NO153340B - Fremgangsmaate for fremstilling av et baand av en al/mg/mn-legering. - Google Patents

Abstract

FREMGANGSMÅTE FOR FREMSTILLING AV ET BAND AV EN Al/Mg/Mn-LEGERING.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstilling av et bånd av en aluminiumlegering egnet for frem-

stilling av dyptrukne og avtynnede bokskropper såvel som bokslokk, og det særegne med fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er at

a) en smelte fremstilles av en aluminiumlegering som ved siden av vanlige forurensninger inneholder i vekt% 0,1 - 0,9 %

jern, 0,1 - 1,0 % silisium, 0,05 - 0,4 % kobber og 0 - 0,2 % titan og som vesentlige bestanddeler 0,4 - 1,0 %

mangan og 1,3 - 2,5 % magnesium, idet totalinnholdet av magnesium og mangan utgjør mellom 2,0 og 3,3 % og forholdet mellom magnesium og mangan ligger mellom 1,4:1 og 4,4:1,

b) smeiten utstøpes kontinuerlig til et bånd ved hjelp _av en båndstøpemaskin slik at kornstørrelsen henholdsvis den--drittarmavstanden i området ved støpebåndoverflaten ligger

mellom 2 og 25 mikrometer, foretrukket mellom 5 og 15

mikrometer og i området ved midten av støpebåndet mellom 2t) og 120 mikrometer, foretrukket mellom 50 og 80

mikrometer, idet støpebåndet etter begynnende størkning holdes i 2 til 45 minutter ved en temperatur mellom 400°C og likvidustemperaturen for legeringen,

c) støpebåndet nedvalses kontinuerlig i varm tilstand ved reduksjonsgrad på minst 70 %, hvorved varmvalse-utgangs-temperaturen ligger mellom 300°C, og solidus-

temperaturen for legeringen og temperaturen ved valseenden utgjør minst 280°C,

d) det varmvalsede bånd oppvikles varmt og avkjøles til om-

trent romtemperatur i rolig luft, og

e) det avkjølte varmvalsebånd koldvalses til sluttykkelse.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av

patentkravene.

Beholdere av aluminium for næringsmidler og flytende varer fremstilles siden omtrent 1960 med godt resultat. Under begrepet "beholdere" forstås her alle produkter av aluminium-blikk som er formet for å romme et fyllgods, f.eks. bokser for kullsyreholdige flytende Varer, vakuumbokser, tilbehør såvel som beholderdeler samt fullstendig fjernbare lokk og oppriv-ningsring-lokk. Begrepet "boks" vedrører en fullstendig lukket, overfor indre og ytre trykk motstandsdyktig beholder, f.eks. vakuumbokser og bokser for flytende varer.

Opprinnelig ble bare bokslokkene fremstilt av aluminium og betegnet som "myke lokk" (soft tops). Disse lokk hadde ennå

ingen trekk tilsvarende en bokslukking som var lett å åpne

og ble fremstilt av legeringen AA 5086. Innføringen av lokket med egenskapene til en bokslukking som var lett å åpne, tilsvarende f.eks. lokket med avtrekksringen, krevet anvendelse av lettere formbare legeringer som AA 5182, 5082 og 5052. De oftest anvendte legeringer 5082 og 5182 fremviste et høyt

magnesiuminnhold (4,0 - 5,0 % magnesium) og var derfor forholdsvis hårde i sammenligning med de legeringer som ble anvendt for bokskroppene. Legeringen 5052 ble i første rekke anvendt for i flere trinn dyptrukne, ikke under trykk stående beholdere, da den for de fleste anvendelsesområder for bokser ikke fremviste tilstrekkelig høy styrke.

Kort etter innføringen av aluminium-bokslokkene ble det også innført aluminium-bokskropper. Aluminium-bokskropper ble til å begynne med fremstilt som deler av tredelte bokser, som tilsvarende for de tidligere anvendte "hermetikkbokser". Tredelte bokser består av to ender og et sylindrisk formet og med en fals forsynte bokskropper. Ved bokser for flytende varer har etterhvert den nyutviklede, todelte boks fortrengt den tredelte boks. Todelte bokser består av et lokk'og et falsløst bokslegeme med integrert tildannet bunn. Bokskropper av todelte bokser ble tildannet i flere trinn ved dyptrekking og avtynning. I.US patentskrift 3.402.591 er det beskrevet en innretning for fremstilling av dyptrukne og avtynnede bokser. Ved dyptrekning og avtynning tildannes bokskroppen av et sirkulært blikk-stykke, som i et første skritt trekkes til et emne. Sideveggen blir så forlenget og avtynnet idet emnet gjennomløper en serie trekkringer med avtagende boringer. Trekkringene fører til en avtynningsvirkning, hvorved sideveggen trekkes i leng-den hvorved det blir mulig med fremstilling av en bokskropp hvor sideveggen er tynnere enn bunnen. For fremstilling av bokskropper for -todelte bokser anvendes oftest legeringen AA 3004 da denne fremviser tilstrekkelig gode deformasjons-,

styrke- og verktøyslitasjeegenskaper for dyptreknings- og avtynningsprosessen. Disse egenskaper er en funksjon av det

lave innhold i legeringen av magnesium A 0,3 - 1,8 %) og mangan (1,0 - 1,5

Ulempen med den hittil anvendte legering AA 3004 ligger deri at den for oppnåelse av de ønskede sluttegenskaper krever en langvarig barreglødning eller homogenisering ved høy temperatur. Konvensjonell barreglødning er imidlertid en av de stør-ste omkostningsfaktorer ved blikkfremstillingen. Videre er støpehastigheten for legeringen 3004 relativt liten og ved ukyndig støping viser legeringen en tendens til dannelse av grove primærsegregasjoner.

Det er tidligere også for anvendelsen for bokskropper tatt i betraktning andre legeringer enn legeringen AA 3004. Disse legeringer kan oppfylle rimelige krav til deformasjonsevne ved dyptrekning og avtynning men ble dog på grunn av deres dårlige styrke ved økonomiske ma-terialtykkelser forkastet.

De ovenfor beskrevne, konvensjonelle legeringer for bokslokk og bokskropper avviker med hensyn til deres sammensetning tydelig fra Tiverandre, som det fremgår av den etterfølgende tabell I. De oppførte tallverdier er alle vekt%, som ellers anvendt i hele den foreliggende fremstilling. I den utstrekning det ikke foreligger noen prosentangivelser-utgjør de i tabell I angitte vektprosentverdier maksimalverdier. Beteg-nelsen AA og de tilhørende tall-angivelser henføres til klassi-fiseringssystemet til Aluminium Association. CS42 betegner en av selskapet Alcan utviklet og i det etterfølgende nærmere beskrevet legering for bokslokk og opprivningsringer.

Det har vært foretatt store anstrengelser, både for økonomisk utnyttelse av energi og råstoffer og også med hensyn til de spesielle problemer innenfor industrien for flytende varer med hensyn til resirkulasjon av avfall. Dette kunne føre til oppbygging av et totalt resirkuleringsprogram innenfor aluminiumboks-industrien og som gikk ut på 1) oppsamling og tilbakeføring av brukte, tomme aluminiumbokser for flytende varer, og

2) fornyelse av aluminiumet i brukte bokser for fremstilling

av nye bokser.

