DE3104079A1 - Process for preparing rolled strips from an aluminium alloy for manufacturing two-part cans - Google Patents

Process for preparing rolled strips from an aluminium alloy for manufacturing two-part cans

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Jürgen Hein Dr.-Ing. Dipl.-Ing. 6370 Oberursel Althoff
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    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Abstract

The invention relates to a process for preparing rolled strips from an aluminium alloy for manufacturing drinks cans or the like. With a view to simplifying the manufacture and facilitating the repeated use (recycling) of the material of used drinks cans, considerable efforts have been made for years to provide an aluminium alloy which is equally suitable for manufacturing the can bodies and the can covers. Because of the very different requirements regarding the rolled strips for manufacturing can covers on the one hand, and for manufacturing one-part can bodies by deep-drawing and ironing, on the other hand, it had not been possible hitherto to solve this problem. According to the invention, an aluminium alloy is proposed which has as its main constituents from 1.15 to 2.0 % of Mn, from 0.85 to 2.0 % of Si, from 0.25 to 0.75 % of Mg, from 0.2 to 1.0 % of Fe, the remainder being aluminium, and which, employing known process steps, is rolled down to a suitable intermediate thickness, is then subjected to recrystallisation annealing at from 450 to 580 DEG C and can then be processed, while certain conditions for the cool-down rate and the rolling-down degree as a function of the required final strength are adhered to, to give a strip of the required final thickness. Figure 4 shows for a number of final strength factors (Rm) the associated values for the minimum cool-down rate (V) and the minimum rolling-down degree ( phi ) for treating the intermediate strip recrystallisation -annealed at from 450 to 580 DEG C. <IMAGE>

Description

Verfahren zur Herstellung gewalzter Bänder Process for the production of rolled strips

aus einer Aluminiumlegierung für die Fertigung zweiteiliger Dosen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gewalzter Bänder aus einer Aluminiumlegierung für die Fertigung von Getränkedosen oder dergleichen. made of an aluminum alloy for the production of two-piece cans The invention relates to a method for producing rolled strips from an aluminum alloy for the production of beverage cans or the like.

Derartige Dose werden seit Jahren in steigendem Maße als Einweg-Behälter für Getränke, insbesondere für Bier und kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke verwendet.Such cans have been used increasingly as single-use containers for years for beverages, in particular for beer and carbonated soft drinks used.

Sie bestehen aus einem durch Tief- und Abstreckziehen hergestellten einteiligen Dosenkörpern und einem nach dem Befüllten aufgebördelten Deckel mit Aufreißlasche.They consist of one produced by deep drawing and ironing one-piece can bodies and a lid that is flared after filling Pull tab.

Ausgangsmaterial für die Fertigung der Dosenkörper und Deckel sind gewalzte Bänder aus voneinander abweichenden Aluminiumlegierungen.The starting material for the manufacture of the can body and lid are rolled strips made of differing aluminum alloys.

Für die Deckel wird üblicherweise eine AlMg L 4,5 Mn-Legierung (US-Bezeichnung 5182) in hoch kaltverfestigtem Zustand (H 19) verwendet, die nach der teilweisen Entfestigung beim Einbrennlackieren eine Zugfestigkeit von mindestens 350 N/mm2 und eine Dehnung von mindestens 6 % aufweist. Diese Werte müssen eingehalten werden, damit der durch Einprägungen längs der Aufreißlinie geschwächte Deckel einerseits dem geforderten Berstdruck für mit C02-haltigen Getränken gefüllte Dosen standhalten kann und andererseits ein rißfreies Aufbördeln möglich ist.An AlMg L 4.5 Mn alloy (US designation 5182) used in a highly work-hardened state (H 19), which after the partial Softening during stoving has a tensile strength of at least 350 N / mm2 and has an elongation of at least 6%. These values must be adhered to thus the lid, weakened by impressions along the tear line, on the one hand withstand the required bursting pressure for cans filled with beverages containing CO2 can and on the other hand a crack-free flanging is possible.

