JP2024026261A - Aluminum flat rolled products with high recycled content for light gauge packaging solutions, and related methods - Google Patents
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- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
- C23G1/02—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with acid solutions
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
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Abstract
Description
関連出願の相互参照
本出願は、2019年10月2日出願の米国仮特許出願第62/909,291号の利益を主張し、その全体を参照により本明細書に組み込む。
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS This application claims the benefit of U.S. Provisional Patent Application No. 62/909,291, filed October 2, 2019, which is incorporated herein by reference in its entirety.
本開示は、アルミニウム合金製品、及びそのようなアルミニウム合金製品の特性に関する。本開示はさらに、再生含有量の高いアルミニウム飲料製品、及びそれを製造、加工する方法に関する。 The present disclosure relates to aluminum alloy products and properties of such aluminum alloy products. The present disclosure further relates to high recycled content aluminum beverage products and methods of manufacturing and processing the same.
飲料カプセルはよく知られており、広く使用されている。アルミニウムは、食品包装に優れた剛性、成形性、ならびにガス及び光のバリア特性を提供することができる。カプセル包装に使用されるアルミニウム箔は、ソフトアニーリングされたAA8011A合金を含む。現在の(incumbent)カプセル用合金は、再生含有量が少ない。再生アルミニウムに含まれるMgやMnなどの元素、及びFeなどのリサイクルによって蓄積し得る元素は、破壊挙動や耳発生などの特性に悪影響を与える可能性がある。再生アルミニウムの利用は環境に優しい。再生アルミニウムから新しい金属を作成するには、アルミニウム合金で使用される一次アルミニウムを製造するために必要なエネルギの5%しか必要としない。材料の厚さを削減することによって包装材料の量を減らすことは、環境にプラスの影響を与えることができる。ただし、包装材料の厚さを薄くすると、包装材料の成形性と機械的抵抗のバランスが崩れ、これらの取り組みが制限される可能性がある。H19調質の3004/3104を含む3xxx系アルミニウム合金は、飲料缶の一般的な包装材料である。ただし、一般的なゲージが0.23~0.35mm、引張強度が約260MPa、破断点伸びが約4%の飲料缶に使用される3xxx系アルミニウム合金の特性は、飲料カプセルに使用されるアルミニウム合金材料の特性と比較すると、異なる機能窓にある。 Beverage capsules are well known and widely used. Aluminum can provide food packaging with excellent stiffness, formability, and gas and light barrier properties. The aluminum foil used for capsule packaging includes soft annealed AA8011A alloy. Incumbent capsule alloys have low recycled content. Elements such as Mg and Mn contained in recycled aluminum, and elements that can be accumulated through recycling such as Fe, can have a negative impact on properties such as fracture behavior and ear formation. The use of recycled aluminum is environmentally friendly. Creating new metal from recycled aluminum requires only 5% of the energy required to produce the primary aluminum used in aluminum alloys. Reducing the amount of packaging material by reducing material thickness can have a positive impact on the environment. However, reducing the thickness of the packaging material may limit these efforts by disrupting the balance between the packaging material's formability and mechanical resistance. 3xxx series aluminum alloys, including H19 tempered 3004/3104, are common packaging materials for beverage cans. However, the characteristics of the 3xxx series aluminum alloy used in beverage cans, which typically have a gauge of 0.23 to 0.35 mm, a tensile strength of approximately 260 MPa, and an elongation at break of approximately 4%, are similar to those of the aluminum used in beverage capsules. Compared with the properties of alloy materials, they are in different functional windows.
包含される本発明の実施形態は、この発明の概要ではなく、特許請求の範囲によって定義される。この概要は、本発明の様々な態様の高次の概観であり、以下の発明を実施するための形態のセクションでさらに説明される概念の一部を紹介している。この概要は、特許請求された主題の重要または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、また、特許請求された主題の範囲を決定するために単独で使用されることも意図していない。主題は、明細書全体、図面の一部またはすべて、及び各請求項の適切な部分を参照することによって理解されるべきである。 The embodiments of the invention encompassed are defined by the claims, rather than this Summary. This Summary is a high-level overview of various aspects of the invention and introduces some of the concepts that are further described in the Detailed Description section below. This Summary is not intended to identify key or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used alone in determining the scope of the claimed subject matter. Not yet. The subject matter should be understood by reference to the entire specification, some or all of the drawings, and appropriate portions of each claim.
本明細書では、アルミニウム合金カプセルを記載する。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセルは、リップを含むドーム型の本体と、リップで固定されたカバーとを含み、リップは、本体から外側に延びる。本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定する。カバーは、本体内の物質を密封するために、本体のリップの周りにシールを形成することができる。いくつかの実施形態では、本体及びカバーの少なくとも一方は、3xxx系アルミニウム合金を含む。いくつかの実施形態では、3xxx系アルミニウム合金はAA3104を含む。 Aluminum alloy capsules are described herein. In some embodiments, the aluminum alloy capsule includes a domed body including a lip and a cover secured by the lip, the lip extending outwardly from the body. The body defines a cavity configured to contain a substance for preparing a beverage. The cover can form a seal around the lip of the body to seal the substance within the body. In some embodiments, at least one of the body and the cover includes a 3xxx series aluminum alloy. In some embodiments, the 3xxx series aluminum alloy comprises AA3104.
本明細書に記載のアルミニウム合金カプセルは、アルミニウム合金中により多くの再生含有量を使用し、成形性及び強度特性の新しいバランスを通じて将来のダウンゲージステップを可能にすることにより、従来のアルミニウム合金カプセルを改善することができる。特定の実施形態では、3xxx系アルミニウム合金は、少なくとも50重量%の再生アルミニウムを含む。任意選択で、3xxx系アルミニウム合金は、少なくとも80重量%の再生アルミニウムを含むことができる。場合によっては、再生アルミニウムは、製造工程スクラップ(process run-around scrap)、製造後スクラップ(post-manufacturing scrap)、またはポストコンシューマスクラップ(post-consumer scrap)のアルミニウムのうちの少なくとも1つを含む。 The aluminum alloy capsules described herein are superior to conventional aluminum alloy capsules by using more recycled content in the aluminum alloy and enabling future downgauge steps through a new balance of formability and strength properties. can be improved. In certain embodiments, the 3xxx series aluminum alloy includes at least 50% by weight recycled aluminum. Optionally, the 3xxx series aluminum alloy can include at least 80% by weight recycled aluminum. In some cases, recycled aluminum includes at least one of process run-around scrap, post-manufacturing scrap, or post-consumer scrap aluminum.
場合によっては、3xxx系アルミニウム合金を加工してO調質合金を製造してよい。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセルは、約30μm~約170μm(例えば、約50μm~約150μm未満、または約75μm~約120μm)の厚さを含む。任意選択で、アルミニウム合金カプセルは、約70μm~約120μm(例えば、約70μm~約110μm未満、または約80μm~約100μm)の厚さを含み得る。 In some cases, a 3xxx series aluminum alloy may be processed to produce an O-tempered alloy. In some embodiments, the aluminum alloy capsule includes a thickness of about 30 μm to about 170 μm (eg, about 50 μm to less than about 150 μm, or about 75 μm to about 120 μm). Optionally, the aluminum alloy capsule can include a thickness of about 70 μm to about 120 μm (eg, about 70 μm to less than about 110 μm, or about 80 μm to about 100 μm).
本明細書にさらに記載するのは、アルミニウム飲料カプセルなどの再生含有量を有するアルミニウム合金製品を製造する方法である。この方法は、再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、合金元素を液体金属に添加して改質液体金属を形成することと、改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することと、鋳造アルミニウム合金を加熱することと、鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、1.5mm~10mmの厚さの圧延製品を製造することと、圧延製品を冷間圧延してアルミニウム合金製品を製造することとを含む。いくつかの例では、合金元素はマンガンを含む。いくつかの例では、合金元素はマグネシウムを含む。任意選択で、合金元素はマンガン及びマグネシウムを含み得る。任意選択で、合金元素は、シリコンをさらに含み得る。特定の例では、鋳造アルミニウム合金を加熱することは、鋳造アルミニウム合金を均質化することを含み得る。任意選択で、この方法は、アルミニウム合金製品をアニーリングして、O調質製品を製造することをさらに含み得る。いくつかの例では、この方法は、アルミニウム合金製品を弱アルカリまたは酸性剤で洗浄することをさらに含み得る。いくつかの例では、改質液体金属は、少なくとも50重量%の再生アルミニウム(例えば、少なくとも約60重量%の再生アルミニウム、または少なくとも約75重量%の再生アルミニウム)を含み得る。任意選択で、改質液体金属は、少なくとも80重量%の再生アルミニウム(例えば、少なくとも約85重量%の再生アルミニウム、または少なくとも約90重量%の再生アルミニウム)を含み得る。再生アルミニウムは、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、及び/またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムを含み得る。 Further described herein is a method of manufacturing aluminum alloy products with recycled content, such as aluminum beverage capsules. This method involves melting recycled aluminum into liquid metal, adding alloying elements to the liquid metal to form a modified liquid metal, and casting the modified liquid metal to form a cast aluminum alloy. heating the cast aluminum alloy; hot rolling the cast aluminum alloy to produce a rolled product with a thickness of 1.5 mm to 10 mm; and cold rolling the rolled product to produce an aluminum alloy product. including manufacturing. In some examples, the alloying element includes manganese. In some examples, the alloying element includes magnesium. Optionally, alloying elements may include manganese and magnesium. Optionally, the alloying element may further include silicon. In certain examples, heating the cast aluminum alloy may include homogenizing the cast aluminum alloy. Optionally, the method may further include annealing the aluminum alloy product to produce an O-tempered product. In some examples, the method may further include cleaning the aluminum alloy product with a mildly alkaline or acidic agent. In some examples, the modified liquid metal can include at least 50% by weight recycled aluminum (eg, at least about 60% by weight recycled aluminum, or at least about 75% by weight recycled aluminum). Optionally, the modified liquid metal can include at least 80% by weight recycled aluminum (eg, at least about 85% by weight recycled aluminum, or at least about 90% by weight recycled aluminum). Recycled aluminum may include manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, and/or post-consumer scrap aluminum.
本明細書に記載する方法に従って調製したアルミニウム合金製品もまた、本明細書に記載する。アルミニウム合金は、3xxx系アルミニウム合金を含み得る。アルミニウム合金製品はシートであってよい。アルミ合金製品は包装に使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、飲料を調製するための包装である。特定の例では、アルミニウム合金製品は飲料カプセルである。 Aluminum alloy products prepared according to the methods described herein are also described herein. The aluminum alloy may include a 3xxx series aluminum alloy. The aluminum alloy product may be a sheet. Aluminum alloy products can be used for packaging. In some examples, the aluminum alloy product is packaging for preparing beverages. In a particular example, the aluminum alloy product is a beverage capsule.
