EP1443123B1 - Aluminum alloy for the production of can end sheet for cans - Google Patents

Aluminum alloy for the production of can end sheet for cans Download PDF

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EP1443123B1
EP1443123B1 EP20030001760 EP03001760A EP1443123B1 EP 1443123 B1 EP1443123 B1 EP 1443123B1 EP 20030001760 EP20030001760 EP 20030001760 EP 03001760 A EP03001760 A EP 03001760A EP 1443123 B1 EP1443123 B1 EP 1443123B1
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hot
strip
aluminum alloy
rolled
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    • B21B2003/001Aluminium or its alloys

Definitions

  • the invention relates to a method for producing cover strip and a cover strip for aluminum alloy cans.
  • Such alloys are known in the art in a variety of configurations. For example, it is known to make a lid tape for aluminum alloy cans AA 5082 or AA 5812.
  • the requirements for a cover tape for cans, especially beverage cans is mainly to ensure a high internal pressure stability.
  • a high internal pressure stability is necessary in order to withstand the internal pressure approximately at a pasteurization of the food in the sealed can or the resulting from the carbon dioxide content of internal pressure of a canned product, usually a beverage.
  • Such an aluminum alloy for the production of cover tape for cans for example, from US 5,469,912 known.
  • the yield strength R p0.2 of the cover strip at 45 ° to the rolling direction is in particular the yield strength R p0.2 of the cover strip at 45 ° to the rolling direction. This is in generally significantly lower than the yield strength below 0 ° or 90 ° to the rolling direction.
  • the yield strength R p0.2 of the cover strip should assume a maximum value at 45 ° to the rolling direction, even after the paint has been baked on.
  • the present invention has for its object to propose a method for producing cover tape for cans with an improved microstructure and a corresponding lid tape for cans.
  • the aluminum alloy for the production of cover tape for cans has the following proportions by weight in parts by weight: 0.05% ⁇ Si ⁇ 0.2% 0.2% ⁇ Fe ⁇ 0.4% 0.05% ⁇ Cu ⁇ 0.15% 0.4% ⁇ Mn ⁇ 0.8% 4.7% ⁇ mg ⁇ 5.4% 0.0% ⁇ Cr ⁇ 0.1% 0.0% ⁇ Zn ⁇ 0.25% 0.0% ⁇ Ti ⁇ 0.15% Ca ⁇ 4 ppm N / A ⁇ 4 ppm other in total max. 0.15%, individually Max. 0.05%, balance Al.
  • the aluminum alloy ensures improved internal pressure stability with regard to the aforementioned aspects by combining two strategies.
  • the first strategy is to achieve high internal pressure stability of the lid by increasing the yield strength of the painted material to increase the overall level of strength.
  • the second strategy is to influence the recovery behavior of the painted material at the same yield strength by reducing the drop in internal pressure stability as time passes after the lid is made.
  • the described first teaching of the invention adopts both strategies by adopting the essential alloying elements Mn and Mg be coordinated. Therefore, Mg essentially increases the strength of the material while at the same time improving the formability and thus implements the first strategy. With the increased addition of Mg, however, an increased recovery and thus an increased aging effect is accompanied at the same time. To compensate for this according to the second strategy, strength enhancing Mn and small amounts of Cu are also added, both of which dampen recovery.
  • the upper limits of Fe and Si are necessary to ensure the formability of the covers made from the aluminum alloy of the present invention.
  • the lower limits of Fe and Si ensure the possibility of using recycled material for the aluminum alloy according to the first teaching of the invention.
  • the yield strength R p0.2 at 45 ° to the rolling direction after cold rolling can be significantly increased, especially after baking of the paint.
  • the softening is significantly reduced as desired.
  • the sum of the alloying proportions Mn, Fe and Si does not exceed 1.25 weight percent.
  • the starting material used is the aluminum alloy described. From the aluminum alloy, an ingot is poured, homogenized, hot rolled and then cold rolled on a single or réellegerüstigen cold roll. The cold-rolled strip is painted and dried in a continuous oven.
  • the method for the production of cover strip according to the teachings of the invention can be implemented cost-effectively from the plant side and is simultaneously adapted to the aluminum alloy according to the invention.