Die genannte Legierung ist - wie langjährige Versuche gezeigt haben - selbst mit geringerer Kaltverfestigung für die Herstellung der Dosenkörper nicht geeignet. Da das angestrebte Verhältnis von Höhe zu Durchmesser durch Tiefziehen nicht zu erreichen ist, werden die Dosen durch Tief- und Abstreckziehen hergestellt. Dabei hat sich herausgestellt, daß Legierungen mit einem Mg-Gehalt von mehr als 1 % beim Abstreckziehen zum Abrieb und Anhaften am Werkzeug neigen, was zu unerwünschten Ziehriefen und häufigen Stillstandszeiten führt. Eine wirtschaftliche Fertigung der Dosenkörper ist mit derartigen Legierungen nicht möglich. Für die Herstellung des Dosenkörpers wird daher ganz überwiegend eine AlMn1 Mg 3004) verwendet. Sie weist nach dem Einbrennlackieren die geforderte Zugfestigkeit von mindestens 270 N/mm2 und eine Dehnung von 1 % auf und läßt sich einwandfrei abstreckzi ehen.The alloy mentioned is - as many years of tests have shown - Not even with less work hardening for the manufacture of the can body suitable. Because the desired ratio of height to diameter by deep drawing is not achievable, the cans are made by deep drawing and ironing. It has been found that alloys with a Mg content of more than 1% tend to wear and stick to the tool during ironing, which is undesirable Drawing marks and frequent downtimes. An economical production the can body is not possible with such alloys. For the production For this reason, an AlMn1 Mg 3004) is predominantly used for the can body. she has the required tensile strength of at least 270 after stove enamelling N / mm2 and an elongation of 1% and can be ironed perfectly.

Die im Hinblick auf die unterschiedlichen Anforderungen bisher übliche Verwendung von zwei verschiedenen Aluminiumlegierungen für die Herstellung von Getränkedosen, erfordert nicht nur ein durchgehend zweigleisiges Fertigungsverfahren mit sorgfältiger Trennung des insbesondere beim Ausstanzen der Ronden in größerem Umfang anfallenden Abfallmaterials, sie erschwert auch ganz erheblich die Be- strebungen zur Material- und Energieeinsparung durch Rezyklieren der geleerten Dosen. Beim EinschmeLzen rückgeführter Dosen erhält man je nach Schrottanteil eine Legierung mit ca. 1 5' Mn und mehr als 1 aber weniger als 4,5 % Mg, die ohne legierungstechnische Maßnahmen weder für die Herstellung von Deckeln noch für die Herstellung von Dosenkörpern geeignet ist. Um auf eine der beiden brauchbaren Legierungen zu kommen, müssen teure Roh-metalle zulegiert werden, wodurch das Rezyklieren für den einzelnen Hersteller wirtschaftlich an Interesse verliert und deswegen die gesamtwirtschaftlich notwendige Altmaterialrückführung nicht in dem wünschenswerten Maße gefördert wird.The one that has been common up to now with regard to the different requirements Use of two different aluminum alloys for the production of beverage cans, not only requires a consistently two-pronged manufacturing process with careful Separation of what occurs to a greater extent, in particular when punching out the round blanks Waste material, it also makes the loading aspirations to save material and energy by recycling the empty cans. At the When recirculated cans are melted down, an alloy is obtained depending on the scrap content with about 1 5 'Mn and more than 1 but less than 4.5% Mg, without alloying Measures neither for the production of lids nor for the production of can bodies suitable is. In order to come up with one of the two usable alloys, expensive ones have to be Raw metals are added, which makes recycling for the individual manufacturer economically loses interest and therefore the economically necessary The recycling of old materials is not encouraged to the extent that is desirable.

Zur Uberwindung der genannten Schwierigkeiten ist in der US-PS 37 87 248 ein Verfahren zur Herstellung von Bändern für die Deckelfertigung vorgeschlagen worden, bei dem von einer Legierung ausgegangen wird, die im wesentlichen die gleiche Zusammensetzung aufweist, wie die für den Dosenkörper zu verwendende.To overcome the difficulties mentioned is in US-PS 37 87 248 proposed a method for the production of tapes for the manufacture of lids which is assumed to be an alloy which is essentially the same Composition such as that to be used for the can body.

Die Legierung soll 0,5 bis 2 96 Mn und 0,4 bis 2 5' Mg, Rest im wesentlichen Al1 enthalten. Nach einer Homogenisierungsglühung von 2 bis 24 Stunden bei etwa 455 bis 6550C (850 bis 11500F) wird das Material in mehreren Schritten unter Einhaltung bestimmter Starttemperaturen und Abwalzgrade warm und kalt abgewalzt und anschließend einer Wärmebehandlung zur Stabilisierung des Gefügezustandes unterzogen. Im günstigsten Fall wird eine Zugfestigkeit von 316 N/mm2 (45 psi) bei einer Dehnung von 4 96 erreicht. Man sieht, daß trotz eines vergleichsweise aufwendigen Herstellungsverfahrens die eingangs erwähnten Forderungen nicht erfüllt werden. Diese könnten erreicht werden, wenn der obere Teil des angegebenen Mg-Bereiches, d.h. über 1 bis 2 % ausgenützt würde. Dann ist die Legierung für die Herstellung von Dosenkörpern durch Abstreckziehen mit Sicherheit aber nicht geeignet.The alloy should be 0.5 to 2 96 Mn and 0.4 to 2 5 'Mg, the remainder essentially Al1 included. After a homogenization annealing of 2 to 24 hours at approx 455 to 6550C (850 to 11500F) is adhered to the material in several steps certain starting temperatures and degrees of rolling hot and cold rolled and then subjected to a heat treatment to stabilize the structural condition. In the cheapest In this case, a tensile strength of 316 N / mm2 (45 psi) is achieved at an elongation of 496. It can be seen that despite a comparatively complex manufacturing process, the Requirements mentioned at the beginning are not met. These could be achieved if the upper part of the specified Mg range, i.e. over 1 to 2% would be exploited. Then the alloy for making can bodies but certainly not suitable due to ironing.

