一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材的制备方法技术

技术编号:26300153 阅读:56 留言:0更新日期:2020-11-10 19:48
本发明专利技术属于金属加工技术领域,具体涉及一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金及其板材的制备方法。所述合金的组分及其质量百分含量为:Mg 1.10%‑1.40%,Mn 0.80%‑1.10%,Cu 0.20%‑0.40%,Fe 0.20%‑0.50%,Si 0.18%‑0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。所述铝合金的板材的制备方法,包括以下步骤:将所述铝合金依次进行熔炼、铸造、铣面,得到铝合金铸锭;将铝合金铸锭进行两级均匀化热处理;将铝合金铸锭进行热轧,得到热轧板;将热轧板进行冷轧得到铝合金板材。本发明专利技术所制备得到的板材的强度、伸长率得到了明显的提高,能够满足0.26mm以下薄型罐身的制罐工艺。

【技术实现步骤摘要】
一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材的制备方法
本专利技术属于金属加工
,具体涉及一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金及其板材的制备方法。
技术介绍
减薄拉深罐身用3XXX铝合金板材是制造减薄拉深罐身的原料,为厚度0.4mm以下的薄板。经过落料冲杯、多道次变薄拉深、罐底冲压成型、清洗及烘烤后,成为减薄拉深罐的白罐身,即俗称的易拉罐。由于易拉罐是用来密封储存液体的容器,其储存的碳酸饮料、啤酒等液体含有二氧化碳溶解其中形成碳酸,在震动或温度升高的状态下,碳酸会分解成二氧化碳使罐内压力增高,若罐体材料强度不够则会导致罐底反转或罐体破裂。因此,减薄拉深罐身铝合金板材对强度有较高的要求,国内外一般使用3104铝合金。此外,易拉罐的制罐过程包含深冲、变薄拉深等变形量大、变形速率快的步骤,对板材的成型性能有极高的要求,单纯提高板材强度容易导致板材成型性能降低,无法满足制罐要求。为了降低单罐用铝量,节约成本,罐身用3104铝合金板材一直在提高其强度,进而进行板材减薄。目前,我国主流的罐身用3104铝合金板材厚度已经减薄至0.265-0.27mm,屈服强度也达到了250MPa。在这一基础上继续减薄,则不但面临着板材强度进一步提高的问题,还面临着板材成型性能提高的问题,因为采用更薄的罐身板材制罐,其罐底需要进行二次成型来达到更好的结构强度,这对板材的成型性能提出了更高的要求。因此,现有的罐身用板材无法满足0.26mm以下罐身料的制罐要求。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种厚度减薄、强度提高、成型能力更高的薄型罐身用铝镁锰铜合金及其板材的制备方法,克服现有技术中板材无法满足0.26mm以下罐身料制罐要求的问题。为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材,所述合金的组分及其质量百分含量为:Mg1.10%-1.40%,Mn0.80%-1.10%,Cu0.20%-0.40%,Fe0.20%-0.50%,Si0.18%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。所述的一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材的制备方法,所述方法包括以下步骤:步骤S1将所述铝合金依次进行熔炼、铸造、铣面,得到铝合金铸锭;步骤S2将铝合金铸锭进行两级均匀化热处理;第一级均匀化热处理的处理温度为550℃-610℃、处理时间为4h-12h;第二级均匀化热处理的处理温度为500℃-540℃、处理时间为12h-36h;步骤S3将两级均匀化热处理后的铝合金铸锭进行热轧,得到热轧板,热轧终轧温度为330℃-360℃,热轧板厚度为1.8mm-2.2mm;步骤S4将热轧板进行冷轧得到铝合金板材,热轧板进行冷轧的道次数为4-6道次,每道次压下量为30%-45%,热轧板总冷轧率为88%-90%,冷轧终轧温度为120℃-180℃。进一步地,所述铝合金的组分及其质量百分含量为:Mg1.29%-1.40%,Mn0.93%-1.10%,Cu0.26%-0.40%,Fe0.20%-0.34%,Si0.31%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。该限定组分下铝镁锰铜合金板材的制备方法,具体包括以下步骤:步骤S100将所述铝合金依次进行熔炼、铸造、铣面,得到铝合金铸锭;步骤S200将铝合金铸锭进行两级均匀化热处理,第一级均匀化热处理的处理温度为590℃-610℃、处理时间为6h-12h;第二级均匀化热处理的处理温度为500℃-540℃、处理时间为12h-36h;步骤S300将两级均匀化热处理后的铝合金铸锭进行热轧,得到热轧板,热轧终轧温度为340℃-360℃,热轧板厚度为1.8mm-2.2mm;步骤S400将热轧板进行冷轧得到铝合金板材,热轧板进行冷轧的道次数为4-6道次,每道次压下量为30%-45%,热轧板总冷轧率为88%-90%,冷轧终轧温度为120℃-180℃。步骤200中铝合金铸锭进行两级均匀化热处理时,第一级均匀化热处理的处理温度为590℃-600℃、处理时间为7h-10h;第二级均匀化热处理的处理温度为510℃-530℃、处理时间为15h-20h。步骤300中将两级均匀化热处理后的铝合金铸锭进行热轧的热轧终轧温度为340℃-350℃,热轧板厚度为1.9mm-2.1mm;热轧板的立方织构强度:30~50。步骤400中将热轧板进行冷轧得到铝合金板材的冷轧终轧温度为150℃-170℃。所述铝合金板材的厚度为0.20-0.26mm,所述铝合金板材的立方织构强度为3-6,所述铝合金板材的S织构强度为10-13,所述铝合金板材中的AlMnSi相占所述铝合金板材中全部物相的面积百分比为2.5%-4%,所述铝合金板材经过涂层烘烤后,抗拉强度为310MPa-340MPa,屈服强度为275MPa-305MPa,所述铝合金板材的伸长率为6%-9%,所述铝合金板材的制耳率为0.5%-3%。所述铝合金板材中Al12(FeMn)3Si相的衍射峰面积占所述铝合金板材中Al6FeMn相的衍射峰面积和Al12(FeMn)3Si相的衍射峰面积之和的80%以上;Al12(FeMn)3Si相的等效圆直径为0.1μm-8μm。等效圆直径为2μm-4μm的Al12(FeMn)3Si相的面积占所述铝合金板材中全部Al12(FeMn)3Si相的面积的40%-60%。本专利技术的有益技术效果:本专利技术通过控制铝合金成分与铝合金板材的加工方法,得到的铝合金板材经过涂层烘烤后,抗拉强度为310MPa-340MPa,屈服强度为275MPa-305MPa,延伸率为6%-9%,制耳率为0.5%-3%。与现有技术相比,板材的强度、伸长率得到了明显的提高,制罐成型性能、制耳率则保持不变,能够满足0.26mm以下薄型罐身的制罐工艺。附图说明图1为本专利技术15#比较例的铝合金板材的金相组织;圆圈处为大尺寸化合物;图2为本专利技术1#实施例的铝合金板材的金相组织;图3为本专利技术14#比较例的XRD衍射图谱;图4为本专利技术1#实施例的XRD衍射图谱;图5为本专利技术18#比较例的ODF(分布函数)图;图6为本专利技术1#实施例的ODF(分布函数)图;图7为本专利技术22#比较例和1#实施例的铝合金铸锭经过第二级均匀化热处理后的扫描电镜观察形貌;图8为本专利技术22#比较例和1#实施例的铝合金铸锭经过第二级均匀化热处理后的热轧板晶粒组织照片。具体实施方式为进一步公开而不是限制本专利技术,以下结合实例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金及其板材,组分及其质量百分含量为:Mg1.10%-1.40%,Mn0.80%-1.10%,Cu0.20%-0.40%,Fe0.20%-0.50%,Si0.18%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。优选的,铝合金的组分及其质量百分含量为:Mg1.29%-1.40%,Mn0.93%-1.10%,Cu0.26%-0.40%,Fe0.20%-0.34%,Si0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材,其特征在于,所述合金的组分及其质量百分含量为:Mg 1.10%-1.40%,Mn 0.80%-1.10%,Cu 0.20%-0.40%,Fe 0.20%-0.50%,Si0.18%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材,其特征在于,所述合金的组分及其质量百分含量为:Mg1.10%-1.40%,Mn0.80%-1.10%,Cu0.20%-0.40%,Fe0.20%-0.50%,Si0.18%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。


