SE433948B - Sett for framstellning av ett band av en aluminiumlegering for burkar och lock - Google Patents

Description

7906555-3 2 fogfri burkkropp med en botten-i ett stycke. Burkkroppar för två- delade burkar formas i flera steg genom dragpressning och sträck- ning.

I den amerikanska patentskriften 3 402 591 beskrives en an- ordning för framställning av dragpressade och sträckta burkar. Vid dragpressning och sträckning formas burkkroppen av ett cirkulärt vilket i ett första steg drages till en skål. Sidoväg- plåtstycke, genomlöper gen förlänges därefter och tunnas.ut, genom att skålen en serie av dragringar med avtagande hâldimension. Genom dragrin- garna uppkommer en sträckningseffekt, varigenom sidoväggen utdra- ges på längden, och därigenom.möjliggöres framställning av en burk- kropp, vars sidoväggar är tunnare än bottnen. För framställning av burkkroppar för tvådelade burkar användes oftast legeringen AA 3004, då denna för dragpressning- och sträckníngsförloppet uppvisar till- fredsställande goda bearbetnings-, hållfasthets- och verktygsför- slitningsegenskaper. Dessa egenskaper är en funktion av legeringens låga halt av magnesium (0,3 - l,8%) och mangan (1,0 - l,5%).

Nackdelen med den för närvarande använda legeringen AA 3004 ligger i att den för uppnående av de önskade slutegenskaperna er- fordrar en långvarig-götglödgning eller.homogenisering'vidïhög temperatur. Konventionell götglödgning är dock en av de största kostnadsfaktorerna vid plâtframställningen. Dessutom är gjuthas- tigheten för legeringen 3004 relativt låg och vid icke fackmässig gjutning uppvisar den en tendens till bildning av grova primärseg- regationer. _ Ä 7 Tidigare har även andra legeringar diskuterats för använd- ning vid burkkroppar, som t.ex. legeringen AA 3004. Denna legering uppfyller väl samtliga krav.på bearbetbarhet vid dragpressning och sträckning, men kan dock icke utnyttjas på grund av sin vid lönsam- t ma materialtjocklekar ringa hållfasthet.

De ovan beskrivna konventionella legeringarna för burklock och burkkroppar avviker tydligt från varandra i fråga om sammansätt- ningen, vilket framgår av tabell Il De angivna siffervärdena är vikt- procent, vilket för övrigt gäller för hela denna beskrivning. Där icke några intervalluppgifter föreligger, utgör de i tabell I angiv- na viktprocent maximalvärden. Beteckningen AA och tillhörande sif- feruppgifter hänför sig till klassningssystemet.från Aluminium As- sociation. CS42 hänför sig till en av Alcan utvecklad och närmare nedan beskriven legering för burklock och öppningsringar.

J 7906555-3 _36 moå 3.0 mwå o._¶o oåroân omåiomå mic mmå omå Nemo mflo moå l oflå mmålmflïo wåimä 36 oflo mmfifim mwå wmom m4 26 36 36 m~6 36 66:66 36 56 mm6 36 Nåm É 56 36 36 m~6 36 66106 om6|6N6 56 mm6 6~6 ä? å 26 S6 | m~6 .. målm6 måèå m~6 26 3.6 åom å 36 m66 f 26 r 6.. måéå ~6|m66 >6 m6 .Som .å uflßøa mfifiwä 6 Gfiflæ. nå» Éå . 6 6É,fimwømma_ åš nmmmom nwwb Hwfluw mcfiwmfi .män mmflfin 6 _ _ 6 6 6 _ 6 .

H .SHQQMB 79065 55-5 För närvarande göres stora ansträngningar att erhålla så- väl energi- och råmaterialkällor och undanröjande av de speciellt inom dryckesindustrin gällande problemen med slöseri och avfall.

Detta möjliggöres genom uppbyggnad av ett fullständigt recirkule- ringsprogram inom aluminiumburkindustrin, vilket sammansättes av (1) uppsamling och âterföring av förbrukade, tomma aluminium- dryckesburkar, och (2) återanvändning av aluminiet i,de använda burkarna för framställning av nya burkar.

För de färdigställda burkarna är lock och burkkropp praktiskt taget oskiljbart förbundna med varandra, så att ett lönsamt recir- kuleringssystem erfordrar användning av hela burken. Vidare avviker sammansättningen för smältan av recirkulerade burkar avsevärt från sammansättningarna för de konventionella legeringarna för lock och burkkroppar. I fortsättningen betecknas legeringar och band för framställning av burkkroppar som burklegeringar resp. -band och le- geringar och band för framställning av lock som locklegeringar resp. -band. Om.man ur smältan ur.recirkulerade burkar åter vill erhålla den ursprungliga legeringssammansättningen, så måste avse- -värda mängder av primärt resp. rent aluminium tillsättas, för er- hållande av en konventionell burklegering, och på samma sätt måste även större mängder av primärt aluminium tillföras för framställ- ning av en konventionell locklegering. _ Det vore därför av fördel att för lock och burkkroppar an- vända en aluminiumlegering av en och samma samansättning, så att vid omsmältningen av dessa burkar.skulle någon anpassning av lege- ringssamansättningen icke längre vara nödvändig. Denna fördel om- nämnes och beskrives i den amerikanska patentskriften 3 787 248, vari föreslages att såväl lock som burkkroppar framställes av en legering av typ AA3004, varvid den för lock erforderliga formbar- heten uppnås genom en värmebehandling. Det i amerikanska patentskrif- ten 3 787 248 föreslagna förfarandet omfattar upprätthållande av materialet vid hög temperatur efter kallvalsningen. Vidare skulle den däri föreslagna legeringssammansättningen leda till en samman- sättning av smältan, som tydligt skiljer sig från en smälta av kon- ventionella, tvâdelade burkar med olika burk-.och.locklegering. Ändamålet med denna uppfinning är sålunda ett sätt för fram- ställning av ett för tillverkning av dragpressade och sträckta burk- kroppar samt lock i lika hög grad lämpat band av en aluminiumlege- ring, vilket möjliggör återanvändning av använda aluminiumburkär och 7996555-3 -burkdelar genom omsmältning av desamma och anpassning av smältan till den önskade sammansättningen på lönsammaste sätt.

Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål genom att (a) en smälta av en aluminiumlegering framställes, vilken aluminiumlegering.förutom sedvanliga föroreningar som väsentliga komponenter innehåller 0,4 - l,0% mangan och 1,3 - 2,5% magnesium, varvid totalhalten av magnesium och mangan uppgår till 2,0 - 3,3%, och förhållandet magnesium till mangan ligger mellan l,4:l och 4,4:1, (b) smältan.gjutes medelst en bandgjutmaskin kontinuerligt till ett band, (c) gjutbandet utvalsas kontinuerligt med gjuthastighet i värme med åtminstone 70%, varvid varmvalsningens utgångstemperatur ligger mellan 300°C och icke-jämvikt-solidustemperaturen för lege- ringen :ch sbnnxmçeraünæm vnivalsnümæn UPP9år minst till 230°C, (d) det varmvalsade bandet upprullas i varmt tillstånd och får svalna i stillastående luft till omkring rumstemperatur, och (e) det svalnade varmvalsningsbandet kallvalsas till slut- tjocklek.

