DE2901029A1 - Verfahren zur herstellung eines zipfelarmen bandes aus einem warmgewalzten band aus aluminium oder einer aluminiumlegierung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines zipfelarmen bandes aus einem warmgewalzten band aus aluminium oder einer aluminiumlegierung

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Description

• I».
SCHWEIZERISCHE ALUMINIUM AG, 3965 Chippis
Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
13.Dezember 1978
FPA-Wie/Ri-1301.02-
030007/0638
Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Legierung des Typs AlMgMn, welches Band insbesondere zur 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. Zur Herstellung von tiefziehfähigen 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,
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
20 %,
205 C und 430 C mit einer Dickenreduktion von mindestens
E) Weiterwalzen, ausgehend von einer Starttemperatur von weniger als 205 C, mit einer Dickenreduktion von mindestens 20 I.
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F) Halten der Legierung auf einer Temperatur zwischen 95 C und 230 C während wenigstens 5 Sekunden, jedoch nicht langer als der Gleichung
T (10 + log t) = 12 500
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 diesem Verfahren hergestellte Band insofern nicht voll befriedigt, als das Material zu starker Zipfelbildung führt.
Ferner sind auch Verfahren bekannt, bei denen das warmgewalzte Band vorgängig dem Kaltwalzen einer Zwischenglühung unterworfen und anschliessend auf Enddicke kaltgewalzt wird.
Die dem Stand der Technik zugehörigen Verfahren befriedigen jedoch nicht völlig inbezug auf das Zipfelbildungsverhalten der so hergestellten Bänder.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ein zur Fertigung von tiefgezogen und abgestreckten Hohlkörpern wie Dosen und dergleichen geeignetes Band hergestellt werden kann, welches gegenüber nach dem Stand der Technik hergestellten Bändern ein verbessertes Zipfelbildungsverhalten zeigt.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass
A) das Warmwalzband in einer ersten Stichserie auf eine Zwischendicke kaltgewalzt wird,
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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.
Vorteilhafterweise beträgt dabei die Dickenreduktion beim Kaltwalzen auf Zwischendicke mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 65 %, und die Dickenreduktion beim Kaltwalzen des zwischengeglühten Bandes auf Enddicke maximal 75 %, vorzugsweise etwa 65 bis 70 %.
Ea hat sich des weiteren als vorteilhaft erwiesen, wenn bei der kurzzeitigen Zwischenglühung die Aufheizzeit maximal 30 s, vorzugsweise 4 bis 15 s, die Glühzeit 3 bis 30 s und die Abkühlzeit auf etwa Raumtemperatur maximal 25 s, vorzugsweise 3 bis 15 s, beträgt.
Durch diese Zwischenglühung kann die Zipfelbildung in 45 zur Walzrichtung 'am Fertigband wesentlich vermindert werden. Eine geringere Zipfelbildung beim Tiefziehen und Abstrecken bedeutet insbesondere bei der letzten Operation einen Vorteil in dem Sinne, dass der Abstreckvorgang zentrisch ablaufen kann und nicht durch zu hohe Zipfel asymmetrisch beeinflusst wird.
Durch diese Zwischenglühung wird im Vergleich zu üblichen Zwischenglühungen mit langsamem Aufheizen und Abkühlen und längerer Glühdauer
a) die Walztextur des kaltgewalzten Bandes etwas stärker abgebaut, dabei aber
b) die Festigkeit in geringerem Masse gesenkt.
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Die zweite Kaltwalzserie, die durch Kaltverfestigung die gewünschte Endfestigkeit des Bandes erzeugen soll, führt dank der Erscheinung a) zu einer weniger ausgeprägten Walztextur und kann dank dem Phänomen b) ausserdem noch mit einem reduzierten Kaltverformungsgrad durchgeführt werden, was den Aufbau der Walztextur nochmals verringert. Eine geringere Walztextur hat kleinere Zipfel in 45 zur Walzrichtung zur Folge.
Zeit und Temperatur für die Zwischenglühung hängen innerhalb des angegebenen Bereiches etwa nach einer Gleichung vom Typus
in t = % - C
von einander ab, wobei t die Zeit in s, T die Temperatur in K, und A und .C Konstanten sind; d.h. bei höheren Temperaturen sind entsprechend geringere Behandlungszeiten erforderlich.
