DE2342253C2

DE2342253C2 - Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Verformbarkeit einer Aluminiumlegierung mit Mangan und Magnesium

Info

Publication number: DE2342253C2
Application number: DE2342253A
Authority: DE
Inventors: Harvey P. Woodbridge Conn. Cheskis; William C. Hamden Conn. Setzer; Joseph New Haven Conn. Winter
Original assignee: Schweizerische Aluminium AG
Current assignee: Alcan Holdings Switzerland AG
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-08-21
Publication date: 1986-05-22
Also published as: FR2200367A1; JPS619180B2; SE433931B; IT996177B; SE7703005L; JPS5615462B2; JPS4970810A; FR2200367B1; JPS5391884A; DE2342253A1; SE397965B; US3787248A; CA991062A

Description

25

log r™, =

12 500

- 12,

worin Tdie Temperatur in Grad Kelvin und r_mav die Maximalzeit in Minuten bei der Temperatur T bedeuten, bei f7} zwischen 93° und 232° C geglüht wird und die dritte Walzstufe sowie die anschließende Glühung mindestens einmal wiederholt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer (t) bei 30 bis 480 Minuten gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühtemperatur (T) beim letzten Glühen auf 121 ° bis 232° C gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Glühen während 4 bis 24 Stunden durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Band vor dem Glühen bei 121° bis 232° C mit einem Polymer beschichtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in der zweiten Walzstufe um 45 bis 85%, jedoch auf eine Dicke über 2,5 mm, abgewalzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in der dritten Walzstufe um 40 bis 80% kalt abgewalzt wird.

8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Legierung mit zusätzlich Silizium bis zu 0,5%, Eisen bis zu 1%, Kupfer bis zu 0,5%, Zink bis zu 0,5%, Chrom bis zu 0,2%, Beryllium bis zu 0,01 %, Bor bis zu 0,01%, Titan bis zu 0,2%, andere Bestandteile je bis zu 0,05%, gesamt bis zu 0,20%.

9. Verwendung der mit dem Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8 behandelten Legierung AA 3004 gemäß den Normen der Aluminium Assoziation zur Herstellung eines Bandes für Dosendeckel.

10. Verwendung der nach Anspruch 1 behandelten Aluminiumlegierung mit 0,5 bis 2,0% Mangan und 0,4 bis 2,0% Magnesium, Rest Aluminium mit unvermeidbaren Verunreinigungen zur Herstellung einer Aluminiumdose aus einem Dosenkörper und einem daran befestigten Deckel mit entfernbarem Abschnitt, der durch ein aus dem Deckel gezogenes Nietorgan mit einem Ziehelement verbunden ist, wobei Dosenkörper und Deckel im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweisen sowie das Muß eines Minimalverhältnisses von Streckziehhöhe zu Durchmesser am Deckel 0,210 beträgt

11. Verwendung einer gemäß Anspruch 8 behandelten Legierung zur Herstellung eines Deckels einer Aluminiumdose nach Anspruch 10.

12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 11, mit der Maßgabe, daß der Deckel eine minimale Streckgrenze (Rp 0,2) von 290 N/mm² und eine Minimaldehnung von 3%, bezogen auf eine Dicke von 0,51 mm, aufweist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Verformbarkeit einer Aluminiumlegierung mit Mangan und Magnesium durch Hochglühen, Warmverformen bei mehr als 350°C auf einen A'erformungsgrad von mindestens 60% und nachfolgendes Kaltverformen.

Ein solches Verfahren ist aus dem Buch von Dr. D. Altenpohl: »Aluminium und Aluminiumlegierungen« 1965 erschienen im Springer-Verlag, dort insbesondere aus den Seiten 289 bis 293 und 685 bis 703 bekannt.

