NO820259L - Aluminiumknalegering - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en aluminiumknalegering,

dens anvendelse for halvfabrikata og ferdigdeler, samt en fremgangsmåte til oppnåelse av forbedrede egenskaper, spesielt forbedrede fasthetsverdier på halvfabrikata og ferdigdeler av denne legering.

Aluminium lar seg ved tillegering av andre metaller modifisere i sine fysikalske og kjemiske egenskaper i forskjellig form og forbedre ved fremgangsmåteforholdsregler til bestemte formål.

Således er det eksempelvis fra DE-AS 17 58 801

kjent en fremgangsmåte til fremstilling av et eskelegeme hvor en aluminiumlegering utvalses til et tynt bånd og deretter ved dyptrekking og avstrekningstrekning formes eske-legemet. Det foreslås ikke som vanlig å gå ut fra et myk-glødet båndavsnitt, men for dyptrekking og avstrekningstrekning å anvende et minst 75% kaldfastgjort bånd av en aluminiumlegering med minst 96,5% aluminium, 0,75 - 2,5% jern og 0,1 - 2,5% magnesium og/eller 1,1 - 1,5% mangan med silisium og andre tilfeldige tilblandinger maksimalt 1%. På denne måte kan det riktignok fremstilles eskelegemer av tilstrekkelig fasthet, imidlertid ikke eskelokk for hvilke det forlanges en strekkfasthet i kaldfastgjort tilstand på minst 350 N/mm 2 og en utvidelse på minst 6%. Som utgangsmateriale for fremstilling av eskelegemer og lokk er det derfor nødven-dig med to forskjellige aluminiumlegeringer idet det må tas på kjøpet betraktelige ulemper som det skal kommes nærmere inn på nedenfor.

Ifølge den fra DE-OS 18 17 243 kjente fremgangsmåte kan det fremstilles finkornede bånd av manganholdige aluminiumlegeringer idet ved mykglødning holdes båndet før oppnåelse av mykglødningstemperaturen minst 5 timer i temperatur-området fra 160°C til like under temperaturen for fullstendig rekrystallisasjon. Strekkfasthetsverdien av et slikt behand-let 0,1 mm tykt bånd av en Al-Mn-legering med 1,2% Mn, 0,6% Fe, 0,3% Su, 0,1% Cu ligger i den rekrystalliserte tilstand ved 110 - 130 N/mm 2 hvilket er for lavt for mange anvendelses-formål .

Ifølge en ytterligere fra DE-AS 22 21 660 kjent fremgangsmåte kan bruddutvidelsen av aluminiumlegeringer av høy fasthet forbedres ved en flertrinns gløde- og oppvarm-ingsfremgangsmåte. Denne fremgangsmåte skal være egnet for legeringer med 0,05 - 1% jern, 0,05 - 1% silisium samt minst én av legeringstilsetningene fra gruppen inntil 5% magnesium, mindre enn 3% mangan, mindre enn 1% kobber, mindre enn 0,5% krom, mindre enn 0,5% sink, mindre enn 0,5% zirkonium, mindre enn 0,5% titan og/eller mindre enn 0,1% bor, resten aluminium med de vanlige fremstillingsbetingede forurensninger på tilsammen mindre enn 1,5%, enkeltvis imidlertid mindre enn 0,5%. Bortsett fra at fremgangsmåten er forholdsvis omstendelig,

er strekkfasthetsverdien i området på 450 N/mm 2og høyere resp. utvidelsesverdier på minst 5% bare vist for en legering med 0,08% silisium, 0,44% kobber, 0,77% mangan, 0,10% krom, 2,9% magnesium, 0,02% sink, 0,17% jern, 0,01% titan, resten aluminium, som på grunn av det høye magnesiuminnhold ikke er egnet for gjenstander som må formes ved dyp- og avstrekningstrekning eller som må være lodd- og emaljerbare.

Riktignok viser det seg at bestrebelsene til en forbedring av egenskapene av aluminiumlegeringer ofte er resultatrike, samtidig imidlertid fører til en ytterligere anvendelsesspesialisering av materialene, hvilket er uønske-lig med hensyn til nødvendighet av råstoff- og energibespar-elser. Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å tilveiebringe en mangesidig anvendbar aluminiumknalegering som ved eventuell forskjellig forarbeidelse kan dekke et bredere egenskapsfelt som hverken ved fremstilling eller ved resykler-ing byr spesielle vanskeligheter og som kommer ut med de for aluminium vanlige uproblematiske legeringselementer. Denne oppgavestilling skal forklares nærmere ved hjelp av to spesielle problemsirkler.

