Способ изготовления серебряной ленты для корпусов электролитических конденсаторов
Изобретение относится к термомеханической обработке цветных металлов и может быть использовано в технологии производства серебряных лент для изготовления корпусов электролитических конденсаторов. С целью улучшения однородности микроструктуры серебряной ленты и повышения срока службы конденсаторов холодную прокатку проводят с деформацией на проходах со степенью 60-90%, в процессе прокатки вводят промежуточный отжиг при 500-700 С в течение 1-1 мин, после-чего осуществляют окончательный отжиг при 400-бООвС в течение 2- 6 мин.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИК
РЕСПУБЛИК (SI)s С 22 F 1/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
|СЕСОАЗНМ
i " - ТГХНМЧщщ
t - А
Н ПАТЕНТУ
1 о л л Ф
\ю л
° »
° »
Ъ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4942968/02 (22) 04.06,91 (46) 15 06.93. Ьвл. 1 22 (71) Научно-исследовательский институт нГмриконд" (72) Л.И.Лндреева, О.Л.Верещагин, И.И.Еювв, Е.Н.Лаверко, С.И.Поляков, Е.б.федорове и Г.К.Огнев (/3) Ленинградский конденсатормый ssвод "Незон" (56) ТУ 48-1-227-,87. (54) СПОС06 ИЗГОТОВЛЕНИЯ СЕРЕ6РЯНОЙ
ЛЕНТМ ДЛЯ КОРПУСОВ ЭМКТРОЛИТИЧЕСКИХ
КОНДЕНСАТОРОВ (57) Изобретение относится к термомв J
Изобретение относится к термомеханической обработке цветных метал
hM II H0Not быть IIcllollls30NHo в тех»» нологми промзводства серебряных лент, предмазначенных для изготовления корпусов элвктролитических комденсаторов, Известны способы производстве алюминиевых, ммкелевых, мельхиоровых и др. лент, вклечавщие холоднув прокатку промежуточными и окончательный От» жиги, приводящие к уменьаенив разброса мехенмческих свойств, улучеемив качества поверхмостм и электрических свойств (авт.св. Р 434138," 1974, Р 464661, 1975, и 645982, 1987, 1544837, 1990).
Общим недостатком известных техни" ческих рвений является тор 4то оми не могут быть использованы прм производстве серебряной ленты, ° чает. 5U . 1822448 А3 ханической обработке цветных металлов и может быть использовано е технологии производства серебряных лент для изготовления корпусов электролитических конденсаторов. С цельв улучвения однородности микроструктуры серебряной ленты и повывения срока службы конденсаторов холоднув прокатку проводят с деформацией на проходах со степеньв 60-903, в процессе прокатки вводят промежуточный отжиг при 500-700 С в течение 1"4 мин, после чего осуществляют окончательный отжиг при 400-600 С в течение 26 мим. ности иэ серебра чистоты Ср 999 н.
Ср 999,9, вследствие длительности термической обработки металла в них (10 ч). Для электролитических конден саторов, например типа К52, технология изготовления серебряных лент допускает тепловое воздействие в течеIIIIe не более часа, так как в противном случае происходит недопустимый рост зерен серебре (до 100 мкм), что приводит к ухудаенив кечества поверхности ленты: жерохоеетости и микротрещинем. Допустимый размер зерен, не вызывевщий дефекты подобного типа, составляет 10-30 мкм.
Наиболее блиэкмм технмческин ревением, выбренньвн в качестве прототипе, является технологмя изготовления серебряных лент, применяемая на Носковском заводе Ilo обработке специальных сплевоя (норматнвно-технологическая
1822448 карт» HiK на лент в рулонах для изготовле:1ил ди< ков 130-2-с17), Получаемые серебряные ленты (ТУ
48-1-227-07) используются для изго l товления корпусов электролитических конденсаторов, Способ-прототип включает плавку, холодную прокатку слитков со степенью деформации на проходах 10-303 с использованием смазочной смеси на основе бензина и масла, от>киг ленты при температуре (640+10) С с выдержкой в течение (35+5) мин и крацовку. Отжиг ленты проводят в муфельной печи в ру лонах.
Известный способ позволяет получать серебряную ленту для изготовления корпусов электролитических кон" ленсаторов типа К52.
