專利名稱：包覆材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)良的抗拉強度和其它機械強度特性的易深沖包覆材料及其制造方法。尤其是，本發(fā)明可以提供一種用于鈕扣式微電池的陽極盒或陰極盒、石英晶體振蕩器殼、其它各種電子元件外殼以及需要深沖性的其它類型微型電器的包覆材料。
背景技術(shù)：
通過軋制復(fù)合多層金屬而獲得的包覆材料是整體材料，它保留了各金屬的特性并因此在必須同時提供許多種性能的應(yīng)用場合中是非常有用的。
例如，鈕扣式微電池的外殼必須具有理想的機械性能、深沖性、耐腐蝕性、低接觸電阻等。Cu/SUS(不銹鋼)/Ni、Cu/Fe/Ni和其它包覆材料被用于制造陽極盒，Ni/SUS、Ni/SUS/Ni、Al/SUS/Ni和其它包覆材料被用于制作陰極盒。
另外，Ni/Fe/Ni、Ni/SUS/Ni、Cu/SUS/Ni、Cu/Fe/Ni和其它包覆材料被用來制作具有特殊的機械強度、深沖性、耐腐蝕性、可焊性等要求的各種電子元件的外殼。
用作這樣外殼的基材的包覆材料通常是通過疊置構(gòu)成包覆材料的許多塊薄金屬板、冷軋復(fù)合這些薄板、對它們進行均質(zhì)處理并使它們接受冷終軋或冷終軋與最后退火的組合工序而獲得的。產(chǎn)品任選地可以被切成預(yù)定長度。
通過上述制造方法獲得的包覆材料通過傳統(tǒng)深沖方式被模壓成杯形，這使得獲得被設(shè)計用于各種用途并被制作成特定尺寸的外殼成為可能。
例如，上述鈕扣式微電池外殼的微型化變得很重要，因為在電器領(lǐng)域內(nèi)，人們需要更小巧輕便的裝置。
確切地說，人們越發(fā)地需要更薄的包覆材料，因為人們需要設(shè)計出用于有更高能量和更長壽命的鈕扣式微電池的外殼。
實踐已經(jīng)證實，即使當(dāng)人們只要求獲得薄包覆材料時，傳統(tǒng)的制造方法也難于進行所需的深沖加工。確切地說，本發(fā)明人經(jīng)試驗證明了，試圖通過傳統(tǒng)制造方法來獲得包覆材料導(dǎo)致了高蘭克伏特值，或者r值(它表示在軋制復(fù)合方向和與該軋制復(fù)合方向成預(yù)定角的方向之間的塑性各向異性)之間的巨大差異。另外，深沖產(chǎn)生了小圓度并產(chǎn)生了其主軸位于軋制復(fù)合方向上的橢圓形。尤其是，當(dāng)制成薄包覆材料時，形成了裂紋和破損并且難于獲得杯形。
發(fā)明概述鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有優(yōu)良的抗拉性能和其它機械強度性能的易深沖包覆材料及其制造方法，尤其是提供一種適用作鈕扣式微電池的陰極盒或陽極盒的或者牽涉到微型電器并需要深沖性和比較薄的金屬帶的其它用途的包覆材料及其制造方法。
作為試圖實現(xiàn)上述目的實驗的結(jié)果，本發(fā)明人基于這樣的發(fā)現(xiàn)而完成了本發(fā)明，即除了進行傳統(tǒng)的包覆材料制造工藝外，r值(它表示在軋制復(fù)合方向和與該軋制復(fù)合方向成預(yù)定角的方向之間的塑性各向異性)之間的差值可以通過進行壓下率最多為30％的冷軋而減小，由此可以明顯提高包覆材料的機械強度并大量生產(chǎn)具有低軋制各向異性的包覆材料。
確切地說，本發(fā)明在于這樣一種包覆材料，它的特點是對至少一條金屬基材的主表面進行軋制復(fù)合，r值之間的最大差值(在延伸率為5％的情況下測得的)設(shè)定為小于0.6，所述差值表示在軋制復(fù)合方向同相對其45度角相交的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向之間的塑性各向異性。
上述包覆材料的另一個特征是r值設(shè)定為至少為0.7，所述r值表示在軋制復(fù)合方向同相對其45度角相交的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向之間的塑性各向異性。
上述包覆材料的另一個特征是復(fù)合厚度最多為0.5毫米，金屬覆材厚度為金屬基材厚度的2％-20％。
