SE447129B - Aluminum alloy for cans and sets for making them - Google Patents
Aluminum alloy for cans and sets for making themInfo
- Publication number
- SE447129B SE447129B SE7906558A SE7906558A SE447129B SE 447129 B SE447129 B SE 447129B SE 7906558 A SE7906558 A SE 7906558A SE 7906558 A SE7906558 A SE 7906558A SE 447129 B SE447129 B SE 447129B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- alloy
- magnesium
- manganese
- strip
- melt
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 41
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 38
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 36
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 20
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 20
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 139
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 138
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 41
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 11
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 6
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000004922 lacquer Substances 0.000 description 3
- 239000003923 scrap metal Substances 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910015136 FeMn Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001125046 Sardina pilchardus Species 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Chemical group 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 239000006223 plastic coating Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 235000019512 sardine Nutrition 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Chemical group 0.000 description 1
- 235000010215 titanium dioxide Nutrition 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/05—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys of the Al-Si-Mg type, i.e. containing silicon and magnesium in approximately equal proportions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Closures For Containers (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
447 129 2 delade burken. Tvådelade burkar består av ett lock och en fogfri burkkropp med en botten i ett stycke. Burkkroppar för tvådelade bur- kar formas i flera steg genom dragpressning och sträckning. 447 129 2 divided jar. Two-part cans consist of a lid and a joint-free can body with a bottom in one piece. Can bodies for two-part cans are formed in several steps by tensile pressing and stretching.
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 plâtstycke, vilket i ett första steg drages till en skål. Sidoväg- gen förlänges därefter och tunnas ut, genom att skålen genomlöper en serie av dragringar med avtagande hâldimension. Genom dragringar- m) na uppkomer en sträckningseffekt, varigenom sidoväggen utdrages på längden, och därigenom möjliggöres framställning av en burkkropp, vars sidoväggar är tunnare än bottnen. För framställning av burk- kroppar för tvådelade burkar användes oftast legeringen AA 3004, då denna för dragpressnings- och sträckningsförloppet 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%).U.S. Pat. No. 3,402,591 discloses an apparatus for making drawn and stretched cans. During tensile pressing and stretching, the can body is formed by a circular piece of plate, which in a first step is drawn into a bowl. The side wall is then extended and thinned out by passing the bowl through a series of pull rings with decreasing holding dimension. Through the pull rings m) a stretching effect arises, whereby the side wall is pulled out lengthwise, and thereby it is possible to produce a can body, the side walls of which are thinner than the bottom. For the production of can bodies for two-part cans, the AA 3004 alloy is most often used, as this for the tensile pressing and stretching process exhibits satisfactorily good machining, strength and tool wear properties. These properties are a function of the alloy's low content of magnesium (0.3 - 1.8%) and manganese (1.0 - 1.5%).
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 vid hög tem- peratur. Konventionell götglödgning är dock en av de största kost- nadsfaktorerna vid plåtframställningen. Dessutom är gjuthastigheten för legeringen 3004 relativt låg och vid icke fackmässig gjutning uppvisar den en tendens till bildning av grova primärsegregationer.The disadvantage of the currently used alloy AA 3004 is that in order to achieve the desired final properties it requires a long-term annealing or homogenization at high temperature. Conventional ingot annealing is, however, one of the biggest cost factors in sheet metal production. In addition, the casting speed of the alloy 3004 is relatively low and in non-skilled casting it has a tendency to form coarse primary segregations.
Tidigare har även andra legeringar diskuterats för användning vid burkkroppar, som t.ex. legeringen AA 3004. Denna legering upp- fyller väl samtliga krav på bearbetbarhet vid dragpressning och sträckning, men kan dock icke utnyttjas på grund av sin vid lönsam- ma materialtjocklekar ringa hållfasthet.In the past, other alloys have also been discussed for use with can bodies, such as e.g. the alloy AA 3004. This alloy meets all the requirements for machinability in tensile pressing and stretching, but can not be used due to its low strength at profitable material thicknesses.
De ovan beskrivna konventionella legeringarna för burklock och burkkroppar avviker tydligt från varandra ifråga om sammansätt- ningen, vilket framgår av tabell I. De angivna siffervärdena är vikt- procent, vilket för övrigt gäller för hela denna beskrivning. Där icke nâgra 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 Ä U nedan beskriven legering för burklock och öppningsringar. 447 129 00.0 00.0 00.0. 00.0 00.0 0.0«_0.0 00.0|00.0 00.0 00.0 00.0. 008 00.0 00.0 | 00.0 000-010 0.0|0.0 00.0 00.0 000000 00.0 0000 ä. 00.0 00.0 00.0 00.0 00.0 0.004. 00.0 00.0 00.0 00.0 0000 ä. 00.0 00.0 00.0 00.0 0.0.0 0.00; 00.0|00.0 00.0 00.0 00.0 0000 å 00.0 00.0 .. 00.0 1 0.000 _ 0.0.|0.0 00.0 00.0 00.0 300 .å 00.0 00.0 f 00.0 r u 0.0.0; 0.0u00.0 0.0 0.0 0000 ä. 30590 033000 0 :B00 0:0 š 050000002 50002 ä? .G00 00030 050.008 . 000.90 mmflš .H .SHwAmB 447 129 4 För närvarande göres stora ansträngningar att erhålla såväl energi- och råmatcrialkällor och undanröjande av de speciellt inom dryckesindustrin gällande problemen med slöseri och avfall. Detta möjliggöres genom uppbyggnad av ett fullständigt recirkulerings- program inom aluminiumburkindustrin, vilket sammansättes av (l) uppsamling och återföring av förbrukade, tomma aluminium- dryckesburkar, och (2) återanvändning av aluminiet i de använda burkarna för framställning av nya burkar.The conventional alloys for can lids and can bodies described above differ from each other in terms of composition, as shown in Table I. The stated numerical values are percentage by weight, which otherwise applies to this entire description. Where no interval data are available, the weight percentages given in Table I are maximum values. The designation AA and associated numeral. data relates to the classification system from Aluminum Association. CS42 refers to an alloy developed by Alcan and described in more detail below for can lids and opening rings. 447 129 00.0 00.0 00.0. 00.0 00.0 0.0 «_0.0 00.0 | 00.0 00.0 00.0 00.0. 008 00.0 00.0 | 00.0 000-010 0.0 | 0.0 00.0 00.0 000000 00.0 0000 ä. 00.0 00.0 00.0 00.0 00.0 0.004. 00.0 00.0 00.0 00.0 0000 ä. 00.0 00.0 00.0 00.0 0.0.0 0.00; 00.0 | 00.0 00.0 00.0 00.0 0000 å 00.0 00.0 .. 00.0 1 0.000 _ 0.0. | 0.0 00.0 00.0 00.0 300 .å 00.0 00.0 f 00.0 r u 0.0.0; 0.0u00.0 0.0 0.0 0000 ä. 30590 033000 0: B00 0: 0 š 050000002 50002 ä? .G00 00030 050.008. 000.90 mm fl š .H .SHwAmB 447 129 4 At present, great efforts are being made to obtain both energy and raw material sources and to eliminate the problems of waste and waste, especially in the beverage industry. This is made possible by building a complete recycling program in the aluminum can industry, which is composed of (1) collection and recycling of spent, empty aluminum beverage cans, and (2) reuse of the aluminum in the cans used to make new cans.
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 tillföres för framställ- ning av en konventionell locklegering.For the completed cans, lids and can bodies are practically inseparably connected to each other, so that a profitable recycling system requires the use of the entire can. Furthermore, the composition of the melt of recycled cans differs significantly from the compositions of the conventional alloys for lids and can bodies. In the following, alloys and bands for the production of can bodies are referred to as can alloys resp. -bands and alloys and bands for the production of lids as lid alloys resp. -band. If you want to obtain the original alloy composition again from the melt from recycled cans, then considerable amounts of primary resp. pure aluminum is added, in order to obtain a conventional can alloy, and in the same way larger amounts of primary aluminum must also be added for the production of a conventional lid alloy.
Det vore därför av fördel att för lock och burkkroppar an- vända en aluminiumlegering av en och samma sammansättning, så att vid omsmältningen av dessa burkar skulle någon anpassning av lege- ringssammansättningen 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 AA 3004, 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, tvådelade burkar med olika burk- och locklegering. Ändamålet med denna uppfinning är sålunda erhållande av en aluminiumlegering och ett sätt för framställning av ett för till- verkning av dragpressade och strâckta burkkroppar samt lock i lika hög grad lämpat band av en aluminiumlegering, vilket möjliggör åter- 5,' 447 129 användning av använda aluminiumburkar och -burkdelar genom omsmält- ning av desamma cch anpassning av smältan till den önskade samman- sättningen på lönsammaste sätt.It would therefore be advantageous to use an aluminum alloy of one and the same composition for lids and can bodies, so that when the cans are remelted, no adjustment of the alloy composition would be necessary. This advantage is mentioned and described in U.S. Pat. No. 3,787,248, in which it is proposed that both lids and can bodies be made of an alloy of type AA 3004, whereby the formability required for lids is achieved by a heat treatment. The process proposed in U.S. Pat. No. 3,787,248 comprises maintaining the material at a high temperature after cold rolling. Furthermore, the alloy composition proposed therein would lead to a composition of the melt, which is clearly different from a melt of conventional, two-part cans with different can and lid alloys. The object of this invention is thus to obtain an aluminum alloy and a method for producing a strip of an aluminum alloy equally suitable for the manufacture of drawn and stretched can bodies and lids, which enables the use of used aluminum cans and can parts by remelting the same and adapting the melt to the desired composition in the most profitable way.
Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål genom att lege- ringen innehåller 1,6 - 2,5% magnesium 0,4 - 0,8% mangan 0,3 - 0,9% järn 0,1 - 1,0% kisel 0,05 - 0,4% koppar 0 - 0,2% titan resten huvudsakligen aluminium, varvid totalhalten av magnesium och mangan uppgår till mellan 2,0 och 3,3% och förhållandet magnesium till mangan ligger mellan 2,0: 1 och 4,4:1.According to the invention, this object is achieved in that the alloy contains 1.6 - 2.5% magnesium 0.4 - 0.8% manganese 0.3 - 0.9% iron 0.1 - 1.0% silicon 0.05 - 0.4% copper 0 - 0.2% titanium the rest mainly aluminum, the total content of magnesium and manganese amounts to between 2.0 and 3.3% and the ratio of magnesium to manganese is between 2.0: 1 and 4.4 : 1.
Sättet enligt uppfinningen kännetecknas av att (a) en smälta av en aluminiumlegering framställes, vilken aluminiumlegering förutom sedvanliga föroreningar som väsentliga be- ståndsdelar innehåller 1,6 - 2,5% magnesium och 0,4 - 0,8% mangan, 0,3 - 0,9% järn, 0,1 - 1,0% kisel, 0,05 - 0,4% koppar, 0 - 0,2% ti- tan, resten huvudsakligen aluminium, varvid totalhalten av magnesium och mangan uppgår till mellan 2,0 och 3,3% och förhållandet mellan magnesium och mangan ligger mellan 2,0:1 och 4,4:1, (b) smältan gjutes vid en temperatur av 700-75000 till ett ämne, (c) ämnet homogeniseras vid en temperatur av 550-600°C un- der 4-6 timmar, (d) det homogeniserade ämnet utvalsas i varmt tillstånd till ett band och (e) det varmvalsade bandet utvalsas med en tjocklekere- duktion av minst 40% i kallt tillstånd till sluttjocklek.The process according to the invention is characterized in that (a) a melt of an aluminum alloy is produced, which aluminum alloy contains, in addition to customary impurities, essential constituents as 1.6 - 2.5% magnesium and 0.4 - 0.8% manganese, 0.3 - 0.9% iron, 0.1 - 1.0% silicon, 0.05 - 0.4% copper, 0 - 0.2% titanium, the rest mainly aluminum, the total content of magnesium and manganese being between 2.0 and 3.3% and the ratio of magnesium to manganese is between 2.0: 1 and 4.4: 1, (b) the melt is cast at a temperature of 700-75000 to a substance, (c) the substance is homogenized at a temperature of 550-600 ° C for 4-6 hours, (d) the homogenized blank is hot rolled into a strip and (e) the hot rolled strip is rolled with a thickness reduction of at least 40% in the cold state to final thickness.
Smältan vid sättet enligt uppfinningen kan vara sammansatt av minst 40% aluminiumskrotmetall.The melt in the process according to the invention may be composed of at least 40% of aluminum scrap metal.
Legeringen och sättet enligt uppfinningen och dess isynner- het vid återanvändning av aluminiumskrotmetall uppnâeliga fördelar belyses nedan närmare och åskådliggöres med hjälp av bifogade rit- ningar, där fig. 1 visar ett flödesschema för âskådliggörande av sät- tet enligt uppfinningen som en del av ett recirkuleringssystem, fig. 2 är en grafisk framställning av kallförhårdningen av leqeringen en- ligt uppfinningen och tvâ jämförelselcgeringar i beroende av kall- 447 129 6 bearbetningen, och fig. 3 är en grafisk framställning av förändrin- garna i de mekaniska egenskaperna hos legeringen enligt uppfinningen och en jämförelselegering vid termisk behandling.The alloy and method of the invention and its particular advantages in the recycling of aluminum scrap metal are further elucidated below and illustrated by means of the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a flow chart for illustrating the method according to the invention as part of a recycling system. Fig. 2 is a graphical representation of the cold hardening of the alloy according to the invention and two comparative alloys depending on the cold working, and Fig. 3 is a graphical representation of the changes in the mechanical properties of the alloy according to the invention and a comparative alloy in thermal treatment.
Förfarandet för smältning av olika skrottyper, anpassning av smältan till en önskad sammansättning, gjutning av smältan, fram- ställning av bandmaterial och tillverkning av behållare innehåller enligt fig. l 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.The method for melting different types of scrap, adapting the melt to a desired composition, casting the melt, producing strip material and manufacturing containers contains according to Fig. 1 a closed recycling system, in which the scrap generated by the manufacturing process is recycled and re-dyed. is presented as raw material for the process. The scrap used in the present invention includes scrap from the manufacture of strip material (strip scrap), scrap from the manufacture of cans (can scrap) and consumer scrap.
Med konsumentskrot avses produkter av aluminiumlegeringar, isynnerhet burkar, vilka genom tryck, beläggning eller på annat sätt förorenats och därefter sålts och använts.Consumer scrap refers to products made of aluminum alloys, in particular cans, which have been contaminated by pressure, coating or otherwise and subsequently sold and used.
Sättet enligt uppfinningen är isynnerhet anpassat för använd- ning av aluiniumburkskrot. Företrädesvis återvinnes burkar i ren form, fria från smuts, plastdelar, glas och andra föroreningar.The method according to the invention is particularly adapted for the use of aluminum can scrap. Preferably, cans are recycled in pure form, free from dirt, plastic parts, glass and other contaminants.
Burkkroppar för sedvanliga burkar är oskiljbart förbundna med loc- ken. Under âtervinningen av skrotburkar utsättes därefter hela bur- karna för krossning, planpressning, sammanpackning eller bringas på annat sätt i en kompakt form. Burkarna sönderdelas därefter i sed- vanliga malningsanordningar, hammarkvarnar, 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 införes 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 er- hålles genom en lackförbränningsugn, där det sönderdelade skrotet inbäddas i'en korg av 15 - 25 cm djup av rostfritt stål. För för- bränning av organiska substanser såsom plastbeläggningar på behål- lare och burkar för livsmedel och drycker samt målade eller påtryck- ta etiketter innehållande pigment, som titan(IV)oxid, blåses varm- luft genom korgen.Jar bodies for conventional cans are inseparably connected to the lid. During the recycling of scrap cans, the entire cans are then subjected to crushing, compaction, compaction or otherwise brought into a compact form. The jars are then broken up in conventional grinding devices, hammer mills, opposing knives, etc. into preferably loosely protruding pieces with a diameter of about 2.5 - 4 cm. The shredded aluminum scrap is freed by means of magnetic separation methods from iron and steel parts and from paper and other light substances by means of centrifugal separators. The purified scrap is then introduced into a lacquer incinerator. A suitable lacquer incinerator is a kiln in which the scrap is transported in the presence of hot air through a rotating tunnel. Another possibility is obtained by a lacquer incinerator, where the decomposed scrap is embedded in a basket 15 - 25 cm deep of stainless steel. For the combustion of organic substances such as plastic coatings on containers and jars for food and beverages as well as painted or printed labels containing pigments, such as titanium (IV) oxide, hot air is blown through the basket.
Ugnstemporaturen väljes företrädesvis så att temperaturen för skrotet når pyrolystemperaturen för de organiska beläggnings- materialen. Temperaturen måste vara tillräckligt hög, vanligtvis ca 480 - 54000, för att alla organiska beläggningsmaterial pyrolysèras men icke så att metallskrotet oxideras. 447 129 Det i föreliggande uppfinning använda skrotet omfattar alu- míniumlegeringsmaterial såsom bandskrot, burkskrot och konsument- skrot, vilket beredes såsom beskrivits ovan. En stor del av konsu- mentskrotet består av aluminiumburkar, vilka vanligtvis innehåller 25 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.The kiln temperature is preferably selected so that the temperature of the scrap reaches the pyrolysis temperature of the organic coating materials. The temperature must be high enough, usually about 480 - 54000, for all organic coating materials to be pyrolyzed but not so that the scrap metal is oxidized. The scrap used in the present invention comprises aluminum alloy materials such as strip scrap, can scrap and consumer scrap, which is prepared as described above. A large part of the consumer scrap consists of aluminum cans, which usually contain 25% by weight of alloy AA 5182 can and 75% by weight of alloy AA 4004. Table II.
Bandskrot innehåller avfall från gjutband samt från de i ett valsverk genomförda skärningsoperationerna såsom t.ex. kantskärning av det valsade bandet. Den ursprungliga smältsammansättningen, som erhålles från-ett typiskt bandskrot, består av ca 88% av legeringen AA 3004 och 12% av legeringen CS42. CS42, en annan vid framställning av lock använd legering med hög magnesiumhalt, beskrives ytterligare nedan i tabell III.Band scrap contains waste from casting bands as well as from the cutting operations carried out in a rolling mill, such as e.g. edge cutting of the rolled strip. The original melt composition obtained from a typical strip scrap consists of about 88% of the alloy AA 3004 and 12% of the alloy CS42. CS42, another high magnesium alloy used in the manufacture of lids, is further described below in Table III.