  • the addition of Mg and Mn is adjusted so that the introduced in the process for the production of cover tape for cans according to the teachings of the invention solidification is little lowered by Entfest Trentsvortician.
  • This thermal stabilization against softening is primarily caused by Mn being in solution in the aluminum matrix.
  • Particularly important for the coordination of the method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention with the aluminum alloy used is, on the one hand, cold rolling on a single or two-stand cold roll On the other hand, avoiding deformation inhomogeneities in cold rolling through optimal processing parameters in upstream operations.
  • the deformation inhomogeneities occurring during cold rolling can preferably be minimized by homogenizing the billet after casting at 480 ° C. to 530 ° C., reversibly hot rolling to a thickness of 30-50 mm and then hot rolling on a multi-stand, in particular 3 or 4-stand tandem relay.
  • the cast iron stresses of the billet are first degraded.
  • the billet is prepared for hot rolling in the multi-stand tandem scale. Due to the multi-stand tandem scale, maximum forming levels can be achieved during hot rolling so that coarse precipitation phases are optimally broken up.
  • a hot strip outlet temperature of more than 300 ° C after tandem hot rolling is necessary to achieve complete softening of the hot strip. This is accompanied by the setting of a crystallographic cube texture, which in turn produces a high yield strength below 45 ° in the cold-rolled and painted strip.
  • the cover band is finally painted with a polyvinyl chloride (PVC) -free varnish, then the Environmental compatibility and recyclability of the cover strip are further increased.
  • PVC polyvinyl chloride
  • a lid tape for cans which is produced by the method according to the invention.
  • a lid tape for cans produced by the method according to the invention has an improved internal pressure stability even after the paint has been baked on.
  • the cover strip is produced from a hot strip with a fine-grained microstructure, the microstructure having a mean grain size of less than or equal to 15 ⁇ m, an increase in the yield strength R p0.2 of the cover strip at 45 ° to the rolling direction due to homogeneous deformation while largely avoiding deformation inhomogeneities be achieved during cold rolling, so that the cover tape for cans is also suitable for painting with PVC-free paints.
  • the single figure shows schematically a manufacturing path for realizing an embodiment of a method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention.
  • the manufacturing path shown in the single figure detects in a first step the ingot casting 1 of an aluminum alloy according to the teachings of the invention.
  • the billets cast in the DC process are then homogenized in a homogenization stage 2 and hot rolled on a tandem mill 3.
  • the ingot can first be reversibly rolled to a thickness of 30-50 mm on a reversing stand and the hot rolling then continued on a multi-stand, in particular 3- or 4-stand tandem scale.
  • the cold rolling takes place on a one- or two-stand cold roll 4. This cold rolling essentially determines the strength of the material by the introduced cold deformation.
  • the hot strip has an optimal crystallographic texture.
  • the optimized texture of the cover strip is guaranteed, so that while avoiding deformation inhomogeneities in cold rolling an increased yield strength, in particular at 45 ° to the rolling direction can be achieved.
  • the material heats up again by introduced Umformeben, resulting in a softening in the wound state of the tape.
  • the tape is painted on a continuous furnace painting line 5 and dried, the material undergoes a further heat treatment, which in turn leads to a softening or recovery.
  • the softening during cold rolling and during the drying of the lacquer does not affect the applicability of the cover strip for cans. This is especially true when using elevated bake temperatures, which are required when using PVC-free paints.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Deckelband sowie ein Deckelband für Dosen aus einer Aluminiumlegierung.The invention relates to a method for producing cover strip and a cover strip for aluminum alloy cans.