上述包覆材料的另一個特征是金屬基材是不銹鋼，在與金屬覆材進行復(fù)合的平面內(nèi)的戈斯{110}<100>取向聚集小于沒有軋制復(fù)合金屬覆材時所觀察到的聚集。包覆材料的另一個特征是金屬覆材至少是一種選自銅和鎳的材料。
獲得上述包覆材料的制造方法的特點在于，通過軋制復(fù)合金屬覆材到金屬基材的至少一個主表面上得到的包覆材料接受壓下率最多為30％且最好為5％-25％的冷軋。
附圖簡介
圖1是表示屈服強度與抗拉強度之間的關(guān)系以及相對軋制復(fù)合方向的角度的曲線圖，其中圖1A描述了在壓下率為82％的冷軋后獲得測量結(jié)果，圖1B示出了在最后退火后獲得的測量結(jié)果，圖1C示出了在壓下率為25％的冷軋后獲得的測量結(jié)果。
圖2是表示r值和相對軋制復(fù)合方向的角度之間的關(guān)系的曲線圖，其中圖2A示出了在最后退火后獲得的測量結(jié)果，圖2B示出了在壓下率為25％的冷軋后獲得的測量結(jié)果。
圖3是表示經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的包覆材料的晶粒取向分布函數(shù)(ODF)的曲線圖。
圖4是表示單張SUS薄板的晶粒取向分布函數(shù)(ODF)的曲線圖。
圖5是表示r值和相對軋制復(fù)合方向的角度之間的關(guān)系的曲線圖，這是在布恩格提出的泰勒理論的基礎(chǔ)上采用了根據(jù)ODF測定多晶材料的r值的方法而得到的。
圖6是表示r值與有關(guān)軋制壓下率之間關(guān)系的曲線圖。
圖7是表示歐拉角與取向密度之間關(guān)系的曲線圖，其中圖7A示出了SUS覆材的α纖維和β纖維，圖7B描繪了單張SUS薄板的α纖維和β纖維。
本發(fā)明的最佳實施方式對構(gòu)成本發(fā)明包覆材料的金屬基材或金屬覆材沒有特殊限制。作為由發(fā)明人進行的實驗的結(jié)果，證明了無論金屬基材和金屬覆材性質(zhì)如何，本發(fā)明的制造方法因以下事實產(chǎn)生了低軋制各向異性，即r值在所有軋制復(fù)合方向上(它表示金屬基材的塑性各向異性)基本上保持不變，r值的不均勻性被減小，結(jié)果產(chǎn)生了在整個包覆材料中基本上保持不變的r值，最后可以進行高精度的深沖。
根據(jù)以下對包括SUS(不銹鋼)金屬基材和銅或鎳金屬覆材的包覆材料的復(fù)合表面的織構(gòu)的研究結(jié)果表明，戈斯{110}<100>取向聚集是很不明顯的，取向分散與沒有軋制復(fù)合金屬覆材情況相比比較高。具有比較明顯的取向分散性的織構(gòu)的形成據(jù)信是r值不均勻性減小的原因。
盡管出現(xiàn)特殊取向聚集的程度隨金屬基材性能而略有不同，但是整個包覆材料的織構(gòu)仍然具有比較高的取向分散，由此可以獲得相同的效果。
金屬覆材不一定被軋制復(fù)合到金屬基材的兩個主表面上。應(yīng)該根據(jù)設(shè)計用途選擇覆材并且將其軋制復(fù)合到至少一個主表面上。于是，軋制復(fù)合有覆材的金屬基材的表面可以具有上述效果。
尤其是，傳統(tǒng)不銹鋼SUS(奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、雙相不銹鋼或析出硬化不銹鋼)、鐵、30％-55％(重量百分比)Ni-Fe、20％-60％(重量百分比)Ni-Cu、25％-50％(重量百分比)Ni、5％-20％(重量百分比)Co-Fe等應(yīng)該優(yōu)選地被用作用于鈕扣式微電池陽極盒或陰極盒和其它類型微型電器的包覆材料的金屬基材，這是因為考慮到要有機械強度、熱穩(wěn)定性、熱膨脹系數(shù)一致性、可焊性等。另外，鎳、銅、鋁、5％-30％(重量百分比)Cr-Ni、20％-60％(重量百分比)Ni-Cu等應(yīng)該優(yōu)選地被用作金屬覆材，這是因為考慮到了耐腐蝕性、電阻、可復(fù)合性等。
金屬基材和金屬覆材應(yīng)該優(yōu)選地是不同材料以使本發(fā)明的效果更明顯。