Det vid föreliggande uppfinning använda skrotet kan även in- nehålla skrot, som bildats vid tillverkning av behållare och behål- lardelar, som t.ex. burklock och burkkroppar. Burkskrotet erhålles exempelvis som utskottsmaterial på grund av öronbildning. Det vid föreliggande uppfinning använda skrotet kan även innehålla andra aluminiumaterial innehållande element med blandkristallhårdhets- effekt och naturligtvis även band-, burk- och konsumentskrot av le- geringen enligt uppfinningen.The scrap used in the present invention may also contain scrap formed in the manufacture of containers and container parts, such as e.g. can lids and can bodies. The canned scrap is obtained, for example, as committee material due to ear formation. The scrap used in the present invention may also contain other aluminum materials containing elements with mixed crystal hardness effect and of course also strip, can and consumer scrap of the alloy according to the invention.
Det recirkulerade skrotet överföres i en ugn, såsom beskri- ves t.ex. i amerikanska patentskriften 969 253, 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 så- dant sätt, att sammansättningen kommer att ligga inom följande grän- ser: Magnesium l,6 - 2,5% företrädesvis 1,6 - 2,0% Mangan 0,4 - 0,8% " 0:5 _ 0:3* Järn 0,3 - 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%.The recycled scrap is transferred to an oven, as described e.g. in U.S. Patent No. 969,253, to a melt. The original melt naturally changes its composition corresponding to the compositions and the amounts of the different types of scrap introduced into the furnace. In the process according to the invention, the melt is adapted in such a way that the composition will be within the following limits: Magnesium 1.6 - 2.5%, preferably 1.6 - 2.0% Manganese 0.4 - 0.8% "0: 5 _ 0: 3 * Iron 0.3 - 0.9%" 0.3 - 0.7% Silicon 0.1 - 1.0% "0.15 - 0.40% Copper 0.05 - 0.4% 0.3 - 0.4% Titanium 0 - 0.2% 0 - 0.15%.
De ovan angivna värdena visar det breda området, samt det fö- redragna området för sammansättningen hos legeringen enligt uppfin- ningen. Sammansättningen av föreliggande legering kan variera inbm 447 129 8 de angivna områdena, men områdena är själva kritiska, isynnerhet områdena för huvudlegeringselementen magnesium och mangan. Magnesi- um och mangan åstadkommer tillsammans genom sin närvaro i fast lös- ning en blandkristallhårdhetseffekt i föreliggande legering. Det är därför väsentligt att koncentrationerna av dessa element varierar inom de angivna områdena, så att förhållandet magnesium till mangan uppvisar ett värde mellan 2,0:l och 4,4:l och totalhalten av magne- sium och mangan ligger mellan 2,0 och 3,3%. Ytterligare spårelement, vilka kan förväntas som föroreningar i recirkuleringsförfarandet, är i föreliggande legeringssammansättning tillåtna upp till en viss gräns, t.ex. krom upp till 0,1%, zink upp till 0,25% och andra en- skilda element upp till 0,05%, tillsammans upp till 0,2%.The values given above show the wide range, as well as the preferred range for the composition of the alloy according to the invention. The composition of the present alloy may vary within the ranges indicated, but the ranges themselves are critical, in particular the ranges of the main alloying elements magnesium and manganese. Magnesium and manganese together, through their presence in a solid solution, create a mixed crystal hardness effect in the present alloy. It is therefore essential that the concentrations of these elements vary within the stated ranges, so that the ratio of magnesium to manganese has a value between 2.0: 1 and 4.4: 1 and the total content of magnesium and manganese is between 2.0 and 3.3%. Additional trace elements, which can be expected as impurities in the recycling process, are allowed in the present alloy composition up to a certain limit, e.g. chromium up to 0.1%, zinc up to 0.25% and other individual elements up to 0.05%, together up to 0.2%.
Koppar och järn är närvarande i föreliggande legering på grund av deras oundvikliga närvaro i konsumentskrotet. Närvaron av koppar i en halt av mellan 0,05 och 0,4% åstadkomer en förbättring med av- seende på lägre öronbildning och medför ytterligare en hållfasthets- ökning i föreliggande legering.Copper and iron are present in the present alloy due to their unavoidable presence in the consumer scrap. The presence of copper in a content of between 0.05 and 0.4% provides an improvement with respect to lower ear formation and leads to a further increase in strength in the present alloy.
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.In order to achieve the indicated ranges and the preferred ranges for the composition of the present alloy, respectively, it may be necessary to adjust the melt. This can be done by adding magnesium or manganese, or, to dilute excess alloying elements, by adding unalloyed aluminum to the melt.
Den totalt erfordrade energin för framställning av olegerat primärt aluminium ur sitt mineral ligger ungefär 20 gånger högre än den energimängd, som erfordras för omsmältning av aluminiumskrot.The total energy required for the production of unalloyed primary aluminum from its mineral is approximately 20 times higher than the amount of energy required for remelting aluminum scrap.
Man kan sålunda inbespara avsevärda mängder av.energi och stora kost- nader, då den för framställning av en önskad legering erfordrade mäng- den av primärt aluminium kan hållas så låg som möjligt. Om ett över- skott av magnesium är närvarande, så kan magnesiumhalten i smältan även reduceras genom spolning av den smälta legeringen med klor, var- vid den bildade olösliga magnesiumkloriden avlägsnas med slaggen.Significant amounts of energy and large costs can thus be saved, since the amount of primary aluminum required for the production of a desired alloy can be kept as low as possible. If an excess of magnesium is present, the magnesium content of the melt can also be reduced by rinsing the molten alloy with chlorine, whereby the insoluble magnesium chloride formed is removed with the slag.
På grund av magnesiumförlusten från smältan och på grund av miljöris- kerna vid arbete med klor är detta förfarande dock icke obetingat lämpligt.However, due to the loss of magnesium from the melt and due to the environmental risks when working with chlorine, this procedure is not unconditionally suitable.
Anpassningen av smältan kan ske genom tillsats av låglegerat aluminium, i vilket:legeringselementen för utspädning av överskott av element är närvarande i lämpligt förhållande.The adjustment of the melt can take place by the addition of low-alloy aluminum, in which: the alloying elements for diluting excess elements are present in a suitable ratio.
:Tabell II visar sammansättningarna för legeringarna AA 3004 ioch 5182 samt den stökiometriska smältsammansättningen, vilken er- hålles genom smältan av typiskt konsumentskrot och burkar av deJnämn- da legeringarna: 9 447 129 EEPELLÄÄ Typisk sammansättning Primärfaktor (%) föreligg.: Table II shows the compositions of the alloys AA 3004 and 5182 as well as the stoichiometric melt composition, which is obtained by the melting of typical consumer scrap and cans of the mentioned alloys: 9 447 129 EEPELLÄÄ Typical composition Primary factor (%) is present.
Legering 3004 5182 smälta 3004 5182 legering Magnesium i 0,9 4,5 1,5 40 - - Mangan 1,0 0,25 0,8 - 70 18 Järn 0,45 0,25 0,4 - 39 Kisel 0,2 0,12 0,2 - 33 - Titan 0,04 0,05 0,04 - - ~ Koppar 0,18 0,08 0,1 - 27 - I siffran l,5% magnesium i den med "smälta" rubricerade ko- lonnen är en magnesiumförlust av 0,3% på grund av magnesiumoxidation under smältningen medräknad. De i tabellen med "primärfaktor" rubri- cerade siffervärdena utgör sådana mängder av primärt eller rent alu- minium, vilket måste tillföras för att varje element skall sjunka till den nominella samansättningen för AA 3004, 5182 eller förelig- gande legering. Den nominella sammansättningen för föreliggande lege- ring, såsom den användes i beskrivningen och exemplen, är följande: Magnesium l,8% Mangan 0,7% Järn 0,45% Kisel 0,25% Koppar 0,2% Titan 0,05%.Alloy 3004 5182 Melt 3004 5182 Alloy Magnesium in 0.9 4.5 1.5 40 - - Manganese 1.0 0.25 0.8 - 70 18 Iron 0.45 0.25 0.4 - 39 Silicon 0.2 0.12 0.2 - 33 - Titanium 0.04 0.05 0.04 - - ~ Copper 0.18 0.08 0.1 - 27 - In the figure 1.5% magnesium in the "melted" heading cow - the weight is a magnesium loss of 0.3% due to magnesium oxidation during melting included. The numerical values rubricated in the table with "primary factor" constitute such amounts of primary or pure aluminum, which must be added for each element to drop to the nominal composition of AA 3004, 5182 or the existing alloy. The nominal composition of the present alloy, as used in the description and examples, is as follows: Magnesium 1.8% Manganese 0.7% Iron 0.45% Silicon 0.25% Copper 0.2% Titanium 0.05% .
Då de för elementen i legeringarna AA 3004 och 5182 angivna halterna förutom för mangan och magnesium utgör maximivärden, är för varje legering den största angivna primärfaktorn bestämmande.Since the levels given for the elements in the alloys AA 3004 and 5182, in addition to manganese and magnesium, are maximum values, the largest stated primary factor is decisive for each alloy.
