CN109897996A

CN109897996A - 一种高性能异形圆罐铝合金带材及其制备方法

Info

Publication number: CN109897996A
Application number: CN201910250370.3A
Authority: CN
Inventors: 朱志斌; 徐始祥; 黄瑞银; 邱龙涛; 施超群; 张希园
Original assignee: Chinalco Ruimin Co Ltd
Current assignee: Chinalco Ruimin Co Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2019-03-29
Publication date: 2019-06-18

Abstract

本发明属于铝合金带材的制备领域，具体涉及一种高性能异形圆罐铝合金带材及其制备方法，该带材的组成成分为：Si：0.08~0.20wt%、Fe：0.18~0.30wt%、Cu：0.03~0.15wt%、Mn：0.20~0.30wt%、Mg：3.3~3.8wt%、Cr：0.03‑0.08%、Ti：0.01~0.025wt%；具体制备工艺为：铝锭经熔炼、精炼、在线除渣除气后进行半连续铸造；铸锭经锯切、铣面后进行加热保温，出炉热轧，冷轧，中间退火，冷轧到成品，稳定化退火后，再将上述带材清洗、矫直、切边，制得产品。本发明带材具有良好的冲制成型性能，又能满足与异型盖型具有良好密封性能，可用作鱼鼓罐头、午餐肉等固体食品的高档金属包装容器盖使用。

Description

一种高性能异形圆罐铝合金带材及其制备方法

技术领域

本发明属于铝合金带材的制备领域，具体涉及一种高性能异形圆罐铝合金带材及其制备方法。

背景技术

食品包装异形圆罐是适用于广泛的内容物食品罐，专供高盐的鱼类、肉类、高温杀菌类的产品。食品包装异形罐罐型种类上有圆罐、方罐、锥圆罐、马蹄型罐等罐型，使用材料主要为马口铁和铝合金，因铝合金材料具有良好的冲制成型性能和卷封性能，同时具有重量轻、携带方便、外表美观、环保易回收等特点被市场广泛替代马可铁使用。本专利在5042合金的基础上进行成分优化，通过均匀化热处理、热轧工艺、退火工艺、冷轧工艺及稳定化处理工艺的合理匹配，使得该产品既能满足替代铁质异型圆罐的高强度和耐腐蚀性能，又具有良好的冲制成型性能和卷封性能，是一种综合性能优良的食品包装用铝材的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高性能异形圆罐铝合金带材及其制备方法。通过优化合金成分，结合工艺技术控制，开发耐盐分的固体食品的金属包装容器，制备一种具有高强度和优良冲制成型的高性能异型圆罐用铝合金带材，该圆罐可替代铁制品圆罐的不足，绿色环保、经济实用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高性能异形圆罐铝合金带材，所述的铝合金带材其化学成分按质量分数计为Si：0.08~0.20wt%、Fe：0.18~0.30wt%、Cu：0.03~0.15wt%、Mn：0.20~0.30wt%、Mg：3.3~3.8wt%、Cr：0.03-0.08%、Ti：0.01~0.025wt%，余量为Al及不可避免杂质。

所述高性能异型圆罐铝合金带材的制备方法，包括以下步骤：

（1）将铝锭或铝中间合金锭原料加入到熔炼炉，经熔化、精炼、除渣、除气后形成铝液，半连续铸造成500-650mm厚度铝合金扁锭；

（2）扁锭经锯头尾、铣面后进入立推炉进行均匀化热处理，加热温度420~500℃，保温时间3~20h；

（3）出炉后先将扁锭经热粗轧轧至厚度23-30mm的中间坯，再通过热精轧连轧至厚度3.0~5.0mm的热轧卷，终轧温度320-360℃；

（4）在冷轧机将步骤（3）得到的热轧卷进行冷轧轧到0.60-1.0mm厚度后进入氮气保护退火炉进行中间退火，中间退火温度320-360℃退火，时间2-10小时，其中冷轧压下率60%~80%，得到0.20-0.30mm成品带材，再进行稳定化退火处理，退火温度180-250℃；保温3-8小时。

（5）将上述带材清洗、矫直、切边，制成所述铝瓶螺旋盖铝合金带材。

本发明的显著优点在于：

本发明通过铸锭均热处理、热轧工艺、退火工艺、冷轧工艺、稳定化退火处理及精整工艺的合理匹配，获得成品带材抗拉强度在250-310MPa，屈服强度在210-240MPa，延伸率≥6.0%，制耳率＜2.0%，使得该铝合金带材既能满足良好的冲制成型性能，又能获得高温杀菌过程的强度需求，可用做高盐鱼类、午餐肉类固体食品的高档金属包装容器使用；高盐鱼类及午餐肉食品罐装后需要高温杀菌，罐子所需强度有该发明产品性能予以保证，且具有良好耐海洋大气腐蚀性能，较其所替代的铁质异形圆罐有明显优势。