Derartige Legierungen sind aus dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt. Es ist beispielsweise bekannt, ein Deckelband für Dosen aus den Aluminiumlegierungen AA 5082 oder AA 5812 herzustellen.Such alloys are known in the art in a variety of configurations. For example, it is known to make a lid tape for aluminum alloy cans AA 5082 or AA 5812.

Die Anforderungen an ein Deckelband für Dosen, insbesondere Getränkedosen besteht vor allem in der Gewährleistung einer hohen Innendruckstabilität. Eine solche hohe Innendruckstabilität ist notwendig, um dem Innendruck etwa bei einer Pasteurisierung der in der verschlossenen Dose befindlichen Lebensmittel oder dem aus der Kohlensäurehaltigkeit resultierenden Innendruck eines in der Dose verpackten Produktes, in der Regel eines Getränkes, Stand zu halten.The requirements for a cover tape for cans, especially beverage cans is mainly to ensure a high internal pressure stability. Such a high internal pressure stability is necessary in order to withstand the internal pressure approximately at a pasteurization of the food in the sealed can or the resulting from the carbon dioxide content of internal pressure of a canned product, usually a beverage.

Eine derartige Aluminiumlegierung zur Herstellung von Deckelband für Dosen ist beispielsweise aus der US 5,469,912 bekannt.Such an aluminum alloy for the production of cover tape for cans, for example, from US 5,469,912 known.

Die Anforderung an Deckelband für Dosen gehen aktuell dahin, dass eine weitere verbesserte Innendruckstabilität gefordert wird. Dies gilt zunächst im Hinblick auf eine Verbesserung des Zeitverhaltens der Innendruckstabilität. Bei bekannten Aluminiumlegierungen zur Herstellung von Deckelband für Dosen nimmt die Innendruckstabilität mit zunehmender Lagerung der Dosen vergleichsweise stark ab - man spricht hierbei vom sogenannten Ageing. Dieses Verhalten ist unerwünscht, da es dazu führen kann, dass die Deckel von Dosen mit zunehmenden Alter dem Innendruck der verpackten Produkte nicht mehr standhalten. Im Hinblick auf die Materialkosten gehen die Forderungen parallel dahin, bei reduzierter Materialdicke eine gleichbleibende Innendruckstabilität zu gewährleisten. Diese Anforderung steht unmittelbar im Zusammenhang mit der Reduzierung des sogenannten Ageings.The requirement for cover tape for cans currently go that a further improved internal pressure stability is required. This applies initially with regard to an improvement of the time behavior of the internal pressure stability. In known aluminum alloys for the production of cover tape for cans, the internal pressure stability decreases with increasing storage of cans comparatively strong - one speaks of the so-called aging. This behavior is undesirable because it may cause the lids of cans to age no longer withstand the internal pressure of the packaged products. With regard to the material costs, the requirements are parallel to ensure a constant internal pressure stability at reduced material thickness. This requirement is directly related to the reduction of so-called aging.

Metallphysikalisch verbirgt sich hinter dem Abfall der Innendruckstabilität nach der Fertigung des Deckels der Vorgang der Erholung des Materials in den Bereichen, die während der Fertigung des Dosenkörpers und des Deckels stark verformt wurden. Unter Temperatureinwirkung verschärft sich dieser Effekt dahingehend, dass der Abfall innerhalb kürzerer Zeiten stattfindet und das Endniveau der Innendruckstabilität tiefer liegt. Aus diesem Grund ist der Einsatz von PVC-freien Lacken bei der Lackierung des Deckelbandes bisher problematisch, da diese höhere Einbrenntemperaturen während der Trocknung erfordern und damit einen stärkeren Festigkeitsabfall hervorrufen.Metal physically, hidden behind the drop in internal pressure stability after the lid is made, is the process of recovery of the material in the areas that have been severely deformed during manufacture of the can body and lid. Under the influence of temperature, this effect is exacerbated in that the waste takes place within shorter times and the final level of the internal pressure stability is lower. For this reason, the use of PVC-free paints in the coating of the cover strip has so far been problematic because they require higher baking temperatures during drying and thus cause a greater decrease in strength.

Verantwortlich für eine hohe Innendruckstabilität des Deckelbandes ist dabei insbesondere die Dehngrenze Rp0,2 des Deckelbandes unter 45° zur Walzrichtung. Diese ist im allgemeinen signifikant niedriger als die Dehngrenze unter 0° oder 90° zur Walzrichtung.Responsible for a high internal pressure stability of the cover strip is in particular the yield strength R p0.2 of the cover strip at 45 ° to the rolling direction. This is in generally significantly lower than the yield strength below 0 ° or 90 ° to the rolling direction.

Um eine maximale Innendruckstabilität des Deckelbandes zu erreichen, sollte daher die Dehngrenze Rp0,2 des Deckelbandes unter 45° zur Walzrichtung auch nach dem Einbrennen der Lackierung einen maximalen Wert annehmen.In order to achieve maximum internal pressure stability of the cover strip , therefore, the yield strength R p0.2 of the cover strip should assume a maximum value at 45 ° to the rolling direction, even after the paint has been baked on.