Det har visat sig vara särskilt fördelaktigt att gjuta smäl- tan till ett band på sådant sätt, att cellstorleken resp. dendrit- avstånd i området för gjutbandyta ligger mellan 2 och 25 pm, före- trädesvis mellan 5 och 15 pm, och.i omrâdet för gjutbandetë mitt mellan 20 och 120 pm, företrädesvis mellan 50 och 80 pm.

De ovan nämnda cellstorlekarna respektive dendritavstånden uppnås på fördelaktigt sätt genom att då gjutbandet efter pâbörjan- gde av stelningen hâlles under 2 - l5 minuter vid en temperatur av 400°C och likvidustemperaturen för legeringen, varvid det likaså har visat sig vara fördelaktigt, att gjutbandet efter påbörjande av stelningen under de första.l0.- 15 sekunderna hålles vid en tem- peratur mellan SOOOC och likvidustemperaturen för legeringen.

Vid en fördelaktig utföringsform av sättet enligt uppfinnin- gen uppgâr starttemperaturen för varmvalsning till åtminstone 440°C, företrädesvis minst 49o°c.

Tjockleken för gjutbandet.ligger företrädesvis mellan 10 och "25 mm, speciellt mellan 12 och 20 mm.

En isynnerhet vid framställningen av burkband fördelaktig ut- föringsform av kallvalsningen till sluttjocklek består i att 1) varmvalsningsbandet kallvalsas i en första serie av stick till en mellantjocklek, J 7906555-3 2) det till mellantjocklek kallvalsade bandet underkastas en kortvarig mellanglödgning vid en temperatur mellan 350 och 500°C under en maximal, av upphettnings-, glödgning- och svalningstid sam- mansatt tidsrymd av.90 sekunder, och ' 3) det kortvarigt glödgade bandet valsas till sluttjocklek.

Härvid har.det visat sig vara särskilt fördelaktigt att ge- nomföra kallvalsningen av varmvalsningsbandet.till mellantjocklek med en tjockleksreduktion av minst 50%, företrädesvis minst 65%, och kallvalsningen av det kortvarigt glödgade bandet till sluttjock- lek med en tjockleksreduktion av högst 75%, företrädesvis 40 - 60%, Det har vidare visat sig fördelaktigt, att begränsa upphett- ningstiden för kortvarig mellanglödgning till högst 30 sekunder och svalningstiden efter den kortvariga mellanglödgningen till ungefär rumstemperatur till högst 25 sekunder.

Smältan vid sättet enligt uppfinningen kan vara sammansatt av minst 40% aluminiuskrotmetall. _ Sättet enligt uppfinningen och dess isynnerhet vid återan- vändning av aluminiumskrotmetall uppnåeliga fördelar dan närmare och âskådliggöres med hjälp av bifogade ritningar, där fig. l visar ett flödesschema för âskådliggörande av sättet enligt uppfinningen.som en del av ett recirkuleringssystem, fig. 2 är en grafisk framställning av kallförhårdningen av legeringen enligt upp- finningen och två jämförelselegeringar i beroende av kallbearbet- ningen, och fig. 3 är en grafisk framställning av förändringarna i de mekaniska egenskaperna hos legeringen enligt uppfinningen och en belyses ne- jämförelselegering vid termisk.behandling.

Förfarandet för smältning av olika skrottyper, anpassning av smältan till en önskad samansättning, gjutning av smältan, fram- ställning.av bandmaterial och tillverkning av behållare innehåller enligt fig. 1 ett slutet recirkuleringssystem, vari det genom fa- brikationsprocessen alstrade skrotet recirkuleras och återigen fär- digställes.som råmaterial för processen. Det.i föreliggande uppfin- ning använda skrotet innefattar skrot från tillverkningen av band- material (bandskrot), skrot från tillverkning av burkar (burkskrot) ' och konsumentskrot. med konsumentskrot avses produkteriav aluminiumlegeringar, isynnerhet burkar, vilka genom tryck, beläggning eller på annat sätt förorenats och därefterhsålts och använts.

Sättet enligt uppfinningen är isynnerhet anpassat för använd- 7906555-3 ning av aluminiumburkskrot. Företrädesvis återvinnes burkar i ren form, fria från smuts, plastdelar, glas och andra föroreningar.

Burkkroppar för sedvanliga burkar är oskiljbart förbundna med loc- ken. Under återvinningen av skrotburkar utsattes därför.hela bur- karna för krossning, planpressning,.sammanpackning eller bringas på annat sätt i en kompakt form. Burkarna sönderdelas därefter i sed- vanliga malningsanordningar, hamarkvarnar, motlöpande knivar etc. till företrädesvis löst utkommande stycken med diametern ca 2,5 - 4 cm. Det sönderstyckade aluminiumskrotet befrias medelst magnetis- ka separationsmetoder från järn- och stâldelar och från papper och andra lätta substanser.medelst centrifugalavskiljare. Det renade skrotet införas därefter i en lackförbränningsugn. En lämplig lack- förbränningsugn är en brännugn, i vilken skrotet i närvaro av varm luft transporteras genom en roterande tunnel. En annan möjlighet erhålles genom en lackförbränningsugn, där det sönderdelade skro- tet inbäddas i en korg av 15 - 25 cm djup av rostfritt stål. För förbränning av organiska substanser såsom plastbeläggningar på be- hållare och burkar för livsmedel och drycker samt målade eller pâ- tryckta etiketter innehållande pigment, som titan(IV)oxid, blåses varmluft genom korgen.

Ugnstemperaturen väljas företrädesvis så att temperaturen för skrotet når pyrolystemperaturen för de organiska beläggnings- materialen. Temperaturen.måste vara tillräckligt hög, vanligtvis ca 480 - 540°C, för att'alla organiska beläggningsmaterial pyroly- seras men icke så att metallskrotet oxideras.

Det i föreliggande uppfinning använda.skrotet omfattar alu- miniumlegeringsmaterial såsom bandskrot, burkskrot och konsument- skrot, vilket beredes såsom beskrivits ovan. En stor del av konsu- mentskrotet består av aluminiumburkar, vilka vanligtvis innehåller viktprocent burklock av legering AA 5182 och 75 viktprocent burk- skrot av legering AA 4004. Sammansättningarna för dessa legeringar samt den vid omsmältningen av dessa legeringar erhållna sammansätt- ningen anges nedan i tabell II.

Bandskrot innehåller avfall från gjutband samt från de i ett N valsverk genomförda skärningsoperationerna såsom t.ex. kantskärning av det valsade bandet. Den ursprungliga smältsammansättníngen, som erhålles från ett typiskt bandskrot, består av ca 88% av legeringen AA 3004 och 12%.av legeringen CS42. CS42, en annan vid framställ- ning av lock använd legering med hög magnesiumhalt, beskrivas ytter- ligare nedan i tabell.IIIí. J 79065 55-3 8 Det vid föreliggande uppfinning använda skrotet kan även in- nehålla skrot, som bildats vid tillverkning av:behållare och behål- lardelar, som t.ex.aburklock och hurkkroppar. Burkskrotet erhålles exempelvis som utskottsmaterial,på grund av_öronbildning. Det vid föreliggande uppfinning använda skrotet kan även innehålla andra aluminiummaterial innehållande element.med blandkristallhårdhets- effekt och naturligtvis även band-, burk- och konsumentskrot av le- geringen enligt uppfinningen.