無論包覆材料的復(fù)合厚度是多少，都可以獲得本發(fā)明的理想效果，但是包覆材料應(yīng)該優(yōu)選地被用到要求上述深沖性和減小厚度的場合中以便最好地利用本發(fā)明的效果。包覆材料的復(fù)合厚度應(yīng)該小于或等于0.5毫米且優(yōu)選地小于或等于0.3毫米，而且理想地不大于0.2毫米。
盡管構(gòu)成包覆材料的金屬基材與金屬覆材的厚度比不受任何特殊限制，但為了進行下述的制造方法，金屬覆材厚度最好不小于金屬基材厚度的2％且優(yōu)選地不超過其20％。
當(dāng)金屬覆材被軋制復(fù)合到金屬基材兩個主表面上時，可以通過滿足被軋制復(fù)合到至少一個主表面上的金屬覆材的上述條件獲得理想的效果，但軋制復(fù)合到兩個主表面上的金屬覆材最好滿足上述條件?？梢酝ㄟ^根據(jù)理想的包覆材料復(fù)合厚度適當(dāng)?shù)剡x擇金屬基材與金屬覆材的厚度比而最有效地獲得本發(fā)明的效果。
如本文所述，表示軋制復(fù)合方向、與軋制復(fù)合方向成45度的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向之間的塑性各向異性的r值是通過ASTM-E517所定義的方法并且在使用了平行于各方向的切割的樣品的基礎(chǔ)上測量出的值。r值和延伸率可以用公式1、2表示r＝[ln(w0/w)]/[ln(LW/L0W0)](1)
延伸率＝[(L-L0)/L0]*100％(2)其中W0是未變形薄板的寬度，W是變形薄板的寬度，L0是未變形標長，而L是變形標長。
確切地說，通過本發(fā)明的普通方法獲得的包覆材料接受壓下率最多為30％的冷軋，從而包覆材料本身受到加工硬化，其延伸率降低。通常，r值是在延伸率為15％-20％的情況下進行測量的。在本發(fā)明中，在延伸率為5％的情況下測量r值。
當(dāng)在表示在軋制復(fù)合方向、與軋制復(fù)合方向成45度的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向上的r值之間的最大差值被設(shè)為不小于0.6時，獲得了更高的軋制各向異性，并且不能進行理想的深沖加工。尤其是，上述r值之間的最大差值應(yīng)該被設(shè)定為不大于0.5以便進行更精確的深沖加工。
實際上，r值越高，深沖性越好，因此對于軋制復(fù)合方向、與軋制復(fù)合方向成45度的方向以及與軋制復(fù)合方向成90度的方向來說，應(yīng)該在上述不均勻性范圍內(nèi)選擇至少等于0.7且最好是至少等于1.0的值。
被用作評價本發(fā)明的金屬基材和包覆材料的標準的抗拉強度和屈服強度是通過JIS Z2241中所述的方法測定的。尤其是，不僅本發(fā)明的包覆材料具有比傳統(tǒng)包覆材料(這將從下述實施例中變得更清楚)更高的抗拉強度和屈服強度，而且無論其與軋制復(fù)合方向的關(guān)系如何，材料特性在各方向上基本上保持不變。
獲得本發(fā)明包覆材料的上述方法的特點是，通過根據(jù)上述方式將金屬覆材軋制復(fù)合到金屬基材的至少一個主表面上而獲得的包覆材料進一步接受壓下率不大于30％的冷軋。
傳統(tǒng)制造方法包含以下步驟將構(gòu)成包覆材料的許多塊金屬基材疊置起來，進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷終軋或冷終軋與最后退火的聯(lián)合工序。
本發(fā)明的制造方法可以這樣進行，即受到上述冷終軋的包覆材料接著在預(yù)定溫度范圍內(nèi)進行熱處理和壓下率不大于30％的冷軋，受到冷終軋和最后退火的包覆材料只接受壓下率不大于30％的冷軋。
最初的軋制復(fù)合步驟不局限于上述冷軋復(fù)合，可以通過采用適當(dāng)?shù)臏剀垙?fù)合或熱軋復(fù)合方式而獲得相同的效果。不一定總是要進行均質(zhì)處理和冷終軋，應(yīng)該根據(jù)金屬基材與金屬覆材的性質(zhì)、厚度和其它特點而與特定環(huán)境一起選擇是否需要特殊步驟。