2.一种如权利要求1所述的一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述铝合金依次进行熔炼、铸造、铣面,得到铝合金铸锭;
(2)将铝合金铸锭进行两级均匀化热处理;
(3)将两级均匀化热处理后的铝合金铸锭进行热轧,得到热轧板,热轧终轧温度为330℃-360℃,热轧板厚度为1.8mm-2.2mm;
(4)将热轧板进行冷轧得到铝合金板材,热轧板进行冷轧的道次数为4-6道次,每道次压下量为30%-45%,热轧板总冷轧率为88%-90%,冷轧终轧温度为120℃-180℃。


3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述两级均匀化热处理具体为:第一级均匀化热处理的处理温度为550℃-610℃、处理时间为4h-12h;第二级均匀化热处理的处理温度为500℃-540℃、处理时间为12h-36h。


4.一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材,其特征在于,所述铝合金的组分及其质量百分含量为:Mg1.29%-1.40%,Mn0.93%-1.10%,Cu0.26%-0.40%,Fe0.20%-0.34%,Si0.31%-0.4%,其余为Al和不可避免的杂质。


5.一种如权利要求4所述的一种减薄拉深罐身用铝镁锰铜合金板材的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将所述铝合金依次进行熔炼、铸造、铣面,得到铝合金铸锭;
(2)将铝合金铸锭进行两级均匀化热处理,第一级均匀化热处理的处理温度为590℃-610℃、处理时间为6h-12h;第二级均匀化热处理的处理温度为500℃-540℃、处理时间为12h-36h;
(3)将两...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖明顺杨阳赵丕植黄瑞银阙石生兰政
申请(专利权)人:中铝瑞闽股份有限公司中铝材料应用研究院有限公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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