Det recirkulerade skrotet överföres i en ugn, såsom beskri- ves t.ex. i amerikanska patentskriften 969 253r.till en smälta. Den ursprungliga smältan ändrar naturligtvis sin sammansättning motsva- rande sammansättningarna och mängderna.av de olika, i ugnen införda skrottyperna. Vid sättet enligt uppfinningen anpassas smältan på sådant sätt, att samansättningen komer att ligga inom följande gränser: Magnesium - l,3 - 2,5% företrädesvis .l,6 -.2,0% Mangan 0,4 - l,0% “ 0,6 - 0,8% Järn 0,1 - 0,9% “ 0,3 - 0,7% Kisel 0,1 - l,0% " 0,15 - 0,40% Koppar 0,05 - 0,4% " 0,3 - 0,4% Titan 0 - 0,2% “ 0 - 0,15%.

De ovan angivna värdena visar det breda omrâdet, samt det föredragna området.för sammansättningen hos legeringen för sättet enligt uppfinningen. Sammansättningen av föreliggande legering kan variera inom de angivna områdena, men områdena är själva kritiska, isynnerhet områdena för huvudlegeringselementen magnesium och mangan.

Magnesium och mangan åskadkommer tillsammans genom sin närvaro i fast lösning en blandkristallhårdhetseffekt.i föreliggande legering.

Det är därför väsentligt att koncentrationerna av dessa element va- rierar inom de angivna områdena, så att förhållandet magnesium till mangan uppvisar ett värde mellan l,4:l och 4,4:l och totalhalten av magnesium och mangan ligger mellan 2,0 och 3,3%. Ytterligare spårele- ment, vilka kan förväntas som föroreningar i recirkuleringsförfaran- " det, är i föreliggande legeringssammansättning tillåtna upp till en viss gräns, t.ex. krom upp till 0,l%, zink upp till 0,25% och and- ra enskilda element upp till 0,05%, tillsammans upp till 0,2%.

Koppar och järn är närvarande i föreliggande legering på grund av deras oundvikliga närvaro i konsuentskrotet. Närvaron av kgppar 7906555-3 i en halt mellan 0,05 och 0,4% åstadkommer en förbättring med avse- ende pâ lägre öronbildning och medför ytterligare en hållfasthets- ökning i föreliggande legering.

För uppnående av de angivna områdena respektive de föredrag- na områdena för sammansättningen.hos föreliggande legering, kan det vara nödvändigt att anpassa smältan..Detta kan ske genom en tillsats av magnesium eller mangan, eller, för utspädning av överskott av le- geringselement, genom tillsats av olegerat aluminium till smältan.

Den totalt erfordrade energin för framställning av olegerat primärt aluminiu ur sitt mineral ligger ungefär 20 gånger högre än den energimängd, som erfordras för omsmältning av aluminiumskrot.

Man kan sålunda inbespara avsevärda mängder av energi och.stora kost- nader, då den för framställning av en önskad legering erfordrade mängden av primärt aluminium kan hållas så låg som möjligt. Om ett överskott av magnesium är närvarande, så kan magnesiumhalten i smäl- tan även reduceras genom spolning av den smälta legeringen med klor, varvid den bildade olösliga magnesiumkloriden avlägsnas med slaggen.

På grund av magnesiumförlusten från smältan och på grund av miljö- riskerna vid arbete med klor är detta förfarande dock icke obetin~ gat lämpligt.

Anpassningen av smältan kan ske genom tillsats av låglegerat aluminium, i vilket legeringselementen för utspädning av överskott av element är närvarande i lämpligt förhållande.

Tabell lI visar sammansättningarna för legeringarna AA 3004 och 5182 samt den stökiometriska smältsamansättningen,-vilken er- hålles genom smältning av typiskt konsumentskrot och burkar av de nämnda legeringarna: Tabell II Typisk sammansättning Primärfaktor (%) Legering 3004 5182 smälta 3004 5182 föreligg. legering_ Magnesium 0,9 4,5. 1,5 40 - - Mangan 1,0 ' 0,25 0,8 - 70 18 N Järn 0,45 0,25 0,4 ~ 39 3 Kisel 0,2 0,12 0,2 - 33 - Titan o,o4 o,os _' 0,04 - - - rappar o,1a o,os 2 o,1 - 27 - 7906555-3 I siffran l,5% magnesium i den med "smälta" rubricerade ko- l0nfl@n är en magnesiuförlust av 0,3% på grund av magnesiumoxida- tion under smältningen medräknad. De i tabellen med “primärfak- tor" rubricerade siffervärdena utgör sådana mängder av primärt el- ler rent aluminium, vilket måste tillföras för att varje element skall sjunka till den nominella sammansättningen för AA 3004, 5182 eller föreliggande legering. Den nominella sammansättningen för föreliggande legering, såsom den användes i beskrivningen och exemp- len, är följande: Magnesium l,8% Mangan 0,7% Järn 0,45% Kisel 0,25% Koppar -012% Titan 0,05% Då de för elementen i legeringarna AA 3004 och 5182 angivna halterna förutom för mangan och magnesiu utgör maximivärden, är för varje legering den största angivna primärfaktorn bestämmande.

Exempelvis visar tabell II, att en mängd av rent aluminium motsvarande 40% av_smältans vikt måste tillföras, då halten av mag nesiu i smältan.skal1 sänkas till det.typiska.värdet O,9% för AA 3004..På liknande sätt måste en mängd av rent aluminium motsva- rande 70% av smältansrvikt tillsättas, då halten av mangan i smäl- tan skall sänkas.till dess typiska värde 0,25% för AA 5182. A andra sidan är endast 18% rent aluminium nödvändigt för att sänka mangan- halten i smältan till nóminalvärdet för legeringen för användning vid sättet enligt uppfinningen.

Tabell III visar samma förhållanden med avseende på bandskrot maa en anaei av. 88% AA som; och 12% cs42. 7906555-3 ll Tabell III Primärfaktor (%) Legering Typisk sammansättning föreligg. 3004 CS42 smälta 3004 CS42 legering Magnesium 0,9 3,5 1,21 26 ~ - Mangan 1,0 0,25 0,91 - 73 23 Järn 0,45 0,25 0,43 - 42 5 Kisel 0,2 0,12 0,19 - 37 - .Titan 0,04 0,05 0,04 - - - Koppar 0,13 0,08 0,17 _ - 53 - Enligt tabell Ill erfordras sålunda 26% primärt aluminium för att sänka magnesiumhalten i smältan till det för AA 3004 typiska värdet av 0,9%. Likaså skulle 73% primärt aluminium erfordras för att bringa manganhalten för smältan till värdet 0,25% för CS42- sammansättningen. Å andra sidan erfordras endast 23% primärt alumi- nium för att sänka manganhalten i smäluna till den nominella halten för föreliggande legering. ' Av tabellerna II och III framgår att vid sammansättningen en- ligt föreliggande legering för beredning av smältan skulle mindre än 25% olegerat aluminium erfordras. Sålunda erfordras en mindre mängd av primärt aluminium än för beredning av vilken som helst av de andra kända behållarlegeringarna.

Tabellerna visar även att arten av skrotet i smältan har in- verkan på den för uppnâende av en önskad smältsammansättning erfor- derliga mängden.av primärmetall. Den föreliggande legeringsaamman- sättningen kan, oberoende av arten av det till smältsystemet till- förda skrotet, även uppnås genom användning av 100% skrot. En ty- pisk burktillverkningsanläggning erfordrar exempelvis 83% burkband (AA 3004) och 17% lockband (CS42). Av det vid burkframställningen, som skrot erhållna och åter omsmälta 27,6% skrotet utfaller 24,9% på burkskrot och 2,7% på lockskrot. Smältan kan försättas med skrot från burktillverkningsanläggningen och konsuentskrot i form av âterlämnade, använda burkar. Under antagande av en smältförlust av _ 5%, räknat pâ burktillverkningsskrotet, och 8%, räknat på de av konsumenterna âterlämnade burkar, erfordrar en återföring av samt- liga vid en sådan anläggning framställda burkar en tillförsel av endast 7,20 primärt aluminium till smältan, för att föreliggande legeringssammansättning skall uppnås..Denna mängd kan ytterligare sänkas genom användning av andra skrotlegeringar i smältan, infllu-. \ 7906555-3 12 sive användning av skrot av föreliggande legering.