Aluminiumsbokser anvendes i den senere tid i økende . grad som engangsbeholder for drikker, spesielt øl og kullsyre-holdige forfriskningsdrikker. De består av ett ved dyp- og avstrekningstrekning fremstilt endelt eskelegeme og ett etter

fylling påbukket lokk med opprivningslask. Utgangsmaterialet

for fremstilling av bokslegemet og lokket er valsede bånd av fra hverandre avvikende aluminiumlegeringer.

For lokket anvendes vanligvis en AlMg 4,5 Mn-legering (U.S. betegnelse 5182) i høy kaldfastgjort tilstand (H 19) som etter den delvise avfasting ved innbrenningslakkering har en strekkfasthet på minst 350 N/mm og en utvidelse på minst 6%. Disse verdier må overholdes for at det ved innpregning langs opprivningslinjen svekkede lokk på den ene side kan holde stand mot det krevede emnetrykk for med C02-holdige drikker fylte bokser og på den annen side er en rissfri oppbretting mulig. Den nevnte legering er - slik mangeårige forsøk har vist - selv med mindre koldfastgjøring ikke egnet for fremstilling av bokslegemer. Da det tilstrebede forhold mellom høyde og diameter ikke er å oppnå ved dyptrekking, fremstilles boksene ved dyp- og avstrekningstrekning. Derved har det vist seg at legeringer med et Mg-innhold på mer enn 1% ved avtrekningstrekning tenderer til slitasje og vedhengning på verktøyet, hvilket fører til uønskede brekkriper og hyppige stopptider. En økonomisk fremstilling av bokslegemer er ikke mulig med slike legeringer. For fremstilling av bokslegemet anvendes derfor helt overveiende en AlMnl Mg 1-legering (U.S. betegnelse 3004). Den har etter innbrenningslakkering den krevede strekkfasthet på minst 270 N/mm 2 og en utvidelse på 1% og lar seg uklanderlig avtrekningsstrekke.

Den med hensyn til de forskjellige krav hittil vanlige anvendelse av to forskjellige aluminiumlegeringer for fremstilling av drikkebokser krever ikke bare gjennom-gående tolinjet fremstillingsfremgangsmåte med omhyggelig adskillelse av spesielt ved utstansning av runder i stor grad dannede avfallsmateriale vanskeliggjør også ganske betraktelig tilstrebelsen til material- og energibesparelse ved re-sirkulering av tomme bokser. Ved innsmeltning av retur-bokser får man alt etter avfallsandelen en legering med ca.

1% Mn og mer enn 1, men mindre enn 4,5% Mg som uten legerings-tekniske forholdsregler hverken er egnet for fremstilling av lokk eller for fremstilling av bokslegemer. For å komme til en av de to brukbare legeringer må dyre råmaterialer tilleger-

es hvorved resykleringen taper økonomisk interesse for den enkelte fremstiller og følgelig befordres den samlede økonomisk nødvendige materialreturnering ikke i den ønskede grad.

For overvinnelse av nevnte vanskeligheter er det

i U.S. patent 37 87 248 foreslått en fremgangsmåte til fremstilling av bånd for lokkfremstilling hvor det gås ut fra en legering som i det vesentlige har samme sammensetning som den som anvendes for bokslegemet.

Legeringen skal inneholde 0,5 - 2% Mn og 0,4 - 2% Mg, resten i det vesentlige Al. Etter en homogeniserings-glødning i fra 2-24 timer ved ca. 455 - 655°C awalses materialet i flere trinn under overholdelse av bestemte start-temperaturer og awalsningsgrader varmt og kaldt og underkastes deretter en varmebehandling til stabilisering av struk-turtilstanden. I gunstigste fall oppnås en strekkfasthet på 316 N/mm (45 psi) ved en utvidelse på 4%. Man ser at på tross av en forholdsvis omstendelig fremstillingsfremgangsmåte oppfylles ikke de innledningsvis nevnte krav. Disse kunne oppnås når den øvre del av det angitte Mg-området, dvs. over 1-2% ville vært utnyttet. Da er legeringen imidlertid ikke med sikkerhet egnet for fremstilling av bokslegemer ved av-trekningsstrekking. Den i det amerikanske patent foreslåtte fremgangsmåte kan derfor ikke anses som et tilfredsstillende kompromiss.