カプセル包装の耳発生特性を達成しながら、一定レベルの強度と伸びを達成することは困難な場合がある。本明細書に記載のアルミニウム合金は、ダウンゲージされた場合でさえ、良好な耳発生及び機械的特性を示し得る。アルミニウム合金製品は、O調質で2.0%未満の耳発生を示し得る。特定の例では、アルミニウム合金製品は、O調質で1.5%未満の耳発生を示す。アルミニウム合金製品は、約30μm~約170μm(例えば、約50μm~約150μm未満、または約80μm~約140μm)の厚さを含み得る。場合によっては、アルミニウム合金製品は、約70μm~約120μm(例えば、約75μm~約115μm未満、または約90μm~約110μm)の厚さを含む。アルミニウム合金製品がO調質の場合、アルミニウム合金製品は、約165MPa~約190MPa(例えば、約170MPa~約185MPa未満、または約175MPa~約180MPa)の極限引張強度を有し得る。いくつかの例では、アルミニウム合金製品がO調質の場合、アルミニウム合金製品は、0.2%ひずみで70MPa~90MPa(例えば、約75MPa~約90MPa未満、または約80MPa~約85MPa)の降伏強度を有する。アルミニウム合金製品がO調質の場合、アルミニウム合金製品は、A100試験形状を使用して、少なくとも10%の総伸びを有し得る。 Achieving consistent levels of strength and elongation while achieving the otic properties of capsule packaging can be difficult. The aluminum alloys described herein can exhibit good ear development and mechanical properties even when down-gauged. Aluminum alloy products can exhibit less than 2.0% selvage with O temper. In a particular example, the aluminum alloy product exhibits less than 1.5% selvage in the O temper. The aluminum alloy article can include a thickness of about 30 μm to about 170 μm (eg, about 50 μm to less than about 150 μm, or about 80 μm to about 140 μm). In some cases, the aluminum alloy article comprises a thickness of about 70 μm to about 120 μm (eg, about 75 μm to less than about 115 μm, or about 90 μm to about 110 μm). When the aluminum alloy product is O-tempered, the aluminum alloy product can have an ultimate tensile strength of about 165 MPa to about 190 MPa (eg, about 170 MPa to less than about 185 MPa, or about 175 MPa to about 180 MPa). In some examples, when the aluminum alloy product is O-tempered, the aluminum alloy product has a yield strength of 70 MPa to 90 MPa (e.g., from about 75 MPa to less than about 90 MPa, or from about 80 MPa to about 85 MPa) at 0.2% strain. has. If the aluminum alloy product is O tempered, the aluminum alloy product may have a total elongation of at least 10% using the A100 test geometry.
本発明の他の目的及び利点は、非限定的な例の以下の詳細な説明から明らかになる。 Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of non-limiting examples.
本明細書は、以下の添付の図面を参照しており、異なる図面中での同様の参照番号の使用は、同様のまたは類似の構成要素を示すことを意図している。 This specification refers to the following accompanying drawings, and the use of like reference numbers in different drawings is intended to indicate similar or analogous elements.
本明細書に記載するのは、アルミニウム合金カプセルなどのアルミニウム合金製品、再生含有量の高いアルミニウム合金製品、及びそれらの製品の製造方法である。本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、原料の使用量が削減された改良されたアルミニウム合金製品を提供する。例えば、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、アルミニウム合金カプセルに使用される従来のアルミニウム合金製品と比較して、再生アルミニウム(例えば、少なくとも50重量%または少なくとも80重量%の再生アルミニウム)を含み得る。本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、従来の8xxx系アルミニウム合金から作られたカプセル及び他の包装製品と比較して優れた強度特性を有する。 Described herein are aluminum alloy products, such as aluminum alloy capsules, aluminum alloy products with high recycled content, and methods of making those products. The aluminum alloy products and methods described herein provide improved aluminum alloy products with reduced raw material usage. For example, the aluminum alloy products described herein include recycled aluminum (e.g., at least 50% by weight or at least 80% by weight recycled aluminum) compared to conventional aluminum alloy products used in aluminum alloy capsules. obtain. The aluminum alloy products described herein have superior strength properties compared to capsules and other packaging products made from conventional 8xxx series aluminum alloys.
いくつかの例では、アルミニウム合金カプセルは、ドーム型の本体及びカバーを含み得る。本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定する。カプセルは、3xxx系アルミニウム合金を含み得る。任意選択で、3xxx系アルミニウム合金は、少なくとも50重量%の再生アルミニウムを含み得る。 In some examples, an aluminum alloy capsule may include a domed body and a cover. The body defines a cavity configured to contain a substance for preparing a beverage. The capsule may include a 3xxx series aluminum alloy. Optionally, the 3xxx series aluminum alloy may include at least 50% by weight recycled aluminum.
定義及び説明:
本明細書で使用される「発明(invention)」、「本発明(the invention)」、「本発明(this invention)」及び「本発明(the present invention)」という用語は、本特許出願の主題のすべて及び以下の特許請求の範囲を広く指すことを意図している。これらの用語を含む記述は、本明細書に記載の主題を限定する意図はなく、以下の特許請求の範囲の意味または範囲も限定しないことが理解されるべきである。
Definition and explanation:
As used herein, the terms "invention", "the invention", "this invention" and "the present invention" refer to the subject matter of this patent application. and the following claims broadly. It should be understood that statements containing these terms are not intended to limit the subject matter described herein, nor do they limit the meaning or scope of the claims that follow.
本明細書では、「系」または「3xxx」などのアルミニウム業界の指定で識別される合金について言及がなされている。アルミニウム及びその合金の命名及び識別において最も一般的に使用されている番号指定システムの理解のため、「International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Aluminum Alloys」または「Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot」(いずれもアルミニウム協会が発行)を参照されたい。 Reference is made herein to alloys identified by aluminum industry designations such as "series" or "3xxx." For an understanding of the most commonly used numbering systems for naming and identifying aluminum and its alloys, see International Alloy Designations and Chemical Composition Limits for Wrought Aluminum and Wrought Al. uminum Alloys” or “Registration Record of Aluminum Association Alloy Designations” and Chemical Compositions Limits for Aluminum Alloys in the Form of Castings and Ingot (both published by the Aluminum Association).
本明細書で使用される場合、「a」、「an」、または「the」の意味は、文脈が明確に別途指示しない限り、単数及び複数の指示対象を含む。 As used herein, the meanings of "a," "an," or "the" include singular and plural referents unless the context clearly dictates otherwise.
本明細書で使用される場合、プレートは一般に、約15mmを超える厚さを有する。例えば、プレートは、約15mmを超える、約20mmを超える、約25mmを超える、約30mmを超える、約35mmを超える、約40mmを超える、約45mmを超える、約50mmを超える、または約100mmを超える厚さを有するアルミニウム製品を指してよい。 As used herein, a plate generally has a thickness greater than about 15 mm. For example, the plate may be greater than about 15 mm, greater than about 20 mm, greater than about 25 mm, greater than about 30 mm, greater than about 35 mm, greater than about 40 mm, greater than about 45 mm, greater than about 50 mm, or greater than about 100 mm. May refer to aluminum products with thickness.
本明細書で使用される場合、シェート(シートプレートとも称される)は通常、約4mm~約15mmの厚さを有する。例えば、シェートは、約4mm、約5mm、約6mm、約7mm、約8mm、約9mm、約10mm、約11mm、約12mm、約13mm、約14mm、または約15mmの厚さを有し得る。 As used herein, a sheet (also referred to as a sheet plate) typically has a thickness of about 4 mm to about 15 mm. For example, the sheet can have a thickness of about 4 mm, about 5 mm, about 6 mm, about 7 mm, about 8 mm, about 9 mm, about 10 mm, about 11 mm, about 12 mm, about 13 mm, about 14 mm, or about 15 mm.
本明細書で使用される場合、シートは通常、約4mm未満の厚さを有するアルミニウム製品を指す。例えば、シートは、約4mm未満、約3mm未満、約2mm未満、約1mm未満、約0.5mm未満、約0.3mm未満、または約0.1mm未満の厚さを有し得る。 As used herein, sheet typically refers to an aluminum product having a thickness of less than about 4 mm. For example, the sheet can have a thickness of less than about 4 mm, less than about 3 mm, less than about 2 mm, less than about 1 mm, less than about 0.5 mm, less than about 0.3 mm, or less than about 0.1 mm.
本明細書で使用される場合、「箔」という用語は、最大約0.2mm(すなわち、200ミクロン(μm))の範囲の合金の厚さを示す。例えば、箔は、最大10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、または200μmの厚さを有し得る。 As used herein, the term "foil" refers to an alloy thickness in the range of up to about 0.2 mm (i.e., 200 microns (μm)). For example, the foil may have a thickness of up to 10 μm, 20 μm, 30 μm, 40 μm, 50 μm, 60 μm, 70 μm, 80 μm, 90 μm, 100 μm, 110 μm, 120 μm, 130 μm, 140 μm, 150 μm, 160 μm, 170 μm, 180 μm, 190 μm, or 200 μm. may have.
本明細書で使用される場合、「鋳造金属製品」、「鋳造製品」、「鋳造アルミニウム合金製品」などの用語は、互換可能であり、直接チル鋳造(直接チル共鋳造(direct chill co-casting)を含む)または半連続鋳造、連続鋳造(例えば、双ベルト鋳造機、双ロール鋳造機、ブロック鋳造機、または任意の他の連続鋳造機の使用によるものを含む)、電磁鋳造、ホットトップ鋳造、または任意の他の鋳造法によって製造された製品を指す。 As used herein, terms such as "cast metal product," "cast product," and "cast aluminum alloy product" are interchangeable and refer to direct chill casting (direct chill co-casting). ) or semi-continuous casting, continuous casting (including, for example, by the use of twin-belt casters, twin-roll casters, block casters, or any other continuous casting machine), electromagnetic casting, hot-top casting , or any other foundry method.
本明細書で使用される場合、金属製品という用語は、必要に応じて、任意の適切な形状またはサイズの鋳造製品を指すことができる。 As used herein, the term metal product may refer to a cast product of any suitable shape or size, as appropriate.
本出願では、合金の調質または状態に対する言及がなされる。最も一般的に使用されている合金調質の記述を理解するためには、「American National Standards(ANSI)H35 on Alloy and Temper Designation Systems」を参照されたい。F状態または調質は、製作されたままのアルミニウム合金を指す。O状態または調質は、アニーリング後のアルミニウム合金を指す。本明細書でH調質とも称されるHxx状態または調質は、熱処理(例えば、アニーリング)の有無にかかわらず、冷間圧延後の非熱処理アルミニウム合金を指す。 In this application, reference is made to the temper or condition of the alloy. To understand the description of the most commonly used alloy tempers, please refer to American National Standards (ANSI) H35 on Alloy and Temper Design Systems. F-state or tempered refers to the as-fabricated aluminum alloy. O-state or tempered refers to the aluminum alloy after annealing. Hxx state or temper, also referred to herein as H temper, refers to a non-heat treated aluminum alloy after cold rolling, with or without heat treatment (e.g., annealing).
本明細書に開示されるすべての範囲は、それらに含まれるいずれかの及びすべての部分範囲を包含すると理解されるべきである。例えば、記載された範囲「1~10」は、最小値1及び最大値10の間の(且つこれらを含む)任意の及びすべての部分範囲を含むと考えられるべきである。すなわち、すべての部分範囲は、1以上の最小値、例えば、1~6.1から始まり、かつ10以下の最大値、例えば、5.5~10で終わる。 All ranges disclosed herein are to be understood to encompass any and all subranges subsumed therein. For example, the stated range "1-10" should be considered to include any and all subranges between and including the minimum value of 1 and the maximum value of 10. That is, all subranges start with a minimum value of 1 or more, eg, 1 to 6.1, and end with a maximum value of 10 or less, eg, 5.5 to 10.