也可以在最后的軋制復(fù)合步驟前進行刮削/刷理和其它表面處理，也可以用張力矯整機進行厚度調(diào)整，或者在壓下率為30％的冷軋后進行其它厚度調(diào)節(jié)處理，或者添加其它傳統(tǒng)步驟。
確切地說，本發(fā)明的一個基本特征是，包覆材料在獲得包覆材料的最后步驟中接受壓下率不大于30％的冷軋，有選擇地在冷軋前進行熱處理。本發(fā)明還包含了這樣的方案，即根據(jù)金屬基材和金屬覆材的性質(zhì)、厚度和其它特點多次進行熱處理和壓下率不大于30％的冷軋。
選擇進行的熱處理可以在于上述最后退火相同的條件下進行，最佳條件應(yīng)該是根據(jù)金屬基材和金屬覆材的性質(zhì)、厚度和其它特點選擇的。熱處理通常是在500℃-1100℃下進行的。
在上述冷軋中的壓下率必須保持不大于30％，因為當(dāng)壓下率超過30％時，導(dǎo)致了過小的延伸率，結(jié)果形成了更差的深沖性，并且r值之間的差值(不均勻性)高達或超過0.6。尤其是，在在軋制復(fù)合方向(0度)上的r值不超過0.7。壓下率應(yīng)該優(yōu)選地為5％-30％且尤其是5％-25％，因為當(dāng)使壓下率低于必需值時，機械強度降低并且r值之間的差值(不均勻性)高達或超過0.6。
另外，金屬覆材防止了金屬基材在將金屬覆材軋制復(fù)合到金屬基材上和隨后的軋制過程中直接接觸軋機工作輥，據(jù)信，金屬覆材通過金屬基材的塑性變形改善了織構(gòu)形成，它的作用將象是摩擦緩沖層。因此，金屬覆材的厚度應(yīng)該優(yōu)選地至少等于金屬基材厚度的2％。另外，金屬覆材厚度一般應(yīng)該被選擇成不大于金屬基材厚度的20％，因為使金屬覆材過厚從整體上看造成包覆材料損失了一些機械強度。
實施例現(xiàn)在，通過以下實施例來描述本發(fā)明的效果。實施例1作為本發(fā)明的包覆材料制備0.15毫米厚的Cu/SUS/Ni包覆材料。被用作金屬基材的SUS對應(yīng)于SUS304(JIS G4307)，用作被軋制復(fù)合到一個主表面上的金屬覆材的銅對應(yīng)于C1020(JIS H3100)，用作被軋制復(fù)合到另一主表面上的金屬覆材的鎳對應(yīng)于VNiR(JIS H4501)。最后厚度是這樣的SUS，123μm(82％)；銅，24μm(16％)；鎳，2μm(2％)。μm后的括號內(nèi)數(shù)字表示厚度比。
準備好SUS(金屬基材)、銅、鎳(金屬覆材)，通過使它們接受冷軋復(fù)合、均質(zhì)化而獲得了1.1毫米厚的三層包覆材料。接著，以82％的壓下率冷軋包覆材料并在1000℃下進行最后的退火并以25％的壓下率進行冷軋，最后產(chǎn)生了本發(fā)明的上述包覆材料。
為了顯示出本發(fā)明所提出的包覆材料的效果，根據(jù)上述過程作為比較材料地加工出用作金屬基材的單張SUS薄板。
本發(fā)明的包覆材料和由單張SUS薄板構(gòu)成的比較材料接受最后的退火和壓下率為25％的冷軋，所獲得的樣品被用于測量抗拉強度、屈服強度、r值和織構(gòu)特性。
圖1A、1B、1C中的曲線圖的垂直軸表示抗拉強度和屈服強度，水平軸線表示相對軋制復(fù)合方向的角度(平行于軋制復(fù)合方向的方向角度設(shè)為0度)。在黑圈之間的實線表示包覆材料的抗拉強度，黑圈之間的虛線表示包覆材料的屈服強度，白圈之間的實線表示單張SUS薄板的抗拉強度，白圈之間的虛線表示單張SUS薄板的屈服強度。另外，圖1A示出了在壓下率為82％的冷軋后的測量結(jié)果，圖1B示出了在最后退火后的測量結(jié)果，圖1C示出了在壓下率為25％的冷軋后的測量結(jié)果。
用于測量抗拉強度和屈服強度的樣品具有以下測量結(jié)果標長50毫米，寬12.5毫米，厚0.2毫米(在壓下率為82％的冷軋及最后退火后)和0.15毫米(在壓下率為25％的冷軋后)。
從圖1的曲線中看到，與在冷終軋后進行最后退火的情況相比(見圖1B)，本發(fā)明的包覆材料(見圖1C)具有較高的抗拉強度和屈服強度，這些值是近似的，在軋制復(fù)合方向(0度)上的值、在與軋制復(fù)合方向成45度的方向上的值以及在垂直于軋制復(fù)合方向的方向上的值基本上相同并且只略微變化。因此可以確認，本發(fā)明的包覆材料具有機械強度各向異性低的優(yōu)點。