Exempelvis visar tabell II, att en mängd av rent aluminium motsvarande 40% av smältans vikt måste tillföras, då halten av mag- nesium i smältan skall sänkas till det typiska värdet 0,9% för AA 3004. På liknande sätt mäste en mängd av rent aluminium motsvaran- de 70% av smältans vikt tillsättes, då halten av mangan i smältan skall sänkas till dess typiska värde 0,25% för AA 5l82..Å andra si- dan är endast l8% rent aluminium nödvändigt för att sänka manganhal~ ten i smältan till nominalvärdet för legeringen för användning vid sättet enligt uppfinningen. _ Tabell III visar samma förhållanden med avseende på bandskrot med en andel av 88% AA 3004 och 12% CS42. 4 10 e 447 129 '.I'¿1bL'-.1]__1__I__l_ 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 0,18 0,08 0,17 - 53 - Enligt tabell III 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 süüian till den nominella halten för föreliggande legering.For example, Table II shows that an amount of pure aluminum corresponding to 40% of the weight of the melt must be added, as the content of magnesium in the melt must be reduced to the typical value 0.9% for AA 3004. Similarly, an amount of pure aluminum corresponding to 70% of the weight of the melt is added, as the content of manganese in the melt must be reduced to its typical value 0.25% for AA 5l82..On the other hand, only 18% pure aluminum is necessary to reduce the manganese content in the melt to the nominal value of the alloy for use in the process of the invention. Table III shows the same conditions with regard to strip scrap with a share of 88% AA 3004 and 12% CS42. 4 10 e 447 129 '.I'¿1bL' -. 1] __ 1__I__l_ Primary factor (%) Alloy Typical composition available- _ 3004 CS42 melt 3004 CS42 alloy Magnesium 0.9 3.5 1.21 26 ~ _ Manganese 1.0 0.25 0.91 - 73 23 Iron 0.45 0.25 0.43 - 42 5 Silicon 0.2 0.12 0.19 - 37 - Titanium 0.04 0.05 0.04 - - - Copper 0 Thus, according to Table III, 26% of primary aluminum is required to lower the magnesium content of the melt to the typical value of AA 3004 of 0.9%. Likewise, 73% primary aluminum would be required to bring the manganese content of the melt to the value of 0.25% for the CS42 composition. On the other hand, only 23% of primary aluminum is required to lower the manganese content of the silver to the nominal content of the present alloy.
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 aluinium än för beredning av vilken som helst av de andra kända behâllarlegeringarna.Tables II and III show that in the composition according to the present alloy for preparing the melt, less than 25% of unalloyed aluminum would be required. Thus, a smaller amount of primary aluminum is required than for the preparation of any of the other known container alloys.
Tabellerna visar även att arten av skrotet i smältan har in- verkan på den för uppnående av en önskad smältsammansättning erfor- derliga mängden av primärmetall. Den föreliggande legeringssamman- 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 återlämnade, använda burkar. Under antagande av en smältförlust av 5%, räknat på burktillverkningsskrotet, och 8%, räknat på de av konsumenterna återlämnade burkar, erfordrar en âterföring av samt- liga vid en sådan anläggning framställda burkar en tillförsel av endast 7,2š primärt aluminium till smältan, för att föreliggande legeringssammansättning skall uppnås. Denna mängd kan ytterligare sänkas genom användning av andra skrotlegeringar i smältan, inklu-. r 11 447 129 sive användning av skrot av föreliggande legering.The tables also show that the nature of the scrap in the melt has an effect on the amount of primary metal required to achieve a desired melt composition. The present alloy composition, regardless of the nature of the scrap fed to the melting system, can also be achieved by using 100% scrap. A typical can manufacturing plant requires, for example, 83% can tape (AA 3004) and 17% lid tape (CS42). Of the 27.6% of the scrap obtained in the production of cans as scrap obtained and remelted, 24.9% falls on canned scrap and 2.7% on lid scrap. The melt can be filled with scrap from the can manufacturing plant and consumer scrap in the form of returned, used cans. Assuming a melt loss of 5%, calculated on the can scrap, and 8%, calculated on the cans returned by consumers, a return of all cans produced at such a plant requires a supply of only 7.2š of primary aluminum to the melt, in order to achieve the present alloy composition. This amount can be further reduced by using other scrap alloys in the melt, incl. 11447 129 sive use of scrap of the present alloy.
Vid användningen av kända legeringssammansättningar har det hittills icke varit möjligt att sänka den erforderliga mängden av primärt aluminium, som är nödvändig för uppnående av en användbar smältsammansättning från konsumentskrot, 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. q 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 aluminiumskrot. 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- sumentskrot. Exempelvis får en förhållandevis hög koncentration av titan vara närvarande, vilket är särskilt viktigt ur recirkule- ríngssynpunkt då en stor del av konsumentskrotet innehåller titan- oxid, Vilket under smältningen reduceras och löser sig i den smälta legeringen. Ett brett toleransområde.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 - 0:2Û%får även vara närvarande i föreliggande legering.In the use of known alloy compositions, it has hitherto not been possible to reduce the amount of primary aluminum required to achieve a useful melt composition from consumer scrap to less than 40% of the scrap weight in the smelting furnace. The present invention provides the formation of the present alloy composition of at least 40% scrap over a wide range of proportions of strip scrap, canned scrap and consumer scrap. q The present alloy has numerous advantages, which are based on the fact that the alloy composition is obtained starting from the melt. A first advantage is, as already mentioned, that the present alloy can be easily obtained by recycling currently available aluminum scrap. A further advantage is that the present alloy has a wide tolerance range for silicon, iron, copper and other elements, which in conventional alloys are considered as undesirable impurities, but which are inevitably present in consumer scrap. For example, a relatively high concentration of titanium may be present, which is especially important from a recycling point of view as a large part of the consumer scrap contains titanium oxide, which during melting is reduced and dissolves in the molten alloy. A wide tolerance range for titanium is also important, as the titanium content in the melt rises as the scrap is melted in on successive cycles. The expected concentration in the range between 0.15 - 0: 2Û% may also be present in the present alloy.
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- mentomrâdena 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 (Mg2Si) i fast lösning, vanligt- vis 51Q - 6lO°C. Legeringen kyles därefter så att dessa element er- hâlles i övermättad, fast lösning. Därefter åldras legeringen antin- gen vid rumstemperatur eller vid förhöjd temperatur, varvid under denna tid utskiljningar bildas, vilka medför en åldringshärdning 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 Év 447 129 12 framställningsmetoder, vilka frambringar plåt med lägre hållfast- het än vad som annars skulle erfordras för plåt i valshärdat till- stånd.As a further example, the alloy may have a relatively high proportion of silicon from sand or dirt present in the scrap. The present alloy allows this content and also has the advantage that at silicon contents above 0.45% and at the above-mentioned element areas a heat treatment is possible. Heat treatment refers to the process in which an alloy is heated to a temperature high enough to bring the soluble alloying elements or components (Mg 2 Si) into solid solution, usually 51 51 - 60 ° C. The alloy is then cooled so that these elements are obtained in supersaturated, solid solution. Thereafter, the alloy ages either at room temperature or at elevated temperature, during which time precipitates form, which cause an aging hardening of the alloy. Aging curing can take place at temperatures which are customary for firing polymer coatings for aluminum containers and are further described below. This allows the use of manufacturing methods which produce sheet metal with lower strength than would otherwise be required for sheet metal in roll hardened condition.
Efter att legeringen i smältugnen inställts på den önskade sammansättningen, behandlas smältan för avlägsnande av upplöst väte och icke-metalliska inneslutningar, vilka skulle skadligt påverka gjutningen av legeringen samt kvaliteten på den tillverkade plåten.After the alloy in the melting furnace is set to the desired composition, the melt is treated to remove dissolved hydrogen and non-metallic inclusions, which would adversely affect the casting of the alloy as well as the quality of the manufactured sheet.
Härtíll 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.A gas mixture of chlorine and an inert gas, such as e.g. nitrogen or argon, through at least one lead pipe of carbon, which is located at the bottom of the furnace and allows a gas purge of the melt.
Gasblandningen ledes i en blâsström under ungefär 20-40 minuter ge- nom den smälta legeringen, varvid den bildade slaggen flyter på smäl- tans yta och skumas av därifrån medelst någon lämplig metod. Den låga 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.The gas mixture is passed in a blowing stream for about 20-40 minutes through the molten alloy, the slag formed floating on the surface of the melt and foaming therefrom by any suitable method. The low magnesium content of the alloy according to the invention leads to a smaller amount of slag and a lower magnesium loss than to the alloys AA 5082, AA 5182 and other conventional lid alloys. The foamed alloy is then freed by means of a filter bed of refractory material, such as alumina, from non-metallic inclusions. For further degassing of the alloy, a gas mixture is again initiated, as described above, in countercurrent through the melt.