以下のアルミニウム合金は、合金の総重量を基準とした重量パーセント(重量%)での元素組成の観点から説明される。各合金の特定の例では、残部はアルミニウムであり、不純物の合計の最大重量%が、0.15%である。 The following aluminum alloys are described in terms of elemental composition in weight percent (wt%) based on the total weight of the alloy. In the specific example of each alloy, the balance is aluminum and the maximum total weight percent of impurities is 0.15%.
本明細書で使用される場合、再生スクラップ(例えば、再生ストック)という用語は、リサイクルされた金属の収集物を指すことができる。再生スクラップは、金属製造施設(例えば、金属鋳造施設)、金属加工施設(例えば、金属製品を使用して消費物品を製造する生産施設)、ポストコンシューマソース(例えば、地域のリサイクル施設)、または他のソースなど、任意の適切なソースからリサイクルされた材料を含み得る。本開示の特定の態様は、金属製造施設以外のソースからの再生スクラップに非常に適している可能性がある。なぜなら、そのような再生スクラップは、合金の混合物を含むか、または他の不純物または元素(例えば、塗料またはコーティングなど)が混じっている可能性が高いからである。再生スクラップとは、再生シートアルミニウム製品(例えば、アルミニウムの深鍋や平鍋)、再生鋳造アルミニウム製品(例えば、アルミニウムグリルや車輪リム)、UBCスクラップ(例えば、使用済み飲料缶)、アルミニウムワイヤ、及びその他のアルミニウム材料などの再生アルミニウムを指すことができる。 As used herein, the term recycled scrap (eg, recycled stock) can refer to a collection of recycled metals. Recycled scrap may be sourced from metal manufacturing facilities (e.g., metal foundry facilities), metal processing facilities (e.g., production facilities that use metal products to manufacture consumer goods), post-consumer sources (e.g., regional recycling facilities), or other sources. may include recycled materials from any suitable source, such as a source of Certain aspects of the present disclosure may be well suited for recycled scrap from sources other than metal manufacturing facilities. This is because such recycled scrap is likely to contain a mixture of alloys or be contaminated with other impurities or elements (such as paints or coatings). Recycled scrap includes recycled sheet aluminum products (e.g., aluminum pans and pans), recycled cast aluminum products (e.g., aluminum grills and wheel rims), UBC scrap (e.g., used beverage cans), aluminum wire, and others. can refer to recycled aluminum, such as aluminum materials.
本明細書で使用される場合、測定に関連する耳発生という用語は、カップの高さの平均耳発生を指す。
アルミニウム合金及び製品
本明細書には、アルミニウム合金製品、及びアルミニウム合金製品の製造方法が記載されている。本明細書に記載の製品は、例えば、アルミニウム合金カプセルを含む。このような製品は、例えば、飲料カプセルとして使用することができる。
Aluminum Alloys and Products Described herein are aluminum alloy products and methods of making aluminum alloy products. The products described herein include, for example, aluminum alloy capsules. Such products can be used, for example, as beverage capsules.
いくつかの例では、アルミニウム合金カプセルは、リップを含むドーム型の本体を含む。リップは本体から外側に延びる。本体は、飲料を調製するための物質を収容するように構成された空洞を画定する。カプセルは、リップで固定されたカバーをさらに含み得る。カバーは、本体内の物質を密封するために、本体のリップの周りにシールを形成することができる。飲料の調製のためにカプセル内に収容される物質は、特に、コーヒー、茶、ココア、乳製品ベースの飲料用の濃縮物、レモネード、サイダー、及びフルーツベースの飲料を含み得る。 In some examples, the aluminum alloy capsule includes a domed body that includes a lip. The lip extends outwardly from the body. The body defines a cavity configured to house a substance for preparing a beverage. The capsule may further include a cover secured with a lip. The cover can form a seal around the lip of the body to seal the substance within the body. The substances contained within the capsule for the preparation of beverages may include coffee, tea, cocoa, dairy-based beverage concentrates, lemonade, cider, and fruit-based beverages, among others.
いくつかの例では、本体は、3xxx系アルミニウム合金を含み得る。いくつかの例では、カバーも、3xxx系アルミニウム合金を含み得る。任意選択で、本体及びカバーは3xxx系アルミニウム合金を含み得る。本体とカバー用の3xxx系アルミニウム合金は、同じタイプの合金、または異なるタイプの合金であってよい。 In some examples, the body may include a 3xxx series aluminum alloy. In some examples, the cover may also include a 3xxx series aluminum alloy. Optionally, the body and cover may include a 3xxx series aluminum alloy. The 3xxx series aluminum alloys for the body and cover may be the same type of alloy or different types of alloy.
本明細書に記載の製品及び方法において使用するためのアルミニウム合金は、3xxx系アルミニウム合金を含む。適切な3xxx系アルミニウム合金は、例えば、AA3002、AA3102、AA3003、AA3103、AA3103A、AA3103B、AA3203、AA3403、AA3004、AA3004A、AA3104、AA3204、AA3304、AA3005、AA3005A、AA3105、AA3105A、AA3105B、AA3007、AA3107、AA3207、AA3207A、AA3307、AA3009、AA3010、AA3110、AA3011、AA3012、AA3012A、AA3013、AA3014、AA3015、AA3016、AA3017、AA3019、AA3020、AA3021、AA3025、AA3026、AA3030、AA3130、及びAA3065を含む。 Aluminum alloys for use in the products and methods described herein include 3xxx series aluminum alloys. Suitable 3xxx series aluminum alloys include, for example, AA3002, AA3102, AA3003, AA3103, AA3103A, AA3103B, AA3203, AA3403, AA3004, AA3004A, AA3104, AA3204, AA3304, AA3005, AA3005A, A A3105, AA3105A, AA3105B, AA3007, AA3107, AA3207, AA3207A, AA3307, AA3009, AA3010, AA3110, AA3011, AA3012, AA3012A, AA3013, AA3014, AA3015, AA3016, AA3017, AA3019, AA3020, AA3021, AA 3025, AA3026, AA3030, AA3130, and AA3065.
いくつかの例では、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約0.1%~約2.0%(例えば、約0.1%~約1.5%、または約0.5%~約1.5%)の量のマンガン(Mn)を含む。例えば、アルミニウム合金は、0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19 %、0.2%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.3%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.4%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.5%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.6%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.7%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.8%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.9%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、または2.0%のMnを含み得る。すべて重量%で表されている。 In some examples, the aluminum alloy products described herein contain about 0.1% to about 2.0% (e.g., about 0.1% to about 1.5%), based on the total weight of the alloy. , or about 0.5% to about 1.5%). For example, aluminum alloy has 0.1%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18% , 0.19%, 0.2%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28% , 0.29%, 0.3%, 0.31%, 0.32%, 0.33%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38% , 0.39%, 0.4%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48% , 0.49%, 0.5%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58% , 0.59%, 0.6%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68% , 0.69%, 0.7%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78% , 0.79%, 0.8%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88% , 0.89%, 0.9%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98% , 0.99%, 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8% , 1.9%, or 2.0% Mn. All are expressed in % by weight.
いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約0.1%~約2.0%(例えば、約0.1%~約1.5%、または約0.5%~約1.5%)の量のマグネシウム(Mg)を含む。例えば、アルミニウム合金製品は、0.1%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19 %、0.2%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.3%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.4%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.5%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.6%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.7%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.8%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.9%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5%、1.6%、1.7%、1.8%、1.9%、または2.0%のMgを含み得る。すべて重量%で表されている。 In some examples, the aluminum alloy product contains about 0.1% to about 2.0% (e.g., about 0.1% to about 1.5%, or about 0.5%), based on the total weight of the alloy. % to about 1.5%). For example, aluminum alloy products are 0.1%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18% %, 0.19%, 0.2%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28 %, 0.29%, 0.3%, 0.31%, 0.32%, 0.33%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38 %, 0.39%, 0.4%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48 %, 0.49%, 0.5%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58 %, 0.59%, 0.6%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68 %, 0.69%, 0.7%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78 %, 0.79%, 0.8%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88 %, 0.89%, 0.9%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98 %, 0.99%, 1.0%, 1.1%, 1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%, 1.6%, 1.7%, 1.8 %, 1.9%, or 2.0% Mg. All are expressed in % by weight.
いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、最大約1.5重量%(例えば、約0.01%~約1.50%、約0.20%~約1.0%、または約0.3%~約0.9%)の量のシリコン(Si)を含む。例えば、アルミニウム合金製品は、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.60%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.70%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.80%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.90%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1.0%、1.01%、1.02%、1.03%、1.04%、1.05%、1.06%、1.07%、1.08%、1.09%、1.10%、1.11%、1.12%、1.13%、1.14%、1.15%、1.16%、1.17%、1.18%、1.19%、1.20%、1.21%、1.22%、1.23%、1.24%、1.25%、1.26%、1.27%、1.28%、1.29%、1.30%、1.31%、1.32%、1.33%、1.34%、1.35%、1.36%、1.37%、1.38%、1.39%、1.40%、1.41%、1.42%、1.43%、1.44%、1.45%、1.46%、1.47%、1.48%、1.49%、または1.50%のSiを含み得る。場合によっては、Siは合金中に存在しない(すなわち、0%)。すべて重量%で表されている。 In some examples, the aluminum alloy product contains up to about 1.5% by weight (e.g., about 0.01% to about 1.50%, about 0.20% to about 1.5% by weight, based on the total weight of the alloy). 0%, or about 0.3% to about 0.9%). For example, aluminum alloy products are 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05%, 0.06%, 0.07%, 0.08%, 0.09 %, 0.10%, 0.11%, 0.12%, 0.13%, 0.14%, 0.15%, 0.16%, 0.17%, 0.18%, 0.19 %, 0.20%, 0.21%, 0.22%, 0.23%, 0.24%, 0.25%, 0.26%, 0.27%, 0.28%, 0.29 %, 0.30%, 0.31%, 0.32%, 0.33%, 0.34%, 0.35%, 0.36%, 0.37%, 0.38%, 0.39 %, 0.40%, 0.41%, 0.42%, 0.43%, 0.44%, 0.45%, 0.46%, 0.47%, 0.48%, 0.49 %, 0.50%, 0.51%, 0.52%, 0.53%, 0.54%, 0.55%, 0.56%, 0.57%, 0.58%, 0.59 %, 0.60%, 0.61%, 0.62%, 0.63%, 0.64%, 0.65%, 0.66%, 0.67%, 0.68%, 0.69 %, 0.70%, 0.71%, 0.72%, 0.73%, 0.74%, 0.75%, 0.76%, 0.77%, 0.78%, 0.79 %, 0.80%, 0.81%, 0.82%, 0.83%, 0.84%, 0.85%, 0.86%, 0.87%, 0.88%, 0.89 %, 0.90%, 0.91%, 0.92%, 0.93%, 0.94%, 0.95%, 0.96%, 0.97%, 0.98%, 0.99 %, 1.0%, 1.01%, 1.02%, 1.03%, 1.04%, 1.05%, 1.06%, 1.07%, 1.08%, 1.09 %, 1.10%, 1.11%, 1.12%, 1.13%, 1.14%, 1.15%, 1.16%, 1.17%, 1.18%, 1.19 %, 1.20%, 1.21%, 1.22%, 1.23%, 1.24%, 1.25%, 1.26%, 1.27%, 1.28%, 1.29 %, 1.30%, 1.31%, 1.32%, 1.33%, 1.34%, 1.35%, 1.36%, 1.37%, 1.38%, 1.39 %, 1.40%, 1.41%, 1.42%, 1.43%, 1.44%, 1.45%, 1.46%, 1.47%, 1.48%, 1.49 %, or 1.50% Si. In some cases, Si is not present in the alloy (ie, 0%). All are expressed in % by weight.