Однако, низкая степень деформации при прокате не обеспечивает условий для зарождения большого количества центров рекристаллизации при последующем отииге, необходимо для полу- 95 чения мелкозернистой однородной структуры. Кроме того, температура, при которой проводится отжиг, значительно превь!шает температуру первичной рекристаллиэации сер .. Gpa, -II o приводит I," I-!ecpi оpop«ocT металла: во в.:УI.peHHI!x сг>слх лен гы происходит беспрепя1 с1 веннь1й рсст зерен, в то але;,я > ак лрипо>>ерхностные слои ог.— таются мелкоэернисты>ли. Г1ричиной такой ра энозерн! 1стос ги >1вляется, Г -". к
,>5 назыв--мля "стабилизация матрицы", т.е сильное торможение роста :;редел нногo числа зерен, обра IQBBBIUHxсл при первичной рекристаллиэации, ВЫЗЕаННОЕ НапичИЕМ Ila ГРаНИЦаХ ЗЕРЕН в приповерхHoñòном слое окислеíl!blx примесей. 11еоднородность микроструктуры ленты приводит к ухудшению качества пов рхности корпусов, тянутых иэ ленты, и, к к след твие, к сниже45 нию срока службы электролитических конденсатороя, изготовленных с использованием указанных корпус;ов, l
Целью заявляемого изобретения является создание технологии изготовления серебряной ленты для корпусов конденсаторов, обладающей однородной воспроизводимой микроструктурой, обеспечивающей повышение срока службы конденсаторов.
Поставленная цель достигается тем, 1 что в способе изготовления серебря;>ои ленты, включающем холодную прокатку с деформацией на жиг, прокатку ведут с промежуточным отжигом при температуре 500-700 С в течение 1-4 мин и деформацией со степенью 60-90<, при этом отжиг проводят npv Ter<>!epaType 400-600 С в течение 2-6 мин.
Принципиальные отличия заявляемого способа изготовления серебряной ленты от прототипа состоят в с>>едующем:
1) проведение деформации со сте" пенью 60-$03, вместо 10-301, 2) введение промежуточного отжига, который проводят при 500-700 С в те.чение 1-4 мин, 3) проведение окончательного от>кига при 400-600 С о течение 2-6 мин, вместо (640+10) С при (35л .>) мин.
Указанные отличительные признаки доказывают соответствие заявляемого технического решения критерию "новизна
II
В заявляемом способе снижение темо пературы от>кига до 400-600 С обеспечивает его проведение при температуре первичной рекристаллиэации серебра, что позволяет улучшить однОродност ь микроструктурь> полосы пт> тг>лщине. Сокращение времени . «р1и IecKoro воздействия также поло>кительно сказываетсл на свойствах серебряной ленты. При ="òoì уменьшается вероятность образования окисленных л1>и>лесей на гганицах зерен; >иловеехностном слое > Ip>IT al я вллю1 и ся сде>э>хи >>с ющими
ЦЕНтРаМИ ДЛЯ РЗВНт: ЛЕРНОГО РОСТ.-l ЗЕрен г>о всеЙ . ине лент.I I обеспечения од>ор< д сти ее михрогтруктуры.
Уменьшение температуры или продол" жительности от>лига ниже заявляемых значений приводи1 к получению частич" нo отох<женного ме >алла, со следами проката в микроструктуре, дефектами и плохо сформированными зернами, а также к высокой скорости травления..
Превышение значений температуры и продол>кительности отжига сверх укаэанных приводит к недопустимому росту зерен (более 30 мкм).
Увеличение степени деформации на проходах до 60-901 создает условия для 11>ормирования мелкозернистой одноponIIo1I структуры. Есг>и деформация
«еньше 601, то при выбранных темпер,-,урно-временных режимах не удается получить однородную мегкозернистую структуру. Если деформация больше с:!
