能。為解決此類問題，業(yè)界在印刷版的鋁合金板基的合金晶粒的組分、粒徑、鐵固溶體的數(shù)量、合金的制造工藝等方面都做過改進嘗試。如申請?zhí)枮镃N200610135281.7的中國專利文件公開了一種高印刷用PS版基的制造工藝，其按以下工序步驟進行以1060、1070、1050或1052合金為原料鑄造成合金鑄錠，經(jīng)熱軋、第一次冷軋、完全退火、第二、三、四次冷軋至0.27mm，再經(jīng)拉彎矯、包裝后得到成品，據(jù)稱其表面質(zhì)量好，平整、厚度均勻，抗拉強度達到150MPa，但該文件未給出進一步的工藝數(shù)值及烤板后的強度數(shù)值。又如申請?zhí)枮镃N200510010005.3的中國專利文件公開了一種印刷用PS版基用鋁板的制造方法，該方法的步驟是.a、按照重量份數(shù)比A1:98、Si:<1.0、Fe:0.31.0、Cu:0.03、Zn:0.03、Mg:0.03、Ti:0.05的比例將上述合金成分混合后在溫度為720800。C的條件下熔煉；b、.在溫度為69075(TC的條件下鑄造成合金鑄錠；c.、在溫度為500610。C的條件下使鑄錠均勻化退火；d.、在溫度為400540。C的溫度下進行熱軋；e、由9.0mm冷軋至0.7mm;f、在溫度為300'C50(TC的條件下中間退火llh、保溫lh后冷軋至0.15mm。據(jù)稱該技術(shù)解決了現(xiàn)有鋁板的組織不良、表面質(zhì)量差、板形不好、厚度不均勻的問題。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是要提供一種印刷版用鋁板基及其制造方法，其鋁板基除具有高的表面質(zhì)量、好的板形外，還具有抗拉強度和屈服強度更高、烤板性能更好等優(yōu)點。為此，本發(fā)明的技術(shù)解決方案之一是一種印刷版用鋁板基，其材質(zhì)的組份包括A1、Si、Fe、Mg、Ti和其它雜質(zhì)，其特征在于這些組份的重量含量如下Si:0.050.15%，F(xiàn)e:0.20.45%,Mg:0.080.25%，Ti:0.0050.05%;Cu:不大于0.008%,所述其它雜質(zhì)的單個重量含量不大于0.025%;Al為余量。普遍采用的傳統(tǒng)1字頭牌號的鋁合金制成的PS版基的機械性能較差室溫抗拉強度為140180Mpa、屈服強度為130160Mpa、延伸率為18%;而烤板后傳統(tǒng)1字頭牌號的鋁合金PS版基的機械性能降低為100120Mpa,有時會更低，延伸率波動幅度擴大至325%以致影響到印刷質(zhì)量。而本發(fā)明的鋁板基，通過實測得到的測試數(shù)據(jù)(如后記載)證明其組織均勻、成品抗拉強度優(yōu)良、與目前國內(nèi)普通1050等1字頭牌號的鋁合金制成的PS版基相比，表面質(zhì)量更佳，板型更好，除有更好的室溫強度性能，而且模擬烤板的機械性能顯著提高，同時電解性能更佳，砂目細膩均勻，能夠滿足高檔次PS版基使用要求。本發(fā)明印刷版用鋁板基還進一步包括如下的具體改進優(yōu)選鋁板基各組份的重量含量如下Si:0.060.1%，F(xiàn)e:0.30.4%，Mg:0.120.2%,Ti:0.0050.015%;Cu:不大于0.005%,所述單個雜質(zhì)重量含量不大于0.02%，Al:余量。所述鋁板基在室溫下的抗拉強度為170220Mpa，屈服強度為150220Mpa，延伸率為26%。經(jīng)過模擬的烤板條件28(TC烤板溫度下、保溫8分鐘，冷卻后所述鋁板基的抗拉強度120Mpa以上，延伸率為38%。除烤板的機械性能較現(xiàn)有技術(shù)提高，同時能保證板基具有更好的機械強度和印刷性能。相應(yīng)地，本發(fā)明的另一相關(guān)技術(shù)解決方案是一種如上所述印刷版用鋁板基的制造方法，該制造方法包括如下步驟對調(diào)配好組份的材質(zhì)進行熔煉、鑄造、熱軋、冷軋、中間退火，而所述熔煉步驟的熔煉溫度控制在740780°C，所述鑄造步驟的鑄造溫度控制在690720°C;所述熱軋步驟中，開軋溫度控制在46051(TC，終軋溫度控制在240300°C，制得厚度在5.06.5mm之間的坯料；所述坯料經(jīng)初次冷軋達到1.42.0mm厚度后，進行中間退火處理，經(jīng)再次冷軋制得厚度為0.240.30mm的鋁板基成品；所述中間退火步驟的保溫溫度控制在380420°C，金屬保溫時間14小時。研究表明，Mg元素可以起到固溶強化的作用，提高板基的強度，而且在合適的含量范圍內(nèi)，Mg更多地富集于鋁板表面，形成微小的易腐蝕的含Mg復(fù)合氧化物顆粒，促進腐蝕，進而提高板基的腐蝕速率，為后續(xù)的高速粗面化提供可能；Ti元素可以起到晶粒細化作用，以滿足需要的晶粒度；過多的鈦會增加成本，而且可能因不均勻引起鈦沉積；Cu元素和Mg元素的作用類似，適當?shù)你~可以起到固溶強化和提高后續(xù)粗面化的均勻性，但若太高，則反而會使板基脆化，而且給后續(xù)的熱處理加工帶來困難。Fe、Si、Cu控制在上述合適的范圍，在保證機械性能和烤板性能的同時，確保后續(xù)粗面化過程中有合適的腐蝕率，同時粗面化均勻，形成的凹坑大小深度合適。本發(fā)明工藝在實驗得到配方基礎(chǔ)上，再經(jīng)過特色的工藝參數(shù)包括中間退火步驟加工制得的產(chǎn)品，其表面質(zhì)量均勻，電解效果良好，與普通1050合金和未經(jīng)中間退火的產(chǎn)品相比優(yōu)勢明顯，能完全適應(yīng)、滿足PS版和印刷廠家對產(chǎn)品力學(xué)性能等方面的要求。本發(fā)明制造方法還進一步包括如下的具體改進所述中間退火步驟后坯料的總加工率在80%以上。所述冷軋步驟的道次在46之間。所述初次冷軋的道次數(shù)為23次，所述再次冷軋的道次數(shù)為23次。所述熱軋開軋前進行加熱，加熱其金屬保溫溫度控制在46051(TC、且金屬保溫315小時。所述熔煉步驟包括除氣、除渣、靜置、分析、添加中間合金操作。