Schließlich ist es unter dem Einfluss hoher geforderter Recyclingquoten erforderlich, eine Aluminiumlegierung zur Herstellung von Deckelband für Dosen zur Verfügung zu stellen, die den Einsatz vom recycelten Material ermöglicht. Dies ist insbesondere im Hinblick auf die höheren Legierungsanteile von Silizium und Eisen in den Aluminiumlegierungen für die Dosenkörper problemätisch, da die Dosenkörper beim Recycling nicht von den Dosendeckeln getrennt werden.Finally, under the impact of high recycling rates required, it is necessary to provide an aluminum alloy for the production of lidding tape for cans, which allows the use of recycled material. This is particularly problematic in view of the higher alloy proportions of silicon and iron in the aluminum alloys for the can bodies, since the can bodies are not separated from the can lids during recycling.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 506 100 A1 sowie aus der japanischen Patentanmeldung JP-A-2000-8133 sind sowohl Aluminiumlegierungen für ein Dosendeckelband als auch Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Die US 4,277,280 beschreibt zudem die Entfernung von Natrium und Calcium aus dem Primäraluminium.From the European patent application EP 0 506 100 A1 as well as from the Japanese Patent Application JP-A-2000-8133 Both aluminum alloys for a can lid tape and methods for its production are known. The US 4,277,280 also describes the removal of sodium and calcium from the primary aluminum.

Ausgehend von den obigen Ausführungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Deckelband für Dosen mit einer verbesserten Gefügestruktur sowie ein entsprechendes Deckelband für Dosen vorzuschlagen.Based on the above embodiments, the present invention has for its object to propose a method for producing cover tape for cans with an improved microstructure and a corresponding lid tape for cans.

Die genannte Aufgabe wird mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.The above object is achieved by a method having the features of claim 1.

Die Aluminiumlegierung zur Herstellung von Deckelband für Dosen weist die folgenden Legierungsanteile in Gewichtsanteilen auf: 0,05 % Si 0,2 % 0,2 % Fe 0,4 % 0,05 % Cu 0,15 % 0,4 % Mn 0,8 % 4,7 % Mg 5,4 % 0,0 % Cr 0,1 % 0,0 % Zn 0,25 % 0,0 % Ti 0,15 % Ca 4 ppm Na 4 ppm anderer in Summe max. 0,15 %, einzeln
max. 0,05 %,Rest Al.
The aluminum alloy for the production of cover tape for cans has the following proportions by weight in parts by weight: 0.05% Si 0.2% 0.2% Fe 0.4% 0.05% Cu 0.15% 0.4% Mn 0.8% 4.7% mg 5.4% 0.0% Cr 0.1% 0.0% Zn 0.25% 0.0% Ti 0.15% Ca 4 ppm N / A 4 ppm other in total max. 0.15%, individually
Max. 0.05%, balance Al.

Die Aluminiumlegierung gewährleistet eine verbesserte Innendruckstabilität im Hinblick auf die eingangs genannten Aspekte durch die Kombination zweier Strategien. Die erste Strategie besteht darin, eine hohe Innendruckstabilität des Deckels dadurch zu erreichen, dass die Dehngrenze des lackierten Materials erhöht wird, um das gesamte Niveau der Festigkeit anzuheben. Dem gegenüber besteht die zweite Strategie darin, das Erholungsverhalten des lackierten Materials bei gleicher Dehngrenze dadurch zu beeinflussen, dass der Abfall der Innendruckstabilität mit zunehmendem Zeitverlauf nach der Fertigung des Deckels verringert wird. Die beschriebene erste Lehre der Erfindung macht sich beide Strategien zu eigen, indem die wesentlichen Legierungselemente Mn und Mg aufeinander abgestimmt werden. Mg erhöht daher dabei im wesentlichen die Festigkeit des Materials bei gleichzeitig verbesserter Umformbarkeit und setzt damit die erste Strategie um. Mit der erhöhten Zugabe von Mg geht jedoch gleichzeitig eine verstärkte Erholung und somit ein erhöhter Ageing-Effekt einher. Um dies gemäß der zweiten Strategie auszugleichen wird ebenfalls festigkeitssteigerndes Mn und geringe Mengen Cu zugegeben, welche beide die Erholung dämpfen.The aluminum alloy ensures improved internal pressure stability with regard to the aforementioned aspects by combining two strategies. The first strategy is to achieve high internal pressure stability of the lid by increasing the yield strength of the painted material to increase the overall level of strength. On the other hand, the second strategy is to influence the recovery behavior of the painted material at the same yield strength by reducing the drop in internal pressure stability as time passes after the lid is made. The described first teaching of the invention adopts both strategies by adopting the essential alloying elements Mn and Mg be coordinated. Therefore, Mg essentially increases the strength of the material while at the same time improving the formability and thus implements the first strategy. With the increased addition of Mg, however, an increased recovery and thus an increased aging effect is accompanied at the same time. To compensate for this according to the second strategy, strength enhancing Mn and small amounts of Cu are also added, both of which dampen recovery.