Ved de ferdige bokser er lokk og bokskropp forbundet praktisk uadskillelig fra hverandre, slik at et økonomisk resirkulasjons-system krever anvendelse av hele boksen. Som følge derav avviker sammensetningen av smeiten av resirkulerte bokser betraktelig fra sammensetningene av de konvensjonelle legeringer for henholdsvis lokk og bokskropp. I det følgende betegnes legeringer og bånd for fremstilling av bokskropper som boks-legeringer henholdsvis boksbånd og legeringer og bånd for fremstilling av lokk som lokklegeringer henholdsvis lokkbånd.

Vil' man fra smeiten av resirkulerte bokser på nytt erholde de opprinnelige legeringssammensetninger, må det tilsettes betrakte-lige mengder av primær-henholdsvis ren-aluminium for å oppnå

en konvensjonell bokslegering. Tilsvarende må ennå større mengder av primæraluminium tilsettes for fornyet fremstilling av en konvensjonell lokklegering.

Det ville følgelig være fordelaktig.om man for lokk og bokskropp kunne anvende en aluminiumlegering med den samme sammensetning, slik at det ved fornyet sammensmelting av disse bokser ikke lenger var nødvendig med noen tilpassing av Legeringssammensetningen. Denne fordel ble erkjent av Setzer et al. og beskrevet i US patentskrift 3.787.248, hvor det foreslås å fremstille både lokk og bokskropper av en legering av type AA 3004, hvorved det for lokk oppnås en nødvendig deformerbar-het ved en varmebehandling. Den av Setzer et al. foreslåtte fremgangsmåte krever et opphold ved høy temperatur etter koldvalsingen. Utover dette ville de av Setzer et al. foreslåtte legeringssammensetninger ha til følge en sammensetning av smeiten, som ville skille seg tydelig fra en smelte av konvensjonelle, todelte bokser med forskjelligartet boks- og lokklegering.

Den oppgave som ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av et bånd som var like godt egnet til fremstilling av både dyptrukne og avtynnede bokskropper såvel som lokk av en eneste aluminiumlegering, som muliggjorde fornyet anvendelse av brukte aluminiumbokser og boksdeler ved nedsmelting av disse og tilpassing av smeiten til den ønskede sammensetning på økonomisk måte.

Det har vist seg spesielt fordelaktig å støpe smeiten ut til

et bånd slik at kornstørrelsen henholdsvis dendrittarmavstanden i området for støpebåndoverflaten ligger mellom 2 og 25 mikrometer, foretrukket mellom 5 og 15 mikrometer, og i området for midten av støpebåndet mellom 20 og 120 mikrometer, foretrukket mellom 50 og 80 mikrometer.

De ovennevnte kornstørrelser henholdsvis dendrittarmavstander oppnås på fordelaktig måte ved at støpebåndet etter begynnende størkning holdes i 2 til 15 minutter på en temperatur mellom 400°C og likvidustemperaturen for legeringen, idet det likeledes har vist seg fordelaktig å holde støpebåndet etter begynnende 'Størkning under de første 15 til 50 sekunder på en temperatur mellom 500°C og likvidustemperaturen" for legeringen.

Ved en fordelaktig gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen utgjør start temperaturen for varmvalsingen

minst 440°C og foretrukket minst 490°C.

Tykkelsen av støpebåndet ligger fordelaktig mellom 10 og 25 mm og foretrukket mellom 12 og 20 mm.

En spesielt ved fremstilling av lokkbånd fordelaktig gjennom-føring av koldvalsingen til sluttykkelsen består deri at

1) varmvalsebåndet koldvalses i en første trinnrekke til en mellomtykkelse, 2) det til mellomtykkelsen koldvalsede bånd underkastes en kortvarig mellomglødning med en temperatur mellom 350 og 500°C i en maksimal, av oppvarmings-, gløde- og avkjøl-ingstid sammensatt tidsperiode på 90 sekunder, og 3) det i kort tid glødede bånd koldvalses til sluttykkelsen.

Ved dette har det vist seg spesielt fordelaktig å gjennomføre koldvalsingen av varmvalsebåndet til mellomtykkelsen med en tykkelsereduksjon på minst 50 %, foretrukket minst 65 %, og koLdvalsing av det i kort tid glødede bånd til sluttykkelse med en tykkelsesreduksjon på maksimalt 75 %, foretrukket 40 - 6 0 %.

Det har videre vist seg fordelaktig å begrense oppvarmingstiden for den korte mellomglødning til maksimalt 30 sekunder og avkjølingstiden etter den korte mellomglødning til omtrent romtemperatur til maksimalt 25 sekunder.

Smeiten som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kan være sammensatt av minst 40 % aluminiumavfallsmetall.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og dens fordeler spesielt ved den fornyede anvendelse av aluminiumavfallsmetall oppnåelige fordeler forklares nærmere i det følgende og illus-treres ved hjelp av grafiske fremstillinger: Fig. 1 er et flytskjema for å illustrere fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen som en del av et resirkula-sjonssystem. Fig. 2 viser forholdet mellom strekkgrense og kold-deformasjonsgrad ved koldstørkningen av legeringen som anvendes ved oppfinnelsen og to sammenligningslegeringer. Fig. 3 viser en grafisk fremstilling av endringene av de mekaniske egenskaper ved legeringen som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen og en sam-menligningslegering ved den termiske behandling.

Fremgangsmåten med smelting av forskjellige avfallstyper, tilnærmingen av smeiten til en ønsket sammensetning, støp-ingen av smeiten, fremstillingen av båndmaterial og fremstillingen av beholdere utgjør i henhold til fig. 1 et lukket kretsløpsystem, hvor det ved fremstillingsprosessen frembragte avfall resirkuleres og på nytt stilles til disposisjon som råmaterial for prosessen. Det ved fremgangsmåten anvendte avfall inneholder avfall fra fremstillingen av båndmaterial (båndavfall), avfall fra fremstilling av bokser (boksavfall) og avfall i form av brukte bokser.

Med avfall fra forbrukere forstås produktet av aluminiumlegeringer, spesielt bokser, som kan være forsynt med trykk, og som ellers kan være overtrukket eller forurenset på annen måte og deretter solgt og brukt.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er spesielt til-passet anvendelse av aluminiumboksavfall. Foretrukket gjen-vinnes bokser i ren form, fri for smuss, plastandeler, glass og andre forurensninger. Bokskroppene av denne type er uløs-bart forbundet med lokkene. Under gjenvinning av avfalls-bokser blir derfor hele-boksen' nedpresset, flatklemt, sammen-ballet eller på annen måte bragt i en kompakt form. Boksene blir deretter oppdelt i vanlige møller, hammermøller, mot-løpende kniver etc. til foretrukket voluminøst opptredende stykker med størrelse omtrent 2,5 til 4 cm. Det oppdelte aluminiumavf all befris ved hje.lp av magnetiske separasjons-metoder for deler av jern og stål og blir ved hjelp av sentri-fugalseparatorer befridd for papir og andre lette stoffer.

Det rensede avfall blir deretter innført i en lakk-oppbrennings-ovn. En passende lakkoppbrenningsovn er en ovn hvori avfallet i nærvær av varm luft transporteres gjennom en roterende tunnel. En annen mulighet frembyr en lakkoppbrenningsovn hvor det oppdelte avfall innføres i en kurv med 15 til 25 cm dybde av rustfritt stål. For forbrenning av organiske stoffer som plastbelegg på næringsmiddelbeholdere og bokser for flytende varer såvel som påmalte eller påtrykkede etiketter som inneholder pigmenter som f.eks. titandioksyd blåses varm luft gjennom kurven.

