CN102974726B

CN102974726B - 易拉罐拉环料的轧制方法

Info

Publication number: CN102974726B
Application number: CN201210502214.XA
Authority: CN
Inventors: 李国锋
Original assignee: HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: HENAN MINGTAI ALUMINUM INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2015-01-21
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN102974726A

Abstract

本发明涉及一种铝合金料的轧制方法，具体涉及一种易拉罐拉环料的轧制方法。本发明轧制方法将含有Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Ti、余量Al化学组分的铝合金铸锭，然后对铸锭进行铣面、加热、热轧、冷轧及精整加工、箔轧等过程，制得0.21-0.35mm的易拉罐拉环料。本发明轧制方法所用配方科学，工艺设计合理、规范，克服了冲制时开裂、制耳率高、抗拉强度不均、延伸率低等问题，所得易拉罐拉环料抗拉强度360-420MPa、延伸率＞7%、制耳率≤3%，可广泛应用于国内各种易拉罐的拉环料，能够满足企业的高质量要求，具有广阔的市场前景和显著的经济效益。

Description

易拉罐拉环料的轧制方法

技术领域

本发明涉及一种铝合金料的轧制方法，具体涉及一种易拉罐拉环料的轧制方法。

背景技术

目前，易拉罐饮料由于饮用方便，且易拉罐易于回收，不会造成污染的优点，受到人们的广泛喜爱。半个多世纪以来，易拉罐产品不断推陈出新，而作为罐体上唯一的活动部件——拉环无疑是最重要的。5系铝合金具良好的塑性、焊接性、耐蚀性等综合性能，因此被广泛地应用于航空航天、舰船、制造业汽车、民用食品包装、罐盖拉环等领域。目前热轧5182易拉罐拉环料主要由热轧坯料来提供，传统的铸轧带材已无法生产，而使用进口料又有质量不稳定性、产品单一化、价格高等弊端。5182铝合金属于变形铝合金，是不可热处理强化铝合金，不能通过固溶+时效的方法强化，常出现冲制时开裂、制耳率高、抗拉强度不均、延伸率低等问题，因此，如何提高热轧5182易拉罐拉环料的强度、提高内部成分均匀性、加强细化组织晶粒度、提高和改善深冲性能，就成为限制该产品发展的主要因素。

发明内容

本发明的目的在于提高热轧5182易拉罐拉环料的强度、提高内部成分均匀性、加强细化组织晶粒度、提高和改善深冲性能，提供了一种抗拉强度强、延伸率高、制耳率低的易拉罐拉环料的轧制方法。

本发明由以下技术方案实现：

一种易拉罐拉环料的轧制方法，包括以下步骤：

(1)按以下重量百分比的化学成分配料铸锭：Si 0.1- 0.15%，Fe 0.2- 0.3%，Cu 0.03- 0.07%，Mn 0.2- 0.4%,Mg 4.4- 4.8%,Cr＜0.1%，Ti 0.02- 0.03%，余量为Al；

(2)铸锭铣面：单面铣面量≥20mm，单侧面铣面量≥10mm，铸锭两边厚度差≤3mm；

(3)铸锭加热：第一阶段炉气温度为520-540℃，铸锭温度为480-490℃，保温时间14-18小时；第二阶段炉气温度为530-550℃，铸锭温度为510-520℃，保温时间为2-4小时；出炉温度为490-500℃；

(4)铸锭热轧：首先进行粗轧，将出炉后的铸锭经过15-21道次的轧制，粗轧至厚度为25-35mm的毛坯料；然后进行精轧，经3-5次轧制至4-7mm；热轧轧制后温度保持在300-320℃；

(5)冷轧及精整加工：由4-7mm经8-12次轧制至厚度为0.54-0.58mm，在首次轧至2.5-1.85mm和1.2-0.85mm两个范围内时，分别依次进行两次拉弯矫直清洗和中间退火；

(6)箔轧：从0.54-0.58mm再经2-4次轧至0.21-0.35mm，进行拉弯矫直清洗后分切、包装，即得。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，所述粗轧过程是将铸锭从450-500mm厚进行轧制，经每道次减少10-35mm。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，所述粗轧过程中，在首次轧至不大于90mm的道次后进行切头、滚边。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，冷轧工作辊凸度0.03-0.04mm，粗糙度0.35-0.45μm。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，箔轧工作辊凸度0.04-0.06mm，粗糙度0.2-0.25μm。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，步骤5中所述第一次中间退火，炉气定温375-385℃，金属温度达到318-322℃后改定炉气345-355℃，金属温度达到333-337℃后保温4-4.5小时，进行氮气退火，炉内氧气含量小于0.3%；第二次中间退火，炉气定温395-405℃，金属温度达到248-252℃后保温3-3.5小时，进行氮气退火，炉内氧含量小于0.3%。

根据上述的易拉罐拉环料的轧制方法，步骤5或6中所述拉弯矫直清洗工具为拉弯矫直机，参数设计为水温80-85℃，高压清洗压力8-10MPa，低压清洗压力0.4-0.6MPa，机列速度≤60 m/min。

