CH641495A5

CH641495A5 - Verfahren zur herstellung eines zipfelarmen bandes aus aluminium oder einer aluminiumlegierung.

Info

Publication number: CH641495A5
Application number: CH680979A
Authority: CH
Inventors: Ivan Gyoengyoes; Kurt Buxmann; Martin Bolliger; Willi Kerth; Kurt Neufeld
Original assignee: Alusuisse
Priority date: 1978-08-04
Filing date: 1979-07-23
Publication date: 1984-02-29
Also published as: FR2440997B1; AU4931979A; IT1122428B; DE2901029C2; FR2442896A1; NO152455B; IS2502A7; IS1106B6; CH641496A5; JPS5527497A; IN151586B; SE7906556L; US4238248A; NO792542L; NO152455C; ES482916A1; CA1171235A; AU522546B2; SE447395B; DE2901029A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Legierung des Typs AlMgMn, mittels Bandgiessmaschinen, welches Band insbesondere zur s Herstellung von tiefgezogen und abgestreckten Hohlkörpern wie Dosen und dergleichen geeignet ist.

In den letzten Jahren haben sich AlMgMn-Legierungen in der Form kaltgewalzter Bänder vor allem zur Herstellung von tiefgezogen und abgestreckten Getränkedosen durchgesetzt, io Zur Herstellung von tiefziehfahigen Bändern für Getränkedosen sind eine Reihe von Verfahren bekannt. So wird das Aluminium mittels bekannter Giessverfahren wie horizontales bzw. vertikales Stranggiessen oder Bandgiessen vergossen und anschliessend weiterverarbeitet. Ein derartiges Verfahren « mit den folgenden Verfahrensschritten ist aus der US-PS 3 787 248 (Setzer et al.) bekannt^

A) Giessen einer AlMgMn-Legierung,

B) Homogenisieren dieser Legierung bei einer Temperatur zwischen 455 °C und 620 °C während 2 bis 24 Stunden,

20 C) Warmwalzen, ausgehend von einer Starttemperatur zwischen 345 °C und 510 °C mit einer Dickenreduktion von mindestens 20%,

D) Weiterwalzen, ausgehend von einer Starttemperatur zwischen 205 °C und 430 °C mit einer Dickenreduktion von

25 mindestens 20%,

E) Weiterwalzen, ausgehend von einer Starttemperatur von weniger als 205 "C, mit einer Dickenreduktion von mindestens 20%.

F) Halten der Legierung auf einer Temperatur zwischen 30 95 °C und 230 °C während wenigstens 5 Sekunden, jedoch nicht länger als der Gleichung

T (10 + logt) = 12 500

35 entsprechend, wobei T die Temperatur in Kelvin und t die maximale Zeit in Minuten ist.

Obwohl sich das in obiger Patentschrift offenbarte Verfahren zur Herstellung von Bändern für die Fertigung von Dosen bewährt hat, hat es sich herausgestellt, dass das nach 40 diesem Verfahren hergestellte Band insofern nicht voll befriedigt, als das Material zu starker Zipfelbildung führt.

Ein weiteres bekanntes Verfahren ist in Light Meta] Age, Vol 33,1975, Dezember, Seiten 28-33, beschrieben. Im erwähnten Artikel wurde das Band mittels eines Bandgiessver-45 fahrens hergestellt und anschliessend für die Verwendung in der Dosenfabrikation weiterbearbeitet. Ein wesentliches Problem bei der Herstellung von Bändern mittels Bandgiessmaschinen besteht darin, dass die Zellgrösse bzw. der Dendritenarmabstand an der Gussbandoberfläche zu gross ist. Als 50 Folge dieses zu grossen Dendritenarmabstandes weist das Gussband eine grosse Oberflächenporosität auf, was am fertig gewalzten Band zu Rissen führen kann. Im weiteren besteht bei zu grossem Dendritenarmabstand an der Oberfläche die Gefahr der Oberflächenseigerung, was zu einer qualitativ 55 schlechten Oberfläche des fertig gewalzten Bandes und dementsprechend zu Schwierigkeiten beim Tiefziehen und Ab-strecken führt.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, welches unter Verwendung einer Band-60 giessmaschine die Herstellung eines zur Fertigung von tiefgezogen und abgestreckten Hohlkörpern wie Dosen und dergleichen geeigneten, zipfelarmen Bandes aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ermöglicht.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass 65 A) die Metallschmelze auf einer Bandgiessmaschine mit mitlaufenden Kokillen kontinuierlich derart zu einem Band vergossen wird, dass die Zellgrösse bzw. der Dendritenarmabstand im Bereich der Gussbandoberfläche zwischen 2 und 25