Diese Schrift offenbart eine Legierung, die einen Teilbereich der im Hauptanspruch beschriebenen Legierung darstellt, und sieht dabei Hochglühtemperaturen und -zeiten vor, welche einen Teilbereich der im Hauptanspruch gesetzten Grenzen umschließt. Außerdem ist daraus die untere Grenze für die Warmwalzeingangstemperatur bekannt. Die anderen Fertigungsschritte der beanspruchten Lehre zum technischen Handeln sind durch diese Schrift weder bekannt noch nahegelegt:

Auf Seite 700 der genannten Schrift wird in Tabelle 86 die Legierung AA 3004 (gemäß den Normen der Aluminium-Association) mit 1 bis 1,5% Mangan und 0,8 bis 1,3% Magnesium als Normlegierung genannt, die nach Seite 691,692 und 694 eine Barrenhochglühung bei 580 bis 630°C dort als »Homogenisierungsglühung« bezeichnet, erfahren muß, damit im Endprodukt ein gleichmäßiges Korn und damit gleichmäßige Eigenschaften erhalten werden.

Die Dauer der Barrenhochglühung ist durch Versuche zu bestimmen, kann aber nach Seite 694 ohne Aufheizzeit bis 5 bis 8 Stunden betragen. Auf Seite 291 dieser Schrift ist zu erfahren, daß die Warmverformung von Aluminiumlegierungen ganz allgemein anfangs bei Temperaturen von mindestens ca. 350⁰C mit einem gesamten Verformungsgrad von mindestens 60% geschehen soll. Die Warmverformungstemperatur sollte so hoch wie ohne ungünstige Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften möglich gewählt werden.

Der GB-PS 8 01 953 ist der Hinweis zu entnehmen, daß die Kaltverformung einer Al-Mn-Legierung für Behälter nicht weniger als 93% betragen soll.

Die Wiederverwendung von Aluminiumdosen, insbesondere von leicht zu öffnenden Dosen, ist stark und schnell angewachsen. Dieses schnelle Anwachsen resultierte in dem Bemühen, so viel Aluminiumdosen wie möglich aufzufinden und wieder in Umlauf zu bringen, insbesondere in der Getränkeindustrie und bei wirtschaftlich denkenden Bürgern.

Eine der bemerkenswertesten Schwierigkeiten beim

Rückführen der meisten leicht zu öffnenden Aluminiumdosen ist die Tatsache, daß im allgemeinen für den Dosendeckel und für den Dosenkörper verschiedene Legierungen verwendet werden. Beispielsweise werden die Legierungen AA 5082 oder AA 5182 (Normen der Aluminium Assocation) für den Dosendeckel und die Legierung AA 3004 für den Dosenkörper verwendet. Somit wird man zwangsläufig beim Rückführen dieser zweiteiligen Aluminiumdosen mit einem gemischten Legierungsschrott konfrontiert, der unzulänglich, schwierig zu handhaben und unerwünscht ist.

Die Dosendeckellegierungen mit ihrem relativ hohen Magnesiumgehalt, beispielsweise die Legierung AA 5082 und AA 5182, sind ein Hauptgrund der Probleme beim Rückführen. Beim Einschmelzen der Dosen oxidiert das Magnesium leicht und geht verloren. Zusätzlich können die Oxide in der Schmelze eingeschlossen werden und ergeben geringwertige Blöcke. Andererseits konnten die Dosenkörperlegierungen, beispielsweise die Legierung 3004 mit einem geringeren Magnesiumgehalt, wegen geringer Festigkeits- und Dehnbarkeitseigenschaften nicht erfolgreich für Dosendeckel angewandt werden. Die hohe Verformbarkeit, die für die Erzeugung eines zufriedenstellenden Dosendeckels erforderlich ist, wurde von der Legierung 3004 nicht erfüllt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Herstellen hochfester Aluminiumlegierungen mit verbesserter Verformbarkeit zu schaffen, die für die Verwendung als Dosendeckelmaterial geeignet sind. Es soll die Herstellung von Aluminiumdosendeckeln möglich sein, welche im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung wie der Aluminiumdosenkörper aufweisen, wobei dann ein bequemes Rückführen von Aluminiumdosen möglich ist.