圖2A、2B中曲線的垂直軸線表示r值，水平軸線表示相對軋制復(fù)合方向的角度(平行于軋制復(fù)合方向的方向角設(shè)為0度)。黑圈之間的粗實線表示包覆材料的r值，白圈之間的虛線表示SUS的r值，其中SUS是通過從包覆材料中酸蝕除去銅和鎳(金屬覆材)而獲得的金屬基材，白框之間的虛線表示單張SUS薄板的r值。圖2A示出了在最后退火后獲得的測量結(jié)果，圖2B示出了在壓下率為25％的冷軋后獲得的測量結(jié)果。
用于測量r值的樣品具有以下測量結(jié)果標長50毫米，寬12.5毫米，厚0.2毫米(在最后退火后)和0.15毫米(在壓下率為25％的冷軋后)。測量是在延伸率為5％的情況下按照上述方式進行的。
從圖2A中看到，由最后退火所產(chǎn)生的r值在相對軋制方向成45度的方向上高，這種趨勢在單張SUS薄板中尤其明顯。r值的不均勻性(最大差值)至少為0.6，在單張SUS薄板的情況下，r值的不均勻性約為1。
從圖2B中看到，在壓下率為25％的冷軋后的r值不僅在與軋制復(fù)合方向成45度的方向上高，而且在垂直于軋制復(fù)合方向的方向上也高。在單張SUS薄板的情況下，這種趨勢很明顯，在軋制復(fù)合方向(0度)上尤其可以看到r值降低。r值的不均勻性(最大差值)在包覆材料中約等于0.3，在單張SUS薄板中約等于0.7。
為確定金屬覆材對包覆材料上的效果，在蝕刻除去銅、鎳覆材而只剩下SUS金屬基材之后，測量r值。可以證明，在與使用包覆材料相同的條件下，r值沒有太大變化。
從這些曲線中看到，本發(fā)明包覆材料中的r值不均勻性小于接受最后退火的包覆材料中的r值不均勻性。也可以看到，不均勻性在r值最低的軋制復(fù)合方向(0度)上至少為1.0。
因此，可以確認，在防止裂紋、破損等在深沖過程中出現(xiàn)的同時，本發(fā)明的包覆材料在加工出具有低塑性各向異性的近圓形外殼方面是有利的。
上述效果比在單張SUS薄板的情況下更明顯，由此表明，本發(fā)明的特征只能在包覆材料中找到。
圖3、4是根據(jù)表面諧波通過系列膨脹計算出的晶粒取向分布函數(shù)(ODFs)，它使用單張SUS薄板(圖4)和經(jīng)過壓下率為25％的冷軋后的包覆材料的{111}，{100}，{110}和{311}方向的不完整的極圖(反射方法αmax＝75度)。歐拉角符號符合布恩格定義。
這些圖為包覆材料與單張SUS薄板示出了在從銅{112}<111>取向經(jīng)S{123}<634>取向到Bs{011}<211>取向的一路上都存在β纖維。盡管也可以看到一些α纖維或弱立方取向，但事實證明，尤其當(dāng)指單張SUS薄板時，對包覆材料來說，戈斯{110}<100>取向聚集大約高一倍。換句話說，圖7A明顯地示出了SUS304包覆材料的歐拉角與取向密度之間的關(guān)系，圖7B示出了單張SUS薄板的相同關(guān)系。
另外，r值在垂直于軋制復(fù)合方向的方向上高，在0度方向上低。戈斯取向聚集的增大趨勢在單張SUS薄板情況下更明顯。因此可以假設(shè)，對單張SUS薄板來說，r值不均勻性更顯著，尤其是r值在軋制復(fù)合方向(0度)上很低。
圖5示出了通過根據(jù)上述ODF計算r值所得的結(jié)果，就是說，圖5示出了在布恩格提出的泰勒理論的基礎(chǔ)上采用根據(jù)ODF計算多晶材料r值的方法獲得的結(jié)果。在圖中，黑圈之間的粗實線表示包覆材料的計算r值，白圈之間的虛線表示單張SUS薄板的計算r值。如此計算出的r值比較高并可以顯示出計算r值令人滿意地與測量值量值相符。實施例2按照與實施例1相同的方式準備出SUS金屬基材和銅、鎳金屬覆材。通過進行冷軋、均質(zhì)化、冷軋、最后退火以及壓下率不同(0-35％)的冷軋而加工出0.15毫米厚的Cu/SUS/Ni包覆材料。
在不同壓下率后獲得的包覆材料的r值是通過與實施例1相同的方式進行測量的。測量結(jié)果在圖6中示出了。在圖6的曲線圖中，垂直軸線表示r值，水平軸線表示壓下率。