Ifølge et annet forslag (DE-OS 29 01 020) gås det ut fra en legering med 0,4 - 1% Mn og 1,3 - 2,5% Mg som skal støpes kontinuerlig til et bånd ved hjelp av en båndstøpe-maskin. Støpebåndet skal awalses varmt mellom fortrinnsvis 490 og 280°C minst 70% og opphasples,deretter avkjøles i rolig luft og endelig kaldvalses til sluttykkelse. De oppnådde strekkfasthetsverdier ligger i kaldfastgjort tilstand under 350 N/mm 2 og faller alt etter den til stimulering av lakkinn-brenningen anvendte glødetemperatur til 330 - 310 N/mm 2. Den tilstrebede utvidelse på minst 6% oppnås bare når glødetempe-raturen minst utgjør 200°C idet strekkfastheten dessuten bare utgjør ca. 325 N/mm . Også for dette forslag gjelder altså ,at de tilstrebede verdier for lokkmaterialet ikke kunne opp nås. Med hensyn til vanskelighetene med avstrekningstrekning nevnes bare at den anvendte legering viser en mindre tendens til vedhengning på materialet enn vanlige boksbåndlegeringer. Sett som et hele medfører derfor heller ikke gjenstanden for DE-OS 29 01 020 noen tilfredsstillende løsning av det omtalte problem.

Det består således videre den oppgave å finne en

for lokk og bokslegeme samtidig egnet aluminiumlegering.

For andre anvendelsesområder kreves lodd- og emaljerbare aluminiumlegeringer som dessuten må ha bestemte minste-fasthetsverdier i fullstendig rekrystallisert tilstand.

Som lodd- og emaljerbare betegnes halvfabrikata og ferdigdeler som, bortsett fra en eventuelt nødvendig avfet-ning, ikke krever noen omstendelig forbehandling ved kroma-tering, eloksering, plattering, galvanisering eller lignende. Som fullstendig rekrystallisert forstås den termodynamisk stabile tilstand av strukturen som ved halvfabrikata eller ferdigdeler også betegnes med "myk".

Fra DIN 1725 i forbindelse med DIN 1745, hver del

1 (utgave desember 1976) er det kjent en Al-Mn-legering (material nr. 3.0515) som i myk tilstand har en minstestrekk-fasthet på 90 N/mm 2 og en 0,2-strekkgrense på 35 N/mm 2. Ved en tilsetning av Cu (material nr. 3.0517) kan strekkfastheten riktignok forbedres til 145 N/mm 2, 0,2-strekkgrensen forblir imidlertid 145 N/mm 2. Ved tilsetning av Mg (material nr. 3.026) kan minstestrekkfastheten økes til 155 N/mm 2 og 0,2-strekkgrensen til. 60 N/mm 2 i myk tilstand.

Begge fasthetsøkende forholdsregler oppfyller ikke de her stilte krav og er uheldig i annen henseende. Mens tilsetningen av Cu i mengder fra 0,05 - 0,20% allerede med-fører en betraktelig påvirkning av korrosjonsbestandigheten, er en Al-Mn-legering med 0,8 - 1,3% Mg ikke mer lodd- eller emaljerbar. De innledningsvis nevnte betingelser kan altså ikke oppfylles på denne måte.

Kjent er også lodd- og emaljerbare Al-Mn-legeringer med forbedrede fasthetsegenskaper hvis anvendelsesområde er blitt utvidet ved en itilsetning av zirkonium og/eller krom

(jfr. DE-PS 16 08 198, 16 08 766, DE-AS 25 29 064, DE-OS 25 55 095). I disse tilfeller dreier det seg imidlertid bare om frembringelse av en rekrystallisasjonstreg struktur, dvs. om en forskyvning av fasthetsfallet mot høyere temperaturer.

I den forutsetningsmessige "myke" tilstand ligger fasthetsverdiene av denne legering tydelig under de tilstrebede verdier.

Deler fremstilt av slike legeringer kan ved fremstillingen (lodd- og emaleringsprosessen) eller også ved deres bestemmelsesmessige bruk utsettes for høyere temperaturer enn vanlige Al-Mn-legeringer fordi Zr- og/eller Cr-tilsetningen hindrer et nevneverdig fall av den ved kald-forming oppnådde strukturfastgjøring ved temperaturinnvirk- • ning. Rekrystallisasjonshemningen blir imidlertid bare bestående inntil en bestemt temperatur, resp. innvirkningsvar-ighet. Overskrides visse grenseverdier under fremstilling av delene eller ved deres bestemmelsesmessige bruk, så går ved disse legeringer strukturen ofte over i den termodynamisk stabile, dvs. myke tilstand, hvorved fasthetsverdiene ikke mere er tilstrekkelige for mange anvendelsestilfeller.