Um, vorzugsweise zwischen 5 und 15 (im, und im Bereich der Gussbandmitte zwischen 20 und 120 (im, vorzugsweise zwischen 50 und 80 (im, liegt,

B) das Gussband mit Giessgeschwindigkeit kontinuierlich, gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Wärme, in einem Temperaturbereich zwischen 300 °C und der Ungleichge-wicht-Solidustemperatur der Legierung warm um mindestens 70% abgewalzt wird, wobei unter dem Begriff Ungleichge-wichts-Solidustemperatur diejenige, von der herrschenden Abkühlgeschwindigkeit abhängigen Temperatur zu verstehen ist, unterhalb welcher das Band über den gesamten Gussquerschnitt erstarrt ist; und

C) das Warmwalzband warm aufgehaspelt und an Luft auf Raumtemperatur erkalten gelassen wird, und

D) das erkaltete Warmwalzband auf Enddicke kaltgewalzt wird.

Überraschend hat sich gezeigt, dass das nach dem erfin-dungsgemässen Verfahren verarbeitete Material verbesserte physikalische Eigenschaften aufweist, was in einer erhöhten Festigkeit und in einem verbesserten Zipfelbildungsverhalten zum Ausdruck kommt. Auf diese Eigenschaften wird weiter unten näher eingegangen.

Als besonders geeignet zur Durchführung des erfindungs-gemässen Verfahrens hat sich die Legierung AA 3004 mit der folgenden Zusammensetzung erwiesen:

Magnesium

0,8

-1,3 %

Mangan

1,0

-1,5 %

Eisen max.

0,7 %

Silizium max.

0,3 %

Kupfer max.

0,25%

Zink max.

0,25%

Das erfmdungsgemässe Verfahren führt gegenüber konventionellen Verfahren bei der Legierung AA 3004 zu verbesserten Eigenschaften.

Eine weitere, zur Durchführung des erfmdungsgemässen Verfahrens besonders geeignete Legierung ist wie folgt charakterisiert:

- Gesamtgehalt an Magnesium und Mangan 2,0 bis 3,3%

- Gesamtgehalt der restlichen Legierungselemente und Verunreinigungen max. 1,5%

- Gewichts-Verhältnis Magnesium und Mangan 1,4:1 bis 4,4:1.

Trotz des hohen Gesamtgehaltes an mischkristallhärtenden Legierungselementen Magnesium und Mangan erfährt das Umformverhalten dieser Legierung, insbesondere die Tiefziehfähigkeit und das Zipfelbildungsverhalten, gegenüber konventionellen AlMgMn-Legierungen keine wesentlichen Änderungen. Der Gesamtgehalt an Mangan und Magnesium liegt vorzugsweise zwischen 2,3 und 3,0%. Der mischkristallhärtende, kombinierte Einfluss von Mangan und Magnesium entspricht annähernd demjenigen des Magnesiums einer Legierung aus der 5xxx Serie. Weiter hat sich gezeigt, dass das Verhältnis Magnesium zu Mangan bevorzugt im Bereich von 1,8:1 bis 3,0:1 gehalten wird. Der Gehalt an Kupfer wird bevorzugt auf 0,3% begrenzt. Es hat sich weiter als günstig erwiesen, wenn der Legierung 0,1 bis 0,5 % Silizium und 0,1 bis 0,65% Eisen zugegeben wird. Ein Zusatz von maximal 0,15% Titan und/oder 0,15% Vanadium ist ebenfalls vorteilhaft.

Ein überraschender Vorteil des erfmdungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass es die Herstellung von Bandmaterial aus Aluminiumlegierungen mit hoher Konzentration an mischkristallhärtenden Legierungselementen unter Beibehaltung ausgezeichneter Tiefzieheigenschaften sowie mit verbessertem Zipfelbildungsverhalten ermöglicht. Es ist ein wesentlicher Vorteil, dass nach dem erfmdungsgemässen Verfahren hergestelltes Material bessere Zipfelbildung-, Festigkeits- und

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Tiefzieheigenschaften aufweist als auf konventionelle Weise hergestelltes Material.