在圖中，黑圈之間的實線表示在軋制復(fù)合方向(0度)上的r值，白圈之間的虛線表示在與包覆材料軋制復(fù)合方向成45度的方向上r值，白圈之間的實線表示在垂直于包覆材料軋制復(fù)合方向的方向上的r值。
可以在圖6中看到，在軋制復(fù)合方向(0度)上、在45度方向上、在90度方向上的r值不均勻性(最大差值)小于0.6，所有r值至少等于0.7，而壓下率不大于30％。當(dāng)壓下率等于35％時，r值本身增大并且變得很不一致。
r值不均勻性在壓下率接近0％時又增大的事實表明了，壓下率應(yīng)保持不大于30％并且最好保持在5％-30％且理想地保持在5％-25％，以便實現(xiàn)本發(fā)明的目的。實施例3為評價所提出的包覆材料的深沖性，準備了SUS金屬基材、銅和鎳金屬覆材；進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷軋和最后的退火；用經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.3毫米厚)、經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的單條SUS鋼帶(0.3毫米厚)、經(jīng)過壓下率為35％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.3毫米厚)制作出外徑為5毫米、高7毫米的外殼；測量裂紋、破損和圓度。結(jié)果列于表1中。
從表1中看到，本發(fā)明的包覆材料可以產(chǎn)生其軋制各向異性很低的近圓形外殼。
表1
實施4為評價所提出的包覆材料的深沖性，準備了SUS金屬基材、銅和鎳金屬覆材；進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷軋和最后的退火；用經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.15毫米厚)、經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的單條SUS鋼帶(0.15毫米厚)、經(jīng)過壓下率為35％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.15毫米厚)制作出外徑為5毫米、高7毫米的外殼；測量裂紋、破損和圓度。結(jié)果列于表2中。
從表2中看到，本發(fā)明的包覆材料可以產(chǎn)生其軋制各向異性很低的近圓形外殼。
表2
實施例5為評價所提出的包覆材料的深沖性，準備了SUS金屬基材和鎳金屬覆材；進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷軋和最后的退火；用經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的Ni/SUS包覆材料(0.15毫米厚)、經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的單條SUS鋼帶(0.15毫米厚)、經(jīng)過壓下率為35％的冷軋的Ni/SUS包覆材料(0.15毫米厚)制作出外徑為5毫米、高7毫米的外殼；測量裂紋、破損和圓度。結(jié)果列于表3中。
從表3中看到，本發(fā)明的包覆材料可以產(chǎn)生其軋制各向異性很低的近圓形外殼。
表3
實施例6為了評價所提出的包覆材料的深沖性，準備了SUS金屬基材、銅和鎳金屬覆材；進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷軋和最后的退火；用經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.1毫米厚)、經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的單條SUS鋼帶(0.1毫米厚)、經(jīng)過壓下率為35％的冷軋的Cu/SUS/Ni包覆材料(0.1毫米厚)制作出外徑為5毫米、高7毫米的外殼；測量裂紋、破損和圓度。結(jié)果列于表4中。
