CN106794672B

CN106794672B - 箔坯

Info

Publication number: CN106794672B
Application number: CN201580037224.2A
Authority: CN
Inventors: 赫尔曼·施特肯鲍尔
Original assignee: Amag Rolling GmbH
Current assignee: Amag Rolling GmbH
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2015-06-02
Publication date: 2021-12-21
Anticipated expiration: 2035-06-02
Also published as: WO2015185581A1; EP4192643A1; EP2952282A1; CN106794672A; US20170203545A1; US10987901B2

Abstract

本发明涉及一种具有至少一个AlFeSi基的层的箔坯。为了确保由此制造出的载体箔材(100)上的高强度、可变形性以及良好的可涂层性，提出的是，箔坯(1)具有AlMg基的芯层(2)和AlFeSi基的镀层(3)，该镀层含有最大0.05重量百分比，特别是最大0.03重量百分比的镁(Mg)。

Description

箔坯

技术领域

本发明涉及一种具有至少一个AlFeSi基的层的箔坯。

背景技术

现有技术知晓了AlFeSi基或基于8xxx系列铝合金的箔材(DE60024806T2)。为了制造箔材，在多个轧制步骤中将AlFeSi基的箔坯(例如在DIN EN 12482-1或DIN EN 12482-2标准中有所定义)冷轧到所希望的箔材厚度并随后进行软化退火，以减少由制造导致的冷作硬化。

这种AlFeSi箔材例如在包装用的复合箔材上使用，以便作为抗扩散的载体箔材满足通过印刷、涂装或层压进行涂层的要求(EP2492089A1)。缺点是：为了确保在所产生的箔材上除了足够的机械强度外还有足够的可冷变形性，由AlFeSi箔坯制造的箔材比较昂贵。此外，AlFeSi箔坯要求具有相当高的纯度的合金元素。因此，它们大多由初制铝构成，这在制造成本上是不利的。

发明内容

因此，本发明的任务在于，对开头提到类型的箔坯进行改进，以使箔材的制造变得容易，但仍考虑到在强度、可冷变形性、抗扩散密封性和/或可涂层性方面没有限制。此外，箔坯是成本低廉的。

本发明提出的任务通过如下方式来解决，即，箔坯具有AlMg基的芯层和AlFeSi基的镀层，该镀层含有最大0.05重量百分比的镁(Mg)，特别是最大0.03重量百分比的镁(Mg)。

如果箔坯具有AlMg基的芯层和AlFeSi基的镀层，该镀层含有0直至最大0.05重量百分比的镁(Mg)，那么首先(更确切地说是由于AlMg基)可以使用含有比较高程度的再生铝的成本低廉的合金。附加地，通过AlFeSi镀层可以保持对抗扩散密封性和可涂层性的比较高的要求。可涂层性特别是可以通过0直至最大0.05重量百分比的镁(Mg)的比较低的Mg含量来确保，其中，AlFeSi镀层还充当阻挡层，以防从芯层向箔坯的氧化层中的不希望的Mg扩散。因此，对于由此制造的箔材来说，即使在比较长的储存时间情况下，根据本发明的箔坯也可以满足对(例如通过印刷、涂装或层压的)涂层的最高要求。这一点在AlFeSi镀层具有0直至最大0.03重量百分比的镁(Mg)的进一步降低的镁含量时可以得到进一步改进。根据本发明的AlFeSi镀层也可以明显使箔材制造变得容易。即，在完成轧制的箔坯进行退火时，该镀层本身作用为阻挡层，以防从芯层到箔材的氧化层中的不希望的Mg扩散。含镁氧化物的份额因此保持很低并且避免了在箔材制造中往往的耗费的对应措施。此外，箔坯的这种多层结构可以确保特别有利的箔材特性结合，即，由于AlMg基的芯层的高强度和基于AlFeSi基的镀层的良好的可变形性的结合。因此，在包装成型的进程中，这样制成的箔材自动地紧随变形半径并且随后可以实现相应复杂的包装设计，这些包装设计由于高刚性而足够形状稳定，以便容纳极其不同的产品。这一点在使用薄的箔材以减少包装材料的情况下也能达到。此外，为了实现前面提到的优点也可以减少箔坯的AlFeSi合金份额，这样可以在制造成本方面带来优点。

往往要提及的是，箔坯可以有利地由芯层和镀层构成。

此外，往往箔坯通过标准DIN EN12482-1(热轧的箔坯)或DIN EN12482-2(冷轧的箔坯)来定义。

出于完整性的原因，还要提及的是，主要从废铝中获取的铝或铝合金可以被理解为再生铝。

此外，往往要要提及的是，箔材可以是具有0.006mm至0.2mm厚度的板材或带材。箔坯可以是具有0.2mm至1mm厚度的板材或带材。

此外，往往要指出的是，AlMg基的层包括具有Al作为主要成分和相对较低重量百分比的Mg的各种铝合金，这样不排除AlMg基的层中的另外的在重量百分比上相对于Al和Mg更少的合金元素。相同的理解也适用于其它基(AlFeSi基、AlMgMn基、AlFeSiMn基等)的其它层。