Den oppgavestilling som ligger til grunn ved oppfinnelsen lar seg følgelig komplettere dithen at det søkes en aluminiumlegering som tilfredsstiller såvel alle krav som må oppfylles ved drikkeboksfremstilling som også de krav som forlanges ved fremstilling av lodd- og emaljerbart halv-materiale og ferdigdeler.

For løsning av denne oppgave forslås en aluminiumknalegering som erkarakterisert ved1,15 - 2% mangan, mer enn 1,0 og til 2,0% silisium, 0,25 - 0,65% magnesium, 0,2 - 1,0% jern, maksimalt 0,3% kobber, maksimalt 0,2% sink, maksimalt 0,1% zirkonium, maksimalt 0,1% titan, resten aluminium innbefattende tilsammen maksimalt 0,2% andre forurensninger.

Silisiuminnholdet av aluminiumknalegeringen utgjør fortrinnsvis 1,2 - 1,8% eller bedre 1,38 - 1,57%. Ifølge en ytterligere utforming av oppfinnelsestanken kan aluminiumknalegeringen også ha et silisiuminnhold fra 0,85 - 2% når leger-innholdet dessuten avstemmes som følger på hverandre:

Videre er det mulig ved aluminiumknalegeringen ifølge oppfinnelsen å kombinere tidligere nevnte begrensede silisiumområde med de ovenstående avstemmingsbetingelser.

Til ytterligere forbedring av fasthet og utvidelse inneholder legeringen 0,1 - 0,3% Cu, fortrinnsvis 0,15 - 0,25%.

Et ytterligere aspekt ved oppfinnelsens tanke refer-erer seg til halvfabrikata, spesielt valsebånd som består av en legering i henhold til ovennevnte sammensetninger. Spesielt gjelder oppfinnelsens tanke også halvfabrikata eller ferdigdeler av denne legering som i kaldfastgjort tilstand har en strekkfasthet på o minst 350 N/mm 2 og en utvidelse på minst 6%. På den annen side skal halvfabrikata eller ferdigdeler av denne legering i fullstendig rekrystallisert tilstand ha en strekkfasthet på minst 150 N/mm 2 og en strekkgrense på minst 80 N/mm . Endelig lar det seg av legeringen fremstille halvfabrikata eller ferdigdeler som i kaldfastgjort tilstand har en strekkfasthet på minst 350 N/mm og en utvidelse på minst 6% og som i fullstendig rekrystallisert tilstand har en strekkfasthet på minst 150 N/mm 2 og en strekkgrense på minst 80 N/mm 2.

For fremstilling av valsebånd fra en legering tilsvarende sammensetningen ifølge oppfinnelsen går man hensiktsmessig frem således at en støpeblokk awalses varmt og/eller kaldt inntil en mellomtykkelse D z, at deretter mellombåndet ved 450 - 480 oC underkastes en rekrystallisasjonsglødning og at endelig mellombåndet avkjøles med en minstehastighet V (°K/s) og awalses med en minsteavvalsningsgrad $ (%) til sluttykkelsen D . Ved fremstillingen er det alt etter den krevede sluttfasthet Rm(N/mm 2) å overholde følgende betingelser :

Ved en krevet sluttfasthet av valsebåndet i området 200 - 275 N/mm kan ovennevnte fremgangsmåte modifiseres dithen at mellombåndet glødes ved 450 - 580°C, avkjøles i rolig luft og awalses med en sluttavvalsningsgrad <J> = f(Rm) ifølge diagrammet på fig. 2 kalt til sluttykkelse. På den annen side kan det ved en krevet slutthastighet i området 220 - 275 N/mm 2 også gås frem således at det på vanlig måote awalses direkte til sluttykkelse, deretter glødes båndet rekrystalliserende ved 450 - 580°C og avkjøles méd en hastig-het V = f (Rm) ifølge diagrammet på fig. 3 til under 250°C. Foreligger et i båndstøpefremgangsmåten fremstilt støpebånd som ble avkjølt med minst 10°K/s, så kan det uten rekrystal-lisas jonsglødning awalses direkte varmt og/eller kaldt inntil sluttykkelse. Vanligvis awalses hensiktsmessig til en mellomtykkelse Dz fra 1-4 mm, respektivt til en sluttykkelse Dg på 0,20 - 0,50 mm. Legeringen, respektive de herav fremstilte valsebånd, anvendes fortrinnsvis for ferdigdeler, spesielt bokser, men også bare for bokslegemer eller bokslokk.