任意選択で、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、0.05%以下、0.04%以下、0.03%以下、0.02%以下、または0.01%以下の量の、不純物と呼ばれる場合がある他の微量元素をさらに含み得る。これらの不純物は、Zr、Sn、Ga、Ca、Bi、Na、Pbまたはこれらの組み合わせを含み得るが、これらに限定されない。したがって、Zr、Sn、Ga、Ca、Bi、Na、またはPbは、0.05%以下、0.04%以下、0.03%以下、0.02%以下、または0.01%以下の量で(総量で)合金中に存在し得る。場合によっては、すべての不純物の合計は、0.15%を超えない(例えば、0.10%)。すべて重量%で表されている。合金の残りのパーセンテージは、アルミニウムであってよい。 Optionally, the aluminum alloy products described herein contain impurities in an amount of no more than 0.05%, no more than 0.04%, no more than 0.03%, no more than 0.02%, or no more than 0.01%. It may further contain other trace elements, which may be called. These impurities may include, but are not limited to, Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na, Pb or combinations thereof. Therefore, Zr, Sn, Ga, Ca, Bi, Na, or Pb is present in an amount of 0.05% or less, 0.04% or less, 0.03% or less, 0.02% or less, or 0.01% or less. (in total amount) may be present in the alloy. In some cases, the sum of all impurities does not exceed 0.15% (eg, 0.10%). All are expressed in % by weight. The remaining percentage of the alloy may be aluminum.
任意選択で、本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、合金の総重量を基準として、約50重量%以上の(例えば、約60%を超える、約70%を超える、または約80%を超える)量の再生スクラップを含む。例えば、アルミニウム合金製品は、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%、60%、61%、62%、63%、64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%、77%、78%、79%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%を含み得る。すべて重量%で表されている。 Optionally, the aluminum alloy products described herein contain about 50% or more (e.g., greater than about 60%, greater than about 70%, or greater than about 80%) by weight, based on the total weight of the alloy. ) amount of recycled scrap. For example, aluminum alloy products are 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59%, 60%, 61%, 62%, 63%, 64 %, 65%, 66%, 67%, 68%, 69%, 70%, 71%, 72%, 73%, 74%, 75%, 76%, 77%, 78%, 79%, 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97% , 98%, or 99%. All are expressed in % by weight.
場合によっては、再生スクラップは、使用済み飲料缶(UBC)スクラップなどの再生アルミニウムスクラップを含む。例えば、UBCスクラップは通常、缶本体(例えば、AA3104、AA3004、または他の3xxx系アルミニウム合金)及び缶端部(例えば、AA5182または他の5xxx系アルミニウム合金)からの金属等、様々な合金からの金属の混合物を含む。他の再生スクラップは、他の合金混合物を含む。さらに、再生スクラップは、他の不純物や合金元素を含む可能性があり、それらは、再生スクラップが溶かされると液体金属になる。再生アルミニウムは、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、及び/またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムを含み得る。製造工程スクラップは、アルミニウム製品の製造(例えば、アルミニウムシートの製造中のインゴットスキャルピング及びエッジトリミング)中に生成される。製造後スクラップは、アルミニウム合金製品の製造プロセスで生成される(例えば、自動車部品の製造廃棄物や飲料缶穴開け廃棄物)。ポストコンシューマとは、消費者による製品の使用が完了した後に発生するスクラップである(例えば、使用済み飲料缶)。 In some cases, recycled scrap includes recycled aluminum scrap, such as used beverage can (UBC) scrap. For example, UBC scrap is typically made from various alloys, such as metal from can bodies (e.g., AA3104, AA3004, or other 3xxx series aluminum alloys) and can ends (e.g., AA5182 or other 5xxx series aluminum alloys). Contains mixtures of metals. Other recycled scraps include other alloy mixtures. Additionally, recycled scrap may contain other impurities and alloying elements that become liquid metal when the recycled scrap is melted. Recycled aluminum may include manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, and/or post-consumer scrap aluminum. Manufacturing process scrap is generated during the manufacture of aluminum products (eg, ingot scalping and edge trimming during the manufacture of aluminum sheet). Post-manufacturing scrap is generated during the manufacturing process of aluminum alloy products (e.g., manufacturing waste from automobile parts or waste from punching beverage cans). Post-consumer is scrap that is generated after a product has been used by a consumer (eg, used beverage cans).
本明細書に記載のアルミニウム合金を含む様々な製品を製造することができる。本明細書に記載のアルミニウム合金製品は、任意の適切なゲージを有し得る。いくつかの例では、アルミニウム合金製品はシートであってよい。任意選択で、シートゲージは約240μm未満(例えば、約170μm~約240μm未満、約180μm~約230μm、または約190μm~約220μm)である。例えば、シートは、約170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm、200μm、205μm、210μm、215μm、220μm、225μm、230μm、235μm、または240μmのゲージを有し得る。本明細書に記載されている製品は、170μm未満の厚さを有し得る。いくつかの実施形態では、アルミニウム合金カプセルは、約30μm~約170μmの厚さ(例えば、約50μm~約150μm未満、または約75μm~約120μm)を含む。例えば、アルミニウム合金カプセルは、約30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、または170μmの厚さを有し得る。任意選択で、アルミニウム合金カプセルは、約70μm~約120μmの厚さ(例えば、約70μm~約110μm未満、または約80μm~約100μm)を含み得る。 A variety of products can be manufactured including the aluminum alloys described herein. The aluminum alloy products described herein may have any suitable gauge. In some examples, the aluminum alloy product may be a sheet. Optionally, the sheet gauge is less than about 240 μm (eg, from about 170 μm to less than about 240 μm, from about 180 μm to about 230 μm, or from about 190 μm to about 220 μm). For example, the sheet can have a gauge of about 170 μm, 175 μm, 180 μm, 185 μm, 190 μm, 195 μm, 200 μm, 205 μm, 210 μm, 215 μm, 220 μm, 225 μm, 230 μm, 235 μm, or 240 μm. The products described herein can have a thickness of less than 170 μm. In some embodiments, the aluminum alloy capsule includes a thickness of about 30 μm to about 170 μm (eg, about 50 μm to less than about 150 μm, or about 75 μm to about 120 μm). For example, the aluminum alloy capsule is approximately 30 μm, 35 μm, 40 μm, 45 μm, 50 μm, 55 μm, 60 μm, 65 μm, 70 μm, 75 μm, 80 μm, 85 μm, 90 μm, 95 μm, 100 μm, 105 μm, 110 μm, 115 μm, 120 μm, 125 μm, 130 μm, It may have a thickness of 135 μm, 140 μm, 145 μm, 150 μm, 155 μm, 160 μm, 165 μm, or 170 μm. Optionally, the aluminum alloy capsule can include a thickness of about 70 μm to about 120 μm (eg, about 70 μm to less than about 110 μm, or about 80 μm to about 100 μm).
図に目を向けると、図1A、1B、2A、及び2Bは、本明細書に記載の様々な例による飲料カプセルの斜視図を示す。カプセル100は、ドーム型の本体101を含む。図示の例で示されるように、本体101のドーム形状の高さ及び曲率は変化し得る。本体101は、本体101から延びるリップ102を含む。図3に示すように、本体101は、物質105を収容することができる空洞104を画定する。カバー103は、空洞104の開口部にわたり、リップ102で固定されて、カプセル100が使用できるようになるまで、カプセル100の空洞104内に物質105を密封することができる。
Turning to the figures, FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B depict perspective views of beverage capsules according to various examples described herein.
アルミニウム合金製品の特性
本明細書に記載されるように結果として生じる金属製品は、O調質状態下での高強度及び高成形性を含む、所望の特性の組み合わせを有する。この調質状態下で、アルミニウム合金製品は、約110MPa~約195MPaまで(例えば、約170MPa~約185MPa未満、約120MPa~約195MPa、約125MPa~約145MPa、または約165MPa~約195MPa)の極限引張強度を示すことができる。例えば、極限引張強度は、約110MPa、115MPa、120MPa、125MPa、130MPa、135MPa、140MPa、145MPa、150MPa、155MPa、160MPa、165MPa、170MPa、175MPa、180MPa、185MPa、190MPa、または195MPaであってよい。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、0.2%ひずみで約45MPa~約85MPa(例えば、約75MPa~約85MPa未満、約65MPa~約80MPa、約45MPa~約75MPa、または約55MPa~約85MPa)の降伏強度を有する。例えば、降伏強度は、約45MPa、50MPa、55MPa、60MPa、65MPa、70MPa、75MPa、80MPa、または85MPaであってよい。アルミニウム合金製品は、A100試験形状を使用して少なくとも約10%(例えば、少なくとも約13%、少なくとも約15%、少なくとも約17%、または少なくとも約18%)の総伸びを示すことができる。例えば、総伸びは、A100試験形状を使用して、約10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、または22%であってよい。
Properties of Aluminum Alloy Products The resulting metal products as described herein have a desirable combination of properties, including high strength and high formability under O temper conditions. Under this tempered condition, the aluminum alloy product has an ultimate tensile strength of from about 110 MPa to about 195 MPa (e.g., from about 170 MPa to less than about 185 MPa, from about 120 MPa to about 195 MPa, from about 125 MPa to about 145 MPa, or from about 165 MPa to about 195 MPa). It can show strength. For example, the ultimate tensile strength is approximately 110 MPa, 115 MPa, 120 MPa, 125 MPa, 130 MPa, 135 MPa, 140 MPa, 145 MPa, 150 MPa, 155 MPa, 160 MPa, 165 MPa, 170 MPa, 175 MPa, 180 MPa, 185 MPa, 19 It may be 0 MPa or 195 MPa. In some examples, the aluminum alloy article is about 45 MPa to about 85 MPa at 0.2% strain (e.g., about 75 MPa to less than about 85 MPa, about 65 MPa to about 80 MPa, about 45 MPa to about 75 MPa, or about 55 MPa to about 85 MPa) ) has a yield strength of For example, the yield strength may be about 45 MPa, 50 MPa, 55 MPa, 60 MPa, 65 MPa, 70 MPa, 75 MPa, 80 MPa, or 85 MPa. The aluminum alloy article can exhibit a total elongation of at least about 10% (eg, at least about 13%, at least about 15%, at least about 17%, or at least about 18%) using the A100 test shape. For example, total elongation is approximately 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18%, 19%, 20%, 21% using the A100 test geometry. , or 22%.