I O?,!Jr ;:
9С!, ТО 1)pOK 3 T ЛС >! ГЬ, (Ган(7ВИ)Сс» НЕ— (.ЗГ?,>>1О (Е)1<, J)1. HTr1 P!3 3 . >) .
r1pl< 3ТОЛ< ПГ ЛО>!«1 ЕЛЬ Л<Ы>1 О?С>СЕКТ дОс;тигаетсл только гз -oроме>кутоцного Г тжиг.а, частн НО С>>()нс1>Г)С>1ЕГП ОСтатОЧНЬ!Е МЕ.(аНИческие напряжения 11 Созда(<)>1)его усло< вия длл ре!сристаллиза<(ии по всему
О(1ь л.У г<енты. Те>»г)еР<.1УРа отжига выб()ана достаточнсй дпя дост<»((е>»ия необходи><ого эс>Г)екта термообработки и
Обеспечивае .- > (»л<а.г)ьь<ч е -. длитель>locò ü . t (>)> :;ане »ие г<рГ»<Р>!<у о(<ног(3 отан Га Г(ОГ»Ы .. а>РТ В(>СПРО>13ЯОДИ><Г C (h . тру>..r "pнь.х свОЙсr(> ленты и поз вс>ляет р;,:«;н" ь Г>бл, ь тс><п патурн<3ВРГ>
l< f) P(3с,С .!-111 7 Гж)! Г! . 1»<Е )с)/". Я.Г)>>Г МЬ Х 3 На
ЧЕН<1!1 (13 <7(РСГ>С: и 3;3 ;. )б r(>дll!.".)f О
r Ня1 И"! .!аг>(>еж )> !11 В ГГГ ЛО< Г-. >! Г i!!>3С I
3 "М С.:>>! r .; Tr,!/<1/r ВОСГ;ро:"ЗЬ! <1!1ЛОСтИ
О/11 ГO>rь lr>!X P«. >, >Ь >ir1 )О(!. У>!< J)r- и<<с;! ТГ, 1 I «; ) ) r:- " Л>ЫХ 3 !Г Hli>1 1,. 1( ;, > )I l" 1 >М .(!
» " - !. н> !.:.: .? !Кy <)Ы>) i>i . r r r i; >j. »," .; -! >- с!! >> <.. с! . .? I)oliJ(. 1>! (!)/rr) 1 1,: . О,»;,.;
:»:". <<(,>,), УЦ rt СС,>.:1?Р>)Н . ", Л(;;Ь!
<, !. >>1 liC r, .r. .Г?С)с<(.и> ГIО! Г>(1 )!
<-О 1; )<7иес .,>, 113 )ecTHh )У ., > .. Гс) t,/,I;t-:(.I IX Г. >i) )РИН И4 .! . /)l. HГ> ",, !. -<с(>З " Г; "; i> !>ОИ! 4 БОГ!1! I I Г)С .!! .<1; <)РОС»с/! <:Г! Г) Г><ь< (>l> (6.<с),!1 и и>;. )т, )p<-. Ьi«>o соэП .. : я ()С <> " r : (< .(?J)><31<>:-! !, Ь! !.тДЕ/>I»!hr -,!(СР IL(I<1 r -! С, <: L >> Су!.!Е:1 В llri, ОТЛ !Н,)ЮГС)(От ПрЕдf!>, ГД Е> C>l, С" < МЬ! <)()OKr) (а . ТС> >(! ПРО!СС! а С Г «()Ì>?Х< ТО<)1(>(>< 11 (>:Oi»Ч ТСЛЬ(нм отi,lli,):;; г<ри „>ы «р/) r."1 Lt, 0 .?3 0Hутрен<,: го -. кисле><ия гра>1;.(зер(t! 11 =ста-< o»ihlx мехам><чсских ><.1пр/«,:. I « . тс) (;1 с„-I<1 (f1„) са,tp3- c! и;. Пе<>бх,(и><:, а >-чсг ких С О(:С. В !:С: «P«1, Иа1Н>1>Г> ЛРКТ(. С) Х И t 11 1 ". (r (! . (С () О > i I В П О I 1! > r> Р М > О С Т И гь! > > 1K с/1< 1cT;! 1< к у<<ень<(>е ?р<>(. ,, >1! ГОT >, Trr>r illA(1! К, r" i,,i ; ! >r, кристал/ нтн >Й кс>г"!(311. . <, r . 1 < >) 1 .Il структуpl < и l" I " /;.1 ЧГ, P ;ЛН>7СТН Л!Р1,1 Р/) С . Ьr /: ° < М СГ, .С Ол ДНИЛ КИСГ)ОРОД,3 «а f,>1>.I <,: -. ЗЕpr r, г ><зь>!1!Р>»><Р кс рроз>< > (! (T < " 1" с! p< (;г>л»ого корл) с 1 ppl 1:;:<11 ли<>(ни>? Г рОка cëужб>1 к(>lr/« HÃ,I ò< rp< Г» ,дп>; с:. в и:->иболее неблаг >1>г!<> г><ы: yc/1ril<;<>. x T(г>л<с)с<><>< J)> ;)>! т ., нитевидных >IJ111 (>! ъ< tlt ы (крис— ! 