当芯层具有AlMgMn基并且镀层具有AlFeSiMn基时，可以得到箔坯的有利的变形特征或还有由此制造的箔材的有利的变形特征。

优选地，芯层由5xxx系列的铝合金构成，以便因此允许比较高份额的再生铝。此外，由此在变形的或轧制减小的(walzreduziert)坯料带进行退火或软化退火时(尤其通过Mg₂Si分离和沉积物数量的影响)可以调整出强度与足够的可变形性的比较好的关系。这种类型的箔材因此特别适用于包装用的复合箔材的承载箔材。

如果芯层具有最大6重量百分比的镁(Mg)，那么可以使从芯层向AlFeSi镀层內或向其外部分界层或表面处的增加的Mg扩散的危险减少。因此，尽管箔坯或由此制造的箔材具有Mg作为合金成分，也不必考虑会带来由此降低了通过印刷或涂装进行涂层的适用性的缺点。

镀层优选可以由8xxx系列的铝合金构成，以便可以确保在用于印刷、涂装或层压的可涂层性方面的优点或以粘合剂来材料锁合的接合方面的优点。

当芯层上设置有镀层时，薄壁的箔材可以由箔坯产生。当在芯层的两侧设置有镀层时，箔坯的使用范围可以扩大以及其操作变得容易。按照这种方式，也可以改进由箔坯产生的箔材的可冷变形性。此外，这使箔坯的进一步加工变得容易，因为由此两个外侧具有相同的机械特性和化学特性。

当镀层的厚度为至少3％时，可以按能再现的方式满足在通过印刷、涂装或层压进行涂层方面的最高要求。也就是说，在这样的层厚的情况下，即使在箔材轧制的载体箔材进行软化退火期间的比较长的保持时间情况下也可以避免向外部的分界层或表面处的Mg扩散。

如果镀层的厚度相当于箔坯的总厚度的10％，那么在提高箔材的可变形性和层复合部内部的Mg的浓度变化方面可以产生附加的裕量。

在如下情况下，镀层可以允许在抗扩散密封性和可冷变形性中有特别高的数值，即，这些镀层包含：

0.40至2.0重量百分比的铁(Fe)，

0.05至1.1重量百分比的硅(Si)，

并且其余的是铝以及由制造导致的不可避免的杂质。在此，特别是0.50至1.15重量百分比的铁(Fe)含量可以是有利的。在此，该镀层可选地可以包含其中一种或其中多种下列合金元素：

0.05至1.0重量百分比的锰(Mn)，

最大0.3重量百分比的铜(Cu)，

最大0.05重量百分比的铬(Cr)，

最大0.2重量百分比的锌(Zn)，

最大0.08重量百分比的钛(Ti)，

最大0.05重量百分比的锡(Sn)、钠(Na)、锑(Sb)、锆(Zr)、铪(Hf)或硼(B)。

往往要提及的是，镀层可以具有分别为最大0.05重量百分比且总体最高为1重量百分比的杂质。

特别是箔坯可以适用于制造载体箔材，例如可以在包装用的复合箔材中使用。

如果复合箔材具有塑料层，那么采用比较简单的结构上的措施就可以保护载体箔材，以防与包装物的接触腐蚀。

当塑料层是层压在镀层上的塑料箔材，特别是层压在镀层上的聚丙烯塑料箔材时，复合箔材的结构上的设计可以得到进一步简化。

本发明的特别特征是，根据本发明的箔坯用于制造包装复合箔材用的载体箔材。

附图说明

附图中例如借助实施例详细示出发明主题。其中：

图1示出多层箔坯的放大截面图；

图2示出从图1的箔坯中制造的载体箔材的放大截面图；以及

图3示出具有图2载体箔材的复合箔材的放大截面图。

具体实施方式

按照图1示例性示出的箔坯1多层式地构建。因此，该箔坯具有芯层2和镀层3。镀层3设置在芯层2的一侧上，可选地，这些镀层也可以设置在芯层2的两侧上，这如图1中虚线示出的那样。

为了制造箔材或载体箔材100，箔坯1通过箔材轧辊(例如图2中通过辊对9所示那样)和随后的未详细示出的退火部，以便随后例如作为载体箔材100可以在图3的复合箔材4中使用。复合箔材4的这种载体箔材1除了其在复合箔材4上由强度决定的功能外，也用于涂层、印刷、涂装、层压或诸如此类的加工并且进一步也构造出包装的阻挡层。这样的包装可以通过冷变形，例如拉压变形、深冲、拉伸或诸如此类的加工由复合箔材4成形。