Die oberen Beschränkungen von Fe und Si sind notwendig, um die Umformbarkeit der aus der erfindungsgemäßen Aluminiumlegierung hergestellten Deckel zu gewährleisten. Die unteren Grenzen von Fe und Si gewährleisten die Möglichkeit des Einsatzes von Recyclingmaterial für die Aluminiumlegierung gemäß der ersten Lehre der Erfindung.The upper limits of Fe and Si are necessary to ensure the formability of the covers made from the aluminum alloy of the present invention. The lower limits of Fe and Si ensure the possibility of using recycled material for the aluminum alloy according to the first teaching of the invention.

Darüber hinaus wird durch die geringen Na- und Ca-Gehalte des Deckelbandes gewährleistet, dass beim Warmwalzen maximale Umformgrade realisiert werden können, ohne dass interkristalline Risse im Gefüge des Deckelbandes entstehen. Durch die erreichbaren Umformgrade können Ausscheidungsphasen im Deckelband optimal aufgebrochen werden, so dass beim anschließenden Kaltwalzen eine homogene Verformung bei weitgehender Vermeidung von Verformungsinhomogenitäten erreicht werden kann. Durch die so erzielte homogene Verformung wird eine verbesserte kristallographische Textur des kaltgewalzten Deckelbandes eingestellt, sowie gleichzeitig eine diffuse Versetzungsstruktur, ohne ausgeprägte Substruktur.In addition, it is ensured by the low Na and Ca contents of the cover strip that during hot rolling maximum deformation levels can be realized without inter-crystalline cracks in the structure of the cover strip arise. Due to the achievable degrees of deformation precipitation phases in the cover band can be optimally broken, so that a homogeneous deformation can be achieved during the subsequent cold rolling while largely avoiding deformation inhomogeneities. The homogeneous deformation achieved in this way sets an improved crystallographic texture of the cold-rolled cover strip, and at the same time a diffuse dislocation structure, without a pronounced substructure.

Hierdurch kann die Dehngrenze Rp0,2 unter 45° zur Walzrichtung nach dem Kaltwalzen deutlich gesteigert werden, insbesondere auch nach dem Einbrennen des Lackes.As a result, the yield strength R p0.2 at 45 ° to the rolling direction after cold rolling can be significantly increased, especially after baking of the paint.

Ferner kann die Aluminiumlegierung besonders gut dadurch recycelt werden, dass der Bor-Gehalt lediglich durch eine Obergrenze von B = 10ppm beschränkt ist.Furthermore, the aluminum alloy can be recycled particularly well by limiting the boron content only by an upper limit of B = 10 ppm.

Aufgrund des geringen Bor-Gehaltes der Aluminiumlegierung ist es zulässig, dass der tatsächliche Bor-Gehalt durch die Menge des eingesetzten Recyclingmaterials eingestellt wird, und nicht, wie bei herkömmlichen Aluminiumlegierungen, durch die Zugabe von Titanboriddraht kontrolliert wird.Due to the low boron content of the aluminum alloy, it is permissible for the actual boron content to be adjusted by the amount of recycled material used and not controlled by the addition of titanium boride wire, as in conventional aluminum alloys.

Dadurch, dass das Verhältnis zwischen den Legierungsanteilen von Mg und Mn größer gleich 7 und kleiner gleich 11 ist, ist, wie gewünscht, die Entfestigung deutlich reduziert.As a result of the ratio between the proportions of Mg and Mn being greater than or equal to 7 and less than or equal to 11, the softening is significantly reduced as desired.

Um eine hinreichende Umformbarkeit des Deckelbandes für Dosen zu einem Deckel zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn die Summe der Legierungsanteilen Mn, Fe und Si 1,25 Gewichtsprozent nicht überschreitet.In order to ensure a sufficient formability of the lid tape for cans to a lid, it is advantageous if the sum of the alloying proportions Mn, Fe and Si does not exceed 1.25 weight percent.

Alternativen zu der Aluminiumlegierung sind im Bereich der hochfesten Legierungen denkbar, wobei hier jedoch regelmäßig mit modifizierten Fertigungswegen bei der Kaltwalzung zur Einstellung der hohen Festigkeit gearbeitet werden muss. Es sind beispielsweise mehrgerüstige Kaltwalzstraßen bzw. mit Öl/Wasseremulsionen arbeitende Walzgerüste erforderlich.Alternatives to the aluminum alloy are conceivable in the field of high-strength alloys, but here it is necessary to work regularly with modified production paths during cold rolling to set the high strength. For example, there are multi-stand cold rolling mills or rolling mills working with oil / water emulsions are required.