Diese Aufgabe soll gemäß der Erfindung dadurch gelöst werden, daß die Legierung mit 0,5 bis 2,0% Mangan und 0,4 bis 2,0% Magnesium, Rest Aluminium, mit unvermeidbaren Verunreinigungen, nach dem Hochglühen bei einer Temperatur von 454° bis 621 ° C während 2 bis 24 Stunden hochgeglüht und dann in einer ersten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur von 343° bis 510°C um mindestens 20% auf eine Dicke von mehr als 12,7 mm sowie in einer zweiten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur von 204° bis 427⁰C um mindestens weitere 20% und in einer dritten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur unter 204° C um mehr als 20% abgewalzt wird, wonach das entstandene Band während einer Zeitdauer (t) von wenigstens 5 Sekunden und höchstens einer Zeitdauer, die sich bestimmt nach der Formel

ι 12 500 .„
log t_m„ = —γ 12,

worin T die Temperatur in Grad Kelvin und t_max die Maximalzeit in Minuten bei der Temperatur Γ bedeuten, bei (T) zwischen 93° und 232° C geglüht wird und die dritte Walzstufe sowie die anschließende Glühung mindestens einmal wiederholt werden.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt perspektivisch einen abgedichteten Behälter und

F i g. 2 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 2-2 von F i g. 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine verbesserte Aluminiumdose, bei welcher der Deckel und der Körper im wesentlichen die gleiche chemische Zusammensetzung aufweisen. Dieses Verfahren verleiht der Dosendeckellegierung wesentlich verbesserte technologische Eigenschaften. Somit ergibt das Verfah · ren eine überraschende Verbesserung der Festigkeit. Duktilität. Verformbarkeit und Wärmebeständigkeit. Dies ermöglicht es. die Legierung leicht in Dosendeckel mittels herkömmlicher Einrichtungen zu formen.

ίο Unter besonderer Bezugnahme auf die Legierung AA 3004, welche die folgenden Analysengrenzen aufweist: Mangan von 1,0 bis 1.5%, Magnesium 0.8 bis 1,3%, Zink bis zu 0.25%. Rest Aluminium nebst unvermeidbaren Verunreinigungen ergeben sich besondere Vorteile mit der Behandlung gemäß dem beanspruchten Verfahren, nämlich: Streckzieheigenschaften, welche denen der herkömmlichen Legierung AA 5182 überlegen sind. Weiterhin ist nunmehr bei einem Dosendeckel, der aus Legierung AA 3004 nach dem beanspruchten Verfahren behandelt worden ist. weniger Kraft als bei einem aus der Legierung AA 5182 nötig, um das Entfernen der Aufreißlasche einzuleiten, wobei dennoch sichere Handhabungseigenschaften bei dem sich ergebenden Dosendeckel aufrecht erhalten werden. Dies ist insbesonders wünschenswert, da die Dose während des Füllens, des Abpackens und des Versandes sicher gehandhabt werden kann und vom Endverbraucher dennoch leichter geöffnet werden kann.
Die erfindungsgemäß behandelte Legierung hat eine überlegene Kombination von Festigkeit und Duktilität gegenüber der auf alt hergebrachte Weise behandelten. Mit dem beanspruchten Verfahren kann eine Legierung wie beispielsweise AA 3004 leicht zu Dosendekkeln verformt werden, und zwar wegen der erhöhten Duktilität, und trotzdem ist die Legierung noch fest genug, um sicher den unter Druck stehenden Inhalt zu fassen.

Die erfindungsgemäß behandelte Legierung erreicht eine höhere Wärmebeständigkeit als herkömmlich behandelte Legierungen, so daß auch nach der abschließenden Wärmebehandlung eine hohe Streckgrenze erhalten bleibt. Weiterhin ist durch diese erhöhte Wärmebeständigkeit, im Gegensatz zu bisher, ein weiterer Bereich der Wärmebehandlung während des Beschichtungsprozesses möglich, d. h. höhere Temperaturen können während längerer Zeiten angewendet werden.