本发明的积极有益效果：

(1)本发明易拉罐拉环料性能优良，能够很好的消除现有生产技术状况下，拉环料冲制时发生的开裂、制耳率高、抗拉强度不均、延伸率低等问题，本发明实施例1所生产卷带材粗轧19道次，厚度为0.287mm，厚度公差为±0.005mm，抗拉强度达360-420MPa，延伸率＞7%，制耳率≤3%。

(2)本发明易拉罐拉环料拥有巨大的市场潜力，针对此种产品生产难度大，对表面、版型、组织性能有极其苛刻的要求更是中小型企业无法涉足，当前本发明产品利用国内外高端市场将产量提高至2000吨以上，充分解决进口料质量不稳定性、产品单一化、价格高等弊端。

(3)本发明易拉罐拉环料可广泛应用于国内各种易拉罐的拉环料，能够满足企业的高质量要求；目前生产供不应求，远销国内外多个国家和地区，获得了用户广泛好评，具有广阔的市场前景和显著的经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。

实施例1

一种易拉罐拉环料的轧制方法，由以下步骤实现：

(1)按以下重量百分比的化学成分配料铸锭：Si 0.1- 0.15%，Fe 0.2- 0.3%，Cu 0.03- 0.07%，Mn 0.2- 0.4%，Mg 4.4- 4.8%，Cr＜0.1%，Ti 0.02- 0.03%，余量为Al，若有杂质，要求单个杂质成分含量＜0.05%，总杂质含量＜0.15%；

(4)铸锭热轧：首先进行粗轧，将出炉后的铸锭经过19道次轧制至厚度为30 mm的毛坯料，道次分配为470→ 450→ 430→ 400→ 370→ 340→ 310→ 280→ 250→ 220→ 190→ 170→ 150→ 130→ 110→ 90→ 70→ 50→ 40→ 30 mm，在第16道轧制后进行切头、滚边，然后进行精轧，经4次轧制至6mm，道次分配为30→ 19→ 11→ 8→ 6mm；热轧轧制后温度保持在300-320℃；

(5)冷轧及精整加工：由6mm经10次轧制至厚度为0.56mm，道次分配及加工流程为6→ 4.4→ 3.7→ 3.0→ 2.5→拉弯矫直清洗→第一次中间退火→ 1.85→ 1.45→ 1.2→拉弯矫直清洗→第二次中间退火→ 0.85→ 0.7→ 0.56mm；第一次中间退火炉气定温375-385℃，金属温度达到318-322℃后改定炉气345-355℃，金属温度达到333-337℃后保温4-4.5小时，进行氮气退火，炉内氧气含量小于0.3%；第二次退火，炉气定温395-405℃，金属温度达到248-252℃后保温3-3.5小时，进行氮气退火，炉内氧含量小于0.3%；冷轧工作辊凸度：0.04mm，粗糙度：0.35-0.45μm

(6)箔轧：从0.56mm再经3次轧制至0.287mm，道次分配为0.56→0.45→ 0.35→ 0.287mm，进行拉弯矫直清洗后分切、包装，即得；箔轧工作辊凸度0.06mm，粗糙度0.2-0.25μm；本步骤拉弯矫直清洗、分切，保证外观质量错层＜3mm，塔形5mm，拉环料卷带材自由展开于平台之上，浪高≤3mm，每米波浪数≤3个；

本实施例步骤5和步骤6中使用拉弯矫直机对制品进行拉弯矫直清洗，参数设计为水温80-85℃，高压清洗压力8-10MPa，低压清洗压力0.4-0.6MPa，机列速度≤60m/min。

实施例2

本实施例同实施例1相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)化学成分：Si 0.1%，Fe 0.2%，Cu 0.03%，Mn 0.2%，Mg 4.4%，Cr 0.05%，Ti 0.02%，余量为Al，若有杂质，要求单个杂质成分含量＜0.05%，总杂质含量＜0.15%；

(2)铸锭加热：第一阶段炉气温度为530℃，铸锭温度为485℃，保温时间14小时；第二阶段炉气温度为540℃，铸锭温度为515℃，保温时间为3小时；出炉温度为495℃；

(3)粗轧分为17道，道次分配为475→ 460→ 440→ 415→ 385→ 355→ 320→ 285→ 250→ 215→ 180→ 150→ 120→ 90→ 70→ 50→ 38→ 27 mm，并在第14道轧制后进行切头、滚边；然后进行精轧，经3次轧制至7mm，道次分配为27→ 18→ 11→ 7mm；

(4)冷轧及精整加工：由7mm经11次轧制至厚度为0.58mm，道次分配及加工流程为7→ 5.8→ 4.8→ 4.0→ 3.2→ 2.5→拉弯矫直清洗→第一次中间退火→ 1.95→ 1.55→ 1.2→拉弯矫直清洗→第二次中间退火→ 0.9→ 0.7→ 0.58mm；第一次中间退火炉气定温380℃，金属温度达到320℃后改定炉气350℃，金属温度达到335℃后保温4小时，进行氮气退火，炉内氧气含量小于0.3%；第二次退火，炉气定温400℃，金属温度达到250℃后保温3小时，进行氮气退火，炉内氧含量小于0.3%；