1!1 7Я В(/,ЕТ 1 . />/el KOP 3 ЦV r!ri i . Г! КО>! >>С» и (l «jrr>l > 1 О ПО 3 (»Г>/)г! Т (Д! Jir) t Ь С)Е! ВГ>Д С 7 . :.-.1 3>1И -ЕХ><1,«< CKnf <> РЕЬ>Е><ИЯ ;/(1:"., :.!l )3 су(1(ствен!»ь!е От)!!<ч()я . ! t е р. Сли гок сер(бра Ср п(.)ть<лали в )-с> лрс>хс>ЛОв сначала ° .- деу:- .()апког»ОМ стане, а потом — на ",С»ХГ, ?«<КОВОМ СтаНЕ СО СТЕПЕНЬЮ ДСr .-Пм ц;и <)0-90, В ходе прокатки пр >— г)ромежуто.(ньt!1 Отх иг при темпе )О-/0)() С я 1е ОH«(1- > мин с (.. «<. Г, с(в<м TT>авг Р ! е 0, 01, . рас г-! к()а > > в (c! ().: »! >r> T cг)ь нь<<1 ><,! (с ! <;с! П<; ПО) J(0(! — 1. ° (, (r ;,,;Г, -(-, r t H f)C)C Гlе ие - i >IIРОЯОДИ0, 01";;)а< тес>ре 1!„. (04 >>> <1Р(<(!!i Ii Г)С НТ" ()Ь )1!1 Г Г)ТОВ (, г,! ПС Çti;I КОР>1УСа ДЛЯ К )НДЕН, Г,; гсм к .рпуса подвергали "> . ! i»«in >1ЗНУ r I) 1 В . (. \ >ОТНО ° . КИС, rr> r; )J;, уяС/1ИЧЕ <Ия Г>О((с1 <1И ПО :.С рХ < и. (с>; .. 1 ; -. /1c 1111 на пс k>(рхн)сть <1 I I I У а !, 3 н > 1, > l H r) t < rr c 1 J I l i ме J) K o /1 и с ) Г, О:.:!.-, корпусах (>hi и с1< раны кoH,r<;rr(! ТГ) >(1 i! !11с> 1(>? 1 . Hr, Р .--.(л. 1 г,риеедены сравнитег)ьнь<е свОЙС1в J>!:нт из ссребра, :;о .13вост, о <у 11 предлагае>,;, ПГ>с. >>бам: ра 3.<ер;)срна серебра, X;..ir(I «р<;Зу. С)1 . . ГОГТОЛНИЕ МИКроструКГ У, Г) .> Т ° r, С> . >)(?С Ь ТРаВЛР> ИЯ Р ;. <Г ГС TC !! СкорОСтЬ r(OððÎ3HH г. Г ; с;. :;Ис/к> г! . Скорос ть травления ,,,. 3 с>р.>.: е T степ<ень Отох<женности и< т.:.>-.-.. 0-, «æt.,c) 1.1. Мет.)лл, т . с). МеТ: Г, I I<(? TO>. < > Г):?);i С (1< .,); р.. <, I,<СТО/>/1! 13 !)1/Иf) r PО>)да ТС я ГР;,с). Г l!t?,-,ЗОТНОЙ КИСЛОТЕ ПЛОтНОСт ", . ; -//1 cc скоростью 0,0071)<221! 48 д>зтельстг)ует о высокой сгепен«отож))!еннпсти металла, и уменьц)енной в 2 раза скоростью коррозии в серной кислоте, приводящей к увеличению срока службы конденсаторов. Испытания конденсаторов в режиме воздействия термоэлектроциклической нагрузки (табл. 2) показали, что время безотказной работы иэделий, изготовленных с использованием заявляемого способа, в 1,8 раза превышает время наступления отказов при аналогичных испытаниях конденсаторов в корпусах, изготовленных известным способом. При этом у конденсаторов, полученнь!х по заявляемому способу, наблюдае,cя повышение стабильности емкости 20 и уменьшение тангенса угла диэлектрических потерь, по сравнению с прото-! ипом, при сопоставимых сроках проведения испытаний. Формулаиэобретения Способ изготовления серебряной ле!<ть! для корпусо» электролитических конденсаторс в, включающий холодную ЗО прокатку и от))(11г» о т .