Die erfindungsgemäß behandelte Dosendeckellegierung ist korrosionsbeständiger, als die herkömmlichen Dosendeckellegierungen, wie beispielsweise die Aluminiumlegierung AA 5182. Auch ist keine galvanische Korrosion möglich, da für die gesamte Dose dieselbe Legierung verwendet wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Legierung auf Aluminiumbasis verwendet, bestehend aus 0,5 bis 2,0% Mangan, von 0,4 bis 2,0% Magnesium, Rest im wesentlichen Aluminium mit unvermeidbaren Verunreinigungen. Die Legierung schließt vorzugsweise die folgenden wahlweisen Bestandteile ein, von denen alle in Mengen von mindestens 0,001% und vorzugsweise von mindestens 0,01% vorhanden sind: Silizium bis zu 0,5%, Eisen bis zu 1 %, Kupfer bis zu 0,5%, Zink bis zu 0,5%, Chrom bis zu 0,2%, Beryllium bis zu 0,01%, Bor bis zu 0,01% und Titan bis zu 0,2%. Zusätzlich können andere Bestandteile in einer Menge von je 0,05% vorhanden sein, insgesamt bis zu 0.20%. Selbstverständlich können herkömmliche Verunreinigungen vorhanden sein.

Die verwendeten Aluminiumlegierungen können in jeder herkömmlichen Weise gegossen werden. Es ist

bevorzugt, Strangguß anzuwenden, um eine feinverteilte gleichmäßige Partikelgröße der zweiten Phase zu schaffen. Nach dem Gießen wird eine Hochglühung während einer ausreichenden Zeit durchgeführt, um Makroseigerung zu verhindern. Diese Glühbehandlung sollte bei einer Temperatur bis 454 bis 621° C und vorzugsweise von 538 bis 607° C durchgeführt werden, und der Barren sollte während 2 bis 24 Stunden auf Temperatur gehalten werden.

Das Verfahren sieht eine Reihe von Walzstufen vor, von denen jede innerhalb kritischer Temperaturgrenzen fällt Die 1. Walzstufe gemäß der Erfindung erfolgt mit einer Anfangstemperatur im Bereich von 343 bis 510° C mit einem Abwalzgrad von mindestens 20%. Natürlich ist der Abwalzgrad abhängig von der Blockgröße, wobei die Legierung in dieser Stufe auf eine Dicke von mehr als 12,7 mm gewalzt wird. Diese Walzstufe soll die Gußstruktur aufbrechen und die Legierung auf eine bearbeitbare Dicke bringen. Die Legierung wird dann weiter mit einer Anfangstemperatur im Bereich von 204 bis 427⁰C mit einem Abwalzgrad von mindestens 20% gewalzt Der Abwalzgrad in dieser Stufe ist vorzugsweise 45 bis 85% und optimal 50 bis 70%. Die Legierung wird in dieser Stufe auf eine Dicke von 2,54 mm oder darüber und vorzugsweise auf ein Maß von 4,45 bis 5,2 mm gewalzt Diese Walzstufe ist besonders kritisch, da die Anfangstemperatur innerhalb dem erwähnten Bereich gehalten werden muß, um eine adäquate Festigkeit vor dem Kaltwalzen zu gewährleisten.

Die Legierung wird dann weiter bei einer Anfangstemperatur unterhalb 204° C und vorzugsweise kalt gewalzt mit einem Abwalzgrad in dieser Stufe über 20% und vorzugweise zwischen 40 und 80%. Die Dicke nach dieser Stufe entspricht der gewünschten Enddicke, beispielsweise des Dosendeckelbandes.

Die Legierung wird dann in einem Temperaturbereich zwischen 93 und 232° C während wenigstens 5 Sekunden gehalten, jedoch während einer Zeitperiode, die nicht größer als durch die folgende Formel bestimmt ist: 7"(12 + log Wt) = 12 500, wobei 7die Temperatur in Grad Kelvin und t_max die Maximalzeit bei der Temperatur Γ ist Die Temperatur-Zeit-Kombination sollte so sein, daß die Bruchfestigkeit des Metalls nicht mehr als 20% reduziert wird. Es soll eine Haltezeit von 30 Minuten bis 8 Stunden und ein Temperaturbereich von 121 bis 177°C verwendet werden.

Die Kaltwalz- und Glühstufen sollten vorzugweise möglichst mehrfach wiederholt werden. Im allgemeinen werden nicht mehr als 2 oder 3 zusätzlich Zyklen angewandt

Das beschriebene Verfahren erteilt den Legierungen verbesserte Festigkeit Duktilität Verformbarkeit und Wärmebeständigkeit, so daß damit auf einfache Weise leicht zu öffnende Dosendeckel hergestellt werden können.