Vid användningen av kända legeringssammansättningar har det hittills icke varit möjligt att sänka den erforderliga mängden av primärt aluminium, som är,nödvändig för uppnâende av en användbar smältsammansättning från konsmentskrot, till mindre.än 40% av skrot- vikten i smältugnen. Genom_föreliggande uppfinning erhålles bildning av den föreliggande legeringssammansättningen av minst 40% skrot över ett brett omrâde av andelar av bandskrot, burkskrot och konsu- mentskrot. D Föreliggande legering uppvisar.talrika fördelar, som grundar sig på att_legeringssammansättningen.uppnås med utgångspunkt från smältan. En första.fördel är, såsom.redan nämnts,.att föreliggande legering lätt kan erhållas genom recirkulering av.för närvarande tillgängligt aluiniumskrotu'En ytterligare fördel är att förelig- gande_legering uppvisar ett brett toleransområde.för kisel, järn, koppar och andra element, vilka i konventionella legeringar anses som oönskade föroreningar, men.som oundvikligen är närvarande i kon- suentskrot. Exempelvis får.en förhållandevis.hög koncentration av titan vara närvarande, vilket är särskilt viktigt ur recirkule- ringssynpunkt då en stor del av konsumentskrotet.innehåller titan- oxid, vilket under smältningen reduceras och löser sig.i den smälta legeringen. Ett brett toleransomrâde.för titan är likaså viktigt, ef- tersom titanhalten i smältan stiger då skrotet smältes i på varand- ra följande cykler. Den förväntade koncentrationen i området mellan 0,15 - (%20%får även vara närvarande.i föreliggande legering.

Som ytterligare exempel kan.legeringen uppvisa.en'förhållan- devis hög andel av kisel från i skrotet föreliggande sand eller smuts. Föreliggande legering tillåter denna halt och har dessutom fördelen att vid kiselhalter över 0,45% och vid de ovan angivna ele- mentområdena är en värmebehandling möjlig. Värmebehandling hänför sig till.det förfarande, vid.vilket en legering uppvärmes till en temperatur, som är tillräckligt hög för att bringa de lösliga lege- ringselementen eller -komponenterna ßmgàsil i fast lösning, vanligt- ' vis 510 - 6l0°C. Legeringen kyles därefter så att-dessa element er- .hhâlles i övermättad, fast lösning. Därefter åldras legeringen antin- gen vid rumstemperatur eller vid förhöjd temperatur, varvid under denna tia utskiijningar nilaaà-.wriika medför den åiaringšnaraning av legeringen. Åldringshärdningen kan ske vid.sådana.temperaturer, som är sedvanliga vid bränning av polymerbeläggningar för aluminiumbehål- lare och beskrives.nedan ytterligare. Detta medger användning äv 13 7906555-5 framställningsmetoder, vilka frambringar plåt med lägre hâllfast- het än vad som annars skulle erfordras för plåt i valshärdat till- stånd.

Efter att legeringen i smältugnen inställts på den önskade sammansättningen, behandlas smältan för avlägsnande av.upplöst väte och icketmetalliska inneslutningar, vilka skulle skadligt påverka gjutningen av legeringen samt kvaliteten på den tillverkade plåten.

Härtill inledes en gasblandning av klor och en inert gas, som t.ex. kväve eller argon, genom minst ett inledningsrör av kol, vilket be- finner sig vid botten på ugnen och medger en gasspolning av smältan.

Gasblandningen ledes i_en blâsström under ungefär 20~40 minuter ge- nom den smälta legeringen, arvid den bildade slaggen flyter på smäl- tans yta och sknmmas av därifrån medelst någon lämplig metod. Den plåga magnesiumhalten för legeringen enligt uppfinningen leder till mindre slaggmängd och en lägre magnesiumförlust än för.legeringarna AA 5082, AA 5182 och andra konventionella locklegeringar. Den skum- made legeringen befrias därefter medelst en filterbädd av eldfast material, som t.ex. aluminiumoxid, från icke-metalliska inneslutnin~ gar. För ytterligare avgasning av legeringen inledes återigen en gasblandning, såsom beskrivits ovan, i-motström genom smältan.

Med konventionell bandgjutning avses här ett förfarande, vid vilket den smälta legeringen gjutes genom en lång, smal gjutöppning mellan tvâ nära bredvid vannflraliggande, drivna valsar, band eller traktorbandliknande anordnade, kylda kokillband. Metallen stelnar i kokillrummet, som är i rörelse, och gjutes hellre till en tunn ski- va än till ett tjockt format. Det kontinuerliga bandgjutningsförfa- randet vid föreliggande uppfinning genomföras företrädesvis med den i amerikanska patentskrifterna 3 570 586, 3 709 281, 3 774 670, 3 747 666 och 3 835 917 beskrivna gjutanordningen.

Den för genomförande av föreliggande bandgjutningsförfarande använda anordningen måste vara konstruerad så att det från gjutmas- kinen utkommande gjutbandet efter genomlöpning av en högtemperatur- uppehållszon med gjuthastighet direkt kan ledas till ett varmvals- verk.

Föreliggande, konventionella bandgjutförfarande kan beskrivas geno följande steg: _ a) kontinuerlig gjutning av legeringen till.ett band, b) varmvalsning av gjutbandet med gjuthastighet, företrädes- vis efter att gjutbandet efter påbörjande av stelningen hållits vid förhöjd temperatur, J Lang-a. »_ als.. - . n... -.-... ,. 7906555-3 14 c) upprullning av det varmvalsade bandet och långsam av- svalning, och _ d) kallvalsning av bandet,.eventuellt under införande av en kortvarig mellanglödgning.

I första steget anpassas sammansättningen för smältan av recirkulerat skrot, såsom beskrivits ovan, och gjutes därefter på en bandgjutanläggning med medlöpande kokiller på sådant sätt till ett band, att cellstorleken resp. dendritavstândet i området för gjutbandytan ligger mellan 2.- 25 p, företrädesvis mellan 5 och p, och cellstorlekerna resp. dendritavstândet i området för gjutbandcentrum ligger mellan 20 och 120 pm, företrädesvis mellan 50och 80 Pm. I sammanhang.med föreliggande uppfinning betraktas mät- ningen av cellstorlekarna som ekvivalent med mätningen av dendritav- ståndet. De förhållandevis små cellstorlekarna i gjutbandet förbätt- rar de senare dragpressningsegenskaperna_ Cellstorlekarna mätes me- delst standardiserade metoder inom metallografin. Cellstorlekarna bestämmes genom den tidsrymd, under vilken det stelnande gjutban- det uppehåller sig i ett temperaturområde mellan likvidus- och soli- dustemperaturen för legeringen, vilket beskrives närmare nedan.