Das in der US-PS vorgeschlagene Verfahren kann daher nicht als ein befriedigender Kompromiß angesehen werden.The proposed in the US-PS method can therefore not be used as a be considered a satisfactory compromise.

Nach einem anderen Vorschlag (DE-OS 29 01 020) wird von einer Legierung mit 0,4 bis 1 % Mn und 1,3 bis 2,5 % Mg ausgegangen, die mittels Bandgießmaschine kontinuierlich zu einem Band vergossen werden soll. Das Gußband soll warm zwischen vorzugsweise 490 und 280 0C mindestens 7Q 96 abgewalzt und aufgehaspelt werden, dann an ruhender Luft abkühlen und schließlich auf Enddicke kalt gewalzt werden. Die erreichten Zugfestigkeitswerte liegenim kaltverfestigten Zustand unter 350 N/mm2 und fallen je nach der zur Simulation des Lackeinbrennens angewandten Glühtemperatur auf 330 bis 310 N/mm2 ab. Die angestrebte Dehnung von mindestens 696 wird nur erreicht, wenn die Glühtemperatur mindestens 2000C beträgt, wobei jedoch die Zugfestigkeit nur noch etwa 325 N/mm2 beträgt. Auch für diesen Vorschlag gilt also, daß die angestrebten Werte für das Deckelmaterial nicht erreicht werden konnten.According to another proposal (DE-OS 29 01 020) is from an alloy started with 0.4 to 1% Mn and 1.3 to 2.5% Mg, which was made by means of a belt caster is to be potted continuously to form a tape. The cast tape should be warm between preferably 490 and 280 0C at least 7Q 96 are rolled and reeled, then cool in still air and finally cold-rolled to the final thickness. The tensile strength values achieved in the work-hardened state are below 350 N / mm2 and fall depending on the annealing temperature used to simulate the paint baking process from 330 to 310 N / mm2. The desired elongation of at least 696 is only achieved if when the annealing temperature is at least 2000C, but the tensile strength is only about 325 N / mm2. For this proposal, too, it is true that the intended Values for the lid material could not be achieved.

Hinsichtlich der Schwierigkeiten beim Abstreckziehen wird lediglich erwähnt, daß die angewandte Legierung eine geringere Neigung zum Haften am Werkzeug zeigt, als konventionelle Dosenbandlegierungen. Insgesamt bringt daher auch der Gegenstand der DE-OS 29 01 020 keine befriedigende Lösung des geschilderten Problems.With regard to the difficulties in ironing is only mentions that the alloy used has a lower tendency to stick to the tool shows than conventional can strip alloys. Overall, the The subject of DE-OS 29 01 020 does not provide a satisfactory solution to the problem described.