Ovnstemperaturen velges fortrinnsvis slik at temperaturen for avfallet kommer opp i pyrolysetemperaturen for de organiske belegningsmaterialer. Temperaturen må være tilstrekkelig høy, vanligvis omtrent 480 til 540°C for at alle organiske belegningsmaterialer skal pyrolysere uten at raetallavfallet oksyderes.. Det avfall som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse om-fatter aluminiumlegeringsmaterial som båndavfall, boksavfall og avfall fra forbrukere, som opparbeides som ovenfor beskrevet. En større del av avfallet fra forbrukere består av aluminiumbokser som vanligvis inneholder 25 vekt% bokslokk av legeringen AA 5182 og 75 vektSs bokskropper av legeringen AA 4004. Sammensetningen av disse legeringer såvel som de ved fornyet smelting av disse legeringer erholdte sammensetninger er beskrevet nedenfor i tabell II. Båndavfall inneholder avfall fra støpebåndet såvel fra de i et valseverk gjennomførte til-skjæringsoperasjoner som f.eks. kantskjæringen av det valsede bånd. Den opprinnelige smeltesammensetning, som erholdes fra

- et typisk båndavfall, består av omtrent 88 % av legeringen AA 3004 og 12 % av legeringen CS42. CS42 som er en annen

ved fremstilling av lokk anvendt legering med høyt magnesiuminnhold, er beskrevet nærmere i den etterfølgende tabell III.

Det ved oppfinnelsen anvendte avfall kan også inneholde avfall som fremkommer ved fremstilling av beholdere og beholderdeler som f.eks.'bokslokk og bokskropper. Boksavfall oppnås f.eks. ved kassering under produksjonsprosessen. Det ved oppfinnelsen anvendte avfall kan også inneholde aluminiummaterialer som inneholder elementer med blandkrystall-hårdhetsvirkning og selvfølgelig også båndavfall, boksavfall og avfall fra forbrukere av angjeldende legering.

Det avfall som skal resirkuleres tildannes i en ovn, som f.eks. beskrevet i US patentskrift 969.253, til en smelte. Utgangs-smelten endrer seg naturligvis med hensyn til sin sammensetning tilsvarende sammensetningene og mengdene av de forskjellige i ovnen innførte avfallstyper. Ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen tilpasses smeiten slik at sammensetningen kommer til å ligge innenfor de følgende verdier:

De ovenfor oppførte verdier utgjør de mest omfattende områder såvel som de foretrukne områder for sammensetningen av legeringen som anvendes ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen. Sammensetningen av legeringen kan variere innenfor de angitte områder men områdene er i seg selv kritiske, spesielt for hoved-legeringselementene magnesium og mangan. Magnesium og mangan bevirker sammen ved sin forekomst i fast løsning en blandkrystall-hårdhetsvirkning i legeringen. Det er derfor vesentlig at konsentrasjonen av disse elementer beveger seg innenfor de angitte områder, videre at forholdet mellom magnesium og mangan har en verdi mellom 1,4:1 og 4,4:1 og at total innholdet av magnesium og mangan ligger mellom 2,0 og 3,3 %. Ytterligere sporelement, som kan ventes som forurensninger ved resirkule-r ingsprosesser, er i den foreliggende leger ingssamniensetning tillatt opptil en viss grense, således krom opptil 0,1 %, sink

opptil 0,25 % og andre bestanddeler enkeltvis opptil 0,5 %

og til sammen opptil 0,2 %.

Kobber og jern foreligger i den foreliggende sammensetning

som følge av deres uunngåelige nærvær i avfall fra forbrukerne. Nærvær av kobber i et innhold på mellom 0,05 og 0,4 % bringer en forbedring med hensyn til fremkomst av mindre mengder deler som må kasseres og bevirker ytterligere en styrkeforbedring i leger.ingen.

For å oppnå de angitte områder henholdsvis de foretrukne områder i sammensetningen av den foreliggende legering, kan det være nødvendig å tilpasse smeiten, f.eks. ved en tilsetning av magnesium eller mangan, eller å tilsette ulegert aluminium til smeiten for å fortynne overskudd av legeringselementer.

Den energi som totalt kreves for fremstilling av ulegert primæraluminium fra de vanlige råstoffer ligger omtrent 20 ganger høyere enn den energimengde som er nødvendig for smelting av aluminiumavfall. Det kan følgelig spares betrakte-lige energimengder og omkostninger når den for fremstilling av en ønsket legering nødvendige mengde av primæraluminium holdes så lav som mulig. Foreligger det et overskudd av magnesium kan magnesiuminnholdet i smeiten også reduseres ved gjennombobling av den smeltede legering med klor, hvorved det uoppløselige magnesiumklorid som.dannes fjernes sammen med slagget. På grunn av magnesiumtapet fra smeiten og på grunn av risikoen for omgivelsene ved arbeidet med klor er ikke denne fremgangsmåte selvfølgelig ubetinget ønskelig.

Tilpassingen av smeiten kan også skje ved tilsetning av lavere legert aluminium, hvori legeringselementene er tilstede i tilsvarende forhold for fortynning av overskuddselementene.

Tabell II viser sammensetningen av legeringen AA 3004 og 5182 såvel som den støkiometriske sineltesammensetning som resulterer ved sammensmelting av typisk forbrukeravfall fra bokser av de nevnte legeringer.

I tallet 1,5 % magnesium i den med "smelte" overskrevne spalte er det tatt hensyn til et magnesiumtap på 0,3 % som følge av magnesiumoksydasjonen under nedsmeltingen. De i tabellen med "primærfaktor" overskrevne tallverdier utgjør de mengder av primært eller rent aluminium som må tilsettes for å senke innholdet av hvert element til den nominelle sammensetning av AA 3004, 5182 eller den foreliggende legering. Den nominelle sammensetning av den foreliggende legering, som den anvendes i henhold til beskrivelsen og i eksemplene, er den følgende:

Da de for elementene i legeringene AA 3004 og 5182 angitte innhold med unntagelse av mangan og magnesium utgjør maksimalverdier, er for hver legering den største angitte primærfaktor bestemmende.

Således viser tabell II at en mengde rent aluminium tilsvarende 40 % av smeltevekten må tilsettes når innholdet av magnesium i smeiten skal senkes til den typiske 0,9 % for AA 3004. På lignende måte må en mengde rent aluminium tilsvarende 70 % av smeltevekten tilsettes når innholdet av mangan i smeiten skal senkes til den typiske 0,25 % for AA 5.182. På den annen side er bare 18 % rent aluminium nødvendig for å senke manganinnholdet i smeiten ned på nominalverdien for legeringen som skal anvendes ved fremgangsmåten i henhold til.oppfinnelsen.

Tabell III viser de samme forhold med hensyn til båndavfall med en andel på 88 % AA 3 004' og 12 % CS4 2.-

Etter tabell III ville det således være nødvendig med 26 % primæraluminium for å nedsette magnesiuminnholdet i smeiten til den for AA 3004 typiske verdi på 0,9 %. Likeledes ville det være nødvendig med 73 % primæraluminium for å bringe manganinnholdet i smeiten på verdien 0,25 X i henhold til CS42 sammensetningen. På den annen side ville det bare trenges 23 % primæraluminium for å nedsette manganinnholdet i smeiten til det nominelle innhold ved den foreliggende legering.