De i den amerikanska patentskriften 3 774 670 beskrivna och i före- liggande sätt föredragna kokillerna bidrager likaså till uppstâende av en mindre cellstorlek. För att utnyttja gjutvärmet optimalt och uppnå en långsam stelningshastighet, gjutes bandet till en tjocklek av 10 - 25 mm,.företrädesvis l2.- 20 mm. Det har likaså visat sig som särskilt fördelaktigt att hålla bredden för gjutbandet mellan 500 och 2000 mm, företrädesvis mellan 800 och 1800 m.

Efter påbörjande.av stelningen hålles gjutbandet företrädes- vis under 2 - 15 minuter vid en temperatur mellan 400°C och likvidus- temperaturen för legeringen, vilken uppgår till 600°C. g Vidare har det visat sig fördelaktigt att gjutbandet efter påbörjandet av stelningen under 10 - 50 sekunder hålles vid en tem- peratur mellan 500°C och likvidustemperaturen för legeringen, dvs den temperatur, vid vilken legeringen under svalningen börjar att stelna. Upprätthâllandet av gjutbandet vid hög temperatur kan even- ' tuellt ske under tillförsel av ytterligare värme. Upprätthållandet vid hög temperatur sker.under den tid, under vilken gjutbandet trans- porteras från gjutmaskinen till varmvalsverket. Varmvalsverket be- finner sig i linje med gjutmaskinen på ett sådant avstånd att de ovan beskrivna uppehâllstiderna erhålles. Ä J 7906555-3 Genom den förhållandevis långsamma stelningshastigheten, som uppnås vid föreliggande sätt, kan gjutbetingade variationer undvikas i hög grad, så att den vid konventionella metoder vanligt- vis genomförda homogeniseringsglödgningen kan bortfalla. Vidare er- hålles en optimal fördelning av olösliga heterogeniteter, vilket inverkar synnerligen gynnsamt på den senare kallvalsningen. Det från gjutningen i bandet kvarstående värmet befrämjar diffusionsreglera- de förlopp i strukturen, som t.ez. avrundning av gjutheterogenite- ter, utjämning av mikrosegringar (kornsegringar) och omvandling av icke-jämvíktfaser till jämviktfaser.

Vid svalning från smält, flytande tillstånd är två olika tem- peraturområden av.betydelse, nämligen ' a) temperaturomrâdet mellan likvidus och solidus, A TLS, och b) temperaturomrâdet A TS S_l00 mellan solidus.och en tempe- I ratur av ca 100°C under solidus.

Uppehâllstiden i området A TLS styr det genomsnittliga se- kundärdendritavstândet resp. cellstorleken..A andra sidan styr uppe- hållstiden i området A TS's_l00 olika omvandlingar i gjutstruktu- ren, såsom beskrivits ovan.

I följande tabell IV har motsvarande tidsrymder grovt upp- skattats från de uppmätta cellstorlekarna.

Tabell rv. celistorlek g T 1A: T Gjutprodukt Qfln) LS S,S-100 (s) (s) Bandgjutyta enligt uppfinningen 15 5 120 Bandgjutcentrum enligt uppfinningen_ 50 _ 20 120 Gjutvalsningsyta 5 0,5 0,5 Gjutvalsningscentrum 7 l 0,5 Stränggjut-yta 30 _ 15 5 _ Stränggjutcentrum 70 80 15 7906555~š 16 Enligt tabell IV befinner sig det enligt föreliggande sätt framställda gjutbandet avsevärt längre i ett temperaturområde, där diffusionsstyrda omvandlingar är möjliga, än konventionella sträng- göt eller medelst gjutvalsning~ framställda bandgöt. Sålunda har i en sådan bandgötstruktur de aktuella omvandlingarna fortskridit läng- ure än i konventionella stränggötstrukturer resp. i gjutvalsning- bandgötstrukturer- I jämförelse med gjutvalsnings- eller stränggjut- ningsprodukter har.det enligt sättet enligt uppfinningen framställda gjutbandet erhållit en kraftigare homogenisering av strukturen.

Diffusionsförloppen, som leder till de.nämnda omvandlingarna, är via Boltzmann-faktorn f = C . expß-âš) beroende av temperaturen T, varvid aktiveringsenergin E ligger vid 150 - 170 kJ/g.mol (35 - 40 kcal/g.mol) och R är den universella gaskonstanten. Sålunda tiofaldigas hastigheten för.omvandlingen vid temp,rS.ijämföre1se med temperaturen TS'S_l00. i Speciellt vid gjutbandytan får de diffusionsstyrda utjäm- ningsförloppen ha fortskridit särskilt långt, då dessa förlopp för- löper desto snabbare på.grund av.den ringa diffusionsvägen, ju fi- nare celler som bildas vid stelning av götet. Detta utmärker det fincelliga, enligt uppfinningen.framställda bandgötet jämfört med grovcelliga göt, såsom bildas vid andra.bandgjutningsförfarande.

Efter gjutningen och upprätthållandet vid hög temperatur varmutvalsas gjutbandet kontinuerligt med gjuthastighet med åt- minstone 70%, eventuellt under tillförsel av ytterligare värme. Ut- gångstemperaturen för varmvalsningen ligger därvid mellan 300°C och icke-jämvikt-solidustemperaturen, företrädesvis mellan icke-jämvikt- solidustemperaturen och en temperatur av l50°C under icke-jämvikt- solidustemperaturen, och temperaturen vid valsänden uppgår till minst 2so°c. u _En varmomformningsgrad av minst 70% vid högsta möjliga ut- gångstemperatur måste föreligga för att garantera de nämnda gynnsam- ma egenskaperna hos bandet, som uppnås med konventionella metoder.

Det har visat sig vara särskilt fördelaktigt då utgångstem- peraturen för varmvalsningen-är minst 440°C, företrädesvis minst 49o°c, och temperaturen vid vaisänaen uppgår tiil minst 2so°c, före- trädesvis minst 300°C. 7906555-5 17 Efter varmvalsningen av gjutbandet upprullas detta varmt och får svalna i stillastående luft vid rumstemperatur. Det i de i varmt tillstånd upprullade banden lagrade värmet medger utskilj- ning av de långsamt utskilda, intermetalliska faserna och åstadkom- mer samtidigt en viss, för efterföljande kallvalsning gynnsam mjuk- ning. Även en, om dock ringa, i detta förfarihgstillstând avlöpande omkristallisering kan noteras, vilken genom nedbrytningen av vals- ningsstrukturen inverkar gynnsamt osynnerhet på reduktionen av öron- bildning i 450 mot valsriktningen vid bearbetning av banden till burkar.

Efter svalning valsas bandet kallt till sluttjocklek, före- träaesvis till 0,26 - o,34 mm för burkiock resp. -kroppar.

Bandet kan även i en första serie av passager kallvalsas med en tjockleksreduktion av 50%, företrädesvis minst 65%, till en mellan- tjocklek. Det har då visat sig fördelaktigt att efter denna första serie av kallvalsningspassager införa en mellanglödgning. Mellanglödg- ning innebär en värmebehandling över omkristallisationstemperaturen för legeringen, vilken åstadkommer nedbrytning av den föredragna korn- orienteringen, vilken härrör från varmbearbetningen under omkristalla- tionstemperaturen. Efter mellanglödgningen utsättes bandet för kallförhårdning genom kallvalsning. Med kallförhârdning avses håll- fasthetsökningen för.en legering i beroende av graden av kallbearbet- ning, vilken utövas på metallen. I jämförelse med konventionella burklockmaterial visar legeringen enligt föreliggande uppfinning en lägre kallförhårdningsgrad, såsom.framgâr av fig. 2. Detta innebär att för uppnående av sluttjockleken är färre passager nödvändiga resp. samma antal passager kan ske vid högre hastighet eller större band- bredd. Likaså leder föreliggande legering i jämförelse med konven- tionella locklegeringar till färre ojämnheter och färre kantsprickor.