Das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung sieht eine Endglühung zur Stabilisierung gegen Wärmeeinflüsse vor.

Diese Wärmestabilisierung kann leicht während jdes Beschichtungsverfahrens erzielt werden, welchem diese Legierungen unterworfen werden. Im allgemeinen umfaßt das Beschichtungsverfahren das Beschichten des Dosenwerkstoffs mit einem Polymer wie beispielsweise Epoxyharz, Polyvinylchlorid oder Polyolefin.

Diese Schichten sollen schädliche Reaktionen zwisehen dem Inhalt der Dose und der Aluminiumlegierung des Dosenwerkstoffs vermeiden. Normalerweise schließt das Beschichtungsverfahren eine bestimmte Haltezeit bei erhöhter Temperatur ein. Es wird eine Wärmestabilisierungsstufe vorgesehen, wobei das Material in einem Temperaturbereich zwischen 121 und 232° C während einer Zeitperiode von wenigstens 5 Sekunden, jedoch nicht länger gehalten wird, als sie durch die obige Formel bestimmt ist. Vorzugsweise beträgt die Haltezeit 4 bis 24 Stunden und die bevorzugte Temperatur 121 bis 190°C. Die optimalen Haltezeiten und Temperaturen stehen miteinander in Wechselbeziehung. Die Stabilisierungsbehandlung soll gleichmäßige Eigenschaften des ganzen Bandes gewährleisten. Bei dieser Stufe sollte die Streckgrenze nicht mehr als 50% abfallen.

Es wird ein verbessertes Blech, ein verbesserter Dosendeckel und eine verbesserte Aluminiumdose geschaffen. Es können Zusätze und Verunreinigungen verwendet werden, so daß die folgenden Grenzen vorgeschlagen werden: Silizium bis zu 0,5%, Eisen bis zu 1,0%, Kupfer bis zu 0,5%, Chrom bis zu 0,2%, Zink bis zu 0,5%, Titan bis zu 0,2%, andere Bestandteile je bis zu 0,05%, insgesamt 0,20%. Es sind Variationen innerhalb dieser Grenzen möglich, so daß identische Legierungen nicht notwendigerweise für die Dosenenden und den Körper verwendet zu werden brauchen.

Es ist nunmehr die Verwendung von relativ wenig Magnesium enthaltenden Legierungen für Dosendekkel, wie beispielsweise die Legierung AA 3004, möglich. Weiterhin weist das Blech nunmehr eine ausreichende Verformbarkeit auf, so daß es zu einem Dosendeckel mit einem Minimalverhältnis von Streckziehhöhe/ Durchmesser von 0,242 verarbeitet werden kann. Das Blech hat eine minimale Streckgrenze von 290 N/mm² (Rpo.2) und eine minimale Dehnung von 3% (bei einer Dicke von 0,51 mm). Weiterhin kann das Blech wärmebehandelt werden, beispielsweise bei 177° C während 13 Stunden und weist noch eine minimale Streckgrenze von 290 N/mm² auf. Dies ergibt höchst wünschenswerte Vorteile.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in F i g. 1 und 2 ein Behälter 1 mit einem Dosenkörperabschnitt 2 und einem Dosendeckel 3 gezeigt Der Deckel 3 ist mit einem entfernbaren Abschnitt 4 versehen, der durch vorgekerbte Linien 5 begrenzt ist

Innerhalb des Abschnitts 4 ist an einem Ende eine Aufreißlasche oder ein Zugring 6 befestigt welcher an dem Abschnitt 4 mittels eines herkömmlichen einstückigen Nietes 7 befestigt ist Der Dosendeckel 3 ist am Dosenkörper 2 mittels einer Falznaht 8 befestigt Bei Gebrauch wird der Dosendeckel geöffnet indem die Aufreißlasche oder der Zugring 6 gezogen wird, welcher längs den vorgearbeiteten Linien 5 einreißt so daß der Abschnitt 4 von dem Dosendeckel entfernt wird.