本明細書に記載のアルミニウム合金は、ダウンゲージされた(例えば、より薄い)場合でさえ、微細構造及びプロセス相互作用の複雑な関数である良好な耳発生特性、ならびに良好な機械的特性を示し得る。例えば、アルミニウム合金製品は、O調質で2.0%未満の耳発生を示し得る。特定の例では、アルミニウム合金製品は、O調質で1.5%未満の耳発生を示す。例えば、アルミニウム合金製品は、2.0%未満、1.9%未満、1.8%未満、1.7%,未満、1.6%未満、1.5%未満、1.4%未満、1.3%未満、1.2%未満、1.1%未満、1.0%未満、0.9%未満、0.8%未満、0.7%未満、0.6%未満、0.5%未満の耳発生、0.4%未満の耳発生、0.3%未満の耳発生、0.2%未満の耳発生、または0.1%未満の耳発生を示し得る。 The aluminum alloys described herein exhibit good earing properties, which are a complex function of microstructure and process interactions, as well as good mechanical properties, even when down-gauged (e.g., thinner). obtain. For example, aluminum alloy products may exhibit less than 2.0% selvage with O temper. In a particular example, the aluminum alloy product exhibits less than 1.5% selvage in the O temper. For example, aluminum alloy products are less than 2.0%, less than 1.9%, less than 1.8%, less than 1.7%, less than 1.6%, less than 1.5%, less than 1.4%, Less than 1.3%, less than 1.2%, less than 1.1%, less than 1.0%, less than 0.9%, less than 0.8%, less than 0.7%, less than 0.6%, 0. It may exhibit less than 5% otic development, less than 0.4% otic development, less than 0.3% otic development, less than 0.2% otic development, or less than 0.1% otic development.
表1は、従来のAA8011A製品と比較した、本明細書に記載の例によるアルミニウム合金製品の特性を示す。ほとんどのアルミニウム合金では、強度が高いほど変形時の破壊抵抗が低くなる。飲料カプセル製造プロセスにおけるこれらの高強度材料の加工性は予想外である。
表1に記載されている引張強度と降伏強度の向上は、ダウンゲージ中に保持され得る。従来の製品と比較して強度が向上しているため、輸送及び取り扱い中のアルミニウム合金製品への損傷を減らすことができる。いくつかの例では、引張強度及び降伏強度の向上により、従来の製品と比較して、飲料機の圧力の増加など、拡張された加工条件の使用を可能にすることができる。表2は、従来の製品(試験幅15mm)と比較した、本明細書に記載の一例によるアルミニウム合金製品の様々なゲージでの製品の極限引張強度を示す。
特定のゲージに圧延され、O調質に熱処理されたAA3104アルミニウム合金は、表3に示すように、異なる特性の組み合わせを有し得る。表3は、標準的缶本体ストックシートAA3104アルミニウム合金と、最終的に90μmのゲージまで熱間圧延及び冷間圧延によって加工され、O調質にアニーリングされたもの(変形A)、冷間圧延による厚さゲージ削減が減らされた類似のルートで加工された類似の合金(変形B)、最後に、冷間圧延による厚さゲージの削減が減らされ、且つ30%~90%の冷間圧延間に中間熱処理が150℃~400℃の温度で10分間以上行われた変形Cを示す。
カップトップの高さプロファイルは(飲料缶の場合のように)トリミングまたはカットされておらず、リップを形成する能力及び蓋を取り付けるための後続のプロセスに影響を与える可能性があるため、耳発生は飲料カプセルの製造にとって重要な特性である。表3の各変形は同様の引張特性を達成したが、微細構造の特定の変更により、変形Cのみが所望の耳発生特性を達成した。一般的な飲料カプセルの耳発生の要件は、最大値が2%を超えないことである。変形Cのみが2%未満の耳発生を達成した。 Ears occur because the height profile of the cup top is not trimmed or cut (as is the case with beverage cans), which can affect its ability to form a lip and the subsequent process of attaching the lid. is an important property for the production of beverage capsules. Each variant in Table 3 achieved similar tensile properties, but due to specific changes in microstructure, only variant C achieved the desired ear development properties. The general beverage capsule otic requirement is that the maximum value does not exceed 2%. Only variant C achieved less than 2% ear development.
耳発生の値は、結晶学的テクスチャとも呼ばれる、材料の粒子配向の結晶学的分布に関連する。アルミニウム合金のより低い耳発生値は、冷間圧延中に得られる結晶学的配向、いわゆるミラー指数{011}<211>を有するBrass、S{123}<634>、及びCu{112}<111>と、体積分率が再結晶中に増加するCube{001}<100>またはGoss{011}<100>とを、例えば300℃を超える温度でアニーリングすることによってバランスをとることによって達成されてよい。典型的な缶本体ストック3104-H19のテクスチャは、本明細書に記載するアルミニウム合金のテクスチャとは大きく異なる。表4は、3104-H19及び3104-Oのいくつかの変形のテクスチャ値を示す。(Cube+Goss)/(Brass+S+Cu)の比という点で微細構造のしきい値は、特定の耳発生特性を達成するためにターゲットにすることができる。
作製方法
上記のアルミニウム合金は、鋳造製品に鋳造されてよい。鋳造する前に、再生スクラップは、溶かされて液体金属にされてよい。任意選択で、液体金属を脱気して、液体金属に溶解する水素の量を減らすことができる。任意の適切な脱気技術が使用されてよい。任意選択で、合金元素を液体金属に添加して、改質液体金属を形成してよい。いくつかの例では、合金元素はマンガン及び/またはマグネシウムを含む。任意選択で、合金元素は、シリコンを含み得る。
Method of Fabrication The aluminum alloys described above may be cast into cast products. Prior to casting, recycled scrap may be melted into liquid metal. Optionally, the liquid metal can be degassed to reduce the amount of hydrogen dissolved in the liquid metal. Any suitable degassing technique may be used. Optionally, alloying elements may be added to the liquid metal to form a modified liquid metal. In some examples, the alloying elements include manganese and/or magnesium. Optionally, the alloying element may include silicon.
合金は、当業者に知られているように、アルミニウム産業で一般的に使用される標準に従って行われる任意の鋳造プロセスを使用して鋳造することができる。例えば、合金は、双ベルト鋳造機、双ロール鋳造機、またはブロック鋳造機の使用を含み得るがこれらに限定されない連続鋳造(CC)プロセスを使用して鋳造されてよい。いくつかの例では、鋳造プロセスをCCプロセスによって実施して、ビレット、スラブ、シェート、ストリップなどの鋳造製品を形成する。いくつかの例で、鋳造プロセスは、インゴットなどの鋳造製品を形成するための直接チル(DC)鋳造プロセスによって行われる。いくつかの例では、鋳造プロセスはストリップ鋳造によって行われる。次に、鋳造製品は、さらなる加工工程に供することができる。このような加工工程は、加熱工程、熱間圧延工程、冷間圧延工程、及び/またはアニーリング工程を含むが、これらに限定されない。任意選択で、加熱工程は、鋳造アルミニウム合金の均質化を含み得る。 The alloy can be cast using any casting process performed according to standards commonly used in the aluminum industry, as known to those skilled in the art. For example, the alloy may be cast using a continuous casting (CC) process, which may include, but is not limited to, the use of a twin belt caster, twin roll caster, or block caster. In some examples, the casting process is performed by a CC process to form a cast product such as a billet, slab, shate, strip, etc. In some examples, the casting process is performed by a direct chill (DC) casting process to form a cast product such as an ingot. In some examples, the casting process is performed by strip casting. The cast product can then be subjected to further processing steps. Such processing steps include, but are not limited to, heating steps, hot rolling steps, cold rolling steps, and/or annealing steps. Optionally, the heating step may include homogenizing the cast aluminum alloy.
加熱
加熱工程は、アルミニウム合金組成から調整されたインゴットなどの鋳造アルミニウム合金製品を、約450℃、または少なくとも約450℃(例えば、少なくとも約460℃、少なくとも約470℃、少なくとも約480℃、少なくとも約490℃、少なくとも約500℃、少なくとも約510℃、少なくとも約520℃、少なくとも約530℃、少なくとも約540℃、少なくとも約550℃、少なくとも約560℃、少なくとも約570℃、少なくとも約580℃、少なくとも約590℃、少なくとも約600℃、少なくとも約610℃)のピーク金属温度(PMT)に達するまで加熱することを含み得る。例えば、鋳造アルミニウム合金製品を、約450℃~約610℃、約460℃~約590℃、約470℃~約580℃、約480℃~約565℃、約490℃~約555℃、または約500℃~約550℃の温度まで加熱することができる。場合によっては、PMTまでの加熱速度は、約100℃/時以下、75℃/時以下、50℃/時以下、40℃/時以下、30℃/時以下、25℃/時以下、20℃/時以下、または15℃/時以下であってよい。他の場合には、PMTまでの加熱速度は、約10℃/分~約100℃/分(例えば、約10℃/分~約90℃/分、約10℃/分~約70℃/分、約10℃/分~約60℃/分、約20℃/分~約90℃/分、約30℃/分~約80℃/分、約40℃/分~約70℃/分、または約50℃/分~約60℃/分)であってよい。
Heating The heating step involves heating a cast aluminum alloy product, such as an ingot prepared from an aluminum alloy composition, to a temperature of about 450°C, or at least about 450°C (e.g., at least about 460°C, at least about 470°C, at least about 480°C, at least about 490°C, at least about 500°C, at least about 510°C, at least about 520°C, at least about 530°C, at least about 540°C, at least about 550°C, at least about 560°C, at least about 570°C, at least about 580°C, at least about heating to a peak metal temperature (PMT) of 590°C, at least about 600°C, at least about 610°C). For example, a cast aluminum alloy product may be manufactured at a temperature of about 450°C to about 610°C, about 460°C to about 590°C, about 470°C to about 580°C, about 480°C to about 565°C, about 490°C to about 555°C, or about It can be heated to a temperature of 500°C to about 550°C. In some cases, the heating rate to PMT is about 100°C/hour or less, 75°C/hour or less, 50°C/hour or less, 40°C/hour or less, 30°C/hour or less, 25°C/hour or less, 20°C /hour or less, or 15°C/hour or less. In other cases, the heating rate to PMT is from about 10°C/min to about 100°C/min (e.g., from about 10°C/min to about 90°C/min, from about 10°C/min to about 70°C/min). , about 10°C/min to about 60°C/min, about 20°C/min to about 90°C/min, about 30°C/min to about 80°C/min, about 40°C/min to about 70°C/min, or (about 50° C./min to about 60° C./min).
場合によっては、加熱工程は、鋳造アルミニウム合金を均質化することを含み、ここで、鋳造アルミニウム合金製品は、所定期間、浸漬されてよい(すなわち、指示された温度で保持されてよい)。場合によっては、鋳造アルミニウム合金製品は、上記のようにピーク金属温度で少なくとも30分間浸漬されてよい。1つの非限定的な例によれば、鋳造アルミニウム合金製品は、最大で約36時間(例えば、約30分~約36時間、30分及び36時間も含む)浸漬されてよい。例えば、アルミニウム合金製品は、ピーク金属温度で、30分、1時間、2時間、3時間、4時間、5時間、6時間、7時間、8時間、9時間、10時間、11時間、12時間、13時間、14時間、15時間、16時間、17時間、18時間、19時間、20時間、21時間、22時間、23時間、24時間、25時間、26時間、27時間、28時間、29時間、30時間、31時間、32時間、33時間、34時間、35時間、36時間、または、それらの間の任意の時間、浸漬することができる。 In some cases, the heating step includes homogenizing the cast aluminum alloy, where the cast aluminum alloy product may be soaked (i.e., held at a prescribed temperature) for a predetermined period of time. In some cases, cast aluminum alloy products may be soaked for at least 30 minutes at peak metal temperatures as described above. According to one non-limiting example, a cast aluminum alloy product may be soaked for up to about 36 hours (eg, from about 30 minutes to about 36 hours, including 30 minutes and 36 hours). For example, aluminum alloy products can be used for 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 3 hours, 4 hours, 5 hours, 6 hours, 7 hours, 8 hours, 9 hours, 10 hours, 11 hours, 12 hours at peak metal temperature. , 13 hours, 14 hours, 15 hours, 16 hours, 17 hours, 18 hours, 19 hours, 20 hours, 21 hours, 22 hours, 23 hours, 24 hours, 25 hours, 26 hours, 27 hours, 28 hours, 29 It can be soaked for 30 hours, 31 hours, 32 hours, 33 hours, 34 hours, 35 hours, 36 hours, or any time in between.