Es besteht somit weiterhin die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem das Problem der Altmaterialrückführung durch Verwendung einer einheitlichen Legierung für Deckel und Dosenkörper gelöst wird, ohne daß Nachteile hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften vor allem beim Deckelmaterial und hinsichtlich der Verarbeitung vor allem beim Material für die Dosenkörper hinge-nommen werden müssen.There is therefore still the task of developing a method of the initially specified type, in which the problem of the return of used material through use a uniform alloy for lid and can body is solved without disadvantages in terms of strength properties, especially in the case of the lid material and in terms of the Processing, especially when it comes to the material for the can bodies.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß eine Legierung folgender Zusammensetzung: 1,15 bis 2,0 5' Mn 0,85 bis 2,0 % Si 0,25 bis 0,75 5' Mg 0,2 bis 1,0 % Fe höchstens 0,2 % Cu höchstens 0,2 % Zn höchstens 0,1 % Zr höchstens 0,1 % Ti Rest Aluminium, einschließlich insgesamt maximal 0,2 % Verunreinigungen in an sich bekannter Weise zu einem Gußblock vergossen und ggfs. homogenisiert oder zu einem Gußband vergossen wird und dann warm und/oder kalt bis auf eine Zwischendicke Dz abgewalzt wird, daß danach das Zwischenband bei 450 bis 5800 c einer Rekristallisationsglühung unterworfen wird und daß schließlich das Zwischenband mit einer Mindestgeschwindigkeit V (°K/s) abgekühlt und mit einem Mindestabwalzgrad ç (%) auf die Enddicke De abgewalzt wird, wobei je nach geforderten Etldfestigkeit Rm (N/mm2) folgende Bedingung einzuhalten ist Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß die geforderten Festigkeitseigenschaften für das Deckelmaterial mit einer Legierung erreicht werden können, die wesentlich weniger Magnesium enthält als die bisher gebräuchlichen und die daher für die Herstellung der Dosenkörper durch Abstreckziehen von vornherein bessere Voraussetzungen mitbringt. Das Verfahren hat weiter den Vorteil, daß es auch für nicht auf Band gießmaschinen hergestelltes Ausgangsmaterial geeignet ist und daß es hinsichtlich Abkühlgeschwindigkeit und Endabwalzgrad sehr flexibel ist, so daß hierfür ohne weiteres vorhandene Anlagen benutzt werden können. Der geringe Magnesiumgehalt der Legierung hat den weiteren Vorteil, daß dieses teure Zusatzmaterial kostenmäßig weniger ins Gewicht fällt, was insbesondere deswegen von Bedeutung ist, weil beim Wiedereinschmelzen des Altmaterials mit einem umso höheren Verlust an Magnesium durch Abbrand gerechnet werden muß, je höher der Magnesiumanteil des Schrottes ist.To solve this problem it is proposed that an alloy of the following composition: 1.15 to 2.0 5 'Mn 0.85 to 2.0% Si 0.25 to 0.75 5' Mg 0.2 to 1.0% Fe at most 0.2% Cu at most 0.2% Zn at most 0.1% Zr at most 0.1% Ti remainder aluminum, including a maximum of 0.2% impurities in total, cast in a known manner to form a cast block and, if necessary, homogenized or is cast into a cast strip and then rolled warm and / or cold to an intermediate thickness Dz, that then the intermediate strip is subjected to a recrystallization annealing at 450 to 5800 c and that finally the intermediate strip is cooled and cooled at a minimum speed V (° K / s) is rolled with a minimum degree of rolling ç (%) to the final thickness De, whereby the following condition must be observed depending on the required etld strength Rm (N / mm2) The method according to the invention has the advantage that the required strength properties for the lid material can be achieved with an alloy which contains significantly less magnesium than the previously used and which therefore brings better preconditions from the outset for the production of the can body by ironing. The method also has the advantage that it is also suitable for starting material that is not produced on tape casting machines and that it is very flexible with regard to cooling speed and degree of final rolling, so that existing systems can be used for this without further ado. The low magnesium content of the alloy has the further advantage that this expensive additional material is less important in terms of cost, which is particularly important because when the old material is remelted, the higher the magnesium content of the, the greater the loss of magnesium due to combustion Is scrap.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei einer geforderten Endfestigkeit im Bereich 220 bis 275 N/mm2 das Zwischenband bei 450 bis 5800C geglüht, an ruhender Luft abgekühlt und mit einem Endabwalzgrad + = f (Rm) gemäß Diagramm in Figur 2 kalt auf Enddicke abgewalzt wird.In a further embodiment of the invention it is provided that in a The required final strength in the range of 220 to 275 N / mm2, the intermediate strip at 450 Annealed to 5800C, cooled in still air and finished with a final rolling degree of + = f (Rm) is rolled cold to the final thickness according to the diagram in FIG.

Das Verfahren kann auch in der Weise durchgeführt werden, daß bei einer geforderten Endfestigkeit im Bereich 220 bis 275 N/mm2 in üblicher Weise direkt auf Enddicke abgewalzt, danach das Band bei 450 bis 5800C rekristallisierend geglüht und mit einer Geschwindigkeit V = f (Rm) gemäß Diagramm in Figur 3 auf unter 2500C abgekühlt wird.The method can also be carried out in such a way that at a required final strength in the range 220 to 275 N / mm2 in the usual way directly rolled to final thickness, then the strip annealed to recrystallize at 450 to 5800C and at a speed V = f (Rm) according to the diagram in FIG. 3 to below 2500C is cooled.

Ferner ist es mit der angegebenen Legierung auch möglich, von einem mit mindestens 10 0K/s abgekühlten Gußband auszugehen und ohne Rekristallisationsglühung direkt warm und/oder kalt bis auf die Enddicke abzuwalzen, wobei ggfs. eine nichtrekristallisierende Zwischenerwärmung vorgenommen werden kann.Furthermore, it is also possible with the specified alloy, from one starting with at least 10 0K / s cooled cast strip and without recrystallization annealing to be rolled directly warm and / or cold to the final thickness, possibly with a non-recrystallizing Intermediate heating can be made.

Das Zwischenband wird zweckmäßigerweise auf eine Dicke Dz von 1 bis 4 mm abgewalzt, während die Enddicke De im Bereich von 0,20 bis 0,50 mm liegt.The intermediate strip is expediently to a thickness Dz of 1 to 4 mm rolled, while the final thickness De is in the range from 0.20 to 0.50 mm.

