适合于加工罐体的铝合金带的制备方法技术

本发明专利技术的目的是一种制备饮料罐体的方法，包括：制备铝合金，所述铝合金含有（以重量计）１．１－１．７％Ｍｇ，１．２－１．６％Ｍｎ，０．０５－０．４５％Ｓｉ，０．０５－０．６０％Ｆｅ，最多０．４０％Ｃｕ，最多０．１４％Ｃｒ，最多０．０８％Ｔｉ，每种最多０．０７％并且总量为０．２５％的其它元素，余者为铝；对该液态合金进行气体喷射（优选氩气）处理；在两个柱形辊之间铸造出厚度小于５ｍｍ，并且优选小于４ｍｍ的带材，在铸造期间，将分型剂涂覆在柱形辊上；在４５０－５３０℃下对所获带材进行均匀化处理，时间为２－２０小时；采用几个道次冷轧所述带材；在３００－４００℃下进行中间退火，时间为１－１２小时；采用一个或几个道次冷轧至最终厚度。所述方法能够获得适合于制备具有改善的侧壁抗冲孔性的罐体的带材。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合于加工通过拉伸和展薄拉延获得的罐体，特别是饮料罐体的铝合金带的制备方法。
技术介绍
在当前技术状态下，已经对采用连铸法通过拉伸-展薄拉延制备饮料罐体进行了许多尝试。但是，出于各种原因，目前尚没有一种在工业规模上取得成功。专利FR2615530(Cégédur Pechiney)介绍了一种通过在两个柱形辊之间进行连铸来制备能够加工成罐体及其端部的带材的方法，该方法使用的合金含有(以重量计)0.8-1.8％Mn，1-2％Si，0.7-3％Mg，低于0.7％Fe，低于0.5％Cu，以及低于0.5％Cr。将铸造后厚度为4-20mm的带材进行一系列带有中间退火和淬火的轧制。但是，这种使用单一合金制备罐体及其端部的方法不能够承受饮料罐重量减少所带来的约束限制条件，而且，近来似乎更优选采用具有特定相变系列的两种不同合金制备罐的端部和罐体，以便根据功能以及需满足的特定的约束条件分别进行优化。专利FR2526047(SCAL Company，涉及铝包装)指出为了由在两个柱形辊之间铸造而成的带材获得适合于制造饮料罐的厚约300um的带材，铸态的带材表面必须例如通过空气喷刷进行改性，形成氧化层，从而最大程度地减少在通过拉伸和展薄拉延制备罐体期间可能出现并且为本领域的专业人员所公知的擦伤(galling)现象发生。专利EP0298876(Pechiney Rhenalu)介绍了一种用于改变在连铸带材表面上存在的氧化物组成的机械抛光酸洗方法，以便改善其加工成罐体的适用性，特别是减少擦伤现象的发生，但是这种抛光方法会产生必须采用特殊方法处理的液态废物。专利申请GB2027743(Swiss Aluminium Ltd.)介绍了一种通过连铸制备适合于制造罐体的带材的方法，该方法引入了一个热轧步骤。专利EP0576170，EP0576171，EP0605947和WO97/11205(KaiserAluminum)均涉及一种制备罐体用带材的组合生产线，所述带材通过在两个带辊之间进行连铸(带式铸造)，热轧和冷轧进行制备，其目标是小宽度(12英寸，约300mm)的带材，这种定名为“微轧机”的生产线在G.F.Wyatt-Mair和D.G.Harrington的论文“The Aluminum CanstockMicromill Process”中专门进行了介绍，该论文刊于1995年8月的“LightMetal Age”中的44-50页。专利申请WO97/01652(Alcoa)涉及下述制备方法，即在柱形辊间连铸厚度为1-5mm的Al-Mn-Mg合金带材，然后，对所述带材进行均匀化处理以及带有低于1分钟的中间退火的冷轧工序，之后进行淬火，这种合金含有最低0.4％的铁。专利申请WO98/01592(Alcan International)介绍了通过在带式辊之间进行铸造(Hazelett方法)形成厚度小于或等于30mm的带材的方法，并且还介绍了为了获得适合制备罐体的带材对其进行轧制的方法。该合金中的锰含量须不超过1.2％，以便限制影响带材各向异性的弥散相的形成。同样地，专利申请WO98/01593(Alcan International)涉及采用含有低于0.9％锰的适合于制造罐体的合金厚连铸件(大于9mm)制备罐体。专利JP04276047(Sky Aluminium)介绍了一种获得用于罐的端部的铝合金带材的方法，所述方法包括连铸厚度小于15mm的带材，以高于50℃/秒的速度冷却，进行带有两次中间退火和一次最终退火的冷轧。该合金的最终组成(以％(重量)计)为Mg1.2-3，Cu0.05-0.5，Mn0.5-2，Fe0.1-0.7。