Bei dem erfindungsgemäßenVerfahren wird als Ausgangsmaterial die solchen beschriebene Aluminiumlegierung verwendet. Aus der Aluminiumlegierung wird ein Barren gegossen, homogenisiert, warmgewalzt und anschließend auf einer ein- oder zweigerüstigen Kaltwalze kaltgewalzt. Das kaltgewalzte Band wird lackiert und in einem Durchlaufofen getrocknet.In the method according to the invention, the starting material used is the aluminum alloy described. From the aluminum alloy, an ingot is poured, homogenized, hot rolled and then cold rolled on a single or zweigerüstigen cold roll. The cold-rolled strip is painted and dried in a continuous oven.

Das Verfahren zur Herstellung von Deckelband gemäß der Lehre der Erfindung lässt sich von der Anlagenseite her kostengünstig realisieren und ist gleichzeitig auf die Aluminiumlegierung gemäß der Erfindung abgestimmt. Dabei ist die Zugabe von Mg und Mn so abgestimmt, dass die beim Verfahren zur Herstellung von Deckelband für Dosen gemäß der Lehre der Erfindung eingebrachte Verfestigung nur wenig durch Entfestigungsvorgänge erniedrigt wird. Diese thermische Stabilisierung gegen eine Entfestigung wird vorwiegend durch Mn bewirkt, dass sich in der Aluminiummatrix in Lösung befindet. Besonders wichtig für die Abstimmung des Verfahrens zur Herstellung von Deckelband für Dosen gemäß der Lehre der Erfindung mit der verwendeten Aluminiumlegierung ist einerseits das Kaltwalzen auf einer ein- oder zweigerüstigen Kaltwalze andererseits eine Vermeidung von Verformungsinhomogenitäten beim Kaltwalzen durch optimale Verarbeitungsparameter in vorgelagerten Arbeitsschritten.The method for the production of cover strip according to the teachings of the invention can be implemented cost-effectively from the plant side and is simultaneously adapted to the aluminum alloy according to the invention. In this case, the addition of Mg and Mn is adjusted so that the introduced in the process for the production of cover tape for cans according to the teachings of the invention solidification is little lowered by Entfestigungsvorgänge. This thermal stabilization against softening is primarily caused by Mn being in solution in the aluminum matrix. Particularly important for the coordination of the method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention with the aluminum alloy used is, on the one hand, cold rolling on a single or two-stand cold roll On the other hand, avoiding deformation inhomogeneities in cold rolling through optimal processing parameters in upstream operations.

Die beim Kaltwalzen auftretenden Verformungsinhomogenitäten können vorzugsweise dadurch minimiert werden, dass der Barren nach dem Gießen bei 480 °C bis 530°C homogenisiert wird, auf eine Dicke von 30 - 50 mm reversierend warmgewalzt wird und das Warmwalzen anschließend auf einer mehrgerüstigen, insbesondere 3- oder 4-gerüstigen Tandemstaffel fortgesetzt wird.The deformation inhomogeneities occurring during cold rolling can preferably be minimized by homogenizing the billet after casting at 480 ° C. to 530 ° C., reversibly hot rolling to a thickness of 30-50 mm and then hot rolling on a multi-stand, in particular 3 or 4-stand tandem relay.

Durch die Homogenisierung bei 480 °C bis 530 °C werden zunächst die Gusseigenspannungen des Barrens abgebaut. Mit Hilfe des anschließenden reversierenden Warmwalzens auf eine Dicke von 30 - 50 mm wird der Barren auf das Warmwalzen in der mehrgerüstigen Tandemstaffel vorbereitet. Durch die mehrgerüstige Tandemstaffel können dann beim Warmwalzen maximale Umformgrade erzielt werden, so dass grobe Ausscheidungsphasen optimal aufgebrochen werden.By homogenization at 480 ° C to 530 ° C, the cast iron stresses of the billet are first degraded. By means of the subsequent reversing hot rolling to a thickness of 30-50 mm, the billet is prepared for hot rolling in the multi-stand tandem scale. Due to the multi-stand tandem scale, maximum forming levels can be achieved during hot rolling so that coarse precipitation phases are optimally broken up.