Schließlich sind nach dem Verfahren hergestellte Bänder in abgeschrecktem Zustand auch zur Herstellung von Fließpreßteilen geeignet.Finally, tapes made by the process are in quenched Condition also suitable for the production of extrusion parts.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, von einer einzigen Aluminiumlegierung für die Herstellung der Dosenkörper und Dosendeckel auszugehen. Damit entfallen alle Schwierigkeiten, die sich aus der bisher üblichen Verwendung von zwei verschiedenen Legierungen ergeben.With the method according to the invention, it is possible to use a single Aluminum alloy is used for the manufacture of the can body and can end. This eliminates all the difficulties that resulted from the usual use from two different alloys.

Die Rückführung des Dosenmaterials ist dadurch wirtschaftlich wesentlich interessanter geworden und für alle Beteiligten, d.h. die Dosenhersteller, die Getränkeabfüller und die Endverbraucher, besteht ein höherer Anreiz, das Material der geleerten Getränkedosen der Wiederverwendung zuzuführen.The recycling of the can material is therefore economically important has become more interesting and for everyone involved, i.e. the can manufacturers, the beverage fillers and the end user, there is a greater incentive to use the material of the empty beverage cans to be recycled.

Ein ganz wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Magnesiumgehalt gegenüber den bisher für Getränkedosen verwendeten Aluminiumlegierungen erheblich verringert werden kann. In den USA wurden 1978 ca. 1 Mio. Tonnen Walzbänder für Getränkedosen gebraucht. Bei einer hoch angesetzten Rezyklierungsquote von 40 °% verbleibt ein Bedarf an Neumetall von 600.000 t.There is a very important advantage of the method according to the invention that the magnesium content compared to that previously used for beverage cans Aluminum alloys can be reduced significantly. In 1978 approx. 1 million tons of rolled strip used for beverage cans. At a high Recycling rate of 40% there is a need for new metal of 600,000 t.

Nimmt man einmal an, daß für diese Menge 1 % Magnesium durch 1 % Silizium ersetzt werden kann, so ergibt sich bei einem Preisunterschied für diese Metalle von etwa 3,-- DM/Kg und einem Bedarf an Legierungsmetall von 6000 t, eine Ersparnis von 6000 t x 3000 DM/t = 18 Mio.DX bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bereitstellung des Jahresbedarfs an Bandmaterial.Suppose that for this amount 1% magnesium by 1% silicon can be replaced, there is a price difference for these metals of about 3 DM / kg and a requirement for alloy metal of 6000 t, a saving of 6000 t x 3000 DM / t = 18 million DX using the method according to the invention to provide the annual requirement for strip material.

Für die Aufbereitung der angenommenen 40 5' rezyklierter Dosenschrotte zu 400.000 t Dosenband (davon 320.000 t für Dosenkörper und 80.000 t für Dosendeckel), werden etwa 2000 t Magnesium zum Auflegieren des Deckelmaterials und ca. 78.000 t Hüttenaluminium zum Verdünnen des Dosenkörpermaterials benötigt. Würde der Dosenschrott aus einheitlichem Material gemäß der Erfindung bestehen, so würde das Material praktisch ohne Einsatz von Neumetall wiederverwendbar sein, woraus sich eine weitere Ersparnis in der Größenordnung von 6 Mio.DM allein aus dem Wegfall der Kosten für das Magnesiumneumetall ergeben. Die vorstehend genannten Ersparnisse sind selbstverständlich in erster Linie abhängig von den Metallpreisen. Es ist jedoch abzusehen, daß in Zukunft eher noch höhere Ersparnisse erzielt werden können, weil die Herstellung der Reinmetalle mit einem hohen Energieverbrauch verbunden ist und bei den Energiekosten mit weiter steigender Tendenz zu rechnen ist.For the processing of the assumed 40 5 'recycled can scraps 400,000 t of can strip (of which 320,000 t for can bodies and 80,000 t for can lids), about 2000 t of magnesium are used for alloying the lid material and about 78,000 t Primary aluminum is required to dilute the can body material. Would the can scrap consist of uniform material according to the invention, the material would be practical be reusable without the use of new metal, resulting in further savings in the order of 6 million DM alone from the elimination of the costs for the magnesium new metal result. The above savings are, of course, first Line depending on the metal prices. It is foreseeable, however, that in the future it will be more likely Even higher savings can be achieved because of the production of the pure metals is associated with high energy consumption and with further energy costs an increasing tendency is to be expected.

Zur weiteren Erläuterung des Erfindungsgedankens wird auf die Figuren verwiesen.For a further explanation of the inventive concept, reference is made to the figures referenced.