因此，载体箔材100必须满足用于成型的足够可变形性的特性、用于确保可靠地容纳产品/物品的高成型稳定性的足够强度的特性、必须实现阻挡层以及足够的可涂层性。

这一点根据本发明由此得以实现，即，箔坯1具有AlMg基的芯层2和AlFeSi基的镀层3，该镀层含有最大0.05重量百分比的镁(Mg)。因此，芯层2通过AlMg基，例如5049合金导致了载体箔材100上的足够强度，这样确保了包装的稳定性。具有AlFeSiMn基、例如8011合金的镀层3，由于0直至最大0.05重量百分比，优选直至最大0.3重量百分比的低镁含量，导致了载体箔材100的针对印刷、涂装或诸如此类加工的稳定的可涂层性和很高的可变形性。最后提到的优点特别是通过避免含镁的氧化物(例如氧化层內的MgO、MgAl₂O₄或诸如此类的氧化物)来体现。根据本发明，这即使由于芯层2的比较高的Mg含量也不会受到影响，因为镀层3为此展现出足够的阻挡作用。这些优点也展现在完成轧制的箔坯1的软化退火时。在此，往往提及的是，针对AlFeSi基可以设想含量为最大0.05重量百分比，特别是最大0.03重量百分比的镁的8xxx系列的各种合金。

正如从图3可以进一步看出的那样，载体箔材100具有聚丙烯塑料箔材5，其利用粘合剂6层压到载体箔材100上。聚丙烯塑料箔材5此外提供了载体箔材100相对于未详细示出的包装的化学保护。复合箔材4的镀层3因此内置在包装上，并确保与塑料箔材5特别稳定的材料锁合的粘合连接。但镀层3也可以外置在芯层2上(这未详细示出)，以便使包装的印刷、涂装等变得容易。

假设芯层2具有最大6重量百分比的镁(Mg)并且镀层3的厚度7相当于箔坯1总厚度8的至少3％，特别是至少10％，即使是在较长的存储时间情况下，在完成轧制的箔坯进行退火时也可以确保针对芯层2的镁来说的足够高的扩散阻挡。为了实现根据本发明的优点，镀层3的厚度7特别是依赖于箔坯的总厚度和芯层2的镁含量地进行调整。当提高芯层2的镁含量和/或减少箔坯的总厚度时，镀层3的该厚度百分比例如设置在更高的范围内，例如在7％至10％的范围内。

镀层3的厚度为箔坯的总厚度的至少10％在提高箔材的可变形性和层复合部内部的Mg浓度变化方面带来了附加的裕量。

正如已经阐明的那样，减少向镀层3的氧化层內的镁扩散也对可涂层性产生有利影响。因此表明的是，尽管使用再生铝，但本发明仍将所要求的特性组合集于一体。

Claims

1.由经轧制的箔坯构成的箔材，所述箔坯由两层或三层组成并且具有：

AlMg基的芯层，所述芯层由5xxx系列的铝合金构成并且具有最大6重量百分比的镁；和

AlFeSi基的镀层，所述镀层含有0.40至2.0重量百分比的铁、0.05至1.1重量百分比的硅和最大0.05重量百分比的镁(Mg)，其中，所述镀层是所述箔坯的外层并且所述镀层直接粘附到所述芯层上，

其中，所述箔坯经轧制以形成所述箔材，其中，所述箔材具有0.006mm至0.2mm厚度并且用于包装材料。

2.按权利要求1所述的箔材，其中，所述芯层具有AlMgMn基，并且所述镀层具有AlFeSiMn基。

3.按权利要求1所述的箔材，其中，所述镀层由8xxx系列的铝合金构成。

4.按权利要求1所述的箔材，其中，所述镀层的厚度相当于所述箔坯的总厚度的至少3％。

5.按权利要求1所述的箔材，其中，所述镀层的厚度相当于所述箔坯的总厚度的至少10％。

6.按权利要求1所述的箔材，其中，所述镀层具有其中一种或多种下列合金元素：

0.05至1.0重量百分比的锰(Mn)，

最大0.3重量百分比的铜(Cu)，

最大0.05重量百分比的铬(Cr),

最大0.2重量百分比的锌(Zn)，

最大0.08重量百分比的钛(Ti)，

最大0.05重量百分比的锡(Sn)、钠(Na)、锑(Sb)、锆(Zr)、铪(Hf)或硼(B)，

并且其余的是铝以及由制造导致的不可避免的杂质。

7.按权利要求1所述的箔材，其中，所述箔坯具有热轧的箔坯或冷轧的箔坯。

8.按权利要求1所述的箔材，其中，所述镀层含有最大0.03重量百分比的镁(Mg)。

9.按权利要求1所述的箔材，其中，所述箔坯具有两个所述镀层，在所述芯层的每一侧上设置有一个所述镀层。

10.按权利要求1所述的箔材，其中，所述箔坯由单个AlMg基的芯层和单个AlFeSi基的镀层组成。

11.载体箔材，所述载体箔材由按权利要求1所述的箔材构成。

12.用于包装材料的复合箔材，所述复合箔材具有塑料层和按权利要求11所述的载体箔材。

13.按权利要求12所述的复合箔材，其中，所述塑料层是层压在所述镀层上的塑料箔材。

14.包装材料，所述包装材料包括根据权利要求12所述的复合箔材。