Zur Erzielung der oben angeführten, erfindungswesentlichen Bereiche der Zellgrössen bzw. der Dendritenarmab-5 stände hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das Gussband nach Erstarrungsbeginn während 2 bis 15 min in einem Temperaturbereich zwischen 400 °C und der Liquidustemperatur der Legierung zu halten. Es ist überdies von Vorteil, wenn das Gussband nach Erstarrungsbeginn während 10 io bis 50 s in einem Temperaturbereich zwischen 500 °C und der Liquidustemperatur der Legierung gehalten wird.

Durch die kontrollierte Abkühlungsgeschwindigkeit des Gussbandes nach Erstarrungsbeginn werden die gewünschten Dendritenarmabstände leicht erreicht. Es wurde weiter gefun-15 den, dass durch die beim erfmdungsgemässen Verfahren erzielte, relativ langsame Abkühlungsgeschwindigkeit eine optimale Verteilung der unlöslichen Heterogenitäten im Gussband entsteht, was sich vorteilhaft auf das spätere Kaltwalzen auswirkt.

20 Durch die relativ lange Verweilzeit des erstarrten Gussbandes bei hoher Temperatur wird die Giesswärme für diffusionsgesteuerte Umwandlungen wie

- Einformung der Gussheterogenitäten

-Ausgleich der Mikroseigerungen (Kornseigerungen) 25 - Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen in Gleichgewichtsphasen ausgenützt. So kann beim erfmdungsgemässen Bandgiessverfahren die bei konventionellen Verfahren übliche Homogenisierungsglühung entfallen.

Nach einer besonders vorteilhaften Durchführungsart des 30 erfmdungsgemässen Verfahrens liegt die Warmwalz-Start-temperatur zwischen der Ungleichgewicht-Solidustemperatur der Legierung und 150 °C unter dieser Ungleichgewicht-Soli-dustemperatur, und die Temperatur am Walzende beträgt mindestens 280 °C, vorzugsweise mindestens 300 °C. 35 Um die im Hinblick auf die direkte Verarbeitung von Bandgussprodukten zu Dosen und dergleichen unerwünschten Eigenschaften wie zu hohe Zipfelbildung gering zu halten, muss insbesondere darauf geachtet werden, dass die Warmumformung bei genügend hoher Temperatur erfolgt. Demzu-40 folge beträgt die Warmwalz-Starttemperatur vorteilhafterweise mindestens 440 °C, vorzugsweise mindestens 490 °C.

Erst die erfmdungsgemässe Warmumformung bei der geforderten Temperatur und mit dem geforderten Umformgrad garantiert eine genügende Durchknetung des Bandes, die be-45 wirkt, dass die Nachteile einer fehlenden Homogenisierung in der Qualität des Endproduktes nicht ihren Niederschlag finden.

Wie bereits erwähnt, gewährleistet erst ein Warmumformgrad von mindestens 70% bei möglichst hoher Starttempera-50 tur dieselben günstigen Eigenschaften des Endproduktes, d.h. des Bandes, wie sie mit konventionellen Verfahren erzielt werden.

Als einer der wesentlichen Punkte des erfmdungsgemässen Verfahrens ist das an die Warmumformung anschliessende 55 Warmhaspeln des gewalzten Bandes und das darauffolgende Erkaltenlassen des Coils an ruhiger Luft zu sehen. Als besonders günstig hat sich in diesem Zusammenhang, wie bereits oben erwähnt, eine Warmwalz-Endtemperatur von mindestens 280 °C, vorzugsweise mindestens 300 °C erwiesen. Die 60 in den warmgehaspelten Coils gespeicherte Wärme erlaubt das Ausscheiden der langsam ausscheidenden intermetallischen Phasen, und bewirkt gleichzeitig eine gewisse, für das nachfolgende Kaltwalzen günstige Entfestigung. Es wurden auch Anzeichen für eine, wenn auch geringe, in diesem Ver-65 fahrensstand ablaufende Rekristallisation gefunden, die sich durch Abbau der Walztextur insbesondere auf die Reduktion der Zipfelbildung in 45° zur Walzrichtung bei der Verarbeitung der Bänder zu Dosen und dergleichen günstig auswirkt.