Figur 1 zeigt die erreichten Zugfestigkeitswerte in Abhängigkeit vom Magnesiumgehalt der Legierung für verschiedene Abkühlgeschwindigkeiten und Abwalzgrade nach einer Rekristallisationsglühung bei 5200C. Bei den Proben 1 und 2 gemäß Tabelle 1 liegt der Magnesiumgehalt unterhalb 0,25 96 und es werden unter allen Abkühl- und Abwalzbedingungen nur vergleichsweise geringe Zugfestigkeitswerte erreicht. Bei den Proben 3 bis 7 dagegen werden praktisch unabhängig vom Magnesiumgehalt, der zwischen 0,26 und 0,66 96 variiert wurde, deutliche höhere Zugfestigkeitswerte erreicht. Eine Zugfestigkeit über 370 N/mm2 ergibt sich bei einer Abkühlung mit 900K/s und einem Abwalzgrad von 75 96 (obere Kurve). Mit der gleichen Abkühlgeschwindigkeit,aber nur 45 % Abwalzgrad, liegen die Zugfestigkeitswerte um 325 N/mm2 (untere Kurve). Bei der mittleren Kurve sind die Proben mit nur 20K/s abgekühlt, aber mit 82 % Abwalzgrad auf Enddicke abgewalzt worden; es ergeben sich Zugfestigkeitswerte um 335 N/mm2. Diese Versuchsergebnisse zeigen, daß der Magnesiumgehalt oberhalb 0,25 96 keinen Einfluß auf die Endfestigkeit hat und daß er im untersuchten Bereich daher beliebig auf evtl.Figure 1 shows the tensile strength values achieved as a function of Magnesium content of the alloy for different cooling speeds and degrees of rolling after a recrystallization annealing at 5200C. At the rehearsals 1 and 2 according to Table 1, the magnesium content is below 0.25 96 and there are only comparatively low tensile strength values under all cooling and rolling conditions achieved. In the case of samples 3 to 7, however, practically independent of the magnesium content, which was varied between 0.26 and 0.66 96, significantly higher tensile strength values achieved. A tensile strength of over 370 N / mm2 results when cooling with 900K / s and a degree of rolling of 75 96 (upper curve). With the same cooling rate, but only 45% degree of rolling, the tensile strength values are around 325 N / mm2 (lower curve). In the middle curve, the samples cooled down at only 20K / s, but with a degree of rolling of 82% rolled to final thickness; the tensile strength values are around 335 N / mm2. These test results show that the magnesium content above 0.25 96 does not Has an influence on the final strength and that it is therefore arbitrary in the area investigated on possibly

andere Bedingungen der Herstellung von Getränkedosen einstellbar ist. Ferner ist ersichtlich, daß bei entsprechender Wahl der Verfahrensparameter die für Dosendeckel geforderte Zugfestigkeit von 350 N/mm2 erreicht und deutlich überschritten werden kann, so daß das Material selbst nach einer teilweisen Entfestigung beim Lackeinbrennen die Anforderungen erfüllt. Andererseits zeigen die beiden unteren Kurven, daß mit hoher Abkühlgeschwindigkeit und geringem Abwalzgrad das gleiche erreicht werden kann, wie mit niedriger Abkühlgeschwindigkeit und hohem Abwalzgrad. Sofern für die Fertigung der Bänder keine Durchlauf-, Glüh- und Abschreckanlage zur Verfügung steht, kann also durch einen höheren Abwalzgrad das gleiche erreicht werden. Umgekehrt kann die End- abwalzung mit kleinerem Abwalzgrad und damit wirtschaftlicher durchgeführt werden, wenn entsprechend hohe Abkühlgeschwindigkeiten realisierbar sind.other conditions of the manufacture of beverage cans is adjustable. It can also be seen that with an appropriate choice of the process parameters The tensile strength of 350 N / mm2 required for can lids is reached and clearly exceeded can be so that the material even after a partial softening at Burn-in paint meets the requirements. On the other hand, the two below show Curves that the same thing with a high cooling rate and a low degree of rolling can be achieved, such as with a low cooling rate and a high degree of rolling. Unless there is a continuous, annealing and quenching system for the production of the strips is available, so the same can be achieved by a higher degree of rolling will. Conversely, the final rolling with a smaller degree of rolling and can therefore be carried out more economically if correspondingly high cooling speeds are realizable.