For fremstilling av loddbare og emaljerbare halvfabrikata eller ferdigdeler av legeringen ifølge oppfinnelsen går man frem således at halvfabrikata eller ferdigdeler avsluttende underkastes en rekrystalliserende varmebehandling på minst 3 minutter ved 450 - 600°C. Denne avsluttende varmebehandling kan hensiktsmessig foregå samtidig med emaljeinnbrenningsprosessen eller med loddeprosessen.

Ifølge oppfinnelsen er det mulig å gå ut fra en eneste aluminiumlegering for fremstilling av bokslegemer og bokslokk. Dermed bortfaller alle vanskeligheter som fremkom av den hittil vanlige anvendelse av to forskjellige legeringer. Retur av boksmaterialet er derved økonomisk blitt vesentlig mere interessant og for alle deltagere, dvs. boksfremstil-ler, drikkavfyller og sluttforbruker består en høyere til-skyndelse til å føre materialet av de tomme drikkebokser til gjenanvendelse.

En ganske vesentlig fordel ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består i at magnesiuminnholdet kan vesentlig nedsettes i forhold til de hittil for drikkebokser anvendte

aluminiumlegeringer. I U.S.A. ble det i 1978 benyttet ca.

1 million tonn valsebånd for drikkebokser. Ved en høyt an-satt resykleringskvote på 40% forblir et behov av nymetall på 600.000 tonn. Antar man at for denne mengde kan 1% magnesium erstattes med 1% silisium så fremkommer en prisfor-skjell for disse metaller på ca. 3 DM pr. kg og et behov av legeringsmetall på 6000 tonn en besparelse på 3000 tonn x 3000 DM pr. tonn = 18 millioner DM ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen til å tilveiebringe årsbe-hovet av båndmateriale.

For opparbeidelse av de antatte 40% resyklert boks-avfall til 400.000 tonn boksbånd (herav 320.000 tonn for bokslegemer og 80.000 tonn for bokslokk) kreves ca. 2000 tonn magnesium til opplegering av lokkmaterialet og ca. 78.000

tonn prosessaluminium til fortynning av bokslegemematerialet. Hvis boksavfallet består av et enhetlig materiale ifølge oppfinnelsen, så ville materialet praktisk talt være gjenan-vendbart uten anvendelse av nymetall, hvorav fremkommer en ytterligere besparelse i størrelsesorden på 6 millioner DM alene på grunn av bortfallet av omkostningene for magnesium-nymetall. De ovennevnte besparelser er selvsagt i første rekke avhengig av metallprisen. Det er imidlertid å innse at i fremtiden kan det heller oppnås ennu høyere besparelser fordi fremstillingen av renmetallene er forbundet med et høyt energi forbruk og ved energiomkostningene er det å reg-ne med ytterligere stigende tendens.

For ytterligere forklaring henvises til tegnings-figurene.

Fig. 1 viser de oppnådde strekkfasthetsverdier i avhengighet av legeringens magnesiuminnhold for forskjellige avkjølingshastigheter og avvalsningsgrader etter en rekry-stallisas jonsglødning ved 520°C. Ved prøvene 1 og 2 ifølge tabell 1 ligger magnesiuminnholdet under 0,25% og det oppnås under alle avkjølings- og avvalsningsbetingelser bare forholdsvis små strekkfasthetsverdier. Ved prøvene 3-7 derimot oppnås praktisk talt uavhengig av magnesiuminnhold som ble vari-ert mellom 0,26 og 0,66% tydelig høyere strekkfasthetsverdier.■