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Das Kaltwalzen des warmgewalzten und aufgehaspelten Giessspalt (2) formen, in welchem die Aluminiumlegierung

Bandes auf Enddicke kann auf beliebige Weise erfolgen. aus einem Giesstrog (3) durch ein thermisch isoliertes, hier

Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, das nicht im Detail gezeigtes Düsensystem (4) fliesst. Das flüssige

Kaltwalzen auf Enddicke derart durchzuführen, dass Metall kühlt sich beim Kontakt mit den Kokillen ab und er-

A) das erkaltete Warmwalzband in einer ersten Stichserie 5 starrt zu einem Gussband (5), welches anschliessend die Vorauf eine Zwischendicke kaltgewalzt wird, schubrollen (6) durchläuft. Während des Erstarrungs- und

B) das auf Zwischendicke kaltgewalzte Band einer kurz- Abkühlvorganges bewegt sich das Gussband zusammen mit zeitigen Zwischenglühung in einem Temperaturbereich von den Kokillen bis das Gussband aus dem Giessspalt austritt, 350 bis 500 °C während einer aus Aufheiz-, Glüh- und Ab- wo die Kokillen sich vom Gussband abheben und an einem kühlzeit zusammengesetzten Zeitdauer von maximal 90 s un- 10 Kühlaggregat (7) vorbei zum Giessspalt zurücklaufen, terworfen wird, und Es hat sich herausgestellt, dass die gewünschten Den-

C) das kurzzeitig geglühte Band in einer zweiten Stichserie dritenarmabstände und die Verteilung der Heterogenitäten auf Enddicke kaltgewalzt wird. im Gefüge durch die Steuerung der Abkühlungsgeschwindig-

Vorteilhafterweise beträgt dabei die Dickenreduktion keit und damit der Erstarrungsgeschwindigkeit des Gussban-

beim Kaltwalzen auf Zwischendicke mindestens 50%, vor- 15 des während des Durchlaufes durch den Giesspalt erreicht zugsweise mindestens 65 %, und die Dickenreduktion beim werden können. Beim Abkühlen der Aluminiumlegierungen

Kaltwalzen des zwischengeglühten Bandes auf Enddicke ma- vom flüssigen Zustand sind zwei Temperaturbereiche von Be-

ximal 75%. deutung. Der erste Temperaturbereich liegt zwischen Liqui-

Es hat sich des weiteren als vorteilhaft erwiesen, wenn bei dus und Solidus der Aluminiumlegierung, der zweite Tempe-

der kurzzeitigen Zwischenglühung die Aufheizzeit maximal 20 raturbereich zwischen dem Solidus und einer Temperatur von

30 s, vorzugsweise 4 bis 15 s, die Glühzeit 3 bis 30 s und die etwa 100 °C unterhalb des Solidus. Die Aufenthaltsdauer im

Abkühlzeit auf Raumtemperatur maximal 25 s, vorzugsweise Bereich zwischen Liquidus und Solidus steuert den mittleren

3 bis 15 s, beträgt. Sekundärdendritenarmabstand, währenddem die Aufent-

Durch diese Zwischenglühung kann die Zipfelbildung in haltsdauer im Bereich zwischen Solidus und einer Temperatur

45° zur Walzrichtung am Fertigband wesentlich vermindert 25 von etwa 100 °C unterhalb des Solidus die Einformung der werden. Eine geringere Zipfelbildung beim Tiefziehen und Gussheterogenitäten, den Ausgleich der Kornseigerungen

Abstrecken bedeutet insbesondere bei der letzten Operation und die Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen zu einen Vorteil in dem Sinne, dass der Abstreckvorgang zen- Gleichgewichtsphasen steuert.

trisch ablaufen kann und nicht durch zu hohe Zipfel asym- Die Abkühlgeschwindigkeit des Gussbandes beim Durchmetrisch beeinflusst wird. 30 lauf durch den Giessspalt einer Bandgiessmaschine wie sie in Durch diese Zwischenglühung wird im Vergleich zu übli- Fig. 1 dargestellt ist wird durch die Steuerung verschiedener chen Zwischenglühungen mit langsamem Aufheizen und Ab- Verfahrens- und Produkteparameter gesteuert. Die wichtigkühlen und längerer Glühdauer, , sten dieser Parameter sind Gussmaterial, Banddicke, Kokil-

a) die Walztextur des kaltgewalzten Bandes etwas stärker lenwerkstoff, Länge des Giessspaltes, Giessgeschwindigkeit abgebaut, dabei aber 35 und Wirkungsgrad des Kokillen-Kühlsystems.

b) die Festigkeit in geringerem Masse gesenkt.