Den smälta legeringen med föreliggande sammansättning kan så- lunda medelst kända stränggjutmetoder gjutas till ämnen. Vid gjutning i kokill uppgår temperaturen för den smältflytande metallen för före- ligganae iegering till 7oo-7so°c.The molten alloy of the present composition can thus be cast into blanks by known continuous casting methods. When casting in a mold, the temperature of the molten liquid for the present alloy amounts to 70-70 ° C.
Legeringen enligt uppfinningen kan gjutas i en given kokill för valsämnen med en hastighet av mer än 110 kg/min, medan jämförelsevis legering AA 3004 kan gjutas med en högsta hastighet av 110 kg/min. Fö- religgande legering kan gjutas snabbare på grund av sin mindre korn- storlek, det mindre dendritavståndet och de mindre primärutskiljnin- garna av (FeMnIAl6. Dessa egenskaper förorsakar även färre sprickor un- der gjutningen, vilket leder till en minskning av det från stränggjut- ämnena bildade skrotet. De gjutna ämnena fräses därefter för avlägs- nande av oregelbundenheter i sammansättningen i valsytan. Det har vi- sat sig, att ämnen av föreliggande legering i jämförelse med ämnen av legering AA 3004 måste fräsas mindre kraftigt, vilket motsvarar en mindre skrotbildning. Ämnen av legeringen enligt uppfinningen måste fräsas på vardera sidan med ca 12 mm, vilket är ca 25% mindre än för ämnen av legering AA 3004.The alloy according to the invention can be cast in a given mold for rollers at a speed of more than 110 kg / min, while comparative alloy AA 3004 can be cast at a maximum speed of 110 kg / min. The present alloy can be cast faster due to its smaller grain size, the smaller dendritic distance and the smaller primary deposits of (FeMnIAl6). These properties also cause fewer cracks during casting, leading to a reduction in that from continuous casting. The cast blanks were then milled to remove irregularities in the composition in the roll surface. It has been found that blanks of the present alloy in comparison with blanks of alloy AA 3004 must be milled less vigorously, which corresponds to a smaller scrap formation. Blanks of the alloy according to the invention must be milled on each side by about 12 mm, which is about 25% less than for blanks of alloy AA 3004.
De frästa valsämnena homogeniseras vid en temperatur av 550- 60OQC,.företrädesvis vid 570°C, under 4-6 timmar. Denna homogenise- ringstid hänför sig till uppehållstiden vid en given temperatur, ex- 447 129 13 klusive uppvärmnings~ och avkylningstid. I jämförelse härmed erford- ras för ett ämne av legering AA 3004 en homogenisering av 4-6 timmar vid 565 - 6lOOC. Den lägre homogeniseringstemperaturen vid legeringen enligt uppfinningen är möjlig på grund av den lägre manganhalten och den högre magnesiumhalten i jämförelse med legering AA 3004.The milled rollers are homogenized at a temperature of 550 DEG-60 DEG C., preferably at 570 DEG C., for 4-6 hours. This homogenization time refers to the residence time at a given temperature, excluding heating and cooling time. In comparison, a substance of alloy AA 3004 requires a homogenization of 4-6 hours at 565 - 60 ° C. The lower homogenization temperature of the alloy according to the invention is possible due to the lower manganese content and the higher magnesium content in comparison with alloy AA 3004.
Homogeniseringstemperaturen väljes på sådant sätt, att den lig- ger under icke-jämvikt-solidustemperaturen för legeringen, dvs under den lägsta temperatur, vid vilken de aktuella närvarande faserna el- ler komponenterna börjar att smälta. Den atomära rörligheten vid homogeniseringstemperaturen utjämnar de vid gjutning uppträdande seg- ringarna och förminskarlorngränskoncentrationen av legeringselemen- ten. Dessutom uppträder i legeringar, vilka innehåller elementen mangan, järn och kisel, vissa reaktioner i fast tillstånd, varvid en del av fasen (FeMn)Al6 övergår till u-fasen Al(FeSiMn). Föreliggan- de legering uppvisar en kraftigare u-transformation vid given tempera- tur än legeringen AA 3004, vilket har till följd en mindre verktygs- förslitning under dragpressnings- och sträckningsförloppet vid burk- framställningen. Föreliggande legering bearbetas pâ sådant sätt att en a-transformation av minst 25% uppnås, vanligtvis 30-50% eller mera. a-transformation kan uppträda under homogeniseringsglödgningen, under den nedan beskrivna, vid hög temperatur och med kraftig kaliber- reduktion utförda varmvalsningen, eller under en glödgning vid för- höjd temperatur.The homogenization temperature is chosen in such a way that it is below the non-equilibrium solidus temperature of the alloy, ie below the lowest temperature at which the current phases or components present begin to melt. The atomic mobility at the homogenization temperature evens out the victories occurring during casting and the reduction limit concentration of the alloying elements. In addition, in alloys which contain the elements manganese, iron and silicon, certain reactions occur in the solid state, whereby part of the phase (FeMn) Al6 transitions to the u-phase A1 (FeSiMn). The present alloy shows a stronger u-transformation at a given temperature than the alloy AA 3004, which results in less tool wear during the tensile pressing and stretching process in the can production. The present alloy is processed in such a way that an α-transformation of at least 25% is achieved, usually 30-50% or more. α-transformation can occur during the homogenization annealing, during the hot rolling performed below at high temperature and with strong caliber reduction, or during annealing at elevated temperature.
Efter homogeniseringen kyles ämnena till en utgångstemperatur för varmvalsningen av 450-510°C och underkastas ett första varmvals- ningsstick. Ämnena utfordrar icke obetingat en långsam avkylning, men kan kylas i stillastående luft vid rumstemperatur. Utgångstemperaturen för varmvalsningen, vilken icke är kritisk, är avsevärt lägre än den- samma, som användes för legering AA 5182 (480-525°C). Under detta förs- ta varmvalsningsstick valsas valsämnena, som uppvisar en tjocklek av t.ex. 47,6 cm efter fräsningen, till en platta av vanligtvis ca 19 mm tjocklek, dvs med en tjockleksreduktion av ca 96%. Detta första varm- valsningsstick bör ske med en tjockleksreduktion av ca 40-96% och tjä- nar till att bringa legeringen i ett lämpligt format för ytterligare varmvalsning. Detta första varmvalsningsstick sker vanligtvis i ett reversibelt valsverk.After homogenization, the blanks are cooled to a starting temperature for hot rolling of 450-510 ° C and subjected to a first hot rolling dip. The substances do not unconditionally challenge a slow cooling, but can be cooled in stagnant air at room temperature. The starting temperature for the hot rolling, which is not critical, is considerably lower than that used for alloy AA 5182 (480-525 ° C). Under this first hot rolling stick, the rolling blanks, which have a thickness of e.g. 47.6 cm after milling, to a plate of usually about 19 mm thickness, ie with a thickness reduction of about 96%. This first hot rolling stick should be made with a thickness reduction of about 40-96% and serves to bring the alloy into a suitable format for further hot rolling. This first hot rolling stitch usually takes place in a reversible rolling mill.
Efter detta första varmvalsningsstick utvalsas varmvalsnings- plattan omedelbart i ett varmvalsverk med flera ställningar med en tjockleksreduktion av 70-96%, företrädesvis ca 85%, i varmt tillstånd från 19 mm till 3,0 mm. Under varmvalsningen användes smörjmedel för 447 129 14 att förhindra att varmvalsningsplattan klibbar fast på arbetsval- sarna och för kylning av valsarna. Det varmvalsade bandet, vilket nu är av kallvalsningstjocklek, valsas senare genom lämplig kallvals- ning till sluttjocklek. Föreliggande legering är avsevärt mjukare än legeringen AA 5182 och erfordrar lägre energiförbrukning vid varm- och kallbearbetningen samt är mindre känslig för kantsprickor. Det varmvalsade bandet upprullas vid en sluttemperatur av företrädesvis ' 300°C. Sluttemperaturen kan dock även ligga lägre, alltefter effek- tiviteten hos det använda varmvalsverket.After this first hot rolling stick, the hot rolling plate is immediately rolled in a hot rolling mill with several scaffolds with a thickness reduction of 70-96%, preferably about 85%, in the hot state from 19 mm to 3.0 mm. During hot rolling, lubricant was used to prevent the hot rolling plate from sticking to the work rolls and for cooling the rolls. The hot-rolled strip, which is now of cold rolling thickness, is later rolled by suitable cold rolling to final thickness. The present alloy is considerably softer than the alloy AA 5182 and requires lower energy consumption during hot and cold processing and is less sensitive to edge cracks. The hot rolled strip is wound up at a final temperature of preferably 300 ° C. However, the final temperature can also be lower, depending on the efficiency of the hot rolling mill used.
Det upprullade bandet glödgas därefter före den efterföljande kallvalsningen. Denna glödgning genomföres lämpligen vid 315-400°C, företrädesvis vid ca 345OC, under 2-4 timmar. För varmvalsverk, vil- ka möjliggör en tillräckligt högt sluttemperatur för undvikande av en kallbearbetning (dvs ca 3l5°C), kan glödgningen av det upprullade bandet bortfalla. Glödgningen definieras som värmebehandling ovan- för omkristallisationstemperaturen för legeringen och tjänar till nedbrytning av föredragna kornorienteringar, vilka härrör från varm- bearbetningen under omkristallisationstemperaturen.The rolled strip is then annealed before the subsequent cold rolling. This annealing is conveniently carried out at 315-400 ° C, preferably at about 345 ° C, for 2-4 hours. For hot rolling mills, which enable a sufficiently high final temperature to avoid cold working (ie approx. 315 ° C), the annealing of the rolled strip may be omitted. The annealing is defined as heat treatment above the recrystallization temperature of the alloy and serves to decompose preferred grain orientations, which result from the heat treatment below the recrystallization temperature.