En strekkfasthet over 370 N/mm 2 fremkommer ved en avkjøling med 90°K/s og en avvalsningsgrad på 75% (øvre kurve). Med samme avkjølingshastighet, men bare 45% avvalsningsgrad, ligger strekkfasthetsverdiene rundt 325 N/mm 2 (nedre kurve). Ved!i den midtre kurve er prøvene avkjølt bare med 2°K/s, men blitt avvalset med 82% avvalsningsgrad til sluttykkelser og det fremkommer strekkfasthetsverdier rundt 335 N/mm 2. Disse for-søksresultater viser at magnesiuminnhold over 0,25% ikke har noen innvirkning på sluttfastheten og at det i det undersøkte området derfor etter ønske er innstillbart eventuelt andre betingelser for fremstilling av drikkebokser. Videre ses at ved tilsvarende valg av fremgangsmåteparametre kan oppnås den for bokslokk krevede strekkfasthet på 350 N/mm og kan tydelig overskrides således at selve materialet etter en delvis avfesting ved lakkinnbrenning oppfyller kravene. På den annen side viser de to nedre kurver at ved høy avkjøl-ingshastighet og liten avvalsningsgrad kan det samme oppnås som med lavere avkjølingshastighet og høy avvalsningsgrad. Hvis det for fremstillingen av bånd ikke står til disposisjon gjennomløps-. glødnings- og avkjølingsanlegg, så kan altså

ved en høyere avvalsningsgrad det samme oppnås. Omvendt kan sluttavvalsningen gjennomføres med mindre avvalsningsgrad og derved mere økonomisk, når tilsvarende høye avkjølings-hastigheter er realiserbare.

Denne sammenheng er under hensyntagen til den krevede sluttfastighet formulert i ovennevnte ulikhet og på fig. 4 igjen vist grafisk for forskjellige strekkfasthetsverdier. Da det for avvalsningsgraden gjelder;

lar ulikheten seg også skrive som følger:

For praktisk drift kan man altså med på forhånd

gitt sluttfasthet og alt etter oppnåelig avkjølingshastighet uten videre beregne den nødvendige mellomtykkelse når slutt-tykkelsen er gitt på forhånd.

Det er bare å henvise til at ulikheten for bare gjelder for verdien R -275 N/mm2. -Ved R = 275 N/mm2, fremkommer for tj) verdien m- > 0, dvs. det ville muavhengig av avkjøl-ingshastigheten ikke være nødvendig med ytterligere avvalsing.

Ved anvendelsen av oppfinnelsens tanke kommer det riktignok hovedsakelig an på fasthetsområdet over 275 N/mm 2, men også for underliggende områder lar det seg for legeringen angi fremgangsmåtebetingelser som fører til en på forhånd gitt sluttfasthet. Fig. 2 viser en nødvendige avvalsningsgrad i avhengighet av den krevede fasthet for et ved 520°C glødet bånd som ble avkjølt i rolig luft med ca. 2°K/s. Et slikt bånd har en fasthet på ca. 220 N/mm 2 som ved en avvalsningsgrad på 60% kan øke inntil 290 N/mm<2>. Fig. 3 viser den nødvendige avkjølingshastighet i avhengighet av en på forhånd gitt sluttfasthet for et til sluttykkelse valset og deretter ved 520°C glødet bånd.

Idet det gås ut fra legeringen ifølge oppfinnelsen angis følgelig en fremgangsmåte hvorved det kan fremstilles bånd for fremstilling av drikkebokser som kan ha enhver i dette anvendelsesområdet krevede sluttfasthet. Dertil til disposisjon stilt båndmateriale kan anvendes for fremstilling av bokslokk for hvilke det kreves en fasthet på minst 350 N/mm<2>, det kan imidlertid også anvendes til fremstilling av bokslege-' mer ved dyp- og avstrekningstrekning fordi det på grunn av

det lave magnesiuminnhold ikke byr på noen vanskeligheter ved disse omformingsoperasjoner. Dermed er det for fremstil-

ling av drikkebokser funnet en vei som forenkler fremstillingen vesentlig,, gjør returnering av brukt materiale økonomisk mere interssant og medfører ganske betraktelige besparelser.

Ved fremstilling av lodd- og emaljerbare halvfabrikata eller ferdigdeler gjennomføres den avsluttende varmebehandling hensiktsmessig ved 450 - 600°C. Det er spesielt fordelaktig når den avsluttende varmebehandling ved emaljer-te halvfabrikata eller ferdigdeler foregår samtidig med emaljeinnbrenningsprosessen. Ved loddede halvfabrikate eller ferdigdeler foretas en avsluttende varmebehandling fortrinnsvis samtidig med loddeprosessen. For ytterligere økning av strekkfastheten og 0,2-strekkgrenseverdien kan halvfabrikata eller ferdigdelene etter den avsluttende varmebehandling underkastes en forsert avkjøling. Er den avsluttende varmebehandling foreskrevet ved en temperatur i nærheten av den øvre grenseverdi, så må legeringens magnesiuminnhold be-grenses til 0,25 - 0,50%.