Die zweite Kaltwalzserie, die durch Kaltverfestigung die Beispiel 1

gewünschte Endfestigkeit des Bandes erzeugen soll, führt Beim Abkühlen von Guss sind, wie schon erwähnt, zwei dank der Erscheinung a) zu einer weniger ausgeprägten Walz- verschiedene Bereiche von Bedeutung, nämlich textur und kann dank dem Phänomen b) ausserdem noch mit 40 - der Temperaturbereich zwischen Liquidus und Solidus einem reduzierten Kaltverformungsgrad durchgeführt wer- AT Ls den, was den Aufbau der Walztextur nochmals verringert. - der Temperaturbereich ATS S 100 zwischen Solidus und

F.infi geringere Walztextur hat kleinere Zipfel in 45° zur Walz- einer Temperatur ca. 100 °C unter dem Solidus.

richtung zur Folge. Die Aufenthaltsdauer im Bereich ATLS steuert den mittle-

Zeit und Temperatur für die Zwischenglühung hängen in- 45 ren Dendritenarmabstand bzw. die Zellgrösse. Dagegen steu-

nerhalb des angegebenen Bereiches etwa nach einer Glei- ert die Aufenthaltsdauer im Bereich ATS S_100 diverse Um-

chung vom Typus Wandlungen des Gussgefüges, insbesondere

- Einformung der Gussheterogenitäten

In t = A/T - C - Ausgleich der Mikroseigerungen (Kornseigerung)

50 - Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen in Gleichge-

von einander ab, wobei t die Zeit in s, T die Temperatur in °K, wichtsphasen.

und A und C Konstanten sind; d.h. bei höheren Temperatu- Die Legierung AA 3004 wurde sowohl nach dem Bandren sind entsprechend geringere Behandlungszeiten erfor- giessverfahren der vorliegenden Erfindung wie auch nach derlich. konventionellem Stranggiessverfahren gegossen. Das Band-Die Vorteilhaftigkeit des erfmdungsgemässen Verfahrens 55 giessverfahren gemäss vorliegender Erfindung wurde auf ei-wird nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung so- ner der Fig. 1 entsprechenden Bandgiessmaschine durchge-wie Beispielen näher erläutert. Es zeigt führt, wobei die Giessgeschwindigkeit 3 m/min betrug. Die

Fig. 1 eine schematische Zeichnung der beim erfindungs- Temperatur des Bandes betrug bei Erstarrungsbeginn 650 °C,

gemässen Verfahren verwendeten Bandgiessmaschine fiel innerhalb von 35 s auf500 °C und erreichte eine Tempera-

Einzelheiten über die im erfmdungsgemässen Verfahren 60 tur von 400 °C nach 6 min.

verwendete Bandgiessmaschine findet man in den US-PS In Tabelle I sind die Zellgrössen des Gussbandes und des

3 709 281,3 744 545,3 759 313,3 774 670 und 3 835 917. Ge- Stranggussformates zusammengestellt. Die zugehörigen Zeit-

mäss Fig. 1 bilden umlaufende Kokillen (1) zwei Raupen, abstände 'ATLS und lATs s |00 wurden aus den entsprechenden welche in entgegengesetzter Richtung rotieren und so einen Zellgrössen grob abgeschätzt.

5

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Tabelle 1 Tabelle II

Mg Mn Cu Si Fe

A .90% .96% .09% .18% .58% Rest Al 5 B 1.86% .66% .04% .23% .39% Rest Al

Die erste Stichabnahme wurde von 20 auf 6 mm bei einer Temperatur von 550 bis 440 °C durchgeführt, die zweite Stichabnahme erfolgte von 6 auf 3 mm bei 360 bis 320 °C. 10 Am Warmwalzband wurden für die 0,2%-Streckgrenze und für die Zugfestigkeit die in Tabelle III dargestellten Werte gemessen.