Die Vorteilhaftigkeit des erfindungemässen Verfahrens zeigt sich insbesondere bei der Verarbeitung eines mittels einer Bandgiessmaschine hergestellten Warmwalzbandes, bei dessen Herstellung
A) die Metallschmelze auf einer Bangiessmaschine 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 /um, und im Bereich der Gussbandmitte zwischen 20 und 120 pm, vorzugsweise zwischen 50 und 80 pm, liegt.
B) das Gussband mit Giessgeschwindigkeit kontinuierlich, gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Wärme, in einem Temperaturbereich zwischen 300 C und der Ungleichgewicht-Solidusstemperatur der Legierung warm um mindestens 70 % abgewälzt wird, und
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C) das Warmwalzband warm aufgehaspelt und an Luft auf etwa Raumtemperatur erkalten gelassen wird.
Zur Erzielung der oben angeführten Bereiche der Zellgrössen bzw. der Dendritenarmabstände 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 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 gefunden, dass durch die relativ langsame Abkühlungsgeschwindigkeit eine optimale Verteilung der unlöslichen Heterogenitäten im Gussband entsteht, was sich vorteilhaft auf das spätere Kaltwalzen auswirkt.
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)
- Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen in Gleichgewichtsphasen
ausgenützt. So kann bei der Herstellung eines Warmwalzbandes nach dem oben erwähnten Bandgiessverfahren die bei konventionellen Verfahren übliche Homogenisierungsglühung en.tfall.en.
Nach einer besonders vorteilhaften Durchführungsart des Verfahrens liegt die Warmwalz-Starttemperatur zwischen der Ungleichgewicht-Solidustemperatur der Legierung und 150 C
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unter dieser Ungleichgewicht-Solidustemperatur, und die Temperatur am Walzende beträgt mindestens 280 C, vorzugsweise mindestens 300°C.
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. Demzufolge beträgt die Warmwalz-Starttemperatur vorteilhafterweise mindestens 440 C, vorzugsweise mindestens 490 C.
Erst die Warmumformung bei der geforderten Temperatur und mit dem geforderten Umformgrad garantiert eine genügende Durchknetung des Bandes, die bewirkt, 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 Starttemperatur dieselben günstigen Eigenschaften des Endproduktes, d.h. des Bandes, wie sie mit konventionellen Verfahren erzielt werden.
Als einer der wesentlichen Punkte des Verfahrens ist das an die Warmumformung anschliessende 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 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 Verfahrensstand ablaufende Rekristallisation gefunden, die sich durch Abbau der Walztextur insbesondere auf die Reduktion der Zipfel-
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bildung in 45 zur Walzrichtung bei der Verarbeitung der Bänder zu Dosen und dergleichen günstig auswirkt.
Als besonders geeignet zur Durchführung des erfindungegemässen 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 erfindungsgemässe Verfahren führt gegenüber konventionellen Verfahren bei der Legierung AA 3004 zu verbesserten Eigenschaften.
Eine weitere, zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens besonders geeignete Legierung ist wie folgt charakteri-
-s,
siert:
- Gesamtgehalt an Magnesium und Mangan 2,0 bis 3,3 %
- Gesamtgehalt der restlichen Legierungselemente und Verunreinigungen max. 1,5 %
- Verhältnis Magnesium zu 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 Aenderungen. 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
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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 erfindungsgemässen Verfahrens liegt darin, dass es die Herstellung von Bandmaterial aus Warmwalzbändern aus Aluminiumlegierungen mit hoher Konzentration an mischkristallhärtenden Legierungselementen unter Beibehaltung ausgezeichneter TiefZieheigenschaften sowie mit verbessertem Zipfelbildungsverhalten ermöglicht. Es ist ein v/esentlicher Vorteil, dass nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Material bessere Zipfelbildung-, Festigkeits- und Tiefziehexgenschaf ten aufweist als auf konventionelle Weise hergestelltes Material.