Dessutom är kallförhårdningsgraden för föreliggande legering helt jämförbar med motsvarande värden för den konventionella burkkropple- geringen AA 3004, vilket visar att en tillfredsställande hållfasthet för burkband kan uppnås utan överdriven kallbearbetning.

Vid framställningen av band, lämpade för tillverkning av drag- ..pressade och sträckta burkkroppar, uppgår kallbearbetningen efter mellanglödgningen till högst 75%, företrädesvis 40-60%.

Här torde påpekas, att en viktig aspekt hos föreliggande upp- finning ligger i identiteten av legeringssamansättningen och fram- ställningsförfarandet både för burkkroppar och burklock, ända till det skilda förfarandet vid kallvalsníng, då för lock hårdare händ- 7906555-3 18 material erfordras.

Mellanglödgningen genomföres i ett temperaturområde mellan 350 - 500°C under en tidsrymd av högst 90 sekunder, inklusive upp- värmnings-, uppehålls- och svalningstid. Det har visat sig fördel- aktigt att begränsa uppvärmningstiden upp till värmebehandlings- temperaturen till högst 30 sekunder,.företrädesvis 4-15 sekunder.

Likaså har det visat sig fördelaktigt att avkyla bandet efter mel- i langlödgningen inom högst 25 sekunder,.företrädesvis 3-15 sekunder, till rumstemperatur.

Till följd av denna kortvariga mellanglödning nedbrytes, i motsats till normala_mellanglödgningar med långsam' uppvärmnings- och avsvalningstid,;samt långvarig glödgningstid, valsningstexturen i det kallvalsade bandet i större utsträcknâgåêrvarvid hållfasthe~ ten dock sänkes i lägre utsträckning. Sålundayde tvâ kallvalsnings- serierna, som genom kallförhårdning skall ge den önskade sluthåll- fastheten hos bandet, till en mindre utpräglad valsningstextur och kan dessutom genomföras med en reducerad kallbearbetningsgrad, vil- ket ytterligare minskar nedbrytningen av valsningstexturen i det till sluttjocklek utvalsade bandet. En lägre valsningstextur har färre öron i 450 till valsriktningen som följd.

Tid och temperatur för mellanglödgningen beror inom omrâdet enligt uppfinningen ungefär'en1mw;en fiymgl-av typen lnt = A/T ~ C av varandra, varvid t är tiden i sekunder, T temperaturen i OK och A och C är konstanter, dvs vid högre temperaturer erfordras mot- svarande.kortare behandlingstider.

Följande passageprogram för kallvalsningen har visat sig för- delaktigt vid framställning av burkband för dragpressade och sträck- ta burkkroppar: Det upprullade bandet kallvalsasfrån 3,0 m till 0,34 mm, dvs 89% företrädesvis i ett genomlopp genom minst ett tandem-vals- verk med flera ställningar. En annan möjlighet består i att bandet i flera passager utvalsas kallt med passageföljden 3,0 mm -9 1,30 mm ->0,66 mm -4>0¿34 mm på ett valsverk med en ställning. En glödg- ning mellan kallvalspassagerna betecknas som mellanglödgning och ut- . föres, om så erfordras, såsom beskrivits ovan. En mellanglödgning kan visa sig vara nödvändig då mellan två.passager.sprickor uppträ- der eller även för att förändra kallvalsningsegenskaperna hos det färdigvalsade bandet..Qm ett valsverk med en ställning användes, så genomföras mellanglödgningen företrädesvis före den sista kaliber- reduktionen. Vid genomförande av en mellanglödgning uppgår den4sista 19 7906555-'3 kaliberreduktionen företrädesvis till 40-60%. En sådan mellanglödg- ning före den sista kallvalsningspassagen inverkar fördelaktigt på reduktionen av öronbildning under dragpressningen.och sträckningen.

För att uppnå den erforderliga kallbearbetningen motsvarande den i fig. 2.visade kallförhârdningsgraden, kan även.en kombination av valsverk med en eller flera ställningar användas.

Genom skärning och kantskärning till den önskade bredden färdigbearbetas.bandet. Den på detta sätt tillverkade plåten uppvi- sar en 0,2%-sträckgräns av 250-310 MPa, företrädesvis 270-290 MPa, en draghållfasthet av 260-320 MPa, företrädesvis 270-300 MPa, och en brottöjning (ASTM) av l-8%, företrädesvis 2-3%.

Följande passageprogram för kallvalsningen har vid framställ- ning av lockband med en för framställning av burklock tillfredsstäl- lande hållfasthet och flexibilitet visat sig vara fördelaktigt: Varmvalsningsband av tjockleken 3,0 mm kallvalsas i ett ge- nomlopp genom ett tanden-valsverk med flera ställningar med en re- duktion av 91% tiiiimze m. Reduktiønen bör ligga mellan so och 95%. En annan möjlighet består i att kallutvalsa bandet i fyra passager med kaliberserien 3,0 nm1-1>l,30 mm.-4>0,66 mm.->0,34 mm -s>0,26 mm på ett valsverk med en ställning. En mellanglödgning är icke nödvändig. Genom kantskärning och skärning till den önska- de bredden färdigbearbetas plåten. Passageprogrammet för kallvals- ningen för lockband leder till följande mekaniska egenskaper i val- sat tillstånd: 0,2%-sträckgräns av 310 - 370 MPa, företrädesvis 320 - 360 MPa, draghållfasthet 320 - 380 MPa, företrädesvis 340 - 350 MPa, och brottöjning (ASTM)lav 1-5%, företrädesvis l-3%.

De ovan beskrivna förfaringsstegen för burk- och lockband är avsedda för framställning av motsvarande kallförhârdnad plåt, nämligen baserat på att burkbandet skall uppvisa en minsta 0,2%- -sträckgräns av 240 MPa och lockband i valshärdat tillstånd skall uppvisa en minsta 0,2%-sträckgräns av 300 MPa.

De beskrivna förfaringsstegen kan naturligtvis ändras om för erhållande av andra tillstånd, som t.ex. mjukglödgat, kallför- hårdnat och delvis glödgat, kallförhårdnat och stabiliserat, lös- ningsglödgat, åldrat och mjukat tillstånd. Om föreliggande lege- ring framställes i sådana tillstånd, så kan den även andvändas för framställning av förpackningar och behållare såsom sardinbur- 0 kar, köttkonservburkar, behållare för färdiga rätter, oljeburkar, flnnburkar samt andra-behållare 'een förpackningar bäae för ätba- ra och icke-ätbara fyllningsgods. Dessa behållare kan naturligtvis .i . _.l............__.l __..___........_..... ___., . o7906555~š även framställas genom andra metoder, än de som nedan vidare be- skrivas, som t.ex. genom dragpressning i ett eller flera steg el- ler genom hålprägling.