Tabelle III

Wie aus Tabelle I hervorgeht, befindet sich das nach dem 15 erfmdungsgemässen Verfahren hergestellte Gussband wesent- 0,2%-Streckgrenze lieh länger in einem Temperaturbereich, wo diffusionsgesteuerte Umwandlungen möglich sind, als konventioneller A 130 MPa Strangguss. Daher sind in einem derartigen Bandguss-Gefüge B 140 MPa die betreffenden Umwandlungen weiter fortgeschritten als im 20 konventionellen Stranggussgefüge. Im Vergleich zum Stranggussprodukt hat das erfindungsgemäss hergestellte Gussband Das anschliessende Kaltwalzen erfolgte für A von 3 auf zudem eine stärkere Homogenisierung des Gefüges erhalten. 1,05 mm, für B von 3 auf 0,65 mm, wobei nach Einschieben

Speziell an der Gussoberfläche sind SëdTffûsionsgësteu-- einer Zwischenglühung bei 425 "C sowohl A als auch B weiter erten Ausgleichsvorgänge besonders weit fortgeschritten, da 25 auf 0>34 mm kaltgewalzt wurden.

diese Vorgänge wegen der geringen Diffusionswege umso Die Zwischenglühung erfolgte sowohl für A als auch für B

schneller ablaufen, je feinzelliger der Guss erstarrt. Dies zeich- a) auf konventionelle Weise, d.h. 1 h Glühdauer bei net den feinzelligen, erfindungsgemäss hergestellten Bandguss 425 °C, wobei die Aufheizzeit ca. 10 h, die Abkühldauer ca. gegenüber grobzelligerem Strangguss aus. 3 h betrug,

30 b) durch eine Kurzzeitwärmebehandlung, d.h. 10 s Glüh-Beispiel 2 dauer bei 425 °C, wobei Auf heiz- und Abkühlzeit je 15 s be-

Die in Tabelle II aufgeführten AlMgMn-Legierungen A trugen.

und B wurden mittels einer Bandgiessmaschine zu 20 mm Nach beiden Verfahren a) und b) trat eine vollständige dicken Bändern vergossen, in Linie mit der Bandgiessma- Rekristallisation ein.

schine in zwei Stichen warmgewalzt und die Bänder anschlies-35 Bezüglich Streckgrenze und Zipfelbildung wurden die in send warm aufgehaspelt. Tabelle IV angeführten Werte gemessen.

Gussprodukt

Zellgrösse lATLS

lATs

(Um)

(s)

erfindungsgemässer Band-

guss-Oberfläche

15

5

120

erfindungsgemässer Band-

guss-Mitte

50

20

120

Strangguss-Oberfläche

überfräst

30

15

5

Strangguss-Mitte

70

80

15

Zugfestigkeit

210 MPa 220 MPa

Tabelle IV

Zwischenglühung 0,2%-Streckgrenze Zipfel-

vor Kaltwalzen nach Kaltwalzen bildung auf 0,34 mm auf 0,34 mm

A a) 71 MPa 261 MPa 3,0%

b) 87 MPa 274 MPa 2,4%

B a) 88 MPa 266 MPa 1,8%

b) 104 MPa 278 MPa 1,2%

Aus Tabelle IV geht deutlich hervor, dass durch die Kurzzeitwärmebehandlung gegenüber der konventionellen Zwischenglühung trotz höherer Festigkeit die Zipfelbildung vermindert wird.

Beispiel 3

Wird das Stichprogramm zum Kaltwalzen so gewählt, dass nach der Kurzzeitwärmebehandlung die gleiche Endfestigkeit resultiert wie nach der konventionellen Zwischenglühung, so wird die Reduktion der Zipfelbildung bei Durchführung der Kurzzeitwärmebehandlung augenfälliger.

Zu diesem Zweck wurde A von 3 auf 0,80 mm, B von 3 auf 0,52 mm kaltgewalzt, und - nach Durchführung der Kurzzeitwärmebehandlung b) - sowohl A als auch B weiter auf 0,34 mm kaltgewalzt. Die Ergebnisse sind in Tabelle V zusammengestellt.

Tabelle V

55

60

B

0,2%-Streckgrenze (nach Kaltwalzen auf 0,34 mm)

261 MPa

266 MPa

Zipfel

1,9%

0,9%

: Beispiel 4

Aus der Legierung B von Tabelle II in Beispiel 2 wurde -wie in Beispiel 2 ausgeführt - mittels einer Bandgiessmaschine ein Warmwalzband von 3 mm Dicke hergestellt.

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Nach dem Kaltwalzen von 3 auf 0,65 mm wurden drei verschiedene Zwischenglühbehandlungen durchgeführt, und anschliessend jede Variante mit einem Kaltwalzgrad von 85% auf Endstärke gewalzt. In Tabelle VI sind die Werte für die 0,2%-Streckgrenze und für die Zugefestigkeit für die drei verschiedenen Zwischenglühbehandlungen zusammengestellt.