(5)箔轧：从0.58mm再经4次轧制至0.21mm，道次分配为0.58→0.46→ 0.35→ 0.28→0.22 mm。

实施例3

本实施例同实施例1相同之处不再重述，不同之处在于：

(1)化学成分：Si 0.13%，Fe 0.25%，Cu 0.05%，Mn 0.3%，Mg 4.6%，Cr 0.08%，Ti 0.025%，余量为Al，若有杂质，要求单个杂质成分含量＜0.05%，总杂质含量＜0.15%；

(2)铸锭加热：第一阶段炉气温度为540℃，铸锭温度为490℃，保温时间18小时；第二阶段炉气温度为550℃，铸锭温度为520℃，保温时间为4小时；出炉温度为500℃；

(3)粗轧分为21道，道次分配为480→ 465→ 445→ 425→ 400→ 375→ 350→ 325→ 300→ 270→ 240→ 215→ 190→ 170→ 150→ 130→ 110→ 90→ 75→ 60→ 45→ 35 mm，并在第18道轧制后进行切头、滚边；然后进行精轧，经5次轧制至4mm，道次分配为35→ 26→ 19→ 13→ 8→ 5mm；

(4)冷轧及精整加工：由5mm经9次轧制至厚度为0.54mm，道次分配及加工流程为5→ 4.0→ 3.2→ 2.5→拉弯矫直清洗→第一次中间退火→1.9→ 1.5→ 1.2→拉弯矫直清洗→第二次中间退火→ 0.95→ 0.70→ 0.54mm；第一次中间退火炉气定温380℃，金属温度达到320℃后改定炉气350℃，金属温度达到335℃后保温4小时，进行氮气退火，炉内氧气含量小于0.3%；第二次退火，炉气定温400℃，金属温度达到250℃后保温3小时，进行氮气退火，炉内氧含量小于0.3%；

(5)箔轧：从0.54mm再经2次轧制至0.35mm，道次分配为0.54→0.43→ 0.35 mm。

实施例4-9可按实施例1-3任一种方法的步骤生产，不同之处在于铸锭的化学成分含量：

实施例4

化学成分：Si 0.15%，Fe 0.3%，Cu 0.07%，Mn 0.4%，Mg 4.8%，Cr 0.095%，Ti 0.03%，余量为Al。

实施例5

化学成分：Si 0.12%，Fe 0.22%，Cu 0.04%，Mn 0.25%，Mg 4.5%，Cr 0.03%，Ti 0.02%，余量为Al。

实施例6

化学成分：Si 0.14%，Fe 0.28%，Cu 0.06%，Mn 0.35%，Mg 4.7%，Cr 0.06%，Ti 0.03%，余量为Al。

实施例7

化学成分：Si 0.12%，Fe 0.29%，Cu 0.03%，Mn 0.38%，Mg 4.5%，Cr 0.085%，Ti 0.03%，余量为Al。

实施例8

化学成分：Si 0.11%，Fe 0.21%，Cu 0.04%，Mn 0.35%，Mg 4.4%，Cr 0.06%，Ti 0.02%，余量为Al。

实施例9

化学成分：Si 0.13%，Fe 0.27%，Cu 0.05%，Mn 0.25%，Mg 4.6%，Cr 0.03%，Ti 0.03%，余量为Al。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims

1.一种易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按以下重量百分比的化学成分配料铸锭：Si 0.1-0.15％，Fe 0.2-0.3％，Cu 0.03-0.07％，Mn 0.2-0.4％，Mg 4.4-4.8％，Cr＜0.1％，Ti 0.02-0.03％，余量为Al；

(5)冷轧及精整加工：由4-7mm经8-12次轧制至厚度为0.54-0.58mm，在首次轧至2.5mm时进行拉弯矫直清洗和第一次中间退火，继续轧制至1.2mm时进行拉弯矫直清洗和第二次中间退火；其中第一次中间退火，炉气定温375-385℃，金属温度达到318-322℃后改定炉气345-355℃，金属温度达到333-337℃后保温4-4.5小时，进行氮气退火，炉内氧气含量小于0.3％；第二次中间退火，炉气定温395-405℃，金属温度达到248-252℃后保温3-3.5小时，进行氮气退火，炉内氧含量小于0.3％；

2.根据权利要求1所述的易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于：所述粗轧过程是将铸锭从450-500mm厚进行轧制，经每道次减少10-35mm。

3.根据权利要求1所述的易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于：所述粗轧过程中，在首次轧至不大于90mm的道次后进行切头、滚边。

4.根据权利要求1所述的易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于：冷轧工作辊凸度0.03-0.04mm，粗糙度0.35-0.45μm。

5.根据权利要求1所述的易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于：箔轧工作辊凸度0.04-0.06mm，粗糙度0.2-0.25μm。

6.根据权利要求1所述的易拉罐拉环料的轧制方法，其特征在于：步骤(5)或(6)中所述拉弯矫直清洗工具为拉弯矫直机，参数设计为水温80-85℃，高压清洗压力8-10MPa，低压清洗压力0.4-0.6MPa，机列速度≤60m/min。