Die Aufreißlasche ist am entfernbaren Abschnitt mittels eines Nietes befestigt welcher direkt aus dem Dosendeckel gebildet ist Die Herstellung des einstückigen Nietes erfordert, daß der Dosendeckelwerkstoff ausreichend verformbar ist um in eine Ausbildung gebracht zu werden und um die Ringbefestigung an dem Dosendeckel zu halten, ohne bei der Handhabung zu brechen. Der einstückige Niet wird in einer Vielzahl von Arbeitsvorgängen ausgebildet, welche eine Kombination guter Festigkeit und Verformbarkeit erfordern, wie dies oben erwähnt ist Ein typisches Verfahren zum Ausbilden des einstückigen Nietes wird unten kurz umrissen.

Stufe 1

Ist ein Streckziehvorgang, bei welchem eine halbkugelförmige Wölbung erzeugt wird. Der Zweck

der Ausbildung dieser Wölbung besteht darin, das Metall in dem Mittelabschnitt des Dosendeckels zu verdünnen und somit eine zusätzliche Fläche zum Verformen zu schaffen. Zudem wird hierzu der Umformvorgang nach Stufe 2 gemildert.

Stufe 2

In dieser Stufe wird ein schmaler Vorsprung in Gegenrichtung erzeugt, indem die Wölbung nach Stufe 1 in einer umgekehrten Richtung in eine kleinere Formöffnung gedrückt wird. Somit ist die Arbeitsweise in Stufe 2 eine Kombination von Biegen, Streckziehen und Ziehen.

Beispiel I

Tabelle I
Zusammensetzung:

5 Eisen

Kupfer Mangan

Magnesium

Chrom ίο Zink Titan

Aluminium

Stufe 3 Dies ist die abschließende Stufe. Nach dem Ausbilden des Vorsprungs nach Stufe 2 wird der Dosendeckel gekerbt, um den entfernbaren Abschnitt zu bilden und verschiedene kleine Vorsprünge werden ausgebildet, um dem Dosendeckel Steifigkeit zu verleihen, wenn der Ziehstreifen vom Verbraucher geöffnet wird. In dieser abschließenden Stufe wird der Zugring um den Vorsprung nach Stufe 2 angeordnet, welcher dann gestaucht wird, um die abschließende einstückige Nietausbildung zu schaffen.

Beispielsweise wurde ein Dosendeckel in Übereinstimmung mit den vorstehend erwähnten Stufen hergestellt. Die Wölbung nach Stufe 1 war 2,03 mm tief, und der Innendurchmesser betrug 10 mm. Somit war das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser dieser Stufe 1 0,203. Die maximale Blechverdünnung in dieser Stufe 1 war von 0325 auf 0,25 mm oder eine Abnahme von 23,2%. In den Vorgang nach Stufe 2 war die Höhe des Vorsprunges 1,67 mm mit einem Innendurchmesser von 2,46 mm. Das gesamte Verhältnis von Höhe zu Durchmesser für die Stufe 2 war 0,685. Nach dem Verfahren nach Stufe 3 war der Deckel um ungefähr 50% von 0,2 auf 0,1 mm verdünnt worden.

Das Blech muß einen hohen Grad von Festigkeit, Duktilität und Verformbarkeit aufweisen, um zum Dosendeckel verarbeitet werden zu können.

Bei der Ausbildung des Dosendeckels aus dem Blech wird das Metall zunächst einem Beschichtungsvorgang unterworfen, wobei das Metall mit einem Polymer vor der Verwendung, wie beispielsweise einem Harz auf Epoxygrundlage, beschichtet wird. Das Metall kann kontinuierlich eine Straße durchlaufen, wobei es zunächst mit einer Schicht von Lösungsmittel und Harz bedeckt wird. Dann läuft es durch einen Ofen, in welchem das Lösungsmittel freigelassen wird und die Harzschicht verläßt Die Metalltemperatur während dieses Vorganges ist gewöhnlich oberhalb 149° C während einer Zeit von 1 bis 3 Minuten. Das beschichtete Metall wird dann in leicht zu öffnende Dosendeckel verformt

Das Verfahren und die Verwendung gemäß vorliegender Erfindung wird aus den nachfolgenden Beispielen verständlich.