以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。首先，按照實施例某些條件作如下比較例1、2、3、4:比較例l材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表l<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>制造方法:(1)按表1成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在75(TC，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造溫度控制在710'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC，金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在25029(TC,終軋坯料厚度控制在6.Omrn;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度0.9mm;(5)0.9mm厚度下作中間退火(超出本發(fā)明退火規(guī)定厚度)，溫度控制在390°C，金屬保溫時間2小時。(6)中間退火后再經(jīng)過2個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。比較例2制造方法(1)按表1成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在750°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入A1-5Ti-1B絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在705'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC，金屬保溫時間8小時;(3)熱軋的終軋溫度控制在27030(TC，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過5道次冷軋軋制到成品厚度0.27nim(取消中間退火操作)。比較例3材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>制造方法:(1)按表2成分計算并備好材料(Mg含量超出本發(fā)明規(guī)定)，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在760°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入A1-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在705'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC，金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在260290°C，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.5mm;(5)1.5mm厚度中間退火，溫度控制在420'C，金屬保溫時間4小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。比較例4國內(nèi)普遍釆用的1050合金化學(xué)成分(wt%):表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>制造方法:(1)按表3成分計算并備好材料，(Mg含量超出本發(fā)明規(guī)定)加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在750°C,經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在705'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC，金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在27030(TC,終軋坯料厚度控制在6.Omrn;(4)熱軋坯料通過5道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm(取消中間退火操作)。脈雄対實施例1:材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>制造方法:(1)按表4成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在74(TC，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入A1-5Ti-1B絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造溫度控制在695°C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在50(TC，金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在26029(TC，終軋坯料厚度控制在6.5mm;(4)熱軋坯料通過3道次冷軋軋制到中間厚度1.4mm;(5)1.4mm厚度中間退火，溫度控制在39(TC，金屬保溫時間3小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例2:材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表5<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>制造方法:(1)按表5成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在750°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在700°C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC,金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在26029(TC，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.5mm;(5)1.5mm厚度中間退火，溫度控制在385。