Dieser Zusammenhang ist in der in Anspruch 1 genannten Bedingung unter Einbeziehung der geforderten Endfestigkeit als Ungleichung formuliert und in Figur 4 für verschiedene Zugfestigkeitswerte noch einmal grafisch dargestellt. Da für den Abwalzgrad gilt läßt sich die Ungleichung auch wie folgt schreiben: Für den praktischen Betrieb kann man also bei vorgegebener Endfestigkeit und je nach erreichbarer Abkühlgeschwindigkeit ohne weiteres die erforderliche Zwischendicke berechnen, wenn die Enddicke vorgegeben ist.This relationship is formulated as an inequality in the condition mentioned in claim 1, including the required final strength, and is shown graphically again in FIG. 4 for various tensile strength values. Since applies to the degree of rolling the inequality can also be written as follows: For practical operation, with a given final strength and depending on the achievable cooling rate, the required intermediate thickness can easily be calculated if the final thickness is given.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die Ungleichung für tenur für Werte Rm 275 N/mm2 gilt. Bei Rm = 275 N/mm2 ergibt sich für T der Wert > 0, d.h. es wäre unabhängig von der Abkühlungsgeschwindigkeit keine weitere Abwalzung erforderlich.It should also be pointed out that the inequality for tenur for Values Rm 275 N / mm2 applies. At Rm = 275 N / mm2, the value for T is> 0, i.e. no further rolling would be required regardless of the cooling rate.

Bei Anwendung des Erfindungsgedankens wird es zwar hauptsächlich auf den Festigkeitsbereich oberhalb 275 N/mm2 ankommen, aber auch für den darunterliegenden Bereich lassen sich für die Legierung Verfahrensbedingungen angeben, die zu einer vorgegebenen Endfestigkeit führen.When applying the inventive concept, it is mainly based on the strength range above 275 N / mm2 arrive, but also for the area below this can be used for the alloy process conditions which lead to a given final strength.

Figur 2 zeigt den erforderlichen Abwalzgrad in Abhängigkeit von der geforderten Festigkeit für ein bei 5200C geglühtes Band, das an ruhender Luft mit ca. 20K/s abgekühlt wurde. Ein derartiges Band hat eine Festigkeit von ca. 220 N/mm2, die bei einem Abwalzgrad von 60 % bis auf etwa 290 N/mm2 gesteigert werden kann.Figure 2 shows the required degree of rolling depending on the required strength for a strip annealed at 5200C, which in still air with about 20K / s was cooled. Such a tape has a strength of approx. 220 N / mm2, which can be increased to around 290 N / mm2 with a degree of rolling of 60%.

Figur 3 zeigt die erforderliche Abkühlgeschwindigkeit in Abhängigkeit einer vorgegebenen Endfestigkeit für ein auf Enddicke gewalztes und dann bei 5200C geglühtes Band.Figure 3 shows the required cooling rate as a function a given final strength for one rolled to final gauge and then at 5200C annealed tape.

Ausgehend von der im Anspruch 1 angegebenen Legierung, wird demnach ein Verfahren angegeben, mit dem Bänder für die Fertigung von Getränkedosen hergestellt werden können, die jede in diesem Anwendungsbereich geforderte Endfestigkeit aufweisen können. Das damit zur Verfügung gestellte Bandmaterial kann für die Herstellung von Dosendeckeln verwendet werden, für die eine Festigkeit von mindestens ski50 N/mm2 gefordert wird; es kann aber auch zur Herstellung der Dosenkörper durch Tief- und Abstreckziehen eingesetzt werden, weil es wegen des niedrigen Magnesiumgehaltes bei diesen Umformoperationen keine Schwierigkeiten bietet. Damit ist für die Herstellung von Getränkedosen ein Weg gefunden worden, der die Fertigung wesentlich vereinfacht, das Rezyklieren des Altmaterials wirtschaftlich interessanter macht und ganz erhebliche Einsparungen mit sich bringt.Based on the alloy specified in claim 1, accordingly specified a process with which tapes for the manufacture of beverage cans are made that have any final strength required in this area of application can. The tape material made available in this way can be used for production of can lids with a strength of at least ski50 N / mm2 is required; but it can also be used to manufacture the can body by deep and ironing are used because of the low magnesium content offers no difficulties in these forming operations. So that is for the manufacture a way has been found for beverage cans that significantly simplifies production, recycling of the old material makes it economically more interesting and quite significant Brings savings.

TABELLE 1 Chemische Zusammensetzung (5') Proben-Nr. Mg Cu Fe Si Mn sonstige - Al 1 <0,01 0,06 0,52 1,51 1,40 < 0,1 Rest 2 0,12 0,06 0,49 1,32 1,38 < 0,1 Rest 3 0,26 0,06 0,50 1,40 1,38 <0,1 Rest 4 0,35 0,07 0,51 1,38 1,37 <0,1 Rest 5 0,41 0,13 0,52 1,52 1,37 < 0,1 Rest 6 0,51 0,13 0,53 1,57 1,39 <0,1 Rest 7 0,66 0,13 0,55 1,52 1,39 C0,1 Rest PatentansprücheTABLE 1 Chemical Composition (5 ') Sample No. Mg Cu Fe Si Mn other - Al 1 <0.01 0.06 0.52 1.51 1.40 <0.1 remainder 2 0.12 0.06 0.49 1.32 1.38 <0.1 remainder 3 0.26 0.06 0.50 1.40 1.38 <0.1 remainder 4 0.35 0.07 0.51 1.38 1.37 <0.1 remainder 5 0.41 0.13 0.52 1.52 1.37 <0.1 remainder 6 0.51 0.13 0.53 1.57 1.39 <0.1 remainder 7 0.66 0.13 0.55 1.52 1.39 C0.1 remainder claims