Glödgningen kan även genomföras som en kortvarig mellanglödgning av bandet i en bandgenomlöpningsugn mellan kallvalsningssticken. Härvid glödgas bandet under 3-90 sekunder, företrädesvis 3-30 sekunder, vid en temperatur mellan 350 och 500°C. Denna kortvariga mellanglödgning leder till ett förbättrat förhållande med avseende på öronbildning och bättre töjningsvärden för det för tillverkning av burkkroppar använda bandet.The annealing can also be carried out as a short-term intermediate annealing of the strip in a strip-passing furnace between the cold rolling sticks. In this case, the strip is annealed for 3-90 seconds, preferably 3-30 seconds, at a temperature between 350 and 500 ° C. This short-term intermediate annealing leads to an improved ratio with respect to ear formation and better elongation values for the belt used for the manufacture of can bodies.
Efter varmvalsningen och de erfordrade glödgningarna utsättes bandet för kallförhårdning genom kallvalsning till sluttjocklek.After the hot rolling and the required annealing, the strip is subjected to cold hardening by cold rolling to final thickness.
Med kallförhårdning avses hållfasthetsökningen för en legering i beroende av graden av kallbearbetning, vilken utövas på metallen. I jämförelse med konventionella burklockmaterial visar legeringen enligt föreliggande uppfinning en lägre kallförhârdningsgrad, såsom framgår av fig. 2. Detta innebär att för uppnående av sluttjockleken är färre stick nödvändiga resp. samma antal stick kan ske vid högre hastighet eller större bandbredd. Likaså leder föreliggande legering i jämförelse med konventionella locklegeringar till färre ojämnheter och färre kantspric- kor. Dessutom är kallförhârdningsgraden för föreliggande legering helt jämförbar med motsvarande värden för den konventionella burkkropplege- ringen AA 3004, vilket visar att en tillfredsställande hållfasthet för burkband kan uppnås utan överdriven kallbearbetning. ....,......_.._...,_ ._,_., _.. . 447 129 15 Följande stickprogram för kallvalsningen har visat sig fördel- aktigt vid framställning av burkband för dragpressade och sträckta burkkroppar: Det upprullade bandet kallvalsas från 3,0 mm till 0,34 mm, dvs 89% företrädesvis i ett genomlopp genom minst ett tandem-valsverk med flera ställningar. En annan möjlighet består i att bandet i flera stick utvalsas kallt med stickföljden 3,0 mm ~q1,30 mm -+0,66 mm--v 0,34 mm på ett valsverk med en ställning. En glödgning mellan kall- valssticken betecknas som mellanglödgning och utföres, om så erford- ras, såsom beskrivits ovan. En mellanglödgning kan visa sig vara nöd- vändig då mellan tvâ stick sprickor uppträder eller även för att för- ändra kallvalsningsegenskaperna hos det färdigvalsade bandet. Om ett valsverk med en ställning användes, så genomföres mellanglödgningen företrädesvis före den sista kaliberreduktionen. Vid genomförande av en mellanglödgning uppgår den sista kaliberreduktionen företrädesvis till 40-60%. En sådan mellanglödgning före det sista kallvalsnings- sticket inverkar fördelaktigt på reduktionen av öronbildning under dragpressningen och sträckningen. För att uppnå den erforderliga kall- bearbetningen motsvarande den i fig. 2 visade kallförhårdningsgra- den, kan även en kombination av valsverk med en eller flera ställnin- gar användas.Cold hardening refers to the increase in strength of an alloy depending on the degree of cold working, which is exerted on the metal. In comparison with conventional can lid materials, the alloy according to the present invention shows a lower degree of cold hardening, as can be seen from Fig. 2. This means that in order to achieve the final thickness, fewer sticks are necessary resp. the same number of sticks can be made at higher speeds or greater bandwidth. Similarly, the present alloy in comparison with conventional lid alloys leads to fewer irregularities and fewer edge cracks. In addition, the degree of cold hardening of the present alloy is completely comparable with the corresponding values for the conventional can body alloy AA 3004, which shows that a satisfactory strength for can straps can be achieved without excessive cold working. ...., ......_.._..., _ ._, _., _ ... The following knitting program for cold rolling has proved advantageous in the production of can strips for tensile and stretched can bodies: The rolled strip is cold rolled from 3.0 mm to 0.34 mm, i.e. 89% preferably in a passage through at least one tandem. rolling mill with several scaffolding. Another possibility is that the strip in several stitches is rolled out cold with the stitch sequence 3.0 mm ~ q1.30 mm - + 0.66 mm - v 0.34 mm on a rolling mill with a stand. An annealing between the cold roll sticks is referred to as intermediate annealing and is carried out, if required, as described above. An intermediate annealing may prove necessary when cracks appear between two cracks or even to change the cold rolling properties of the pre-rolled strip. If a rolling mill with a scaffold is used, the intermediate annealing is preferably carried out before the last caliber reduction. When carrying out an intermediate annealing, the last caliber reduction preferably amounts to 40-60%. Such intermediate annealing before the last cold rolling sting has a beneficial effect on the reduction of ear formation during tensile pressing and stretching. In order to achieve the required cold working corresponding to the degree of cold hardening shown in Fig. 2, a combination of rolling mill with one or more scaffolding can also be used.
Genom skärning och kantskärning till den önskade bredden fär- digbearbetas bandet. Den på detta sätt tillverkade plåten uppvisar 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 1-8%, företrädesvis 2-3%.By cutting and edge cutting to the desired width, the strip is finished. The sheet made in this way has a 0.2% yield strength of 250-310 MPa, preferably 270-290 MPa, a tensile strength of 260-320 MPa, preferably 270-300 MPa, and an elongation at break (ASTM) of 1-8. %, preferably 2-3%.
Följande stickprogram för kallvalsningen har vid framställning av lockband med en för framställning av burklock tillfredsställande hàllfasthet och flexibilitet visat sig vara fördelaktig: Varmvalsningsband av tjockleken 3,0 mm kallvalsas i ett genom- lopp genom ett tandem-valsverk med flera ställningar med en reduk- tion av 91% till 0,26 mm. Reduktionen bör ligga mellan 60 och 95%.The following knitting program for cold rolling has proved to be advantageous in the production of lid strips with a satisfactory strength and flexibility for the production of can lids: Hot rolling strips of a thickness of 3.0 mm are cold rolled in a through-pass through a tandem rolling mill with several scaffolds with a reduction of 91% to 0.26 mm. The reduction should be between 60 and 95%.
En annan möjlighet består i att kallutvalsa bandet i fyra stick med kaliberserien 3,0 nml->1,30 mm ->0,66 mm-4 0,34 mmflw 0,26 mm på ett valsverk med en ställning. En mellanglödgning är icke nödvän- dig. Genom kantskärning och skärning till den önskade bredden fär- digbearbetas plåten. Stickprogrammet för kallvalsningen för lockband leder till följande mekaniska egenskaper i valsat tillstånd: 0,2%- sträckgräns av 310-370 MPa, företrädesvis 320-360 MPa, draghâllfast- het gflyßgø MPa, företrädesvis 340-350 MPa, och brottöjning (ASTM) 447 129 16 av 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 O,2%-sträckgräns av 300 MPa.Another possibility is to cold-roll the strip in four sticks with the caliber series 3.0 nml-> 1.30 mm -> 0.66 mm-4 0.34 mm fl w 0.26 mm on a rolling mill with a stand. An intermediate annealing is not necessary. By edge cutting and cutting to the desired width, the sheet is finished. The knitting program for the cold rolling for lid strips leads to the following mechanical properties in the rolled state: 0.2% - yield strength of 310-370 MPa, preferably 320-360 MPa, tensile strength g fl yßgø MPa, preferably 340-350 MPa, and elongation at break (ASTM) 447 129 16 of 1-5%, preferably 1-3%. "The above-described process steps for can and lid strips are intended for the production of corresponding cold-hardened sheet, namely based on the can strip having a minimum yield strength of 0.2%. 240 MPa and cover strips in roll-hardened condition shall have a minimum 0.2% yield strength of 300 MPa.