Eine Warmbandaustrittstemperatur von mehr als 300°C nach dem Tandem-Warmwalzen ist notwendig um eine vollständige Entfestigung des Warmbandes zu erzielen. Damit einher geht die Einstellung einer kristallographischen Würfeltextur, die wiederum eine hohe Streckgrenze unter 45° im kaltgewalzten und lackierten Band erzeugt.A hot strip outlet temperature of more than 300 ° C after tandem hot rolling is necessary to achieve complete softening of the hot strip. This is accompanied by the setting of a crystallographic cube texture, which in turn produces a high yield strength below 45 ° in the cold-rolled and painted strip.

Wird das Deckelband schließlich mit einem Polyvinylchlorid(PVC)-freien Lack lackiert, so können die Umweltverträglichkeit und Recyclingfähigkeit des Deckelbandes weiter gesteigert werden. Trotz der für das Trocknen der PVC-freien Lacke notwendigen höheren Einbrenntemperaturen, weist das erfindungsgemäß hergestellte Deckelband auch nach der Lacktrocknung eine erhöhte Dehngrenze und somit eine ausreichende Innendruckstabilität auf.If the cover band is finally painted with a polyvinyl chloride (PVC) -free varnish, then the Environmental compatibility and recyclability of the cover strip are further increased. Despite the higher baking temperatures necessary for the drying of the PVC-free coatings, the lid tape produced according to the invention has an increased proof stress even after the paint drying and thus a sufficient internal pressure stability.

Gemäß einer Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben hergeleitete Aufgabe durch ein Deckelband für Dosen, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist, gelöst. Wie bereits ausgeführt, weist ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Deckelband für Dosen auch nach dem Einbrennen der Lackierung eine verbesserte Innendruckstabilität auf.According to one teaching of the present invention, the above-mentioned object is achieved by a lid tape for cans, which is produced by the method according to the invention. As already stated, a lid tape for cans produced by the method according to the invention has an improved internal pressure stability even after the paint has been baked on.

Wird das Deckelband aus einem Warmband mit einer feinkörnigen Mikrostruktur hergestellt, wobei die Mikrostruktur eine mittlere Korngröße kleiner oder gleich 15 µm aufweist, kann eine Erhöhung der Dehngrenze Rp0,2 des Deckelbandes unter 45° zur Walzrichtung aufgrund einer homogenen Verformung unter weitgehender Vermeidung von Verformungsinhomogenitäten beim Kaltwalzen erzielt werden, so dass das Deckelband für Dosen auch für die Lackierung mit PVC-freien Lacken geeignet ist.If the cover strip is produced from a hot strip with a fine-grained microstructure, the microstructure having a mean grain size of less than or equal to 15 μm, an increase in the yield strength R p0.2 of the cover strip at 45 ° to the rolling direction due to homogeneous deformation while largely avoiding deformation inhomogeneities be achieved during cold rolling, so that the cover tape for cans is also suitable for painting with PVC-free paints.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die Aluminiumlegierung zur Herstellung von Deckelband für Dosen und das Verfahren zur Herstellung von Deckelband für Dosen gemäß der Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden. Hierzu wird beispielsweise verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels für ein Verfahren zur Herstellung von Deckelband für Dosen gemäß der Lehre der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung.There are now a variety of ways to design and develop the aluminum alloy for the production of cover tape for cans and the method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention. For example, reference is made here On the one hand to the claims subordinate to claim 1 on the other hand to the description of an embodiment of a method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention in conjunction with the drawing.

In der Zeichnung zeigt die einzige Figur schematisch einen Fertigungsweg zur Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zur Herstellung von Deckelband für Dosen gemäß der Lehre der Erfindung.In the drawing, the single figure shows schematically a manufacturing path for realizing an embodiment of a method for producing cover tape for cans according to the teachings of the invention.

Der in der einzigen Figur dargestellte Fertigungsweg erfasst in einem ersten Schritt den Barrenguss 1 aus einer Aluminiumlegierung gemäß der Lehre der Erfindung. Die im DC-Verfahren gegossenen Barren werden anschließend in einer Homogenisierungsstufe 2 homogenisiert und auf einer Tandemstraße 3 warmgewalzt. Alternativ hierzu kann der Barren zunächst auf einem Reversiergerüst auf eine Dicke von 30 - 50 mm reversierend gewalzt und das Warmwalzen dann auf einer mehrgerüstigen, insbesondere 3- oder 4-gerüstigen Tandemstaffel fortgesetzt werden. Anschließend an das Warmwalzen auf der Tandemstraße 3 erfolgt das Kaltwalzen auf einer ein- oder zweigerüstigen Kaltwalze 4. Dieses Kaltwalzen bestimmt im wesentlichen die Festigkeit des Materials durch die eingebrachte Kaltverformung.The manufacturing path shown in the single figure detects in a first step the ingot casting 1 of an aluminum alloy according to the teachings of the invention. The billets cast in the DC process are then homogenized in a homogenization stage 2 and hot rolled on a tandem mill 3. Alternatively, the ingot can first be reversibly rolled to a thickness of 30-50 mm on a reversing stand and the hot rolling then continued on a multi-stand, in particular 3- or 4-stand tandem scale. Following the hot rolling on the tandem mill 3, the cold rolling takes place on a one- or two-stand cold roll 4. This cold rolling essentially determines the strength of the material by the introduced cold deformation.