從表4中看到，本發(fā)明的包覆材料可以產(chǎn)生其軋制各向異性很低的近圓形外殼。
表4
實施例7為評價所提出的包覆材料的深沖性，準備了SUS金屬基材，而鎳帶作為金屬覆材包覆在金屬基材的兩個主表面上；進行冷軋復(fù)合、均質(zhì)處理、冷軋和最后的退火；用經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的Ni/SUS/Ni包覆材料(0.1毫米厚)、經(jīng)過壓下率為25％的冷軋的單條SUS鋼帶(0.1毫米厚)、經(jīng)過壓下率為35％的冷軋的Ni/SUS/Ni包覆材料(0.1毫米厚)制作出外徑為5毫米、高7毫米的外殼；測量裂紋、破損和圓度。結(jié)果列于表5中。
從表5中看到，本發(fā)明的包覆材料可以產(chǎn)生其軋制各向異性很低的近圓形外殼。
表5<
>工業(yè)實用性上述實施例表明，根據(jù)本發(fā)明獲得的包覆材料具有優(yōu)良的深沖性、異常的抗拉強度和其它金屬基材性能并且因而可被用于制作鈕扣式微電池的樣陽極盒或陰極盒并可被用于需要使用比較薄的可深拉帶材的其它微型電器。
包覆材料也具有優(yōu)良的可焊性、耐腐蝕性和其它優(yōu)點。本發(fā)明的包覆材料可以不僅被用在上述電池外殼中，而且也可以被用到形狀與尺寸與電池外殼類似的石英晶體振蕩器中，并且它也可以被用到其它各種電子元件中，因而它具有很高的商業(yè)價值。
權(quán)利要求
1.一種包覆材料，其中一個金屬覆材被軋制復(fù)合到一個金屬基材的至少一個主表面上，在表示在軋制復(fù)合方向、與軋制復(fù)合方向成45度角的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向之間的塑性各向異性的蘭克伏特值(r值，在延伸率為5％的情況下測得的)之間的最大差值為小于0.6。
2.如權(quán)利要求1所述的包覆材料，其特征在于，表示在軋制復(fù)合方向、與軋制復(fù)合方向成45度角的方向以及垂直于軋制復(fù)合方向的方向之間的塑性各向異性的r值至少為0.7。
3.如權(quán)利要求1或2所述的包覆材料，其特征在于，整個包覆材料的厚度為不大于0.5毫米。
4.如權(quán)利要求3所述的包覆材料，其特征在于，金屬覆材厚度為金屬基材厚度的2％-20％。
5.如權(quán)利要求1所述的包覆材料，其特征在于，金屬基材是不銹鋼，在獲得了與金屬覆材復(fù)合的平面內(nèi)的戈斯{110}<100>取向聚集程度小于當(dāng)沒有軋制復(fù)合金屬覆材時所觀察到的聚集程度。
6.如權(quán)利要求5所述的包覆材料，其特征在于，金屬覆材是至少一種選自銅和鎳中的材料。
7.一種制造包覆材料的方法，其特征在于，一種通過將一金屬覆材軋制復(fù)合到一金屬基材上的至少一個主表面上得到的包覆材料接受壓下率最大為30％的冷軋。
8.如權(quán)利要求7所述的包覆材料制造方法，其特征在于，冷軋壓下率為5％-25％。
全文摘要
提供這樣一種包覆材料的制造方法,即所述包覆材料可被用于制作鈕扣式微電池的陰極盒或陽極盒并可被用于需要使用比較薄的可深拉帶材的其它微型電器。本發(fā)明除了進行傳統(tǒng)的包覆材料制造方法之外,還允許通過以壓下率最大為30%的冷軋減小r值或蘭克伏特值(它們表示在包覆材料軋制復(fù)合方向、以預(yù)定角度與軋制復(fù)合方向相交的方向之間的塑性各向異性)之間的差,由此可以明顯提高包覆材料的機械強度并可以大量生產(chǎn)具有低軋制各向異性的包覆材料。
文檔編號B32B15/01GK1273544SQ99801117
公開日2000年11月15日 申請日期1999年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月3日
發(fā)明者石尾雅昭, 高居善樹 申請人:住友特殊金屬株式會社