De beskrivna förfaringsstegen kan naturligtvis ändras om för erhållande av andra tillstånd, som t.ex. mjukglödgat, kallförhård- nat och delvis glödgat, kallförhårdnat och stabiliserat, lösningsglöd- gat, åldrat och mjukat tillstånd. Om föreliggande legering framstäl- les i sådana tillstånd, så kan den även användas för framställning av förpackningar och behållare såsom sardinburkar, köttkonservburkar, behållare för färdiga rätter, oljeburkar, filmburkar samt andra be- hållare och förpackningar både för ätbara och icke-ätbara fyllninge- gods. Dessa behållare kan naturligtvis även framställas genom andra metoder, än de som nedan vidare beskrives, som t.ex. genom dragpress- ning i ett eller flera steg eller genom hålprägling. "* Det enligt ovan beskrivna förfarande framställda burkbandet formas till en dragpressad burkkropp i ett stycke. För detta ändamål 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 avvi- ker från detta plan, betecknas som öronbildning. Föreliggande lege- ring ger vid en första dragpressning av 32-40% en upp till 50% lägre öronbildning i 450 till valsriktningen än för AA 3004-burkband. Med legeringen enligt uppfinningen kan med lätthet uppnås värden för öronbildningen av 2% och.mindre. Den procentuella uppgiften för drag- pressningen beräknas på sådant sätt, att man från diametern för cir- keln subtraherar diametern för skålen 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 hål med avtagande radier. Dragringarna medför en sträckeffekt, varigenom sidoväggen -för burken förlänges genom minskning av väggtjockleken. På detta sätt kan burkkroppar framställas, vars sidovägg är tunnare än bot- ten. Då den bearbetade metallen är alltför mjuk, kan den vidhäf- _ta på arbetsytan av sträck-dragringarna och därigenom störa drag- pressnings- och sträckförloppet, vilket leder till materialfel och avbrytande av fabrikationsprocessen. Föreliggande legering upp- visar denna effekt i lägre utsträckning än konventionella burkbánd- 17 447 129 legeringar och leder sålunda även till en lägre verktygsförslitning.The described process steps can of course be changed to obtain other conditions, such as e.g. soft annealed, cold hardened and partially annealed, cold hardened and stabilized, solution annealed, aged and softened condition. If the present alloy is prepared in such conditions, it can also be used for the manufacture of packages and containers such as sardine cans, meat preserves, ready-made containers, oil cans, film cans and other containers and packages for both edible and non-edible fillings. goods. These containers can of course also be prepared by other methods, than those described below, such as e.g. by tensile pressing in one or more steps or by hole embossing. * * The can strip prepared according to the above-described method is formed into a single-piece can-drawn can body. The degree by which the edge deviates from this plane is referred to as ear formation.The present alloy gives at an initial tensile pressing of 32-40% an up to 50% lower ear formation in 450 to the rolling direction than for AA 3004 can straps With the alloy according to the invention, values for the ear formation of 2% and less can be easily achieved. The draw-pressed cups are then further drawn and stretched in a draw-pressing and stretching process, where the bowl is pressed through a series of pull rings with circular holes with a receiving radii. The pull rings provide a stretching effect, whereby the side wall -for the can is extended by reducing the wall thickness. In this way, can bodies can be produced, the side wall of which is thinner than the bottom. When the machined metal is too soft, it can adhere to the working surface of the tension rings and thereby interfere with the tensile pressing and tensioning process, leading to material defects and interruption of the manufacturing process. The present alloy exhibits this effect to a lesser extent than conventional can band alloys and thus also leads to a lower tool wear.
Vid framställningen av burklock utplanas lockbandet, rengö- res, förses med ett konversionsskikt och, om så önskas, grundas.In the production of can lids, the lid band is flattened, cleaned, provided with a conversion layer and, if desired, primed.
Därefter belägges lockbandet på det nedan beskrivna sättet. Det be- lagda lockbandet föres därefter till en press, där locket bearbetas som dragpressade och med en fläns försedda låga skålar. Skålarna fö- res 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 samma konversionspress och förbindas med varandra. öppningsringar framstäl- les ofta av en annan legering än burklocket. Bearbetningsförmågan hos föreliggande legering medger dock även framställning av öppnings- ringar. En ytterligare beskrivning av framställning av burkar, lock och öppningsringar återfinnes i de amerikanska patentskrifterna 3 787 248 och 3 888 199.Thereafter, the cover tape is coated in the manner described below. The coated lid band is then fed to a press, where the lid is processed as tensile pressed bowls and equipped with a flange. The bowls are then passed, to form an easy-to-open lid, to a conversion press, where the lid is drawn and a one-piece rivet is formed. An opening ring can be produced in a suitable press in a separate workflow and fed to the conversion press for riveting with the lid. However, the opening ring can also be produced in the conversion press by a separate strip and the opening ring and the lid are formed in the same conversion press and connected to each other. opening rings are often made of an alloy other than the can lid. However, the machining ability of the present alloy also allows the production of opening rings. A further description of the manufacture of cans, lids and orifice rings is found in U.S. Pat. Nos. 3,787,248 and 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 brän- nes till ett motstândskraftigt skyddsskikt. Överdraget brännes vid förhöjd temperatur, vanligtvis under ca 5-20 sekunder vid 175-220°C.Usually, both the lid band and the drawn and stretched can body are coated with a polymer layer to avoid direct contact between the container and the filling material. A typical coating consists of an epoxy resp. vinyl polymer, which is applied as a powder emulsion or by means of a solvent and then burned to a resistant protective layer. The coating is fired at elevated temperature, usually for about 5-20 seconds at 175-220 ° C.
Vid denna värmebehandling inträder en mjukning för de flesta alumi- niumlegeringar. I fig. 3 visas de mekaniska värdena för föreliggande legering och legeringen AA 5082 med en kallbearbetningsgrad av 85% efter en mjukningstid av 4 minuter. Kurvorna är liknande för samtli- ga testade mjukningstider. Draghållfastheten för föreliggande lege- ring sjunker vid en temperatur av l90°C från 340 MPa till 330 MPa, medan draghållfastheten för belagda AA 5082-lockband sjunker från 400 MPa till 370 MPa. För 0,2%-sträckgränserna innebär värmebehandlingen för föreliggande legering en sänkning mellan 29 och 33 MPa, och för' legeringen AA 5082 mellan 30 och 35 MPa. I ett annat test bestämdes för legeringen 5182 och föreliggande legering hâllfasthetsreduktionen efter en värmebehandling under 8 minuter vid l90°C. 0,2%-sträckgrän- sen visade en reduktion från 340 till 305 MPa för föreliggande lege- ring och en sänkning från 360 till 290 MPa för legeringen AA 5182. 4 447 129 18 Dessa siffervärden visar att de för aluminiumbehâllare sed- vanliga bränntemperaturerna och bränntiderna för konventionella lock- band försvagar dessa i en större utsträckning än lockbandet enligt föreliggande uppfinning. Sålunda kan föreliggande legering valsas till en lägre hållfasthet än andra legeringar och trots detta uppvi- sa tillräcklig hållfasthet i slutprodukten. Töjningskurvorna tyder på att töjningen hos föreliggande legering i jämförelse med legerin- gen AA 5082 vid given bränningsprocess ökar kraftigare och sålunda uppvisar föreliggande legering jämfört med andra legeringar vid giv- na bränningsprocesser även en kraftigare ökning av bearbetbarheten.With this heat treatment, a softening occurs for most aluminum alloys. Fig. 3 shows the mechanical values of the present alloy and the alloy AA 5082 with a cold working degree of 85% after a softening time of 4 minutes. The curves are similar for all tested softening times. The tensile strength of the present alloy drops at a temperature of 190 ° C from 340 MPa to 330 MPa, while the tensile strength of coated AA 5082 cover bands drops from 400 MPa to 370 MPa. For the 0.2% yield strength, the heat treatment for the present alloy means a reduction between 29 and 33 MPa, and for the AA 5082 alloy between 30 and 35 MPa. In another test, for the alloy 5182 and the present alloy, the strength reduction was determined after a heat treatment for 8 minutes at 190 ° C. The 0.2% yield strength showed a reduction from 340 to 305 MPa for the present alloy and a reduction from 360 to 290 MPa for the alloy AA 5182. 4 447 129 18 These figures show that the usual firing temperatures for aluminum containers and the burning times of conventional decoys weaken them to a greater extent than the decoys of the present invention. Thus, the present alloy can be rolled to a lower strength than other alloys and nevertheless exhibit sufficient strength in the final product. The elongation curves indicate that the elongation of the present alloy in comparison with the alloy AA 5082 in a given firing process increases more strongly and thus the present alloy compared with other alloys in a given firing process also shows a sharper increase in machinability.