Av tabellene II og III fremgår det at det ved sammensetningen

i henhold til den foreliggende legering for oppberedning av smeiten ville trenges mindre enn 25 % ulegert aluminium. Deter altså nødvendig med en mindre mengde primæraluminium enn for fremstilling av en hvilken som helst annen kjent beholder-legering.

Tabellene viser også at typen av avfall i smeiten har en inn-virkning på den for oppnåelse av en ønsket smeltesammensetning nødvendig mengde av primærmetall. Den foreliggende legeringssammensetning kan, i avhengighet av arten av det til smeltesystemet tilførte avfall, også oppnås ved anvendelse av 100 % avfall. Et typisk boks-fabrikasjonsanlegg trenger f.eks. 83 % boksbånd (AA 3004) og 17 % lokkbånd (CS42).

Fra det ved boksfremstillingen som avfall erholdte 27,6 % avfall som skal smeltes på nytt faller 24,9 % på boksavfall og 2,7 % på lokkavfall. Smeiten kan tilsettes avfall fra boksfabrikasjonsanlegget og forbrukeravfall i form av tilbake-førte, brukte bokser. Under den antagelse at et smeltetap på 5 % regnet på boksfabrikasjonsavfallet og 8 % regnet på

de fra forbrukerne tilbakeførte bokser, krever en tilbake-føring av samtlige på et slikt anlegg fremstilte bokser en tilførsel av bare 7,2 % primæraluminium til smeiten, for å oppnå den foreliggende legeringssammensetning. Denne mengde kan ytterligere nedsettes ved anvendelse av andre avfallslegeringer i smeiten, inklusive anvendelsen av avfall fra den foreliggende legering.

Ved anvendelsen av kjente legeringssammensetninger var det tidligere ikke mulig å nedsette den nødvendige mengde av primæraluminium, som er nødvendig for oppnåelse av en brukbar smeltesammensetning fra forbrukeravfall, til mindre enn 40 %

av avfallsvekten i smelteovnen. Den foreliggende oppfinnelse tillater dannelsen av den foreliggende legeringssammensetning av minst 40 % avfall utover et større område av mengdeandeler av båndavfall, boksavfall og forbrukeravfall.

Den foreliggende legering har tallrike fordeler som er begrunnet deri at legeringssammensetningen oppnås ved å gå ut fra smeiten. En første fordel ér som allerede nevnt det faktum at den foreliggende legering lett kan erholdes fra resirkulering av det for tiden disponible aluminiumavfall. En ytterligere fordel sees deri at den foreliggende legering har et videre toleranseområde for silisium-, jern, kobber og andre elementer, som i konvensjonelle legeringer betraktes som uønsket forurensning, men som uunngåelig er tilstede i forbrukeravfall. Således kan det for eksempel være tilstede en forholdsvis høy konsentrasjon av titan, som fra et resirkuleringssynspunkt er spesielt viktig, da en større del av forbrukeravfall inneholder titandioksyd, som under smeiten reduseres og som løser seg i den smeltede legering. Et ytterligere toleranseområde for titan er likeledes viktig, da titaninnholdet i smeiten stiger når avfallet smeltes i på hverandre følgende kretsløp. Den forventede konsentrasjon i området mellom 0,15 og 0,20 % kan også være tilstede i den foreliggende legering.

Som ytterligere eksempel kan legeringen fremvise en forholdsvis høy andel av silisium fra i avfallet inneholdt sand eller smuss. Den foreliggende legering tillater dette innhold og har utover dette den fordel at ved silisiuminnhold over 0,45 % og ved de ovenfor oppførte elementområder er en varmebehandling mulig. Varmebehandling dreier seg om den fremgangsmåte nvor en legering oppvarmes til en temperatur som er tilstrekkelig høy til at de løselige legeringselementer eller kompo-nenter (Mg2Si) bringes i fast løsning, typisk ved 510 til 610°C. Legeringen blir så -.avkjølt på en slik måte at disse elementer erholdes i overmettet, fast løsning. Deretter ut-lagres legeringen enten ved romtemperatur eller ved forhøyet temperatur, idet det under denne tid dannes utfellinger som bevirker en aldringsherding av legeringen^ Slik herding kan forega ved temperaturer som er vanlige ved innbrenning av polymerbelegg på aluminiumbeholdere og som er nærmere beskrevet senere. Dette tillater anvendelse av fremstillings-metoder som frembringer blikk med mindre styrke enn det ellers ville være nødvendig for blikk i valsehård tilstrand.

Etter at legeringen i smelteovnen er innstilt til den ønskede sammensetning behandles smeiten for å fjerne oppløst hydrogen og ikke metalliske inneslutninger, som ville påvirke støp-ningen av legeringen såvel som kvaliteten av det fremstilte blikk. For dette ledes en gassblanding av klor og en inert gass som nitrogen eller argon -gjennom i det minste et innled-ningsrør av karbon, som befinner seg på bunnen av ovnen og tillater en gassvasking av smeiten. Gassblandingen ledes i en boblestrøm i omtrent 20 til 40 minutter gjennom den smeltede legering, hvorved det slagg som dannes svømmer på overflaten av smeiten og fjernes derfra ved hjelp av en hvilken som helst egnet metode. Det lave magnesiuminnhold i legeringen fører til lite slagg og en mindre magnesiumavbrenriing enn ved legeringene AA 5082, 5182 og andre konvensjonelle lokklegeringer. Den rensede legering befris deretter ved hjelp av et filter-lag av ildfast material, som for eksempel aluminiumoksyd, for ikke metalliske inneslutninger. For videre avgassing av legeringen ledes nok en gang en gassblanding, som ovenfor beskrevet, i motstrøm gjennom smeiten.

Med konvensjonell båndstøping forstås her den fremgangsmåte hvor den smeltede legering støpes gjennom en lang, smal støpe-åpning mellom to nærliggende, drevne valser, bånd eller ledd-kjedeaktig anordnede, avkjølte kokillebånd. Metallet størkner i det fremførte kokillerom og støpes heller til et tynt bånd enn til et tykt format. Den kontinuerlige båndstøpemetode som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse gjennomføres foretrukket ved hjelp av den i US patentskrifter 3.570.586, 3.709.281, 3.774.670, 3.747.666 og 3.835.917 beskrevne støpe-innretning. Den innretning som anvendes for gjennomføring av den foreliggende båndstøpefremgangsmåte må være konstruert slik at det fra støpemaskinen kommende støpebånd etter gjen-nomløping av en høytemperatur-oppholdssone kan direkte til-føres et varmvalseverk.

Den foreliggende, konvensjonelle båndstøpefremgangsmåte kan beskrives ved hjelp av følgende trinn:

a) kontinuerlig utstøping av legeringen til et bånd,

b) varmvalsing av støpebåndet med støpehastighet, foretrukket

etter at støpebåndet etter begynnelse av størkning ble

holdt ved forhøyet temperatur,

c) oppvikling av det varmvalsede bånd og langsom avkjøling,

og

d) kaldvalsing av båndet, eventuelt under innskyting av en kortvarig mellomglødning.