60 0,43%
0,115%
1,1%
1,02%
0,03%
0,04%
0,01%

im wesentlichen Rest mit unvermeidbaren Verunreinigungen.

Die Legierung wurde bei einer Temperatur von 580° C während 12 Stunden hochgeglüht, wonach ein Warmwalzen mit einer Anfangstemperatur von 427° C mit einer Dickenabnahme pro Stich von 10% von 50,8 auf 15,2 mm erfolgte, wonach nach jeder Abnahme bei 427° C während 5 Minuten ein Wiedererwärmen erfolgte. Die Legierung wurde dann bei einer Anfangstemperatur von 288° C warmgewalzt, wobei pro Walzstich Dickenabnahmen von 10% von 15,2 auf 6,2 mm und nach jedem Walzen bei 288° C während 5 Minuten ein Wiedererwärmen erfolgte. Die Legierung wurde dann von 6,25 mm auf 1,5 mm kaltgewalzt, wobei während eines jeden Walzvorganges eine Dickenabnahme von 10% erfolgte. Die Legierung wurde dann während 2 Stunden bei einer Temperatur von 127° C wärmebehandelt, wonach ein Kaltwalzen mit einer Dickenabnahme von 10% pro Schritt von einer Dicke von 1,5 auf 0,76 mm erfolgte. Die Legierung wurde dann bei 127° C während 2 Stunden wärmebehandelt, wonach ein Kaltwalzen auf die Enddicke durchgeführt wurde. Die Legierung wurde dann bei einer Temperatur von 177°C während 1 Stunde stabilisiert Das Vorstehende stellt die Behandlung gemäß vorliegender Erfindung dar.

Beispiel II

Die in Tabelle I genannte Legierung wurde für Vergleichszwecke bei einer Temperatur von 566° C während 12 Stunden hochgeglüht, wonach ein Warmwalzen auf eine Dicke von 6,25 mm mit einer Anfangstemperatur von 440° C und einer Endtemperatur von 343° C erfolgte. Die Legierung wurde dann von 6,25 mm auf die Enddicke gewalzt Die Legierung wurde während 1 Stunde bei einer Temperatur von 177° C stabilisiert

Beispiel III

Bei diesem Beispiel wurde die Legierung AA 5182 in der nachfolgenden Weise behandelt. Die Legierung hatte die Zusammensetzung gemäß Tabelle II.

Tabelle II

Es wurde eine Aluminiumlegierung AA 3004 vorgesehen, welche die Zusammensetzung gemäß nachfolgender Tabelle I aufweist

Zusammensetzung:	0,138%
Silicium	0,21%
Eisen	034%
Mangan	4,50%
Magnesium	0^9%
Chrom	0,096%
Titan	im wesentlichen Rest
Aluminium

Die Legierung wurde bei 525° C während 15 Stunden hochgeglüht und danach bei 440°C auf 3,8 mm warmgewalzt, wobei pro Walzschritt eine Dickenabnahme von 10% erfolgte und nach jedem Walzschritt während 5 Minuten auf 440⁰C wiedererwärmt wurde. Die Legierung wurde dann von 3,81 mm auf 0,3 mm kaltgewalzt und dann bei einer Temperatur von 232° C während 15 Stunden stabilisiert.