附图说明

图1为实施例2的样品的晶相显微镜下的晶粒图；

图2为实施例2的样品晶相显微镜下的组织图。

具体实施方式

为进一步公开而不是限制本发明，以下结合实例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种高性能异形圆罐铝合金带材，所述的铝合金带材其化学成分按质量分数计为Si：0.12wt%、Fe：0.25wt%、Cu：0.05wt%、Mn：0.28wt%、Mg：3.6wt%、Cr：0.040%、Ti：0.015wt%，余量为Al及不可避免杂质。

（1）将铝锭或铝中间合金锭原料加入到熔炼炉，经熔化、精炼、除渣、除气后形成铝液，半连续铸造成560mm厚度铝合金扁锭；

（2）扁锭经锯头尾、铣面后进入立推炉进行均匀化热处理，加热温度460℃，保温时间10h；

（3）出炉后先将扁锭经热粗轧轧至厚度23mm的中间坯，再通过热精轧连轧至厚度3.0mm的热轧卷，终轧温度330℃；

（4）在冷轧机将步骤（3）得到的热轧卷进行冷轧轧到0.60mm厚度后进入氮气保护退火炉进行中间退火，中间退火温度320℃退火，时间6小时，其中冷轧压下率65%，得到0.21mm成品带材，再进行稳定化退火处理，退火温度200℃；保温4小时。

经该方法制得的铝合金抗拉强度为290MPa，屈服强度为230MPa，延伸率≥6.5%。

实施例2

一种高性能异形圆罐铝合金带材，所述的铝合金带材其化学成分按质量分数计为Si：0.15wt%、Fe：0.22wt%、Cu：0.08wt%、Mn：0.30wt%、Mg：3.8wt%、Cr：0.060%、Ti：0.018wt%，余量为Al及不可避免杂质。

（1）将铝锭或铝中间合金锭原料加入到熔炼炉，经熔化、精炼、除渣、除气后形成铝液，半连续铸造成600mm厚度铝合金扁锭；

（2）扁锭经锯头尾、铣面后进入立推炉进行均匀化热处理，加热温度480℃，保温时间6h；

（3）出炉后先将扁锭经热粗轧轧至厚度25mm的中间坯，再通过热精轧连轧至厚度4.0mm的热轧卷，终轧温度320℃；

（4）在冷轧机将步骤（3）得到的热轧卷进行冷轧轧到0.70mm厚度后进入氮气保护退火炉进行中间退火，中间退火温度320℃退火，时间6小时，其中冷轧压下率68%，得到0.22mm成品带材，再进行稳定化退火处理，退火温度200℃；保温5小时。

经该方法制得的铝合金抗拉强度为280MPa，屈服强度为220MPa，延伸率≥7.0%。

实施例3

一种高性能异形圆罐铝合金带材，所述的铝合金带材其化学成分按质量分数计为Si：0.18wt%、Fe：0.28wt%、Cu：0.06wt%、Mn：0.32wt%、Mg：3.3wt%、Cr：0.05%、Ti：0.020wt%，余量为Al及不可避免杂质。

（1）将铝锭或铝中间合金锭原料加入到熔炼炉，经熔化、精炼、除渣、除气后形成铝液，半连续铸造成650mm厚度铝合金扁锭；

（2）扁锭经锯头尾、铣面后进入立推炉进行均匀化热处理，加热温度500℃，保温时间3h；

（3）出炉后先将扁锭经热粗轧轧至厚度26mm的中间坯，再通过热精轧连轧至厚度5.0mm的热轧卷，终轧温度340℃；

（4）在冷轧机将步骤（3）得到的热轧卷进行冷轧轧到1.0mm厚度后进入氮气保护退火炉进行中间退火，中间退火温度340℃退火，时间6小时，其中冷轧压下率75%，得到0.25mm成品带材，再进行稳定化退火处理，退火温度220℃；保温6小时。

经该方法制得的铝合金抗拉强度为310MPa，屈服强度为230MPa，延伸率≥7.5%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims

1.一种高性能异形圆罐铝合金带材，其特征在于：所述的铝合金带材其化学成分按质量分数计为Si：0.08~0.20wt%、Fe：0.18~0.30wt%、Cu：0.03~0.15wt%、Mn：0.20~0.30wt%、Mg：3.3~3.8wt%、Cr：0.03-0.08%、Ti：0.01~0.025wt%，余量为Al及不可避免杂质。

2.一种制备如权利要求1所述的高性能异形圆罐铝合金带材的方法，其特征在于：

（2）扁锭经锯头尾、铣面后进入立推炉进行均匀化热处理；

（4）在冷轧机将步骤（3）得到的热轧卷进行冷轧轧到0.60-1.0mm厚度后进入退火炉进行中间退火，其中冷轧压下率60%~80%，得到0.20-0.30mm成品带材，再进行稳定化退火处理；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（2）所述的热处理温度为400~500℃，处理时间为3~20h。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（3）所述的中间退火温度为320-360℃，时间为2-10h；稳定化退火温度为180-250℃，时间3-8h。