I det første trinn tilpasses sammensetningen av smeiten av resirkulert avfall som beskrevet tidligere og støpes deretter på et båndstøpeanlegg med medløpende kokiller til et bånd på en slik måte at kornstørrelsen henholdsvis dendrittarmstanden i området for støpebåndoverflaten utgjør mellom 2 og 25 mikrometer, foretrukket mellom 5 og 15 mikrometer, og kornstørrel-sen henholdsvis dendrittarmavstanden i området av midten av støpebåndet ligger mellom 20 og 120 mikrometer, foretrukket mellom 50 og 80 mikrometer. I oppfinnelsens sammenheng betraktes måling av kornstørrelsen som ekvivalent med måling av dendrittarmavstanden. Den forholdsvis lille kornstørrelse i støpebåndet forbedrer de senere dyptrekningsegenskaper. Korn-størrelsen måles ved hjelp av standardiserte metoder innenfor metallografien. Kornstørrelsen bestemmes ved den tidsperiode hvorunder støpebåndet som størkner oppholder seg i et temperaturområde mellom likvidus- og solidustemperaturen for legeringen, som mer nøyaktig forklart i det etterfølgende. De i US patentskrift 3.774.670 beskrevne og i den foreliggende fremgangsmåte foretrukne kokiller bidrar likeledes til oppnåelse av en liten kornstørrelse. For å utnytte støpevarmen optimalt og oppnå en langsom størkningshastighet utstøpes båndet til en tykkelse på 10 til 25 mm, foretrukket 12 til 20 mm. Det har likeledes vist seg spesielt fordelaktig å holde bredden av støpebåndet mellom 50T) og 2000 mm, foretrukket mellom 800 og 1800 mm.

Etter begynt størkning holdes støpebåndet som nevnt i 2 til 15 minutter ved en temperatur mellom 400° og likvidustemperaturen for legeringen, som utgjør omtrent 600°C.

Det har videre vist seg fordelaktig å holde støpebåndet etter begynt størkning i 10 til 50 sekunder ved en temperatur mellom 500°C og likvidustemperaturen for legeringen, det vil si den temperatur hvor legeringen under avkjølingen begynner å størkne. Denne holdning av støpebåndet ved høy temperatur kan eventuelt skje under tilførsel av ytterligere varme. Hold-ningen ved høy temperatur skjer under den tidsperiode hvor støpebåndet beveger seg fra støpemaskinen til varmvalseverket. Varmvalseverket befinner seg i linje med støpemaskinen i en avstand som sikrer de ovenfor beskrevne oppholdstider.

Ved den forholdsvis langsomme størkningshastighet som oppnås ved den foreliggende fremgangsmåte, kan støpebetingede sving-ninger i stor utstrekning unngås, slik at den ved konvensjonelle fremgangsmåter normalt gjennomførte homogeniserings-glødning kan bortfalle. Videre oppnås en optimal fordeling av de uløselige heterogeniteter, som innvirker spesielt gunstig på'den senere koldvalsing. Varmeinnholdet fra båndstøpingen befordrer diffusjonskontrollerte prosesser i strukturen, som for eksempel utligning av støpeheterogeniteter, utligning av mikroseigringer (kornseigringer) og omvandling av ustabile faser til likevektfaser.

Ved avkjøling fra smelteflytende tilstand er to forskjellige temperaturområder av betydning, nemlig a) temperaturområdet mellom likvidus og solidus, u T^, og b) temperaturområdet ATg s_100 mellom solidus og en

temperatur på ca. 100°C under solidus.

Oppholdstiden i området A T styrer den midlere sekundær-dendrittarmavstand, henholdsvis kornstørrelsen. På den annen side styrer oppholdstiden i området A Tg s_inn diverse omvandlinger i støpestrukturen, som ovenfor beskrevet. • I den etterfølgende tabell IV er de tilsvarende tidsavsnitt grovt anslått fra de målte kornstørrelser. I henhold til tabell -IV befinner det seg etter den foreliggende fremgangsmåte fremstilte støpebånd vesentlig lengere i et temperaturområde hvor det er mulig med diffusjonsstyrte omdannelser, enn konvensjonelle støpes-trenger eller ved hjelp av støpevalser fremstilt støpebånd. Følgelig er de i en slik båndstøpestruktur angjeldende omvandlinger kommet lenger enn i konvensjonelle båndstøpestrukturer henholdsvis i støpevalse-båndstøpestrukturer. I sammenligning med støpevalse- eller strengstøpeprodukter har de ved den foreliggende fremgangsmåte fremstilte støpebånd erholdt en sterkere homogenisering av strukturen. De diffusjonsprosesser som fører til de nevnte omdannelser i samsvar med Bolzmann-faktoren

avhengig av temperaturen T, idet aktiveringsenergien E ligger ved 150 til 170 kJ/g mol (35 til 40 kcal/g mol) og R er den universelle gasskonstant. Følgelig tidobles hastigheten

av omdannelsen ved temperaturen T i sammenligning med temperaturen Tg s_10q-

Spesielt på støpebåndoverflaten bør de diffusjonsstyrte utlig-ningsprosesser være gått spesielt langt, da disse prosesser på grunn av de små diffusjonsveier forløper desto hurtigere jo mer finkornet støpebåndet størkner. Dette utmerker de finkor-nede ved fremgangsmåten fremstilte støpebånd i forhold til mer grovkornet støpegods, som oppstår ved andre båndstøpemetoder.

Etter støpingen og holdingen ved høy temperatur nedvalses støpebåndet kontinuerlig med støpehastigheten med minst 70 % i varm tilstand, eventuelt under tilførsel av ytterligere varme. Varmvalse-starttemperaturen ligger ved dette mellom 300°C og solidustemperaturen, foretrukket mellom solidustemperaturen og en temperatur på 150°C under solidustemperaturen, og temperaturen ved valseenden utgjør minst 280°C.

Først en varm-omdannelsesgrad på minst 70 % ved så høy start-temperatur som mulig sikrer de samme gunstige egenskaper for båndet som dem som oppnås med konvensjonelle metoder.

Det har vist seg spesielt fordelaktig at varmvalse-starttemperaturen utgjør minst 440°C, foretrukket minst 490°C, og temperaturen ved valseenden utgjør minst 280°C, foretrukket minst 300°C.

Etter varmvalsingen av støpebåndet oppvikles dette varmt og avkjøles i rolig luft ved romtemperatur. Den varme som er lagret i de varme oppviklede bånd tillater utskilling av de langsomt utskillende, intermetalliske faser og bevirker sam-tidig en viss for den etterfølgende kaldvalsing gunstig avfastning. Det ble også funnet antydning tii en om mulig liten i dette fremgangsmåtetrinn forløpende omkrystallisasjon, som ved nedbyggingen av valseteksturen spesielt innvirker gunstig på reduksjonen av flikdannelsen i 45° til valseretningen ved forarbeidelsen av båndene til bokser.

Etter avkjølingen valses båndet kaldt til sluttykkelse, foretrukket 0,26 til 0,34 mm for bokslokk henholdsvis bokskropper.