熱間圧延及び冷間圧延
均質化工程に続いて、熱間圧延工程を行うことができる。熱間圧延工程は、熱間リバース圧延機操作、及び/または熱間タンデム圧延機操作を含み得る。熱間圧延工程は、約250℃~約600℃(例えば、約300℃~約550℃、または約350℃~約450℃)の範囲の温度で、または任意の他の適切な温度で行うことができる。いくつかの例では、ホットバンドゲージは、約1.5mm~約10mm(例えば、約2mm~約8mmまたは約4mm~約6mm)であってよい。例えば、ホットバンドゲージは、約1.5mm、約2mm、約2.5mm、約3mm、約3.5mm、約4mm、約4.5mm、約5mm、約5.5mm、約6mm、約6.5mm、約7mm、約7.5mm、約8mm、約8.5mm、約9mm、約9.5mm、または約10mmであってよい。
Hot Rolling and Cold Rolling Following the homogenization step, a hot rolling step can be performed. The hot rolling process may include hot reverse mill operations and/or hot tandem mill operations. The hot rolling step may be performed at a temperature in the range of about 250°C to about 600°C (e.g., about 300°C to about 550°C, or about 350°C to about 450°C), or any other suitable temperature. I can do it. In some examples, the hot band gauge can be about 1.5 mm to about 10 mm (eg, about 2 mm to about 8 mm or about 4 mm to about 6 mm). For example, hot band gauges are approximately 1.5 mm, approximately 2 mm, approximately 2.5 mm, approximately 3 mm, approximately 3.5 mm, approximately 4 mm, approximately 4.5 mm, approximately 5 mm, approximately 5.5 mm, approximately 6 mm, approximately 6 mm. It may be 5 mm, about 7 mm, about 7.5 mm, about 8 mm, about 8.5 mm, about 9 mm, about 9.5 mm, or about 10 mm.
熱間圧延後、冷間圧延工程を、アルミニウム合金製品を形成するために任意選択で適用することができる。例えば、鋳造アルミニウム合金製品を、約4mm未満の厚みまで冷間圧延することができる。いくつかの例では、シートは、4mm未満、3mm未満、2mm未満、1mm未満、0.9mm未満、0.8mm未満、0.7mm未満、0.6mm未満、0.5mm未満、0.4mm未満、0.3mm未満、0.2mm未満、または0.1mm未満の厚さを有し得る。任意選択で、シートゲージは約240μm未満(例えば、約170μm~約240μm未満、約180μm~約230μm、または約190μm~約220μm)である。例えば、シートは、約170μm、175μm、180μm、185μm、190μm、195μm、200μm、205μm、210μm、215μm、220μm、225μm、230μm、235μm、または240μmのゲージを有し得る。任意選択で、シートゲージは約170μm未満(例えば、約30μm~約170μm未満、約180μm~約230μm、または約190μm~約220μm)である。例えば、シートは、約30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm、85μm、90μm、95μm、100μm、105μm、110μm、115μm、120μm、125μm、130μm、135μm、140μm、145μm、150μm、155μm、160μm、165μm、または170μmのゲージを有し得る。 After hot rolling, a cold rolling step can optionally be applied to form the aluminum alloy product. For example, cast aluminum alloy products can be cold rolled to a thickness of less than about 4 mm. In some examples, the sheet is less than 4 mm, less than 3 mm, less than 2 mm, less than 1 mm, less than 0.9 mm, less than 0.8 mm, less than 0.7 mm, less than 0.6 mm, less than 0.5 mm, less than 0.4 mm. , less than 0.3 mm, less than 0.2 mm, or less than 0.1 mm. Optionally, the sheet gauge is less than about 240 μm (eg, from about 170 μm to less than about 240 μm, from about 180 μm to about 230 μm, or from about 190 μm to about 220 μm). For example, the sheet can have a gauge of about 170 μm, 175 μm, 180 μm, 185 μm, 190 μm, 195 μm, 200 μm, 205 μm, 210 μm, 215 μm, 220 μm, 225 μm, 230 μm, 235 μm, or 240 μm. Optionally, the sheet gauge is less than about 170 μm (eg, from about 30 μm to less than about 170 μm, from about 180 μm to about 230 μm, or from about 190 μm to about 220 μm). For example, a sheet is about 30 μm, 35 μm, 40, 40, 45 μm, 50 μm, 50 μm, 60 μm, 60 μm, 70 μm, 70 μm, 70 μm, 85 μm, 95 μm, 95 μm, 105 μm, 115 μm, 115 μm, 125 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm, 115 μm. M, 130 μm, 135 μm, It may have a gauge of 140 μm, 145 μm, 150 μm, 155 μm, 160 μm, 165 μm, or 170 μm.
いくつかの例では、冷間圧延工程は、複数のパスの間にアルミニウム合金製品をインターアニーリング(又は中間アニーリング)するステップを伴う複数のパスを使用して適用することができる。特定の例では、アルミニウム合金製品は、アニーリング工程の前に、H18またはH19調質に加工して、アルミニウム合金製品を調質することができる。 In some examples, the cold rolling process can be applied using multiple passes with steps of interannealing (or intermediate annealing) the aluminum alloy product between multiple passes. In a particular example, the aluminum alloy product may be processed to a H18 or H19 temper prior to the annealing process to temper the aluminum alloy product.
調質
本明細書に開示されるようなアルミニウム合金製品を製造するプロセスによって、再結晶化された(例えば、O調質)、「柔らかい」材料として記述できるアルミニウム製品になり得る。いくつかの例では、プロセスは、中間工程としての完全なソフトアニーリングを含む熱処理と、O調質をもたらす最終工程とを含み得る。変形Cは、中間アニーリングと最終アニーリングの両方を含み、変形A及びBは最終アニーリングプロセスのみを行うという点で、変形A及びBとは異なる。
Thermal Refining The process of manufacturing an aluminum alloy product as disclosed herein can result in an aluminum product that has been recrystallized (e.g., O-refined) and can be described as a "soft" material. In some examples, the process may include a heat treatment that includes a complete soft annealing as an intermediate step and a final step that results in an O temper. Variant C differs from variants A and B in that it includes both an intermediate annealing and a final annealing, whereas variants A and B perform only a final annealing process.
脱脂
本明細書に記載のプロセスは、任意選択で、アルミニウム合金製品に適用される少なくとも1つの脱脂工程を含み得る。本明細書で使用される「脱脂」という用語は、アルミニウム合金製品を処理して、熱間圧延及び冷間圧延プロセスで表面に蓄積された残留油を除去することを含む。脱脂工程はまた、圧延プロセスによる残留表面破片、圧延油、及びアルミニウム微粉を除去することができる。脱脂工程で使用する脱脂剤は、水及び/または溶剤を含み得る。場合によっては、脱脂剤は酸性剤またはアルカリ剤を含み得る。いくつかの例では、脱脂剤は、フッ化物化合物とのリン酸または硫酸の混合物であってよい。酸性混合物のpHは、約0~約5の範囲であってよい。いくつかの例において、脱脂剤は、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カリウム、または炭酸カリウムの混合物であってよい。塩基性混合物のpHは、約8~約14の範囲であってよい。特定の例において、脱脂剤は、約5.5~約7.5の範囲であり得るpHを有する弱酸性または弱塩基性溶液であってよい。
Degreasing The processes described herein may optionally include at least one degreasing step applied to the aluminum alloy product. The term "degreasing" as used herein includes treating aluminum alloy products to remove residual oils that have accumulated on the surface during hot and cold rolling processes. The degreasing step can also remove residual surface debris, rolling oil, and aluminum fines from the rolling process. The degreasing agent used in the degreasing process may contain water and/or a solvent. In some cases, the degreaser may include acidic or alkaline agents. In some examples, the degreaser may be a mixture of phosphoric or sulfuric acid with a fluoride compound. The pH of the acidic mixture may range from about 0 to about 5. In some examples, the degreaser can be a mixture of sodium hydroxide, sodium carbonate, potassium hydroxide, or potassium carbonate. The pH of the basic mixture may range from about 8 to about 14. In certain examples, the degreaser can be a slightly acidic or slightly basic solution with a pH that can range from about 5.5 to about 7.5.
使用方法とダウンストリーム処理
本明細書に記載のアルミニウム合金製品及び方法は、包装を作成するために、または任意の他の所望の用途のために使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品は、飲料カプセルを作るために使用することができる。いくつかの例では、アルミニウム合金製品及び方法は、食品包装または他の製品の包装製品に使用することができる。
Methods of Use and Downstream Processing The aluminum alloy products and methods described herein can be used to make packaging or for any other desired application. In some examples, aluminum alloy products can be used to make beverage capsules. In some examples, the aluminum alloy products and methods can be used in food packaging or other product packaging products.
適切な合金、製品及び方法の例示的な実施形態
以下で使用される場合、一連の例示的な合金、製品、または方法への言及はいずれも、それらの各合金、製品、または方法のそれぞれを選言的に指すものとして理解されたい(例えば、「例示的な実施形態1~4」は「例示的な実施形態1、2、3、または4」として理解されたい)。
Exemplary Embodiments of Suitable Alloys, Products, and Methods As used below, any reference to a series of exemplary alloys, products, or methods refers to each of those respective alloys, products, or methods. to be understood as referring disjunctively (eg, "exemplary embodiments 1-4" should be understood as "exemplary embodiments 1, 2, 3, or 4").
例示的な実施形態1は、ドーム型の本体であって、前記本体から外向きに延びるリップを含む前記本体と、前記リップで固定されたカバーとを含むアルミニウム合金カプセルであり、前記本体は、飲料の調製のための物質を含むように構成された空洞を画定し、前記カバーは、前記カプセルが使用できるようになるまで前記本体内の物質を密封するために前記本体の前記リップの周りにシールを形成し、前記本体と前記カバーの少なくとも一方は3xxx系アルミニウム合金を含む、前記アルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 1 is an aluminum alloy capsule including a dome-shaped body including a lip extending outwardly from the body and a cover secured by the lip, the body comprising: defining a cavity configured to contain a substance for the preparation of a beverage, the cover being arranged around the lip of the body to seal the substance within the body until the capsule is ready for use; The aluminum alloy capsule forms a seal, and at least one of the main body and the cover includes a 3xxx series aluminum alloy.
例示的な実施形態2は、前記3xxx系アルミニウム合金が、AA3104を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary Embodiment 2 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises AA3104.
例示的な実施形態3は、前記3xxx系アルミニウム合金が、AA3105を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary Embodiment 3 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises AA3105.
例示的な実施形態4は、前記3xxx系アルミニウム合金が、少なくとも50重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary Embodiment 4 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises at least 50 weight percent recycled aluminum.
例示的な実施形態5は、前記3xxx系アルミニウム合金が、少なくとも80重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 5 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises at least 80 weight percent recycled aluminum.
例示的な実施形態6は、前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも1つを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 6 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the recycled aluminum comprises at least one of manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, or post-consumer scrap aluminum.