C，金屬保溫時間2小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例3:材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表6<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>制造方法:(1)按表6成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在755°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在710'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在46(TC，金屬保溫時間IO小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在25028(TC，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.6mm;(5)1.6mm厚度中間退火，溫度控制在42(TC，金屬保溫時間2.5小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例4:材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表7<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>余量制造方法:(1)按表7成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在745°C,經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-1B絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在70(TC;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在470'C,金屬保溫時間8小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在26029(TC，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.7mm;(5)1.7mm厚度中間退火，溫度控制在39(TC，金屬保溫時間2小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例5:材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表8<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>制造方法:(1)按表8成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在755°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在708°。；(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在48(TC，金屬保溫時間6小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在26029(TC，終軋坯料厚度控制在6.Omm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.8mm;(5)1.8mm厚度中間退火，溫度控制在395'C，金屬保溫時間2小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例6材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表9<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>制造方法:(1)按表9成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在760°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入Al-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在715"C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在49(TC，金屬保溫時間4小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在260290。C，終軋坯料厚度控制在6.Omrn;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度1.9mm;(5)1.9mm厚度中間退火，溫度控制在410"C，金屬保溫時間2小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。實施例7材質(zhì)的化學(xué)成分(wt%):表IO<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>制造方法:(1)按表10成分計算并備好材料，加入熔煉爐中進行熔化，熔煉溫度控制在770°C，經(jīng)精煉、除渣、攪拌、分析和調(diào)整成分后進入靜置爐，靜置、精煉、除氣、除渣、在鋁液中加入A1-5Ti-lB絲后進入鑄造機鑄造成鑄錠，鑄造工藝參數(shù)鑄造溫度控制在720'C;(2)熱軋加熱保溫溫度和開軋溫度控制在51(TC,金屬保溫時間3小時；(3)熱軋的終軋溫度控制在26029(TC，終軋坯料厚度控制在5.5mm;(4)熱軋坯料通過2道次冷軋軋制到中間厚度2.Omm;(5)2.0mm厚度中間退火，溫度控制在40(TC，金屬保溫時間1.5小時。(6)中間退火后再經(jīng)過3個道次冷軋軋制到成品厚度0.27mm。對上述系列實施例和比較例所得產(chǎn)品按YS/T421進行測試性能指標，其中模擬烤板性能測試是在28(TC下保溫8分鐘后出爐冷卻后進行，該方法更接近印刷廠家烤版工藝，因此更能夠體現(xiàn)該
發(fā)明內(nèi)容的先進性，而且對比較例和實施例所得到的產(chǎn)品進行了電解性能的比較，具體指標和比較結(jié)果如表11:表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>產(chǎn)品電解性能比較結(jié)果見表12:表12<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從上述測試數(shù)據(jù)對比可見按照本發(fā)明組分配比以及特色加工方法制得產(chǎn)品，其各個性能指標均優(yōu)于組分配比不符、不經(jīng)過退火、或不在規(guī)定厚度下退火所得之比較例產(chǎn)品的相應(yīng)性能指標；而且，與目前國內(nèi)普通1050合金制成的PS版基性能相比，本發(fā)明的鋁板基除了產(chǎn)品組織和性能非常穩(wěn)定、最終產(chǎn)品的電解性能、表面以及板型質(zhì)量均屬優(yōu)良外，還有更好的室溫強度和更優(yōu)的模擬烤版性能。權(quán)利要求1、一種印刷版用鋁板基，其材質(zhì)的組份包括Al、Si、Fe、Mg、Ti和其它雜質(zhì)，其特征在于這些組份的重量含量如下Si0.05～0.15％，F(xiàn)e0.2～0.45％，Mg0.08～0.25％，Ti0.005～0.05％；Cu不大于0.008％，所述其它雜質(zhì)的單個重量含量不大于0.025％；Al為余量。2、如權(quán)利要求1所述印刷版用鋁板基，其特征在于所述鋁板基各組份的重量含量如下Si:0.060.1%，F(xiàn)e:0.30.4%，Mg:0.120.2%，Ti:0.0050.015%;Cu:不大于0.005%，所述單個雜質(zhì)重量含量不大于0.02%,Al:余量。3、如權(quán)利要求1所述印刷版用鋁板基，其特征在于所述鋁板基在室溫下的抗拉強度為170220Mpa,屈服強度為150220Mpa，延伸率為26%。4、如權(quán)利要求1所述印刷版用鋁板基，其特征在于經(jīng)過模擬的烤板條件280。C烤板溫度下、保溫8分鐘，冷卻后所述鋁板基的抗拉強度為不低于120Mpa，延伸率為38%。5、一種如權(quán)利要求14之一所述印刷版用鋁板基的制造方法，該制造方法包括如下步驟對調(diào)配好組份的材質(zhì)進行熔煉、鑄造、熱軋、冷軋、中間退火，其特征在于所述熔煉步驟的熔煉溫度控制在740780°C，所述鑄造步驟的鑄造溫度控制在690720°C;所述熱軋步驟中，開軋溫度控制在460510'C,終軋溫度控制在240300°C，制得厚度在5.06.5mm之間的坯料；所述坯料經(jīng)初次冷軋達到1.42.0mm厚度后，進行中間退火處理，再經(jīng)再次冷軋制得厚度為0.240.30mm的鋁板基成品；所述中間退火步驟的保溫溫度控制在38042(TC，金屬保溫時間14小時。6、如權(quán)利要求5所述印刷版用鋁板基的制造方法，其特征在于所述中間退火步驟后坯料的總加工率在80%以上。7、如權(quán)利要求5所述印刷版用鋁板基的制造方法，其特征在于所述冷軋步驟的道次為46。8、如權(quán)利要求5所述印刷版用鋁板基的制造方法，其特征在于所述初次冷軋的道次數(shù)為23，所述再次冷軋的道次數(shù)為23。9、如權(quán)利要求5所述印刷版用鋁板基的制造方法，其特征在于所述熱軋開軋前進行加熱，加熱保溫溫度控制在46051(TC、且金屬保溫315小時。10、如權(quán)利要求5所述印刷版用鋁板基的制造方法，其特征在于所述熔煉步驟包括除氣、除渣、靜置、分析、添加中間合金操作。全文摘要本發(fā)明涉及一種印刷版用鋁板基及其制造方法，其材質(zhì)的組份包括Al、Si、Fe、Mg、Ti和其它雜質(zhì)，其特征在于這些組份的重量含量如下Si0.05～0.15％，F(xiàn)e0.2～0.45％，Mg0.08～0.25％，Ti0.005～0.05％；Cu不大于0.008％，所述其它雜質(zhì)的單個重量含量不大于0.025％；Al為余量。熱軋坯料初次冷軋達到1.4～2.0mm厚度后，進行中間退火處理，中間退火步驟的溫度控制在380～420℃，金屬保溫時間1～4小時，經(jīng)再次冷軋制得厚度為0.24～0.30mm的鋁板基成品；本發(fā)明的印刷版用鋁板基除具有高的表面質(zhì)量、好的板形外，還具有抗拉強度和屈服強度更高、烤板性能更好等優(yōu)點。文檔編號C22C21/00GK101182611SQ20071012496公開日2008年5月21日申請日期2007年12月11日優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日發(fā)明者闖張,池國明申請人:乳源東陽光精箔有限公司