Båndet kan også i en første valseserie nedvalses koldt med en tykkelsesreduksjon på minst 50 %, foretrukket minst 65 % til en mellomtykkelse. Det har nå vist seg spesielt fordelaktig etter denne første serie av koldvalsetrinn å innkoble en mellom-glødning. Mellomglødning betyr en varmebehandling over omkrystallisasjonstemperaturen for legeringen, som bevirker ned-bygging av foretrukne kornorienteringer, som skriver seg fra varmomdannelsen under omkrystallisasjonstemperaturen. Etter mellomglødningen koldforsterkes båndet ved koldvalsing. Med koldforsterkning forstås styrkeforhøyelsen av en legering i avhengighet av omfanget av koldomdannelsen, som utøves på metallet. I sammenligning med konvensjonelt bokslokkmatefial fremviser legeringen oppnådd ved den foreliggende oppfinnelse en lavere kold-forsterkningsgrad, som det fremgår av fig. 2. Dette betyr at for oppnåelse av eridetykkelsen er det nødvendig. med færre trinn henholdsvis at det samme antall trinn kan foretas med høyere hastighet eller større båndbredde. Likeledes fører legeringen i sammenligning med konvensjonelle lokklegeringer til mindre ujevnhéter-og mindre kantriss. Utover dette er koldforsterkningsgradeh ved den foreliggende legering fullt ut sammenlignbar med tilsvarende for den konvensjonelle bokskropplegering AA 3004 hvilket viser at en tilstrekkelig styrke for boksbånd kan oppnås uten for sterk kolddeformering.

Ved fremstilling av for fabrikasjon av dyptrukne og avtynnede bokskropper egnet bånd utgjør kolddeformasjonen etter mellom-gledningen maksimalt 75 %, foretrukket 40 til 60

Det skal her minnes om at et viktig aspekt ved den foreliggende oppfinnelse ligger i identiteten av legeringssammensetningen og f remstillingsrnetoden både for bokskropper såvel som for bokslokk, og også for den forskjellige prosess ved koldvalsing, da det for lokk kreves hårdere båndmaterial.

Mellomglødningen gjennomføres i et temperaturområde mellom

350 og 500°C i løpet av en tid på maksimalt 90 sekunder, inklusive oppvarmings, oppholds- og avkjølingstid. Det har vist seg fordelaktig å begrense oppvarmingstiden til varme-behandlingstemperaturen til maksimalt 30 sekunder, foretrukket 4 til 15 sekunder. Likeledes har det vist seg fordelaktig å avkjøle båndet til romtemperatur etter mellomglødningen i løpet av maksimalt 25 sekunder, foretrukket i løpet av 3 til 15 sekunder.

Som følge av denne kortvarige mellomglødning nedbygges i mot-setning til normale mellomglødninger med langsom oppvarming og avkjøling såvel -som lang glødevarighet, valseteksturen i det koldvalsede bånd i sterkere utstrekning, mens derimot styrken i mindre målestokk nedsettes. Som følge derav fører en annen koldvalseserie, som ved kold-forsterkning skal frembringe den ønskede sluttstyrke i båndet, til -en mindre utpreget valsetekstur og kan ytterligere utføres ved en redusert kolddeforma— sjonsgrad, som igjen nedsetter oppbyggingen av valseteksturen i det til slutt-ty.kkelsen nedvalsede bånd. En mindre valsetekstur fører til mindre fliker i 45° til valseretningen.

Tid og temperatur for mellomglødningen avhenger innenfor det område som legges til grunn for oppfinnelsen anslagsvis av en likning av type lnt = / - C av hverandre, idet t utgjør tiden i sekunder, T temperaturen i °K, *og A og € er konstanter. Det vil si at ved høyere temperaturer er tilsvarende kortere behand-lingstider nødvendig.

Det følgende trinnprogram for kaldvalsingen har vist seg fordelaktig ved fremstilling av boksbånd for dyptrukne og avtynnede bokskropper.

X>et oppviklede bånd kaldvalses fra 3,0 mm til 0,34 mm, dvs. med 89 %, foretrukket i et gjennomløp gjennom i det minste et fler-valse-tandemvalseverk. En annen mulighet består deri at man nedvalser båndet koldt i flere trinn med trinnrekkefølge 3,0 mm—>

.1,30 mm -—> 0,66 mm > 0, 34 mm på -et envalset valseverk. En glødning mellom koldvalsetrinnene betegnes som mellomglødning

og utføres om nødvendig som ovenfor beskrevet. En mellom-glødning kan vise seg nødvendig når det mellom to trinn opp-trer riss eller også for å forandre koldvalseegenskapene for det ferdigvalsede bånd. Anvendes et envalset valseverk, gjennomføres mellomglødningen foretrukket før det siste trinn. Ved gjennomføring av en mellomglødning utgjør den siste trinnreduksjon foretrukket 40 til 60 X. En slik mellomglødning før det siste koldvalsetrinn viser seg fordelaktig på reduksjonen av flikdannelsen under dyptrekkingen og avtynningen. For å oppnå den nødvendige kolddeformasjon tilsvarende den i fig. 2 illustrerte kolddeformasjonsgrad, kan også; en kombina-sjon av envalsede og flervalsede valseverk anvendes.

Ved kantskjæring og kutting til den ønskede bredde ferdig-forarbeides båndet. Det på denne måte fremstilte blikk har en 0,2 % strekkgrense på 250 til 310 MPa, foretrukket 270 til 290 MPa, en strekkfasthet på 260 til 320 MPa, foretrukket 270 til 300 MPa, og en bruddforlengelse (ASTM) på 1 til 8 X, foretrukket 2 til 3 %.

Følgende trinnprogram for koldvalsingen har vist seg fordelaktig ved fremstilling av lokkbånd med en for fremstilling av bokslokk tilstrekkelig styrke og fleksibilitet: Varmvalsebånd med 3,0 mm tykkelse koldvalses i et gjennomløp gjennom et flervalset tandemvalseverk med en reduksjon på

91 % til 0,26 mm. Reduksjonen bør ligge mellom 60 og 95 X.

En annen mulighet består deri at båndet i 4 trinn med trinn-rekkefølgen 3,0 mm —> 1,30 mm —> 0,60 mm—^ 0,34 mm—> 0,26 mm nedvalses koldt på et envalset valseverk. En mellomglødning er ikke nødvendig. Ved kantskjæring og kutting til den ønskede bredde ferdigbearbeides blikket. Trinnprogrammet ved koldvalsingen for lokkbånd fører til følgende mekaniske egenskaper i valset tilstand: 0,2 X strekkgrense på 310 til 370 MPa, foretrukket 320 til 360 MPa, strekkfasthet 320 til 380 MPa, foretrukket 340 til 350 MPa: og bruddforlengelse (ASTM) på

1 til 5 %, foretrukket 1 til 3 %.

De ovenfor beskrevne fremgangsmåtetrinn for boks- og lokkbånd er forklart i forbindelse med fremstilling av tilsvarende kold-forsterket blikk, og da basert på den betraktning at lokkbånd skal fremvise en minste 0,2% strekkgrense på 240 MPa og lokkbånd i valsehård tilstand en minste 0,2 % strekkgrense på 3 00 MPa..