Nedanstående exempel åskådliggör föreliggande sätt, då en konventionell mellanglödgning genomföras: Exempel l En legering ”A” enligt föreliggande uppfinning, bestående av 1,86% magnesium, 0,66% mangan, 0,04% koppar, 0,23% kisel och 0,39% järn, samt en stort AA 3004-burklegering “B“, bestående av 0,9% magnesium, 0,96% mangan,s0,09% koppar, 0,18% kisel och 0,58% järn, göts medelst en bandgjutmaskin till 20 mm tjocka band, och varmvalsades i linje med bandgjutmaskinen i två passager, varpå banden i varmt.tillstånd därefter.upprullades. Den första kaliber- reduktionen från 20 mm-till 6 mm genomfördes vid en temperatur av 550-420°C, och den andra kaliberreduktíonen skedde från 6 mm till 3 mm vid sec-32o°c.

Efterföljande kallvalsning.skedde för.bandet A från 3 mm till 0,60 mm och för.bandet B från 3 m till 1,15 mm. Efter en mel- langlödgning under 1 timme vid 420°C kallvalsades A och B vidare till 0,34 mm.

Kallvalsningsprogrammetfvaldes för A och B på sådant sätt att för båda banden erhölls vid samma sluttjocklek av 0,34 mm sam-_ ma hållfasthetsvärden. Efter valsning till sluttjocklek uppvisade bandet A 0,2%-sträckgräns av.É61«MPa och l,6% öron och band B en 0,2%-sträckgräns.av 261 ma och 3,0% öron. pFöljande exempel visar att föreliggande uppfinning med me1~ langlödgningen enligt föreliggande.uppfinning i.jämförelse med en konventionell burklegering med en konventionell mellanglödgning trots högre hållfasthet.uppvisar en lägre öronbildning.

Exempel 2 De i exempel 1-nämnda legeringarna A och B bearbetades, såsom beskrivits i exempel 1, till varmvalsningshand med tjockle- ken 3 mm..Vid denna tidpunkt uppvisade.båda banden jämförbara håll- fasthetsvärden. Bandet B kallvalsades därefter från 3 m till 1,05 Ü mm och bandet A från 3 mm till 0,65.mm,.varvid efter införande av en menanglöagning via 42s°c båae A och 'B vidare .kallvalsaaes till 0,34 mm. - ä Hellanglödgningen skedde.nu på två olika sätt, nämligen a) konventionellt under 1 time vid 425°C, varvid uppvänm~ níngstiden uppgick till ca l0.timar och avkylningstiden till ca .. ._..4_...~... ...i .....-_._......._._._.__ ._ l- ..- ___... ...__ ___... . -.\._.._..:.n.._4_.._........_ ... 21 3 timmar och _ b) genom den kortvariga värmebehandlingen.enligt uppfinnin- gen, dvs 10 sekunders glödgningstíd vid 42500, varvid uppvärmnings- och avkylningstiden uppgick till vardera 15 sekunder.

De båda behandlingarna a) och b) gav en fullständig omkris- tallisation i banden.'Följande hållfasthets- och öronvärden upp- mättes: Tabell»V_ O,2%-sträckgräns Mellan- före kallvalsning efter kallvalsning glödgning till 0,34 mm till 0,34 mm öron aä 88 MPa 266 MPa l,8% A b) 1o4 MPa 278 :apa 1,22; B a) 71 MPa 261 MPa 3,0% b) z 87 nya 274 'MPa 2,42; Av taoell V framgår tydligt att genom den kortvariga värme- behandlingen enligt uppfinningen jämfört med den konventionella mel- langlödgningen minskar öronbildningen trots högre hållfasthet.

Om passageprogrammet för kallvalsning väljes så att efter den kortvariga värmebehandlingen enligt uppfinningen sama sluthållfast- het erhålles.som efter den konventionella mellanglödgningen, så blir reduktionen i öronbildning vid genomförande av den kortvariga vär- mebehandlingen ännu mer iögonenfallande, såsom framgår.av exempel 1.

Exemgel 3 - exempel l, medelst en bandgjutmaskin ett varmvalsningsband av tjock- leken 3 mm.

Efter kallvalsning från 3 mm till 0,65 mm genomfördes tre olika mellanglödgningsbehandlingar, och därefter utvalsades varje Variant med en kallvalsningsgrad av 85% till sluttjocklek. Som håll- fasthetsvärden bestämdes 335 MPa för 0,2%~sträckgränsen och 340 Mæa ' för draghâllfastheten.

Därefter genomfördes, för efterliknande.av en brännlackering, en partiell mjukning.vid l90°C under 8 minuter. Hållfasthetssänk- , ningen efter denna partiella mjukning jämföras i tabell VI för de aktuella mellanglödgningsbehandlingarna_ J Av legering A enligt exempel 1 framställdes, såsom beskrivits' 7906555-3 22 Tabell VI mellanglöagning 3so°c/20 S.- 42s°c/zu S 4zs°c/1 h Hâllfasthets- A Go 2- 18 MPa 40 MPa 55 MPa reduktion ' A U , 0 MPa 15 MPa 40 MPa -B Av tabell VI framgår, att den föreliggande kortvariga värme- behanaiingen av zo sekunder vid aso°c aan 20 sekunaer vid 42s°c jämfört med den konventionella mellanglödgningen av l timme vid 425°C vid den senare partiella mjukningen medför en lägre hållfast- hetsförlust.

Det enligt ovan beskrivna förfarande framställda burkbandet formas till en dragpressad burkkropp i ett stycke. För detta ända- mål skars ur plåten cirklar, vilka via en stämpel drogs genom en matris och formades till skålar. Kanten på en sålunda.formad skål ligger företrädesvis i ett cirkulärt plan. Den grad, med vilken kanten avviker från detta plan, betecknas som.öronbildning. Förelig- gande legering ger vid-en första dragpressning av.32-40%.en upp till 50% lägre öronbildning i 450 till valsriktningen än för AA 3004- burkband. Som framgår av ovanstående tabell V kan.med. legeringen enligt uppfinningen med lätthet uppnås värden.för öronhildningen av 2% och mindre. Den procentuella uppgiften för dragpressningen beräk- nas på sådant sätt, att man från diametern för cirkeln subtraherar diametern för skâlen.och_dividerar med diametern för cirkeln. De -_dragpressade.skålarna drages därefter.ytterligare och sträckes i ett dragpressnings- och sträckförfarande, där skålen tryckes genom en rad dragringar med cirkulära hâl.med avtagande radier. Dragrin- garna medför en sträckeffekt, varigenom sidoväggen för burken för- länges genom minskning av;väggtjockleken. På detta sätt kan burk- kroppar framställas, vars.sidovägg är tunnare än.botten. Då den be- arbetade metallen är alltför mjuk, kan den_vidhäfta~pâ arbetsytan av sträck-dragringarna och därigenom störa dragpressnings- och sträck- _ förloppet, vilket leder.till materialfel.och avbrytande av fabrika- tionsprocessen. Föreliggande:legering uppvisar denna effekt i lägre utsträckning än konventionella burkbandlegeringar och leder sålun- da även till en lägre verktygsförslitning. _; Vid framställningen av_burklock.utplanasÉlockbandet,.rengö- res, förses med ett konversionsskikt-och,_om så önskas, grundas. 23 7906555-3 Därefter belägges lockbandet på det nedan beskrivna sättet. Det be- lagda lockbandet föres därefter till en press, där locket bearbe- tas som dragpressade och med en fläns försedda låga skålar. Skålarna föres därefter, för bildning av ett lock som är lätt att öppna, till en konversionspress, där locket ritsas och en nit i ett stycke bil- das. En öppningsring kan framställas i en lämplig press i ett sepa- rat arbetsförlopp och föras till konversionspressen för nitning med locket. Öppningsringen kan dock.även framställas i konversionspres- sen av ett separat band och öppningsringen och locket formas i sam- ma konversionspress och förbindas med varandra. öppningsringar fram- ställes ofta av en annan legering än burklockett Bearbetningsförmå- gan hos föreliggande legering medger dock även framställning av öppningsringar. En ytterligare beskrivning av framställning av bur- kar, lock och öppningsringar återfinnas i de amerikanska patentskrif- terna 3 787 248 och 3 888 199.