Um eine homogen Verformung bzw. Verfestigung beim Kaltwalzen des Deckelbandes zu erreichen ist es daher notwendig, dass das Warmband eine optimale kristallographische Textur aufweist. Durch die maximalen Umformgrade beim Warmwalzen wird die optimierte Textur des Deckelbandes gewährleistet, so dass unter Vermeidung von Verformungsinhomogenitäten beim Kaltwalzen eine erhöhte Dehngrenze, insbesondere unter 45° zur Walzrichtung, erzielt werden.In order to achieve a homogeneous deformation or solidification during cold rolling of the cover strip, it is therefore necessary that the hot strip has an optimal crystallographic texture. By the maximum Forming degrees during hot rolling, the optimized texture of the cover strip is guaranteed, so that while avoiding deformation inhomogeneities in cold rolling an increased yield strength, in particular at 45 ° to the rolling direction can be achieved.

Beim Kaltwalzen erwärmt sich das Material wieder durch eingebrachte Umformwärme, was zu einer Entfestigung im aufgewickelten Zustand des Bandes führt. Anschließend wird das Band auf einer einen Durchlaufofen umfassenden Lackierstraße 5 lackiert und getrocknet, wobei das Material eine weitere Wärmebehandlung erfährt, die wiederum zu einer Entfestigung bzw. Erholung führt.During cold rolling, the material heats up again by introduced Umformwärme, resulting in a softening in the wound state of the tape. Subsequently, the tape is painted on a continuous furnace painting line 5 and dried, the material undergoes a further heat treatment, which in turn leads to a softening or recovery.

Aufgrund der erhöhten Dehngrenze des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Deckelbandes wirkt sich die Entfestigung beim Kaltwalzen und bei der Trocknung des Lackes jedoch nicht auf die Anwendbarkeit des Deckelbandes für Dosen aus. Dies gilt insbesondere auch bei Anwendung erhöhter Einbrenntemperaturen, welche bei Verwendung PVC-freier Lacke erforderlich sind.However, due to the increased yield strength of the cover strip produced by the method according to the invention, the softening during cold rolling and during the drying of the lacquer does not affect the applicability of the cover strip for cans. This is especially true when using elevated bake temperatures, which are required when using PVC-free paints.

Claims (6)

  1. Method for producing a lid strip for cans, wherein an ingot is cast from an aluminium alloy, after casting at 480°C to 530°C the ingot is homogenized and hot-rolled, the hot strip is then cold-rolled on a one- or two-stand cold roller, the cold-rolled strip is painted and dried in a continuous furnace, characterised in that an aluminium alloy is used with the following alloy proportions in percentages by weight: 0.05% Si 0.2% 0.2% Fe 0.4% 0.05% Cu 0.15% 0.4% Mn 0.8% 4.7% Mg 5.4% 0.0% Cr 0.1% 0.0% Zn 0.25% 0.0% Ti 0.15% Ca 4 ppm Na 4 ppm
    others in total 0.15% max., individually 0.05% max., remainder Al,
    the ingot is hot-rolled in a reversing manner to a thickness of 30 to 50 mm and hot-rolling is then continued on a multi-stand tandem mill.
  2. Method according to claim 1, characterised in that the aluminium alloy comprises an alloy proportion of B ≤ 10 ppm.
  3. Method according to claim 1 or 2, characterised in that the ratio between the alloy proportions of Mg and Mn is greater than or equal to 7 and less than or equal to 11.
  4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterised in that the total of the alloy proportions of Mn, Fe and Si does not exceed 1.25 percent by weight.
  5. Method according to any one of claims 1 to 4, characterised in that after hot-rolling the hot strip outlet temperature is greater than 300°C.
  6. Method according to any one of claims 1 to 5, characterised in that the lid strip is painted with a polyvinylchloride (PVC)-free paint.
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