De beskrevne fremgangsmåtetrinn kan selvfølgelig endres for

å erholde andre tilstander, som f.eks. mykglødet, koldforsterket og delvis glødet, koldforsterket og stabilisert, løsningsglødet, utlagret og myknet. Fremstilles den foreliggende legering i slike tilstander kan den også anvendes for fremstilling av lokk og beholdere som sardinbokser, kjøtthermetikkbokser, beholdere for ferdig-matretter, oljebokser, filmbokser såvel

som andre beholdere og lokk såvel for næringsmiddel- såvel som for ikke-næringsmiddel-fyllgods. Disse beholdere kan selv-følgelig også fremstilles ved andre enn de i det etterfølgende beskrevne metoder, f.eks. ved dyptrekking i ett eller flere trinn eller ved hulpreging.

De etterfølgende eksempler illustrerer oppfinnelsen når det gjennomføres en konvensjonell mellomglødning.

EKSEMPEL 1

En legering "A" som anvendes ved den foreliggende oppfinnelse, bestående av 1,86 % magnesium, 0,66 % mangan, 0,04 % kobber, 0,23 % silisium og 0,39 % jern såvel som en AA 3004 bokslegering "B" bestående av 0,9 % magnesium, 0,96 % mangan, 0,09 % kobber, 0,18 % silisium og 0,58 % jern ble ved hjelp av en båndstøpe-maskin støpt til 20 mm tykke bånd, i linje med båndstøpe-maskinen varmvalset i 2 trinn og båndene deretter oppviklet i varm tilstand. Den første trinnr-eduksjon fra 20 mm til 6 mm ble gjennomført ved en temperatur på 550 til 420°C og den annen

trinnreduksjon skjedde fra 6 mm til 3 mm ved 360 til 320°C.

Den etterfølgende kaldvalsing skjedde for båndet A fra 3 mm til 0,60 mm og for båndet B fra 3 mm til 3,15 mm. Etter en mellom-glødning i 1 time ved 4 20°C ble A og B koldvalset videre til 0,34 mm.

Koldvalseprogrammet ble valgt for A og B slik at det ved begge bånd ved samme sluttykkelse på 0,34 mm ble oppnådd de samme styrkeverdier. Etter valsingen til sluttstyrken viste båndet A en 0,2 % strekkgrense på 261 MPa og 1,6 % flikdannelse og båndet B en 0,2 % strekkgrense på 261 MPa og 3 % flikdannelse.

Det etterfølgende eksempel viser at legeringen med mellomglødning i henhold til den foreliggende oppfinnelse i sammenligning med

en konvensjonell bokslegering med en konvensjonell gjennom-glødning til tross for høyere styrke fremviser en mindre flikdannelse.

EKSEMPEL 2

De i eksempel 1 nevnte legeringer A og B ble som beskrevet i eksempel 1 forarbeidet til varmvalsebånd med tykkelse 3 mm.

På dette tidspunkt viste begge bånd sammenlignbare styrkeverdier. Båndet B ble deretter koldvalset fra 3 mm til 1,05 mm og båndet

A fra 3 mm tii 0,65 mm, hvoretter det etter en mellomglødning ved 425°C ble foretatt koldvalsing av både A og B videre til 0,34 mm tykkelse.

Mellomglødningen skjedde på to forskjellige måter, nemlig

a) konvensjonelt i 1 time ved 450°C hvorved oppvarmingstiden utgjorde ca. 10 timer og avkjølingstiden ca. 3 timer; b) ved korttids-varmebehandlingen i henhold til oppfinnelsen, dvs. 10 sekunders glødevarighet ved 425°C, idet oppvarmings- og avkjølingstiden hver utgjorde 15 sekunder.

De to behandlinger a) og b) førte til en fullstendig omkrystalli-sering i båndene. Det ble målt de etterfølgende styrke- og flikverdier:

Av tabell V fremgår det tydelig at ved den foreliggende korttids-varmebehåndling i forhold til den konvensjonelle mellomglødning blir flikdannelsen redusert til tross for høyere styrke.

Velges trinnprogrammet for koldvalsingen slik at det etter den foreliggende korttids-varmebehandling oppnås den samme sluttstyrke som etter den konvensjonelle mellomglødning, blir reduksjonen i flikdannelsen ved gjennomføringen av den foreliggende korttids-varmebehandling ennå mer åpenbar, som dette fremgår av eksempel 1.

EKSEMPEL 3

Fra legering A fra eksempel 1 ble det som anført i eksempel 1 fremstilt et varmvalsebånd med 3 mm tykkelse ved hjelp av en båndstøpemaskin.

Etter koldvalsingen fra 3 mm til 0,65 mm ble det gjennomført

tre forskjellige mellomglodningsbehandlinger og deretter ble hver variant nedvalset til sluttykkelse med en koldvalse-

grad på 85 %. Som styrkeverdier ble det bestemt 335 MPa for 0,2 % strekkgrense og 340 MPa for strekkfastheten.

Deretter ble det for å simulere en brennlakkering gjennomført

en del-mykgjøring ved 190°C i 8 minutter. Styrkereduksjonen

etter denne delmykning er i den etterfølgende tabell VI sam-menlignet med den foreliggende mellomglødebehandling.

Av tabell VI fremgår at de foreliggende korttids-varmebehand-linger på 20 sekunder ved 350°C og 20 sekunder ved 425°C i forhold til den konvensjonelle mellomglødning i en time ved 425°C ved den senere delmykgjøring har til følge' et mindre styrketap.

Det ved den ovenfor beskrevne fremgangsmåte fremstilte boksbånd ble formet til dyptrukne bokskropper i ett stykke. For dette ble det fra blikket kuttet ut rondeller som ved hjelp av et stempel ble trukket gjennom en matrise og tildannet' til emner. Kanten av et slikt formet emne ligger foretrukket i et sirkelformet plan. Den grad som kanten fraviker fra dette plan betegnes som flikdannelse. Den foreliggende legering fører ved en første dyptrekning fra 32 til 40 % til en opptil 50 % mindre flikdannelse i 45° til valseretningen enn et AA 3004 boksbånd. Som det fremgår av den ovenstående tabell V kan med den foreliggende legering med letthet oppnås verdier for flikdannelsen på 2 % og mindre. Den prosentvise angivelse for dyptrekningen betegnes slik at diameteren av emnet sub-straheres fra diameteren av rondellen og divideres med diameteren av rondellen. De dyptrukne emner blir deretter trukket videre og avtynnet i en dyptreknings- og avtynnings-prosess hvor emnet trykkes gjennom en rekke av trekkringer med sirkelrunde boringer med avtagende radier. Trekkringene har til følge en avtynningsvirkning hvor sideveggen i boksen for-lenges ved nedsettelse av veggtykkelsen. På denne måte kan det fremstilles bokskropper hvor sideveggen er tynnere enn bunnen. Når det metall som skal deformeres er for mykt kan det bli sittende fast på arbeidsflatene i avtynningstrekk-ringene og således forstyrre dyptreknings- og avtynningsprosessen, hvilket fører til materialfeil og til avbrudd i fabri-kasjonsprosessen. Den foreliggende legering viser denne virk-ning i mindre målestokk enn konvensjonelle boksbåndlegeringer og fører følgelig også til mindre verktøyslitasje.