Ved en tilsvarende fremgangsmåte (krf. DE-PS

27 54 673) oppnås med en sammenlignbar legering, som imidlertid kan inneholde maksimalt 0,2% magnesium, riktignok de tilstrebede strekkfasthetsverdier på minst 150 N/mm 2, imidlertid ikke de krevede 0,2-strekkgrenseverdier på minst 80 N/mm 2. Sistnevnte ligger uavhengig av den anvendte tempe-råtur av den avsluttende varmebehandling ved 50 N/mm 2 eller litt over. Det er ikke tilstrekkelig for en rekke anvendelsestilfeller. Overraskende har det vist seg at 0,2-strekkgrensen kan dessuten forbedres betraktelig når Mg-innholdet heves til 0,25 - 0,6 5% uten at det opptrer ulemper med hensyn til loddings- og emaljerbarheten. Ved Mg-innhold på mer enn 0,2% har etter tidligere oppfatning emaljerbarheten av Al-Mn-legeringer bare vært mulig etter en omstendelig forbehandling. Ifølge litteraturen kreves sogar å holde Mg-innholdet under 0,01 respektive 0,05% (kfr. Aluminium-Taschenbuch, 14. opplag

(1974), side 734, avsnitt 4; Zeitschrift fiir Aluminium, 47. årgang (1971), side 688, tabell 1).

Det ble undersøkt prøver med sammensetningen ifølge tabell 1. Derved tilsvarer prøvene 1 og 2 DE-PS 27 54 673, mens de øvrige har etøkende Mg-innhold innen rammen av det angitte området. Fasthetsverdiene som ble oppnådd etter en 30 minutters glødning ved en vanlig emaljeringsinnbrennings-temperatur på 560°C fremgår av tabell 2. Det ble oppnådd fasthetsverdier på over 200 N/mm 2 og 0,2-strekkgrenseverdier på ■> 85 - 98 N/mm 2 ved liktblivende utvidelsesverdier på rundt 20%. Alle prøvene har godt tålt emaljeklebeprøven ifølge Merkblatt DEZ F 17 fra det tyske Email-Zentrum etter 96 timer i en antimontrikloridoppløsning. Disse resultater motsier den utbredte oppfatning at magnesiumtilsetninger ved Al-Mn-legeringer som skal emaljeres må unngås. (Zeitschrift fiir Aluminium, 47. årgang (1971), side 688, høyre spalte, avsnitt 3) .

På fig. 5 er det for en legering med 1,55% Mn, 1,53% Si, 0,39% Mg, 0,61% Fe, 0,09% Zr, resten aluminium og forurensninger vistøkning av strekkfasthets- og 0,2-strekkgrenseverdier i avhengighet av temperaturen av den avsluttende varmebehandling. Det fremgår tydelig at over 4 50°C opptrer en bemerkelsesverdig økning av begge verdier. Uten magnesiumtilsetning i den angitte mengde oppnås ingen økning av 0,2-strekkgrenseverdien og strekkfasthetsverdien går ikke vesentlig ut over 160 N/mm 2 (kfr. DE-AS 27 54 673, diagram I). Derimot lar for tilstanden "myk" 0,2-strekkgrensen ifølge oppfinnelsen seg øke til over 80 N/mm 2 og strekkfastheten seg øke til over 200N/mm<2>.

Ved hårdlodding med flussmidler gjelder i Al-Mn-legeringer magnesium som fuktningsskadelig. Det kan gås ut fra at denne ulempe opptrer like så lite som en påvirkning av emaljeklebingen når legeringsbestanddelene avstemmes på hverandre tilsvarende oppfinnelsen. Da det ved hårdlokking vanligvis imidlertid anvendes høyere temperaturer enn ved emaljering, er det dessuten å iaktta at solidustemperaturen nedsettes med økende Mg-innhold. Denne sammenheng fremgår av fig. 6. For slike anvendelsestilfeller er derfor over-grensen av magnesiuminnholdet å nedsette i avhengighet av lod-deprosess og temperatur. Vanligvis er det tilstrekkelig å be-grense Mg-innholdet til 0,5% for ved en hårdloddetemperatur inntil 600°C å unngå en oppsmeltning.