Tabelle VI Zwischenglühung

350 °C/20s 425 °C/20 s 425 °C/1 s

0,2%)-Streckgrenze Zugfestigkeit

336 MPa 331 MPa 334 MPa

341 MPa

339 MPa

340 MPa

Anschliessend wurde - zur Simulierung einer Einbrenn-lackierung, wie sie bei der Beschichtung von Dosenband mit einem Polymerüberzug erfolgt - eine Teilentfestigung bei 190' während 8 min durchgeführt.

Der Festigkeitsabfall nach dieser Teilentfestigung ist in Tabelle VII der jeweiligen Zwischenglühbehandlung gegenübergestellt.

Tabelle VII

Zwischenglühung

10

Abfall der Abfall der

0,2%-Streckgrenze Zugfestigkeit

350 °C/20s 425°/20 s 425°/1 h

18 MPa 40 MPa 55 MPa

OMPa 15 MPa 40 MPa

15

Aus Tabelle VII geht hervor, dass die Kurzzeitwärmebehandlungen von 20 s bei 350 °C und 20 s bei 425 °C gegenüber der konventionellen Zwischenglühung von 1 h bei 20 425 °C bei der späteren Teilentfestigung einen kleineren Festigkeitsverlust zur Folge haben.

C

1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Legierung des Typs AlMgMn, mittels Bandgiess-maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass

A) die Metallschmelze auf einer Bandgiessmaschine mit mitlaufenden Kokillen kontinuierlich derart zu einem Band vergossen wird, dass die Zellgrösse bzw. der Dendritenarmab-stand im Bereich der Gussbandoberflächen zwischen 2 und 25 (im, und im Bereich der Gussbandmitte zwischen 20 und 120 um, liegt,

B) das Gussband mit Giessgeschwindigkeit kontinuierlich, gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Wärme, in einem Temperaturbereich zwischen 300 °C und der Ungleichge-wicht-Solidustemperatur der Legierung warm um mindestens 70% abgewalzt wird,

C) das Warmwalzband warm aufgehaspelt und an der Luft auf Raumtemperatur erkalten gelassen wird, und

D) das erkaltete Warmwalzband auf Enddicke kaltgewalzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellgrösse bzw. der Dendritenarmabstand im Bereich der Gussbandoberfläche zwischen 5 und 15 [im, im Bereich der Gussbandmitte zwischen 50 und 80 |am liegt.

2

PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussband nach Erstarrungsbeginn während 2 bis 15 min in einem Temperaturbereich zwischen 400 °C und der Liquidustemperatur der Legierung gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussband nach Erstarrungsbeginn während 10 bis 50 s in einem Temperaturbereich zwischen 500 °C und der Liquidustemperatur der Legierung gehalten . wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwalz-Starttemperatur zwischen der Ungleichgewicht-Solidustemperatur der Legierung und 150 °C unter dieser Ungleichgewicht-Solidustemperatur liegt und die Temperatur am Walzende mindestens 280 °C, vorzugsweise mindestens 300 °C, beträgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwalz-Starttemperatur mindestens 440 °C, vorzugsweise mindestens 490 °C, beträgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen auf Enddicke derart durchgeführt wird, dass

A) das erkaltete Warmwalzband in einer ersten Stichserie auf eine Zwischendicke kaltgewalzt wird,

B) das auf Zwischendicke kaltgewalzte Band einer kurzzeitigen Zwischenglühung in einem Temperaturbereich von 350 bis 500 °C während einer aus Aufheiz-, Glüh- und Abkühlzeit zusammengesetzten Zeitdauer von maximal 90 s unterworfen wird, und

C) das kurzzeitig geglühte Band in einer zweiten Stichserie auf Enddicke kaltgewalzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen auf Zwischendicke mit einer Dickenreduktion von mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 65%, erfolgt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaiwalzen des kurzzeitig geglühten Bandes auf Enddicke mit einer Dickenreduktion von maximal 75% erfolgt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der kurzzeitigen Zwischenglühung die Aufheizzeit maximal 30 s, vorzugsweise 4 bis 15 s, die Glühzeit 3 bis 30 s und die Abkühlzeit auf Raumtemperatur maximal 25 s, vorzugsweise 3 bis 15 s, beträgt.