Vanligtvis överdrages såväl lockbandet som den dragpressade och sträckta burkkroppen med ett polymerskikt för undvikande av en direkt kontakt mellan behållaren och fyllningsgodset. Ett typiskt överdrag består av en epoxi- resp. vinylpolymer, vilken anbringas som pulveremulsion eller medelst ett lösningsmedel och därefter brännas till ett motståndskraftigt skyddsskikt. överdraget brännes vid förhöjd temperatur, vanligtvis under ca 5-20 sekunder vid 175 - 220°C. Vid denna värmebehandling inträder en mjukning för de fles- ta aluminiumlegeringar. I fig; 3 visas de mekaniska värdena för fö- religgande.legering och legeringen AA 5082 med en kallbearbetnings- grad av 85% efter en mjukningstid av~4 minuter. Kurvorna är liknande för samtliga testade mjukningstider. Draghållfastheten för förelig- gande legering sjunker vid en temperatur av l90°C-från 340 MPa till 300 MPa, medan draghâllfastheten för belagda AA 5082-lockband sjun- ker från 400 MPa till 370 MPa. För 0,2%-sträckgränserna innebär vär- mebehandlingen för föreliggande legering en sänkning mellan 29 och 33 MPa, och för legeríngen AA 5082 mellan 30 och 35 MPa. I ett annat test bestämdes för legeringen 5182 och föreliggande legering håll- fasthetsreduktionen efter en värmebehandling under 8 minuter vid . 19o°c. mzs-sträckgransen visade en reduktion från 340 till 305 MPa för föreliggande legering och en sänkning från 360 till 290 MPa för legeringen AA 5182.

Dessa siffervärden visar att de för aluminiumbehållare sedvan- liga bränntemperaturerna och bränntiderna för konventionella lock- band försvagar dessa i?en större utsträckning än lockbandet enligt 7906555=~š 24 föreliggande uppfinning. Sålunda kan föreliggande legering valsas till en lägre hållfasthet än andra legeringar och trots detta upp- visa tillräcklig hållfasthet 1 slutprodukten..Töjningskurvorna ty- der på att töjningen hos föreliggande legering i jämförelse med le- geringen AA 5082 vid given.bränningsprocess ökar kraftigare och sålunda uppvisar föreliggande legering jämfört.med andra legering- ar vid givna bränningsprocesser även en kraftigare ökning av bear- betbarheten.

Användningen av legeringen enligt sättet enligt uppfinningen medför vid framställning av bandmaterial samt vid tillverkning av burkdelar av detta bandmaterial.bl.a. följande fördelar: (1) lägre energibehov vid varm- och kallvalsningar samt förbättrat förhållande vid termisk_behandling i jämförelse med kon- ventionella locklegeringar, I I (2) förbättrad hantering i ett valsverk till följd av ett an- tal tillverkningssteg, vilka är'identiska för burk- och lockband, (3) förbättrad hantering med avseende på legeringsberedning gen gjutföyfaranae 1111 wfiëija av den för burk- och lqckbana enhetliga le- geringssammansättningen, och (4) efterföljande tillverkning av samtliga delar för en burk av bandmaterial av en och samma legeringssammansättning. ß'4_;

Claims (12)

., 7906555-5 Patentkrav

1. l. Sätt för framställning av ett för tillverkning av drag- pressade och sträckte burkkroppar samt lock lämpat band av en alu- miniumlegering, k ä n n e t e c k n a t av att a) en smälta av en aluminiumlegering framställes, vilken alu- miniumlegering förutom sedvanliga föroreningar som väsentliga kom- ponenter innehåller 0,4-l,0% mangan och 1,3-2,5% magnesium, varvid totalhalten av magnesium och mangan uppgår till mellan 2,0 och 3,3% och förhållandet för magnesium till mangan ligger mellan l,4:l och 4,4:l, b) smältan gjutes medelst en bandgjutmaskin kontinuerligt till ett band, c) gjutbandet utvalsas kontinuerligt med gjuthastighet i varmt tillstånd med åtminstone 70%, varvid utgångstemperaturen för varmvalsningen ligger mellan 300°C och icke-jämvikt-solidustempera- turen för legeringen od:shnfiemxnaünænwdd\mlmunga1 uPP9år till minst 280°C, d) det varmvalsade bandet upprullas i varmt tillstånd och får svalna i stillastående luft till ungefär rumstemperatur, och e) det svalnade varmvalsningsbandet kallvalsas till slut- tjocklek.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att smäl- tan gjutes till ett band på sådant sätt, att cellstorleken resp. dendritavståndet -i området för gjutbandytan ligger mellan 2 och 25 p, företrädesvis mellan 5 och 15 pm, och i området för gjutbands- centrum mellan 20 och 120 pm, företrädesvis mellan 50 och 80 pm.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att gjut- bandet efter påbörjande av stelningen under 2-15 minuter hålles vid en temperatur.mellan 400°C och.likvidustemperaturen för lege- ringen.

4. Sätt enligt något av krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k - n a t av att gjutbandet efter pâbörjande av stelningen under 10-50 sekunder hålles vid en temperatur mellan 500°C och likvidustempera- turen. lek. e 79o6s5s+3 lá

5. Sätt enligt något av krav l - 4, k ä n n e t e c k n a t av att utgångstemperaturen för varmvalsningen uppgår till minst 440%, företrädesvis minst 49o°c.

6. Sätt enligt något av kraven l - 5, av smältan gjutes till ett band av tjockleken 10-25 mm, före- k ä n n e t e c k - n a t trädesvis 12-20 mm.

7. Sätt enligt något av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a t av att kallvalsningen till sluttjocklek genomföres på sådant sätt, att (ll varmvalsningsbandet kallvalsas i en första saáe ærstkk till en mellantjocklek, (2) det till mellantjocklek kallvalsade bandet underkastas en kortvarig mellanglödgning vid en temperatur mellan 350 och 500°C un- der en maximal, av uppvärmnings-, glödgnings- och avkylningstid sam- mansattltidsrymd av 90 sekunder, och (3) det kortvarigt glödgade bandet kallvalsas till sluttjock-

8. '8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att kall- valsningen av varmvalsningsbandet till mellantjocklek sker med en tjockleksreduktion av minst 50%, företrädesvis minst 65%.

9. Sätt enligt något av krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k - n a t av att kallvalsningen av det kortvarigt glödgade bandet till sluttjocklek sker med en tjockleksreduktion av högst 75%, företrä- desvis 40-60%.

10. Sätt enligt något av krav 7 - 9, k ä n n e t e c k - n a t av att uppvärmningstiden.för kortvarig mellanglödgning upp- går till högst 30 sekunder.

11. ll. Sätt enligt något av krav 7 - 10, n a t av att avkylningstiden till ungefär rumstemperatur efter den kortvariga mellanglödgningen uppgår till högst 25 sekunder.

12. Sätt enligt något av kraven 1 - ll, k ä n n e t e c k - k ä n n e t e c k - n a t av att smältan består av minst 40% aluminium-metallskrot.