и и ч а ю шийся тем, что прок" тку ведут со степенью деформации 60-904, допол- нительно проводят промежуточный отжиг п,;.! 500-700 С в течение 1-4 мин, а r> о отжиг осуществляют при 1100-б00 С в тече!!ие 2-6 мин, Таблица 1 О., « -г..б« I <.,",:>«„F .лу»: .!л ) Л<оо, В!!»»1 ««, Температурно- време нь .. реж>1>-«:. ". микроструктура: размер зерна, мкм скорость травл. в азот.к-те, г/с« ) мин скорость коррозии в 381 н,ы„, г/л и, IO"3 нронежуто«!но- с:<анчательноГО О ««)(1! >-» ) > "C "., и: н 500 4,5 500 4,5 500 4,5 500 4,5 500 4 5 100 6,0 600 2>0 640 1О 355,г) 600 2,5 600 2 5 бг(2,5 500 4>0 /00 1,0 0,008 0,008 0,007 0,008 0,009 0,008 0,007 0,016 10-30 10» 30«« 1 - " 30 1О-30 10-30 10-3О 10"30 10-100,; "Лн,)ГаЕi 1У, 2,3 2,2 2,0 2,4 75 2,2 2,4 600 2,5 60!) Г, .", 75 2,1 4,5 10-30, I)0T о и1! г), )) 0 i г /см - ° мин, Се ребр<, в котором проц» «с ре)<ристе)ппизаци«не завершен, травится с. большей скоростью, Экспериментальной проверке подвергar ись электролитичес <«е танталовые ;;«нденсаторы 1<52-18 номинала: 258 !) >>К; в I «. э)!ектронагрузка: постоянно напр<:.жение " 22 Г, амг>литуда переменно,-о и.-.!1!».-!)(ения - 3 8» частота перемен." зго !)ащ)г!>кения 50 Гц, температу))- ;з цимпе (+20 - +85) С, -,одержа гие чикла: 4 ч - работа ! од, электрической нагрузкой при г»овы-! ) !!1,1! температуре, 4 часа - отдых ! 1 1! г.1, ко. и;)т ой температуре. РезультаF11 с!)а>);!иге(1!»ных испытаний»IG термоэлектроцнкл«pîâàíèå пр«ведены в > аб)l, ! <!Олучае л п . э .ъ)г.,„i, с.-с-обу,;бладает С r»!:«!З(ф,:u<ТЬЮ 1;1 1<о>,. ГРУКТУРЬ . г!«1 . «> .!не . . !.":» . !(.Hf ">й, «э г г< Вл« = нно» »«г :!. > «! . > . !1) "t»<. а )аз «l. .! «F " ò -: ° !а: оставляет о г 0 « мl .. 1«l л !<з т „;, 1.ол„ !земо!1 по с.о .г р„-тот<",, 10-)00 и. <и), -«« . )! 1, >.. 1,« 1:..: С КО!З«1СТ ЪЮ кислоте > ч I: свиСвойства ленты из Ср 999 1822448 Т а б л и ц а 2 Способ примене- Й, и ния ЬС/C, " tp g, (1ут, мкА 1000 Предлагаемый 2000 4000 Прототип 7,40 1,0 1000 8,40 1,0 2000 4000 11. /1знные отсутству!вт, так как конденсаторы отказали при с . 2100 ч Составитель Л,Андреева Техред tt.йоргентал Корректор А.Мотыль Редак-ор М,Букреева Згказ 2120 Тираж 7.24 Подписноt БНИ111!И Государственного комитета по иэобретенигс и открытиям при ГЕНТ СССР 1,3035, (1осква, Ж-35, Рауыскал наб., д, 4!5 Проиэводс:.венно-,1здательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 -1, 69 -3,00 -7,00 -12, 40 -14,00 6,07 1,0 6,66 1,0 7,95 2,0