Die Vorteilhaftigkeit des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung sowie Beispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eirie schematische Zeichnung der zur Herstellung eines Warmwalzbandes verwendeten Bandgiessmaschine
Einzelheiten über die verwendete Bandgiessmaschine findet man in den US-PS 3 709 281, 3 744 545, 3 759 313, 3 774 670 und 3 835 917. Gemäss Fig. 1 bilden umlaufende Kokillen (1) zwei Raupen, welche in entgegengesetzter Richtung rotieren und so einen Giessspalt (2) formen, in welchem die Aluminiumlegierung aus einem Giesstrog (3) durch ein thermisch isoliertes, hier nicht im Detail gezeigtes Düsensystem (4) fliesst. Das flüssige Metall kühlt sich beim Kontakt mit den Kokillen ab und erstarrt zu einem Gussband (5), welches anschliessend die Vorschubrollen (6) durchläuft. Während des Erstarrungs- und Abkühlvorganges bewegt sich das Gussband zusammen mit den
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Kokillen bis das Gussband aus dem Giessspalt austritt, wo die Kokillen sich vom Gussband abheben und an einem Kühlaggregat (7) vorbei zum Giessspalt zurücklaufen.
Es hat sich herausgestellt, dass die gewünschten Dendritenarmabstände und die Verteilung der Heterogenitäten im Gefüge durch die Steuerung der Abkühlungsgeschwindigkeit und damit der Erstarrungsgeschwindigkeit des Gussbandes während des Durchlaufes durch den Giesspalt erreicht werden können. Beim Abkühlen der Aluminiumlegierungen vom flüssigen Zustand sind zwei Temperaturbereiche von Bedeutung. Der erste Temperaturbereich liegt zwischen Liquidus · und Solidus der Aluminiumlegierung, der zweite Temperaturbereich zwischen dem Solidus und einer Temperatur von etwa 100 C unterhalb des Solidus. Die Aufenthaltsdauer im Bereich zwischen Liquidus und Solidus steuert den mittleren Sekundärdendritenarmabstand, währenddem die Aufenthaltsdauer im Bereich zwischen Solidus und einer Temperatur von etwa 100 C unterhalb des Solidus die Einformung der Gussheterogenitäten, den Ausgleich der Kornseigerungen und die Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen zu Gleichgewichtsphasen steuert.
Die Abkühlgeschwind'igkeit des Gussbandes beim Durchlauf durch den Giessspalt einer Bandgiessmaschine wie sie in Fig. 1 dargestellt ist wird durch die Steuerung verschiedener Verfahrensund Produkteparameter gesteuert. Die wichtigsten dieser Parameter sind Gussmaterial, Banddicke, Kokillenwerkstoff, Länge des Giessspaltes, Giessgeschwindigkeit und Wirkungsgrad des Kokillen-Kühlsystems.
Beispiel 1
Beim Abkühlen von Guss sind, wie schon erwähnt, zwei verschiedene Bereiche von Bedeutung, nämlich
030007/063«
- der Temperaturbereich zwischen Liquidus und Solidus
- der TemperaturbereichΔT„ Ίηη zwischen Solidus und
D / o~J-U U
einer Temperatur ca.1000C unter dem Solidus.
Die Aufenthaltsdauer im Bereich Δ TT e steuert den mittleren Dendritenarmabstand bzw. die Zellgrösse. Dagegen steuert die Aufenthaltsdauer im BereichΔT0 α inn diverse Umwandlungen des
ο f ο —J. U U
Gussgefüges, insbesondere
- Einformung der Gussheterogenitäten
- Ausgleich der Mikroseigerungen (Kornseigerung)
- Umwandlung von Ungleichgewichtsphasen in Gleichgewichtsphasen.
Die Legierung AA 3004 wurde sowohl nach dem oben erwähnten Bandgiessverfahren wie auch nach konventionellem Stranggiessverfahren gegossen. Das Bandgiessverfahren wurde auf einer der Fig. 1 entsprechenden Bandgiessmaschine durchgeführt, wobei die Giessgeschwindigkeit 3 m/min betrug. Die Temperatur des Bandes betrug bei Erstarrungsbeginn 650 C, fiel innerhalb von 35 s auf 500 C und erreichte eine Temperatur von 400 C nach 6 min.
In Tabelle I sind die Zellgrössen des Gussbandes und des Stranggussformates zusammengestellt. Die zugehörigen Zeitabstände t^ und tAm wurden aus den entsprechenden LS S7S-IOO
Zellgrössen grob abgeschätzt.