例示的な実施形態7は、前記3xxx系アルミニウム合金が、マンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 7 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx-based aluminum alloy includes at least one of manganese or magnesium.
例示的な実施形態8は、前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質合金を製造するように加工される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 8 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment in which the 3xxx series aluminum alloy is processed to produce an O-tempered alloy.
例示的な実施形態9は、前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質において2.0パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 9 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits less than 2.0 percent selvage upon O temper.
例示的な実施形態10は、前記3xxx系アルミニウム合金が、0.5~1.5の間のテクスチャ成分(Cube+Goss)/(Brass+S+Cu)の比を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 10 provides the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits a texture component (Cube+Goss)/(Brass+S+Cu) ratio between 0.5 and 1.5. It is.
例示的な実施形態11は、前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質において1.5パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 11 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits less than 1.5 percent selvage upon O temper.
例示的な実施形態12は、前記3xxx系アルミニウム合金が、0.8~1.2の間のテクスチャ成分(Cube+Goss)/(Brass+S+Cu)の比を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 12 provides the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits a texture component (Cube+Goss)/(Brass+S+Cu) ratio between 0.8 and 1.2. It is.
例示的な実施形態13は、前記アルミニウム合金カプセルが、30μm~170μmの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 13 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy capsule includes a thickness of 30 μm to 170 μm.
例示的な実施形態14は、前記アルミニウム合金カプセルが、70μm~120μmの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 14 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy capsule includes a thickness of 70 μm to 120 μm.
例示的な実施形態15は、前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、110MPa~195MPaの極限引張強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 15 is the aluminum alloy capsule of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy is in the O temper, the aluminum alloy has an ultimate tensile strength of 110 MPa to 195 MPa.
例示的な実施形態16は、前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、0.2パーセントひずみで45MPa~85MPaの降伏強度を有する、任意の先行または後続の実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 16 provides the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy is in O-temperature, the aluminum alloy has a yield strength of 45 MPa to 85 MPa at 0.2 percent strain. It's a capsule.
例示的な実施形態17は、前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、少なくとも10パーセントの総伸びを有する、任意の先行する実施形態のアルミニウム合金カプセルである。 Exemplary embodiment 17 is the aluminum alloy capsule of any preceding embodiment, wherein when the aluminum alloy is in the O temper, the aluminum alloy has a total elongation of at least 10 percent.
例示的な実施形態18は、アルミニウム合金製品を製造する方法であって、再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、合金元素を前記液体金属に添加して改質液体金属を形成することであって、前記合金元素はマンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、前記改質液体金属を形成することと、前記改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することであって、前記改質液体金属は少なくとも50重量パーセントの再生アルミニウムを含む、前記鋳造アルミニウム合金を形成することと、前記鋳造アルミニウム合金を加熱することと、前記鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、厚さ1.5mm~10mmを含む圧延製品を製造することと、前記圧延製品を冷間圧延して厚さ30μm~170μmのアルミニウム合金製品を製造することと、前記アルミニウム合金製品をアニーリングしてO調質製品を製造することとを含む、前記方法である。 Exemplary embodiment 18 is a method of manufacturing an aluminum alloy product comprising: melting recycled aluminum into a liquid metal; and adding alloying elements to the liquid metal to form a modified liquid metal. forming the modified liquid metal, wherein the alloying element includes at least one of manganese or magnesium; and casting the modified liquid metal to form a cast aluminum alloy. forming the cast aluminum alloy, wherein the liquid metal includes at least 50 weight percent recycled aluminum; heating the cast aluminum alloy; and hot rolling the cast aluminum alloy to a thickness of 1.5 mm to 1.5 mm. producing a rolled product with a thickness of 10 mm; cold rolling the rolled product to produce an aluminum alloy product with a thickness of 30 μm to 170 μm; and annealing the aluminum alloy product to produce an O-tempered product. The method includes:
例示的な実施形態19は、前記鋳造アルミニウム合金を加熱することが、前記鋳造アルミニウム合金を均質化することを含む、任意の先行または後続の実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 19 is the method of any preceding or subsequent embodiment, wherein heating the cast aluminum alloy includes homogenizing the cast aluminum alloy.
例示的な実施形態20は、前記冷間圧延工程中に複数のパスを行うことと、前記冷間圧延工程の前記複数のパスの間に前記アルミニウム合金製品をインターアニーリング(又は中間アニーリング)することとをさらに含む、任意の先行または後続の実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 20 includes performing multiple passes during the cold rolling process and inter-annealing the aluminum alloy product between the multiple passes of the cold rolling process. The method of any preceding or subsequent embodiment, further comprising:
例示的な実施形態21は、前記アニーリング工程の前に、前記製品がH18またはH19調質に加工される、任意の先行または後続実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 21 is the method of any preceding or subsequent embodiment, wherein, prior to the annealing step, the product is processed to an H18 or H19 temper.
例示的な実施形態22は、前記圧延製品を冷間圧延した後、前記アルミニウム合金製品を弱アルカリ性または酸性剤で洗浄することをさらに含む、任意の先行または後続実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 22 is the method of any preceding or subsequent embodiment further comprising cleaning the aluminum alloy product with a mildly alkaline or acidic agent after cold rolling the rolled product.
例示的な実施形態23は、前記改質液体金属が、少なくとも80重量パーセントの再生アルミニウムを含む、任意の先行または後続実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 23 is the method of any preceding or subsequent embodiment, wherein the modified liquid metal comprises at least 80 weight percent recycled aluminum.
例示的な実施形態24は、前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも1つを含む、任意の先行実施形態の方法である。 Exemplary embodiment 24 is the method of any preceding embodiment, wherein the recycled aluminum comprises at least one of manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, or post-consumer scrap aluminum.
例示的な実施形態25は、任意の先行する実施形態の方法に従って調製したアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 25 is an aluminum alloy product prepared according to the method of any preceding embodiment.
例示的な実施形態26は、前記アルミニウム合金製品が、3xxx系アルミニウム合金を含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 26 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy product comprises a 3xxx series aluminum alloy.
例示的な実施形態27は、前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、2.0パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 27 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product exhibits an ear development of less than 2.0 percent. .
例示的な実施形態28は、前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、1.5パーセント未満の耳発生を示す、先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 28 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy product exhibits less than 1.5 percent selvage when the aluminum alloy product is in the O temper.
例示的な実施形態29は、前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、1.0パーセント未満の耳発生を示す、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 29 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product exhibits less than 1.0 percent selvage. .
例示的な実施形態30は、前記アルミニウム合金製品が、70μm~120μmの厚さを含む、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 30 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein the aluminum alloy product includes a thickness of 70 μm to 120 μm.
例示的な実施形態31は、前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、110MPa~195MPaの極限引張強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 31 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product has an ultimate tensile strength of 110 MPa to 195 MPa.
例示的な実施形態32は、前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、0.2パーセントひずみで45MPa~85MPaの降伏強度を有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 32 provides that the aluminum alloy of any preceding or subsequent embodiment has a yield strength of 45 MPa to 85 MPa at 0.2 percent strain when the aluminum alloy is in O-temperature. It is a product.
例示的な実施形態33は、前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、少なくとも10%の総伸びを有する、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 33 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product has a total elongation of at least 10%.
例示的な実施形態34は、前記アルミニウム合金製品が包装に使用される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 34 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment where said aluminum alloy product is used for packaging.
例示的な実施形態35は、前記アルミニウム合金製品が飲料の調整用の包装に使用される、任意の先行または後続実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 35 is the aluminum alloy product of any preceding or subsequent embodiment, wherein said aluminum alloy product is used for packaging for the preparation of a beverage.
例示的な実施形態36は、前記アルミニウム合金製品が飲料カプセルである、任意の先行実施形態のアルミニウム合金製品である。 Exemplary embodiment 36 is the aluminum alloy product of any preceding embodiment, wherein the aluminum alloy product is a beverage capsule.
上記で引用したすべての特許、刊行物、及び抄録は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的の達成において記載されてきた。これらの実施形態は、本発明の原理を例示するに過ぎないことを認識されたい。それらの多数の修正形態及び適合形態は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。 All patents, publications, and abstracts cited above are incorporated herein by reference in their entirety. Various embodiments of the invention have been described in accomplishing various objectives of the invention. It should be recognized that these embodiments are merely illustrative of the principles of the invention. Numerous modifications and adaptations thereof will be readily apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.
上記で引用したすべての特許、刊行物、及び抄録は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本発明の様々な実施形態は、本発明の様々な目的の達成において記載されてきた。これらの実施形態は、本発明の原理を例示するに過ぎないことを認識されたい。それらの多数の修正形態及び適合形態は、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者には容易に明らかであろう。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
(態様1)
ドーム型の本体であって、前記本体から外側に延びるリップを含む前記本体と、
前記リップで固定されたカバーと、
を含む、アルミニウム合金カプセルであって、
前記本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定し、前記カバーは、前記カプセルが使用できるようになるまで前記物質を前記本体内に密封するために、前記本体の前記リップの周りにシールを形成し、
前記本体及び前記カバーの少なくとも一方は、3xxx系アルミニウム合金を含む、
前記アルミニウム合金カプセル。
(態様2)
前記3xxx系アルミニウム合金が、AA3104を含む、態様1に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様3)
前記3xxx系アルミニウム合金が、AA3105を含む、態様1に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様4)
前記3xxx系アルミニウム合金が、少なくとも50重量パーセントの再生アルミニウムを含む、態様1~3のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様5)
前記3xxx系アルミニウム合金が、少なくとも80重量パーセントの再生アルミニウムを含む、態様1~4のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様6)
前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも1つを含む、態様4または5に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様7)
前記3xxx系アルミニウム合金が、マンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、態様1~6のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様8)
前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質合金を製造するように加工される、態様1~7のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様9)
前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質において2.0パーセント未満の耳発生を示す、態様8に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様10)
前記3xxx系アルミニウム合金が、0.5~1.5の間のテクスチャ成分(Cube+Goss)/(Brass+S+Cu)の比を示す、態様9に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様11)
前記3xxx系アルミニウム合金が、O調質において1.5パーセント未満の耳発生を示す、態様8に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様12)
前記3xxx系アルミニウム合金が、0.8~1.2の間のテクスチャ成分(Cube+Goss)/(Brass+S+Cu)の比を示す、態様11に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様13)
前記アルミニウム合金カプセルが、30μm~170μmの厚さを含む、態様1~12のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様14)
前記アルミニウム合金カプセルが、70μm~120μmの厚さを含む、態様1~13のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様15)
前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、110MPa~195MPaの極限引張強度を有する、態様1~14のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様16)
前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、0.2%ひずみで45MPa~85MPaの降伏強度を有する、態様1~15のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様17)
前記アルミニウム合金がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金は、少なくとも13パーセントの総伸びを有する、態様1~16のいずれか一項に記載のアルミニウム合金カプセル。
(態様18)
アルミニウム合金製品を製造する方法であって、
再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、
前記液体金属に合金元素を添加して改質液体金属を形成することであって、前記合金元素はマンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、前記改質液体金属を形成することと、
前記改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することであって、前記改質液体金属は少なくとも50重量パーセントの再生アルミニウムを含む、前記鋳造アルミニウム合金を形成することと、
前記鋳造アルミニウム合金を加熱することと、
前記鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、1.5mm~10mmの厚さを含む圧延製品を製造することと、
前記圧延製品を冷間圧延して、30μm~170μmの厚さを含むアルミニウム合金製品を製造することと、
前記アルミニウム合金製品をアニーリングして、O調質製品を製造することと、
を含む前記方法。
(態様19)
前記鋳造アルミニウム合金を加熱することが、前記鋳造アルミニウム合金を均質化することを含む、態様18に記載の方法。
(態様20)
前記冷間圧延工程中に複数のパスを実行することと、
前記冷間圧延工程の前記複数のパスの間に前記アルミニウム合金製品をインターアニーリングすることと、
をさらに含む、態様18または19に記載の方法。
(態様21)
前記アニーリング工程の前に、前記製品が、H18またはH19調質に加工される、態様20に記載の方法。
(態様22)
前記圧延製品を冷間圧延した後、前記アルミニウム合金製品を弱アルカリ性または酸性剤で洗浄することをさらに含む、態様18~21のいずれか一項に記載の方法。
(態様23)
前記改質液体金属が、少なくとも80重量パーセントの再生アルミニウムを含む、態様18~22のいずれか一項に記載の方法。
(態様24)
前記再生アルミニウムが、製造工程スクラップ、製造後スクラップ、またはポストコンシューマスクラップのアルミニウムのうちの少なくとも1つを含む、態様18~23のいずれか一項に記載の方法。
(態様25)
態様18~24のいずれか一項に記載の方法に従って調製したアルミニウム合金製品。
(態様26)
前記アルミニウム合金製品が、3xxx系アルミニウム合金を含む、態様25に記載のアルミニウム合金製品。
(態様27)
前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、3.0パーセント未満の耳発生を示す、態様25または26に記載のアルミニウム合金製品。
(態様28)
前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、1.0パーセント未満の耳発生を示す、態様25~27のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様29)
前記アルミニウム合金製品が、70μmから120μmの厚さを含む、態様25~28のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様30)
前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、110MPa~195MPaの極限引張強度を有する、態様25~29のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様31)
前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、0.2%ひずみで45MPa~85MPaの降伏強度を有する、態様25~30のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様32)
前記アルミニウム合金製品がO調質にあるとき、前記アルミニウム合金製品は、少なくとも13パーセントの総伸びを有する、態様25~31のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様33)
前記アルミニウム合金製品が包装に使用される、態様25~32のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様34)
前記アルミニウム合金製品が飲料を調製するための包装である、態様25~33のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
(態様35)
前記アルミニウム合金製品が飲料カプセルである、態様25~34のいずれか一項に記載のアルミニウム合金製品。
All patents, publications, and abstracts cited above are incorporated herein by reference in their entirety. Various embodiments of the invention have been described in accomplishing various objectives of the invention. It should be recognized that these embodiments are merely illustrative of the principles of the invention. Numerous modifications and adaptations thereof will be readily apparent to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.