Claims (1)

PATENTÄNSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung gewalzter Bänder aus einer Aluminium-Legierung fUr die Fertigung von Getränkedosen oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Legierung der Zusammensetzung: 1,15 - 2,0 % Mn 0,85 - 2,0 % Si 0,25 - 0,75 % Mg 0,2 - 1,0 % Fe höchstens 0,2 5' Cu höchstens 0,2 % Zn höchstens 0,1 O/G Zr höchstens 0,1 % Ti Rest Aluminium, einschließlich insgesamt maximal 0,2 % Verunreinigungen in an sich bekannter Weise zu einem Gußblock vergossen und ggfs. homogenisiert oder zu einem Gußband vergossen wird und dann warm und/oder kalt bis auf eine Zwischendicke Dz abgewalzt wird, daß danach das Zwischenband bei 450 bis 5800C einer Rekristallisationsglühung unterworfen wird und daß schließlich das Zwischenband mit einer Mindestgeschwindigkeit V (OK/s) abgekühlt und mit einem Mindestabwalzgrad t (5') auf die Enddicke De abgewalzt wird, wobei je nach geforderter Endfestigkeit Rm (N/mm2) folgende Bedingung einzuhalten ist 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geforderten Endfestigkeit im Bereich 220 bis 275 N/mm2 das Zwischenband bei 450 bis 580 0C geglüht, an ruhender Luft abgekühlt und mit einem Endabwalzgrad Q = f ( ) gemäß Diagramm in Figur 2 kalt auf Enddicke abgewalzt wird0 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer geforderten Endfestigkeit im Bereich 220 bis 275 N /mm2 in üblicher Weise direkt auf Enddicke abgewalzt, danach das Band bei 450 bis 5800C rekristallisierend geglüht und mit einer Geschwindigkeit V = f (Rm> gemäß Diagramm in Figur 3 auf unter 2500C abgekühlt wird.PATENT CLAIMS 1. Process for the production of rolled strips from an aluminum alloy for the production of beverage cans or the like, characterized in that an alloy of the composition: 1.15 - 2.0% Mn 0.85 - 2.0% Si 0, 25 - 0.75% Mg 0.2 - 1.0% Fe at most 0.2 5 'Cu at most 0.2% Zn at most 0.1 O / G Zr at most 0.1% Ti remainder aluminum, including a maximum of 0 in total , 2% impurities are cast in a known manner to form a cast block and, if necessary, homogenized or cast to form a cast strip and then rolled warm and / or cold to an intermediate thickness Dz, so that the intermediate strip is then subjected to a recrystallization annealing at 450 to 5800C and that finally the intermediate strip is cooled at a minimum speed V (OK / s) and rolled with a minimum degree of rolling t (5 ') to the final thickness De, the following condition having to be met depending on the required final strength Rm (N / mm2) 2. The method according to claim 1, characterized in that with a required final strength in the range 220 to 275 N / mm2, the intermediate strip is annealed at 450 to 580 0C, cooled in still air and with a final rolling degree Q = f () according to the diagram in Figure 2 3. The method according to claim 1, characterized in that with a required final strength in the range from 220 to 275 N / mm2, rolled directly to the final thickness in the usual manner, then the strip is annealed in a recrystallizing manner at 450 to 5800C and at a speed V = f (Rm> according to the diagram in Figure 3 is cooled to below 2500C. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einem mit mindestens 10°K/s abgekühlten Gußband ausgegangen wird und daß ohne Rekristallisationsglühung direkt warm und/oder kalt bis auf Enddicke abgewalzt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that of one with at least 10 ° K / s cooled cast strip is assumed and that without recrystallization annealing is rolled directly warm and / or cold to the final thickness. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ggfs. eine nicht rekristallisierende Zwischenerwärmung vorgenommen wird.5. The method according to claim 4, characterized in that if necessary. A non-recrystallizing intermediate heating is carried out. 6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Zwischendicke Dz von 1 bis 4 mm abgewalzt wird.6. The method according to claim 1 or 2, characterized in that on an intermediate thickness Dz of 1 to 4 mm is rolled off. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Enddicke De von 0,20 bis 0,50 mm abgewalzt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that is rolled to a final thickness De of 0.20 to 0.50 mm. 8. Verwendung eines nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellten Bandes in abgeschrecktem Zustand zur Herstellung von Fließpreßteilen.8. Use of one prepared according to one of claims 1 to 7 Belt in the quenched state for the production of extrusion parts.
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