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/ί5
Tabelle Γ
Gussprodukt Zellgrösse
(juiri) 		tAT
LS
(s)		 S,S-100
(S)
erfindungsgemässer Band
guss-Oberfläche
erfindungsgemässer Band
guss-Mitte
Strangguss-Oberfläche
überfläst
Strangguss-Mitte		 15
50
30
70		 5
20
15
80		 120
120
5
15
Wie aus Tabelle I hervorgeht, befindet sich das nach dem oben erwähnten Verfahren hergestellte Gussband wesentlich länger in einem Temperaturbereich, wo diffusionsgesteuerte Umwandlungen möglich sind, als konventioneller Strangguss. Daher sind in einem derartigen Bandguss-Gefüge die betreffenden Umwandlungen weiter fortgeschritten als im konventionellen Stranggussgefüge. Im Vergleich zum Stranggussprodukt hat das Gussband zudem eine stärkere Homogenisierung des Gefüges erhalten. Speziell an der Gussoberfläche sind die diffusionsgesteuerten Ausgleichsvorgänge besonders weit fortgeschritten, da diese Vorgänge wegen der geringen Diffusionswege umso schneller ablaufen, je feinzelliger der Guss erstarrt. Dies zeichnet den feinzelligen Bandguss gegenüber grobzelligerem Strangguss aus.
Beispiel 2
Die in Tabelle II aufgeführten AlMgMn-Legierungen A und B wurden mittels einer Bandgiessmaschine zu 20 mm dicken Bändern vergossen, in Linie mit der Bandgiessmaschine in zwei Stichen warmgewalzt und die Bänder anschliessend warm aufgehaspelt.
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■ 4b-
Tabelle II
• Mg Mn Cu Si Fe Rest Al
A 1. 90% »96% .09% .18% .58% Rest Al
B 86% .66% .04% .23% .39%
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.
Am Warmwalzband wurden für die 0,2%-Streckgrenze und für die Zugfestigkeit die in Tabelle !!!-dargestellten Werte gemessen.
Tabelle III
0,2%-Streckgrenze Zugfestigkeit
A
B		 130 MPa
140 MPa		 210 MPA
220 MPa
Das anschliessende Kaltwalzen erfolgte für A von 3 auf 1,05 mm, für B von 3 auf 0,65 mm, wobei nach Einschieben einer Zwischenglühung bei 425 C sowohl A als auch B weiter auf 0,34 mm kaltgewalzt wurden.
Die Zwischenglühung erfolgte sowohl für A als auch für B
a) auf konventionelle Weise, d.h. lh Glühdauer bei 425°C, wobei die Aufheizzeit ca. 10 h, die Abkühldauer ca. 3 h betrug,
b) durch eine erfindungsgemässe Kurzzeitwärmebehandlung, d.h. 10 s Glühdauer bei 425°C, wobei Aufheiz- und Abkühlzeit je 15 s betrugen.
Nach beiden Verfahren a) und b) trat eine vollständige Rekri-
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stallisation ein.
Bezüglich Streckgrenze und Zipfelbildung wurden die in Tabelle IV angeführten Werte gemessen.
Tabelle IV
Zwischenglühung vor
auf		 0,2%-Streckg
Kaltwalzen
0,34. iran		 renze
nach
auf		 Kaltwalzen
0,34 mm		 Zipfel
bildung
a)
b)		 71
87		 MPa
MPa		 261
274		 MPa
MPa		 3,0%
2,4%
a)
' b)		 88
104		 MPa
MPa		 266
278		 MPa
MPa		 1,8%
1,2%
Aus Tabelle IV geht deutlich hervor, dass durch die erfindungsgemässe Kurzzeitwärmebehandlung gegenüber der konventionellen Zwischenglühung trotz höherer Festigkeit die Zipfelbildung vermindert wird.
Beispiel 3
Wird das Stichprogramm zum Kaltwalzen so gewählt, dass nach der erfindungsgemässen Kurzzeitwarmebehandlung die gleiche Endfestigkeit resultiert wie nach der konventionellen Zwischen^ glühung, so wird die Reduktion der Zipfelbildung bei Durchführung der KurzZeitwärmebehandlung noch 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.
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Tabelle V
-
0,2%-Streckgrenze
(nach Kaltwalzen
auf 0,34 mm)		 Zipfel
A 261 MPa 1,9%
B 266 MPa 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.