Beispiel IV

Die erfindungsgemäß zu behandelnde Legierung wurde in Übereinstimmung mit Beispiel I behandelt und wies im Vergleich mit der herkömmlich behandelten nach Beispiel II eine verbesserte Streckengrenze und Duktilität auf. Das Verhältnis von Festigkeit zu Dehnbarkeit ist wesentlich, um einen Dosendeckel zu erzeugen, da dieses Erzeugnis eine ausreichende Festigkeit aufweisen und ausreichend dehnbar sein muß, um in den einstückigen, oben erwähnten Niet verformt zu werden. Um diese Eigenschaften zu bestimmen, wurden herkömmliche Zugversuche mit einer Bezugslänge von 50,8 mm aus der gemäß Beispiel I und II behandelten Legierung durchgeführt mit der Ausnahme, daß die Legierung nach Beispiel I keiner abschließenden Stabilisierungsbehandlung unterworfen wurde, da hierdurch die Festigkeitseigenschaften herabgesetzt würden. Ein Vergleich wurde bei gleicher Metalldicke und der gleichen Streckgrenze durchgeführt, wobei die Streckbarkeit in Ausdrücken von % Dehnung in einem herkömmlichen Zugversuch gemessen wurde. Der Versuch wurde bei Raumtemperatur mit einer Zugstangengeschwindigkeit von 1,27 mm pro Minute durchgeführt. Die Zunahme der Dehnung für die Legierung, welche erfindungsgemäß behandelt worden ist, gegenüber der herkömmlich behandelten ist bemerkenswert. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle III gezeigt.

Tabellle III	Dicke (mm)	Streckgrenze	Dehnung (%)
Material		0,38 310 N/mm² 0,38 310 N/mm² Beispiel V	4 1,5
Beispiel I Beispiel II

Tabelle IV

Material

H/D

Beispiel I
Beispiel III

0,306
0,242

Beispiel VI

ίο Dieses Beispiel zeigt, daß die erfindungsgemäß behandelte Legierung eine verbesserte Wärmestabilität gegenüber der herkömmlich behandelten nach Beispiel II aufweist. Bei diesem Beispiel wurden die Proben behandelt, wie dies in Beispiel I und II angegeben ist, jedoch ohne abschließendes Stabilisieren. Die Wärmestabilität wurde durch die Zeit gemessen, die notwendig war, um die Streckgrenze auf 290 N/mm² herabzusetzen, wenn die Proben bei einer Temperatur von 177° C gehalten wurden. Aus den Ergebnissen in Tabelle V ist deutlich ersichtbar, daß die erfindungsgemäß behandelte Legierung eine bessere Wärmebeständigkeit als die herkömmlich behandelte aufweist.

Tabelle V

Material

Zeit bei 177⁰C, um

die Streckgrenze

von

290 N/mm²

Beispiel I
Beispiel II

13 Stunden
32 Minuten

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Dieses Beispiel zeigt die verbesserten Streckzieh-Eigenschaften der Legierung gemäß Beispiel I gegenüber derjenigen nach Beispiel III, Proben nach Beispiel I und III wurden für die Streckziehbarkeit untersucht, eine Eigenschaft, welche bei der Ausbildung eines einstückigen Nietes kritisch ist. Dieser Versuch wurde durchgeführt, indem das Metall mit einem Stempel mit einem Durchmesser von 2,54 mm durchdrungen wurde, bis das Metall zu Bruch ging. Die Eindringtiefe (H) bei Bruch dividiert durch den Stempeldurchmesser (D) ist ein Maß für die Streckziehbarkeit des Metalls. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Streckziehbarkeit (H/D) der beiden Legierungen. Es ist deutlich zu sehen, daß die Legierung, welche in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung behandelt wurde, überlegene Streckzieheigenschaften aufweist

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erhöhen der Festigkeit und Verformbarkeit einer Aluminiumlegierung mit Mangan und Magnesium durch Hochglühen. Warmverformen bei mehr als 350⁰C auf einen Verformungsgrad von mindestens 60% und nachfolgendes Kaltverformen, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung mit 0,5 bis 2,0% Mangan und 0,4 bis 2,0% Magnesium. Rest Aluminium, mit unvermeidbaren Verunreinigungen, nach dem Hochglühen bei einer Temperatur von 454° bis 621⁰C während 2 bis 24 Stunden hochgeglüht und dann in einer ersten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur von 343° bis 510° C um mindestens 20% auf eine Dicke von mehr als 12,7 mm sowie in einer zwsiten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur von 204° bis 427° C um mindestens weitere 20% und in einer dritten Walzstufe bei einer Anfangstemperatur unter 204° C um mehr als 20% abgewalzt wird, wonach das entstandene Band während einer Zeitdauer (t) von wenigstens 5 Sekunden und höchstens einer Zeitdauer, die sich bestimmt nach der Formel