[发明专利]用于制备镍带的方法

说明书

本发明的主题

本发明涉及由镍阴极板制备带材，亦即由多个至少基本上完整的阴极板，其中优选板内部和不同板之间的厚度差异通过热轧均衡，而通过热轧前加热及热轧本身不会形成不可再还原成镍的氧化物层和不可逆转的晶界腐蚀和内部腐蚀。只要在本说明书中一般部分或实施例描述部分提及镍，那么对本领域技术人员而言，钴也视为以相同方式作为可替代金属被公开。所有此处描述的本发明至关重要的方面同样也适用于钴。

现有技术

镍制的带材主要由熔融冶金产生。为了限制非金属氧化杂质，以VIM方法进行熔融和浇铸，为了消除孔隙，以ESU或VAR方法进行重熔。通过镍的高收缩率产生的表面裂缝，必须通过磨削去除；去除量为约6至9mm。热轧通常以约1150℃至1250℃的温度开始。通过热轧不仅产生表面氧化物层，还出现晶界腐蚀。氧化物层的厚度及其通过晶界腐蚀所影响的近表面层取决于材料的纯度、暴露时间和加工温度。这些层（带材的两侧）总计具有约50μm的层厚。氧化物仅可轻微变形。如果氧化反应所影响的层不完全去除，在随后的冷轧时轧制成薄膜的氧化物可能会导致带材里的孔和带裂缝。经轧制的氧化物造成表面缺陷。由晶界腐蚀造成的结构损害导致不可弥补的强度损失。

在电弧炉和感应炉内熔融时，用硅或铝脱氧，加入钛（约0.03%）以结合氮，及用锰（约0.3％）或镁（约0.05％）与硫结合。镁、硅、铝和钛在出炉时也用于脱氧。这些元素尽管部分结渣，但是其重要部分仍保留在熔体中。这类熔融的镍因此含有杂质，其中所提及元素>100ppm至每种使用元素的数千ppm。

通过热轧熔融冶金产生的材料制备带材，因此与以下缺点相关联：

-不仅表面氧化，而且还有近表面的晶界的氧化和内部腐蚀

-非牢固附着而是松散的氧化物层

-氧化物层的双层结构，其中尤其是上面的氧化物层在交替的热负荷时由于这两层的不同膨胀系数而错位

-在金属和氧化物层之间的边界产生孔隙。

结果是，熔融冶金制备的块材和带材必须被酸洗和/或磨削，其中不仅要消除表面的氧化物，而且还有近表面的晶界腐蚀和内部腐蚀影响到的区域。针对材料去除所需的设备导致高投资成本和高运行成本。在昂贵的材料的情况下和相对较高的精制阶段时产生废物。

为了避免应用熔融冶金的缺点，已经提出建议，使用电解获得的起始原料。根据DE 2905508（Hurdelbrink），阴极板应当“以冷工艺”（第2栏第44行）首先切割成条状物，所述的条状物任选在横侧面接合并将如此制备的带材进一步加工。（纵侧面的接合仅再次产生起始尺寸。）所述的专利申请没有主张，提供一种用于由焊接在一起的基本上完整的阴极板制备金属带的方法，而是主张提供一种用于制备由条状物形成的金属带的方法，所述条状物本身为经切割的阴极板。完整阴极板的条状切割是所提及专利申请权利要求1的典型特征。这种方法的优点在于，相关起始原料的厚度偏差仅在一定范围内出现，如其存在于一块板内，而不会在不同板之间形成。

完整的阴极板是明确不适合用于通过轧制直接转换为延伸形状的（第1栏第57行及以后）。因为与热轧相反，在冷轧时在宽度方面仅发生很小的质量平衡，在DE 2905508中描述的方法——不同于WO2006024526中描述的方法——同样不允许应用于完整的阴极板。

预先考虑（在权利要求6和实施例III中），所述的阴极板整个可以在切割前通过轧制降低其厚度，“以产生特定的厚度尺寸”。在专利描述中（第3栏第35行及之后）如此进行，降低板材强度使得更容易切割成条状。已知的是，由于其柱状结构，完整的阴极板以其制造强度仅能很困难地切割。因此可以剪切完全强度的板材的阴极剪，是昂贵的专业设备。在DE 2905508（第3栏第31行及之后）中所提及的滚切装置无论如何都不适用于切割完整的板材，但也许用于切割通过轧制而使厚度减少的板材。因此，所述的方法不用于不同板材的厚度均衡，其应当更确切地说使“切割成条状简化”。

阴极板内部和不同板间的厚度偏差此外在DE 2905508中不止一次提及到；从而所述方法描述对制备恒定强度板材的问题也没有明确的意见。例如要制备拉伸的阳极板时（此处不取决于尺寸精度）也不是必要的。