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 Zugfestigkeit für die drei verschiedenen Zwischenglühbehandlungen zusammengestellt.
Tabelle VI
Zwi s chenglühung 0,2 %-Streckgrenze Zugfestig
keit
350°C/20s
425°C/20s
425°C/ Is		 336 MPa
331 MPa
334 MPa		 341 MPa
339 MPa
340 MPa
Anschliessend wurde - zur Simulierung einer Einbrennlackierung, wie sie bei der Beschichtung von Dosenband mit einem Polymerüberzug erfolgt - eine Teilentfestigung bei 190 durchgeführt.
während 8 min
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Der Festigkeitsabfall nach dieser Teilentfestigung ist in Tabelle VII der jeweiligen Zwischenglühbehandlung gegenübergestellt.
Tabelle VII
Zwi schenglühung Abfall der
0./.2 %-Streckgrenze		 Abfall der
Zugfestigkeit
350°C/20s
425°/20s
425°/ lh		 18 MPa
40 MPa
55 MPa		 0 MPa
15 MPa
40 MPa
Aus Tabelle VII geht hervor, dass die erfindungsgemässen Kurzzeitwärmebehandlungen von 20 s bei 350 C und 20 s bei 425°C gegenüber der konventionellen Zwischenglühung von 1 h bei 425°C bei der späteren Teilentfestigungeinen kleineren Festigkeitsverlust zur Folge haben.
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Zusammenfassung
Bei einem Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung wird das Warmwalzband in einer ersten Stichserie auf eine Zwischendicke kaltgewalzt, 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 und das kurzzeitig geglühte Band in einer zweiten Stichserie auf Enddicke kaltgewalzt.
Ein mit diesem Verfahren hergestelltes Band eignet sich insbesondere zur Herstellung von tiefgezogen und abgestreckten Hohlkörper wie Dosen und dergleichen.
Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich insbesondere ein Band, welches mittels einer Bandgiessmaschine mit mitlaufenden Kokillen gegossen und mit Giessgeschwindigkeit warm abgewalzt wurde.
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Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines zipfelarmen Bandes aus einem warmgewalzten Band aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, insbesondere einer Legierung des Typs AlMgMn, welches Band insbesondere zur Herstellung von tiefgezogen und abgestreckten Hohlkörpern wie Dosen und dergleichen geeignet ist, dadurch" gekennzeichnet, dass
A) das 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.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen'auf Zwischendicke mit einer Dickenreduktion von mindestens 50 %, vorzugsweise mindestens 65 %, erfolgt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kaltwalzen des kurzzeitig geglühten Bandes auf Enddicke mit einer Dickenreduktion von maximal 75 %, vorzugsweise etwa 65 bis 70 %, erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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 etwa
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Raumtemperatur maximal 25 s, vorzugsweise 3 bis 15 s, beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung des warmgewalzten Bandes
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 Gussbandoberflächen zwischen 2 und 25 pm, und im Bereich der Gussbandmitte zwischen 20 und 120 jum, liegt,
B) .das Gussband mit Giessgeschwindigkeit kontinuierlich,
gegebenenfalls unter Zufuhr weiterer Wärme, in einem Temperaturbereich zwischen 300°C und der üngleichgewicht-Solidustemperatur der Legierung warm um mindestens 70 % abgewalzt wird, und
C) das Warmwalzband warm aufgehaspelt und an der Luft auf etwa Raumtemperatur erkalten gelassen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zellgrösse bzw. der Dendritenarmabstand im Bereich der Gussbandoberfläche zwischen 5 und 15 pm, im Bereich der Gussbandmitte zwischen 50 und 80 pn liegt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussband nach Erstarrungsbeginn während 2 bis 15 min in einem Temperaturbereich zwischen 400°C
wird.
400 C und der Liquidustemperatur der Legierung gehalten
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gussband nach Erstarrungsbeginn
030007/0638
während 10 bis 50 s in einem Temperaturbereich zwischen 500 C und der Liquidustemperatur der Legierung gehalten wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, 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.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9r dadurch gekennzeichnet, dass die Warmwalz-Starttemperatur mindestens 440» vorzugsweise mindestens 490 C, beträgt.
030007/0638
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