专利EP099739(Continental)介绍了一种用于罐体的带材的制备方法，包括铸造厚度小于25mm的带材，在510-620℃下进行再加热，进行带有中间退火的冷轧，再结晶退火以及最终冷轧。专利US4976790，US5104465，US5110545，US5106429，US5833775，US5976279(Golden Aluminum)均涉及一种制备适合于制备罐体的带材的连铸方法，该方法中，首先对铸态带材进行热轧。专利US5616190(Pechiney Rhenalu)对下述方法要求了权利，即连铸厚度小于或等于4mm以及组成(以％(重量)计)为Mg1-4，Mn0-1.6，并且还可以含有铜和铬的带材，之后在400-580℃下进行均匀化，再进行几个冷轧道次直至达到小于0.3mm的最终厚度，以获得至少部分已再结晶体的显微组织。继该项研究之后，本申请人已尝试改善由该方法获得的带材的性能，以便满足罐体制造商的要求。在二十世纪九十年代，33cl的铝饮料罐的重量由约13g降至约10g，而且，用于这种罐体的带材的厚度由约330um变成约275um。这种变化增加了建议采用能够直接替代传统方法制备的带材(半连铸板材，热轧，之后冷轧)的连铸带材，生产具有相同规范的罐体的难度。这种减小罐体厚度的趋势揭示出存在三个在制造过程必须考虑的主要关键因素罐体的园盖强度(dome strength)，已填满的罐体侧壁的穿孔抗力，以及空罐抗垂直挤压的能力。另外，观察发现罐体厚度的减小增加了在机器上通过拉伸和展薄拉延并且采用工业节奏进行制造期间发生破断的危险事实上，在20世纪90年代的相同时期，展薄拉延机器(“罐体制机”)的速度已提高两倍。因此，需要一种新的包括连铸宽带材的制造方法，所述宽带材适合于通过拉伸和展薄拉延来工业化制造饮料罐体，此类带材至少具有与由通常的半连铸获得的带材相当的性能，以便能够将其取代。专利技术目的本专利技术的目的是一种适合于制造饮料罐体的带材的制备方法，其包括—制备铝合金，该合金含有(以重量计)1.1-1.7％Mg，1.2-1.6％Mn，0.05-0.45％Si，0.05-0.60％Fe，不高于0.40％Cu，不高于0.14％Cr，不高于0.08％Ti，每种含量不高于0.07％且总量为0.25％的其它元素，余者为铝。—对该液态合金进行气体喷射(优选氩气)处理， —在柱形辊间铸造成厚度小于5mm，优选小于4mm的带材，在铸造期间，将分型剂涂在柱形辊上，—在450-530℃下对所获带材进行均匀化处理，时间为2-20小时，—对所述带材进行数次冷轧，—在300-400℃下进行中间退火1-12小时，—进行一个或几个道次的冷轧以获得最终厚度。均匀化处理步骤可以安排在冷轧第一阶段之前，或者该阶段的两个道次之间进行。专利技术描述本专利技术涉及用于连铸薄带材的Al-Mn-Mg合金组成的特定范围和针对该带材特定的处理顺序的结合，以便获得适合于工业制备饮料罐体的宽带材。所述组成包含锰和镁，它们的含量比通常用于由采用板材铸造，热轧和冷轧这种传统方式生产的带材制备罐体的合金3104高。锰含量为1.2-1.6％，优选1.2-1.4％。当锰含量高于1.6％时，本申请人注意到会形成粗大的一次相，这对于在柱形辊之间进行薄板连铸而言是应该加以避免的。锰含量低于1.2％时，带材的机械性能对于指定的应用变得不充分。镁含量为1.1-1.7％，优选1.3-1.5％。当该含量超过1.7％时，存在出现与表面偏析相关的缺陷的危险。镁含量低于1.1％时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备适合于通过拉伸和展薄拉延生产加工成饮料罐体的带材的方法，包括：－制备铝合金，所述铝合金含有（以重量计）１．１－１．７％Ｍｇ，１．２－１．６％Ｍｎ，０．０５－０．４５％Ｓｉ，０．０５－０．６０％Ｆｅ，最多０．４０％Ｃｕ，最多０．１４％ Ｃｒ，最多０．０８％Ｔｉ，每种最多０．０７％并且总量为０．２５％的其它元素，余者为铝，－对该液态合金进行气体喷射（优选氩气）处理，－在两个柱形辊之间铸造出厚度小于５ｍｍ，并且优选小于４ｍｍ的带材，在铸造期间，将分型剂涂覆在柱形辊上， －在４５０－５３０℃下对所获带材进行均匀化处理，时间为２－２０小时，－采用几个道次冷轧所述带材，－在３００－４００℃下进行中间退火，时间为１－１２小时，－采用一个或几个道次冷轧至最终厚度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：PY米奈特，JL霍夫曼，P兰科特，P索里格纳克，B切纳尔，F巴松，K麦沃尔德，
申请(专利权)人：皮西尼何纳吕公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]