The disclosure herein may include the following aspects.
(Aspect 1)
a dome-shaped body including a lip extending outwardly from the body;
a cover fixed by the lip;
An aluminum alloy capsule comprising:
The body defines a cavity configured to contain a substance for preparing a beverage, and the cover seals the substance within the body until the capsule is ready for use. forming a seal around the lip of the
At least one of the main body and the cover includes a 3xxx aluminum alloy.
The aluminum alloy capsule.
(Aspect 2)
The aluminum alloy capsule according to aspect 1, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises AA3104.
(Aspect 3)
The aluminum alloy capsule according to aspect 1, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises AA3105.
(Aspect 4)
The aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 3, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises at least 50 weight percent recycled aluminum.
(Aspect 5)
Aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 4, wherein the 3xxx series aluminum alloy comprises at least 80 weight percent recycled aluminum.
(Aspect 6)
6. The aluminum alloy capsule according to aspect 4 or 5, wherein the recycled aluminum comprises at least one of manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, or post-consumer scrap aluminum.
(Aspect 7)
The aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 6, wherein the 3xxx series aluminum alloy contains at least one of manganese and magnesium.
(Aspect 8)
The aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 7, wherein the 3xxx series aluminum alloy is processed to produce an O-tempered alloy.
(Aspect 9)
9. The aluminum alloy capsule according to aspect 8, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits less than 2.0 percent selvage in O temper.
(Aspect 10)
10. Aluminum alloy capsule according to embodiment 9, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits a ratio of texture components (Cube+Goss)/(Brass+S+Cu) between 0.5 and 1.5.
(Aspect 11)
9. The aluminum alloy capsule of aspect 8, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits less than 1.5 percent selvage upon O tempering.
(Aspect 12)
12. Aluminum alloy capsule according to aspect 11, wherein the 3xxx series aluminum alloy exhibits a ratio of texture components (Cube+Goss)/(Brass+S+Cu) between 0.8 and 1.2.
(Aspect 13)
Aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 12, wherein the aluminum alloy capsule comprises a thickness of 30 μm to 170 μm.
(Aspect 14)
Aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 13, wherein the aluminum alloy capsule comprises a thickness of 70 μm to 120 μm.
(Aspect 15)
The aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 14, wherein the aluminum alloy has an ultimate tensile strength of 110 MPa to 195 MPa when the aluminum alloy is O-tempered.
(Aspect 16)
The aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 15, wherein the aluminum alloy has a yield strength of 45 MPa to 85 MPa at 0.2% strain when the aluminum alloy is in O-temperature.
(Aspect 17)
17. An aluminum alloy capsule according to any one of aspects 1 to 16, wherein when the aluminum alloy is in the O temper, the aluminum alloy has a total elongation of at least 13 percent.
(Aspect 18)
A method of manufacturing an aluminum alloy product, the method comprising:
melting recycled aluminum into liquid metal;
forming a modified liquid metal by adding an alloying element to the liquid metal, the alloying element containing at least one of manganese or magnesium;
casting the modified liquid metal to form a cast aluminum alloy, the modified liquid metal comprising at least 50 weight percent recycled aluminum;
heating the cast aluminum alloy;
hot rolling the cast aluminum alloy to produce a rolled product having a thickness of 1.5 mm to 10 mm;
cold rolling the rolled product to produce an aluminum alloy product having a thickness of 30 μm to 170 μm;
annealing the aluminum alloy product to produce an O-tempered product;
The method comprising:
(Aspect 19)
19. The method of aspect 18, wherein heating the cast aluminum alloy includes homogenizing the cast aluminum alloy.
(Aspect 20)
performing multiple passes during the cold rolling process;
interannealing the aluminum alloy product between the plurality of passes of the cold rolling process;
20. The method according to aspect 18 or 19, further comprising:
(Aspect 21)
21. A method according to aspect 20, wherein, before the annealing step, the product is processed to an H18 or H19 temper.
(Aspect 22)
22. The method according to any one of aspects 18 to 21, further comprising washing the aluminum alloy product with a weakly alkaline or acidic agent after cold rolling the rolled product.
(Aspect 23)
23. The method of any one of aspects 18-22, wherein the modified liquid metal comprises at least 80 weight percent recycled aluminum.
(Aspect 24)
24. The method of any one of aspects 18-23, wherein the recycled aluminum comprises at least one of manufacturing process scrap, post-manufacturing scrap, or post-consumer scrap aluminum.
(Aspect 25)
An aluminum alloy product prepared according to the method according to any one of aspects 18-24.
(Aspect 26)
The aluminum alloy product according to aspect 25, wherein the aluminum alloy product includes a 3xxx series aluminum alloy.
(Aspect 27)
27. The aluminum alloy product of aspect 25 or 26, wherein the aluminum alloy product exhibits less than 3.0 percent selvage when the aluminum alloy product is in the O temper.
(Aspect 28)
28. The aluminum alloy product of any one of aspects 25-27, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product exhibits less than 1.0 percent selvage.
(Aspect 29)
29. An aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 28, wherein the aluminum alloy product comprises a thickness of 70 μm to 120 μm.
(Aspect 30)
30. The aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 29, wherein when the aluminum alloy product is in O-temperature, the aluminum alloy product has an ultimate tensile strength of 110 MPa to 195 MPa.
(Aspect 31)
31. The aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 30, wherein the aluminum alloy product has a yield strength of 45 MPa to 85 MPa at 0.2% strain when the aluminum alloy product is in O-temperature.
(Aspect 32)
32. An aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 31, wherein when the aluminum alloy product is in the O temper, the aluminum alloy product has a total elongation of at least 13 percent.
(Aspect 33)
33. An aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 32, wherein the aluminum alloy product is used for packaging.
(Aspect 34)
An aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 33, wherein the aluminum alloy product is a packaging for preparing a beverage.
(Aspect 35)
35. The aluminum alloy product according to any one of aspects 25 to 34, wherein the aluminum alloy product is a beverage capsule.
Claims (35)
前記リップで固定されたカバーと、
を含む、アルミニウム合金カプセルであって、
前記本体は、飲料を調製するための物質を含むように構成された空洞を画定し、前記カバーは、前記カプセルが使用できるようになるまで前記物質を前記本体内に密封するために、前記本体の前記リップの周りにシールを形成し、
前記本体及び前記カバーの少なくとも一方は、3xxx系アルミニウム合金を含む、
前記アルミニウム合金カプセル。 a dome-shaped body including a lip extending outwardly from the body;
a cover fixed by the lip;
An aluminum alloy capsule comprising:
The body defines a cavity configured to contain a substance for preparing a beverage, and the cover seals the substance within the body until the capsule is ready for use. forming a seal around the lip of the
At least one of the main body and the cover includes a 3xxx aluminum alloy.
The aluminum alloy capsule.
再生アルミニウムを溶かして液体金属にすることと、
前記液体金属に合金元素を添加して改質液体金属を形成することであって、前記合金元素はマンガンまたはマグネシウムの少なくとも一方を含む、前記改質液体金属を形成することと、
前記改質液体金属を鋳造して鋳造アルミニウム合金を形成することであって、前記改質液体金属は少なくとも50重量パーセントの再生アルミニウムを含む、前記鋳造アルミニウム合金を形成することと、
前記鋳造アルミニウム合金を加熱することと、
前記鋳造アルミニウム合金を熱間圧延して、1.5mm~10mmの厚さを含む圧延製品を製造することと、
前記圧延製品を冷間圧延して、30μm~170μmの厚さを含むアルミニウム合金製品を製造することと、
前記アルミニウム合金製品をアニーリングして、O調質製品を製造することと、
を含む前記方法。 A method of manufacturing an aluminum alloy product, the method comprising:
melting recycled aluminum into liquid metal;
forming a modified liquid metal by adding an alloying element to the liquid metal, the alloying element containing at least one of manganese or magnesium;
casting the modified liquid metal to form a cast aluminum alloy, the modified liquid metal comprising at least 50 weight percent recycled aluminum;
heating the cast aluminum alloy;
hot rolling the cast aluminum alloy to produce a rolled product having a thickness of 1.5 mm to 10 mm;
cold rolling the rolled product to produce an aluminum alloy product having a thickness of 30 μm to 170 μm;
annealing the aluminum alloy product to produce an O-tempered product;
The method comprising:
前記冷間圧延工程の前記複数のパスの間に前記アルミニウム合金製品をインターアニーリングすることと、
をさらに含む、請求項18または19に記載の方法。 performing multiple passes during the cold rolling process;
interannealing the aluminum alloy product between the plurality of passes of the cold rolling process;
20. The method of claim 18 or 19, further comprising:
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