Claims (21)

1. Aluminiumknalegering, karakterisert ved 1,15 - 2,0% mangan, mer enn 1,0 - 2,0% silisium, 0,25 - 0,65% magnesium, 0,2 - 1,0% jern, maksimalt 0,3% kobber, maksimalt 0,2% sink, maksimalt 0,1% zirkonium, maksimalt 0,1% titan, resten aluminium innbefattende tilsammen maksimalt 0,2% andre forurensninger.

2. Aluminiumknalegering ifølge krav 1, karakterisert ved et silisiuminnhold fra 1,2 - 1,8%.

3. Aluminiumknalegering ifølge krav 1, karakterisert ved et silisiuminnhold fra 1,38 - 1,57%.

4. Aluminiumknalegering ifølge ett av kravene 1-3, med den forholdsregel at silisiuminnholdet utgjør 0,85 - 2,0% og legeringsinnholdende er avstemt som følger på hverandre :

5. Aluminiumknalegering ifølge krav 4 med den forholdsregel at silisiuminnholdet tilsvarer områdene ifølge krav 1-3.

6. Aluminiumknalegering ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved 0,1-0,3%, fortrinnsvis 0,15 - 0,25% Cu.

7. Halvfabrikata bestående av en legering ifølge ett av kravene 1 - 6.

8. Valsebånd bestående av en legering ifølge ett av kravene 1 - 6.

9. Halvfabrikata eller ferdigdeler bestående av en legering ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at de kaldfastgjort tilstand har en strekkfasthet på minst 350 N/mm 2 og en utvidelse på minst 6%.

10. Halvfabrikata eller ferdigdeler bestående av en legering ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at de i fullstendig rekrystallisert tilstand har en strekkfasthet på minst 150 N/mm 2 og en strekkgrense på minst 80 N/mm 2.

11. Halvfabrikata eller ferdigdeler bestående av en legering ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at de i kaldfastgjort tilstand har en strekkfasthet på minst 350 N/mm og en utvidelse på minst 6% og at de i fullstendig rekrystallisert tilstand har en strekkfasthet på minst 150 N/mm 2 og en strekkgrense på minst 80 N/mm 2.

12. Fremgangsmåte til fremstilling av valsebånd av en legering ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at en støpeblokk awalses varmt og/eller kaldt inntil en mellomtykkelse D , at deretter underkastes mellombåndet ved 450 - 580°C en rekrystalliseringsglødning og at til slutt avkjøles mellombåndet med en minstehastighet V (°K/s) og awalses med en minsteavvalsningsgrad <j> (%) til sluttykkelsen D . e

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at alt etter den krevede sluttfasthet R (N/mm 2 ) er det å overholde følgende betingelse:m

14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at ved en krevet sluttfasthet i området 220 - 275 N/mm <2> glødes mellombåndet ved 450 - 580°C og avkjøles i rolig luft og awalses med en sluttavvalsningsgrad = f (R ) ifølge diagrammet it fig. 2 kaldt til slutt-tykkelse.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at ved en krevet sluttfasthet i området 220 - 275 N/mm 2 awalses på vanlig måte direkte til sluttykkelse, deretter glødes båndet ved 450 - 580°C rekrystalliserende, avkjøles med en hastigJ het V = f (Rm ) ifølge diagrammet på fig. 3 til under 250°C.

16. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at det gås ut fra et med minst 10°K/s avkjølt støpebånd og at det uten rekrystallisasjonsglødning awalses til sluttykkelse direkte varmt og/eller kaldt.

17. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 12 - 14, karakterisert ved at det awalses til en mellomtykkelse D på 1 - 4 mm.

18. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 12 - 17, karakterisert ved at det awalses til en sluttykkelse Dg fra 0,20 - 0,50 mm.

19. Anvendelse av legeringen ifølge ett av kravene 1-6 eller ett av kravene 11 - 17 fremstilte valsebånd for ferdigdeler, spesielt bokser, men også for bokselegemer og bokselokk.

20. Fremgangsmåte til fremstilling av lodd- og emaljerbare halvfabrikata eller ferdigdeler av en legering ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at halvfabrikata eller ferdigdeler avsluttende underkastes en rekrystalliserende varmebehandling på minst 3 minutter ved 450 - 600°C.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, karakterisert ved at den avsluttende varmebehandling foregår samtidig med emvaljeinnbrenningsprosessen eller loddeprosessen.