Ved fremstilling av bokslokk utglattes lokkbåndet, renses, forsynes med et omdannelsessjikt og påføres eventuelt et grunningsovertrekk. Deretter belegges dekkbåndet på den i den etterfølgende beskrevne måte. Det belagte dekkbånd tilføres deretter en presse, hvor lokket fordeformeres som dyptrukne og med en flens forsynt skål. Skålen føres deretter til en om-dannélsespresse for dannelse av et lokk som er lett å åpne, hvor lokket risses og det tildannes en integralnagle. En opp-rivningsring kan fremstilles i en tilsvarende presse i en separat arbeidsprosess og for sammennagling føres sammen med lokket i konversjonspressen. Opprivningsringen kan imidlertid også fremstilles i konversjonspressen fra et separat bånd og opprivningsringen og lokket kan tildannes og forbindes i den samme konversjonspresse. Opprivningsringer fremstilles oftest av en annen legering enn bokslokket. Omdannelsesevnen ved den foreliggende legering tillater imidlertid også fremstilling av opprivningsringer. En ytterligere beskrivelse av fremstilling av bokser, lokk og opprivningsringer forefinnes i US patentskrift 3.787.248 (Setzer et al.) og i US patentskrift 3.888.199.

Vanligvis blir både lokkbåndet og den dyptrukne og avtynnede bokskropp overtrukket med et polymersjikt, far å unngå en direkte kontakt mellom beholder og fyllgodset. Et typisk overtrekk består av en epoksy- henholdsvis vinylpolymer, som påføres som pulveremulsjon eller ved hjelp av et løsnings-middel og deretter brennes til et mostandsdyktig beskyttelses-sjikt. Overtrekket brennes ved forhøyet temperatur, vanligvis i 5 til 20 sekunder ved 175 til 220°C. Ved denne varmebe-. handling inntrer" i de fleste aluminiumlegeringer en mykning.

I fig. 3 er de mekaniske verdier for den foreliggende legering og legeringen AA 5082 med en kold deformasjonsgrad på 85 % illustrert etter en mykningstid på 4 minutter. Kurvene er tilsvarende for alle de forsøkte mykningstider. Strekkfastheten av den foreliggende legering faller ved en temperatur på 190°C fra 340 MPa til 330 MPa, mens strekkfastheten av belagt AA 5082 dekkbånd faller f-ra 400 MPa til 370 MPa. For 0,2 % strekkgrensene betyr varmebehandlingen ved den foreliggende legering en reduksjon på mellom 29 og 33 MPa, ved legeringen AA 5082 mellom 30 og 35 MPa. Ved en annen test ble for legeringen 5182 og for den foreliggende legering styrkereduksjonen bestemt etter en varmebehandling på 8 minutter ved 190°C. 0,2 % strekkgrense viste en reduksjon fra 340 til 305 MPa for den foreliggende legering og en reduksjon fra 360 til 290 MPa for legeringen AA 5182.

Disse tallverdier viser at de for aluminiumbeholdere vanlige brehnetemperaturer og brennetider svekker konvensjonelt lokkbånd i større utstrekning enn lokkbånd oppnådd ved .den foreliggende oppfinnelse. Følgelig kan den foreliggende legering nedvalses til mindre styrke enn andre legeringer og likevel fremvise tilstrekkelig styrke i sluttproduktet. Strekk-kurvene viser at' strekkingen av den foreliggende legering i sammenligning med legeringen AA 5082 ved en gitt brenneprosess tiltar sterkere slik at den foreliggende legering i forhold til andre legeringer ved en gitt brenneprosess også fremviser en sterkere stigning i omformbarheten.

Anvendelsen av den foreliggende legering ved fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen medfører ved fremstillingen av bånd-materialet såvel som ved fremstilling av boksdeler av dette material blant annet de' følgende fordeler:

1) mindre energi ved varm- og koldvalseoperasjonene såvel som forbedret forhold ved termisk behandling i sammenligning med konvensjonelle lokklegeringer; 2) forbedret håndtering i et valseverk som følge av et antall fabrikasjonstrinn, som er identisk for boks- og lokkbånd; 3) forbedret behandling med hensyn til legeringsoppberedning og støpeprosessen som følge av den for boks- og lokkbånd enhetlige legeringssammensetning; og 4) den etterfølgende fremstilling av samtlige deler av en boks fra et båndmaterial med en og samme legeringssammensetning.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av et bånd av en aluminiumlegering egnet for fremstilling av dyptrukne og avtynnede bokskropper såvel som bokslokk, karakterisert ved at a) en smelte fremstilles av en aluminiumlegering som ved siden av vanlige forurensninger inneholder i vekt% 0,1 - 0,9 % jern, 0,1 - 1,0 % silisium, 0,05 - 0,4 % kobber og 0 - 0,2 % titan og som vesentlige bestanddeler 0,4 - 1,0 % mangan og 1,3 - 2,5 % magnesium, idet totalinnholdet av magnesium og mangan utgjør mellom 2,0 og 3,3 % og forholdet mellom magnesium og mangan ligger mellom 1,4:1 og 4,4:1, b) smeiten utstøpes kontinuerlig til et bånd ved hjelp av en båndstøpemaskin slik at kornstørrelsen henholdsvis dendrittarmavstanden i området ved støpebåndoverflåten ligger mellom 2 og 25 mikrometer, foretrukket mellom 5 og 15 mikrometer og i området ved midten av støpebåndet mellom 20 og 120 mikrometer, foretrukket mellom 50 og 80 mikrometer, idet støpebåndet etter begynnende størkning holdes i 2 til 15 minutter ved en temperatur mellom 400°C og likvidustemperaturen for legeringen, c) støpebåndet nedvalses kontinuerlig i varm tilstand ved reduksjonsgrad på minst 70 %, hvorved varmvalse-utgangs-temperaturen ligger mellom 300°C og solidustemperaturen for legeringen og temperaturen ved valseenden utgjør minst 280°C, d) det varmvalsede bånd oppvikles varmt og avkjøles til omtrent romtemperatur i rolig luft, og e) det avkjølte varmvalsebånd koldvalses til sluttykkelse.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at støpebåndet etter begynnende størkning holdes i 10 til 50 sekunder ved en temperatur mellom 500°C og likvidustemperaturen for legeringen.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at varmvalse-starttemperaturen holdes ved minst 440°C, foretrukket minst 490°C.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at smeiten støpes til et bånd med tykkelse 10 til 25 mm, foretrukket 12 til 20 mm.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at koldvalsingen til slutt-tykkelse gjennomføres ved at

1) varmvalsebåndet koldvalses i en første trinnrekke til en mellomtykkelse,

2) det til mellomtykkelsen koldvalsede bånd underkastes en kortvarig mellomglødning ved en temperatur mellom 350 og 500°C i en maksimal tidsvarighet sammensatt av opp-varmingstid, glødetid og avkjølingstid på 90 sekunder, og

3) det kortvarig glødende bånd koldvalses til sluttykkelse.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisertvedat koldvalsingen av varmvalsebåndet til mellomtykkelsen skjer med en tykkelsereduksjon på minst 50 %, foretrukket minst 65 %.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5 -eller 6, karakterisert ved at koldvalsingen av det kortvarig glødende bånd til sluttykkelsen skjer med en tykkelsesreduksjon på maksimalt 75 %, foretrukket 40 til 60 %.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 5-7, karakterisert ved at det anvendes en opp-varmingstid for den kortvarige mellomglødning på maksimalt 30 sekunder.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 5-8, karakterisert ved at det anvendes en av-kjølingstid til omtrent romtemperatur etter en kortvarig mellomglødning på maksimalt 25 sekunder.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at det anvendes en smelte som består av minst 40 % aluminium-avfallsmetall.