Användningen av legeringen och sättet enligt uppfinningen med- för vid framställning av bandmaterial samt vid tillverkning av burk- delar av detta bandmaterial bl.a. följande fördelar: l) lägre energibehov vid varm- och kallvalsningar samt förbättrat förhållande vid termisk behandling i jämförelse med konventionella locklegeringar, 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 och gjutförfarande till följd av för den burk- och lockband enhetli- ga legeringssammansättningen, och 4) efterföljande tillverkning av samtliga delar för en burk av bandmaterial av en och samma legeringssamansättning.The use of the alloy and the method according to the invention entails in the production of strip material and in the manufacture of can parts of this strip material, e.g. the following advantages: l) lower energy requirements for hot and cold rolling and improved thermal treatment conditions compared to conventional lid alloys, 2) improved handling in a rolling mill due to a number of manufacturing steps, which are identical for can and lid strips, 3 ) improved handling with respect to alloy preparation and casting process due to the alloy composition uniform for the can and lid strip, and 4) subsequent manufacture of all parts for one can of strip material of one and the same alloy composition.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/931,036 US4260419A (en) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Aluminum alloy composition for the manufacture of container components from scrap aluminum |
| US05/931,040 US4269632A (en) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Fabrication of aluminum alloy sheet from scrap aluminum for container components |
| US05/931,041 US4282044A (en) | 1978-08-04 | 1978-08-04 | Method of recycling aluminum scrap into sheet material for aluminum containers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7906558L SE7906558L (en) | 1980-02-05 |
| SE447129B true SE447129B (en) | 1986-10-27 |
Family
ID=27420668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7906558A SE447129B (en) | 1978-08-04 | 1979-08-02 | Aluminum alloy for cans and sets for making them |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT375961B (en) |
| AU (1) | AU523120B2 (en) |
| CH (1) | CH643001A5 (en) |
| DE (1) | DE2929724C2 (en) |
| ES (1) | ES8101650A1 (en) |
| FR (1) | FR2432555A1 (en) |
| GB (1) | GB2027744B (en) |
| IT (1) | IT1122433B (en) |
| NL (1) | NL7905901A (en) |
| NO (1) | NO153183C (en) |
| SE (1) | SE447129B (en) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ194640A (en) * | 1979-08-30 | 1983-05-10 | Alcan Res & Dev | Aluminium alloy sheet product |
| US4318755A (en) | 1980-12-01 | 1982-03-09 | Alcan Research And Development Limited | Aluminum alloy can stock and method of making same |
| JPS57143472A (en) * | 1981-03-02 | 1982-09-04 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Manufacture of aluminum alloy sheet for forming |
| US4411707A (en) * | 1981-03-12 | 1983-10-25 | Coors Container Company | Processes for making can end stock from roll cast aluminum and product |
| NO148076C (en) * | 1981-05-08 | 1983-08-03 | Ardal Og Sunndal Verk | ALUMINUM ALLOY BANDS AND MANUFACTURING AND USING THE SAME |
| JPS6047900B2 (en) * | 1981-11-10 | 1985-10-24 | 株式会社化成直江津 | Superplastic aluminum alloy and its manufacturing method |
| JPS58156197A (en) * | 1982-03-10 | 1983-09-17 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Super high pressure plate fin type heat exchanger |
| FR2526047A1 (en) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Conditionnements Aluminium | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF ALUMINUM ALLOY PRODUCTS FOR STRETCHING |
| JPS58224141A (en) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Cold roller aluminum alloy plate for forming and its manufacture |
| PT77030B (en) * | 1982-07-15 | 1986-01-24 | Continental Group | Process for fabricating a continuous cast aluminum alloy strip suitable for the production of drawn wall-ironed articles and aluminum alloy sheet thus obtained |
| FI77266C (en) * | 1982-08-31 | 1989-02-10 | Aluminum Co Of America | Method of separating metal compounds from each other. |
| CH657546A5 (en) * | 1982-12-16 | 1986-09-15 | Alusuisse | METHOD FOR PRODUCING A TAPE SUITABLE FOR THE PRODUCTION OF CAN LIDS. |
| EP0121620B1 (en) * | 1983-04-11 | 1986-06-25 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Bake-hardenable aluminium alloy sheets and process for manufacturing same |
| JPS60194040A (en) * | 1984-02-18 | 1985-10-02 | Kobe Steel Ltd | Aluminum alloy substrate for disc having superior suitability to plating |
| JPS60187656A (en) * | 1984-03-05 | 1985-09-25 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Aluminum alloy sheet for packaging having excellent corrosion resistance and its production |
| ATE69067T1 (en) * | 1986-12-05 | 1991-11-15 | Alcan Int Ltd | MANUFACTURE OF SHEET OF ALUMINUM ALLOY AND ARTICLES MADE THEREOF. |
| EP0282162A1 (en) * | 1987-02-24 | 1988-09-14 | Alcan International Limited | Aluminium alloy can ends and method of manufacture |
| FR2615530B1 (en) * | 1987-05-19 | 1992-05-22 | Cegedur | ALUMINUM ALLOY FOR THIN SHEET SUITABLE FOR OBTAINING LIDS AND BOX BODIES AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| FR2617188B1 (en) * | 1987-06-23 | 1989-10-20 | Cegedur | AL-BASED ALLOY FOR CASING AND PROCESS FOR OBTAINING |
| BR0210891B1 (en) * | 2001-07-09 | 2010-12-14 | High strength weldable aluminum rolled product and method to produce the same. | |
| JP4499369B2 (en) | 2003-03-27 | 2010-07-07 | 株式会社神戸製鋼所 | Al-Mg-Si-based alloy plate with excellent surface properties with reduced generation of ridging marks |
| WO2007135838A1 (en) * | 2006-05-18 | 2007-11-29 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Process for producing aluminum alloy plate and aluminum alloy plate |
| FR3005664B1 (en) | 2013-05-17 | 2016-05-27 | Constellium France | ALLOY ALLOY SHEET FOR METAL BOTTLE OR AEROSOL HOUSING |
| CN115976375B (en) * | 2022-12-21 | 2024-07-16 | 广东省科学院工业分析检测中心 | Aluminum alloy for solar panel frame and section bar production method thereof |
| CN119951876A (en) * | 2025-02-25 | 2025-05-09 | 西南铝业（集团）有限责任公司 | A processing method and application of 5xxx aluminum alloy sheet |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1085004B (en) * | 1957-01-10 | 1960-07-07 | Degussa | Use of surface oxidized aluminum alloys with more than 1% alloy components |
| CH493642A (en) * | 1967-12-29 | 1970-07-15 | Alusuisse | Process for the production of fine-grained strips from aluminum alloys containing manganese |
| US3945860A (en) * | 1971-05-05 | 1976-03-23 | Swiss Aluminium Limited | Process for obtaining high ductility high strength aluminum base alloys |
-
1979
- 1979-07-21 DE DE2929724A patent/DE2929724C2/en not_active Expired
- 1979-07-23 CH CH681579A patent/CH643001A5/en not_active IP Right Cessation
- 1979-07-30 AU AU49360/79A patent/AU523120B2/en not_active Ceased
- 1979-07-31 GB GB7926678A patent/GB2027744B/en not_active Expired
- 1979-07-31 NL NL7905901A patent/NL7905901A/en not_active Application Discontinuation
- 1979-08-02 NO NO792543A patent/NO153183C/en unknown
- 1979-08-02 SE SE7906558A patent/SE447129B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 IT IT24931/79A patent/IT1122433B/en active
- 1979-08-03 ES ES483109A patent/ES8101650A1/en not_active Expired
- 1979-08-03 AT AT0533679A patent/AT375961B/en not_active IP Right Cessation
- 1979-08-03 FR FR7920030A patent/FR2432555A1/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1122433B (en) | 1986-04-23 |
| NO153183C (en) | 1986-01-29 |
| ES483109A0 (en) | 1980-12-16 |
| NO792543L (en) | 1980-02-05 |
| GB2027744A (en) | 1980-02-27 |
| NL7905901A (en) | 1980-02-06 |
| SE7906558L (en) | 1980-02-05 |
| DE2929724C2 (en) | 1985-12-05 |
| FR2432555B1 (en) | 1983-12-09 |
| GB2027744B (en) | 1983-03-23 |
| AU4936079A (en) | 1980-02-07 |
| FR2432555A1 (en) | 1980-02-29 |
| AU523120B2 (en) | 1982-07-15 |
| CH643001A5 (en) | 1984-05-15 |
| NO153183B (en) | 1985-10-21 |
| AT375961B (en) | 1984-09-25 |
| IT7924931A0 (en) | 1979-08-03 |
| ATA533679A (en) | 1983-01-15 |
| ES8101650A1 (en) | 1980-12-16 |
| DE2929724A1 (en) | 1980-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE447129B (en) | Aluminum alloy for cans and sets for making them | |
| SE433948B (en) | SET FOR MANUFACTURING A BAND OF AN ALUMINUM ALLOY FOR CANS AND LID | |
| US4260419A (en) | Aluminum alloy composition for the manufacture of container components from scrap aluminum | |
| US4282044A (en) | Method of recycling aluminum scrap into sheet material for aluminum containers | |
| US4498523A (en) | Continuous method for reclaiming, melting and casting aluminum scrap | |
| WO2022233577A1 (en) | 5xxx aluminium sheets for can making | |
| EP0464152B1 (en) | Aluminium-lithium, aluminium-magnesium and magnesium-lithium alloys of high toughness | |
| US6293990B1 (en) | Aluminum alloy semi-finished product manufacturing process using recycled raw materials | |
| AU2005235631B2 (en) | Improved recycling method for Al-B4C composite materials | |
| CN109234588A (en) | A kind of high strength easy-to-cut aluminum alloy and preparation method thereof of environmental protection | |
| CA3088915C (en) | Aluminium alloy, method for producing an aluminium flat product, aluminium flat product and use thereof | |
| US6454832B1 (en) | Aluminium alloy semi-finished product manufacturing process using recycled raw materials | |
| CN115572854A (en) | Aluminum alloy for spectacle case and preparation method thereof | |
| US20230010888A1 (en) | Vacuum Smelting of Sorted Aluminum | |
| JPH11293362A (en) | Method for producing aluminum alloy for wrought material and wrought aluminum alloy obtained thereby | |
| CN115612900A (en) | Al-Mg-Zn-Cu aluminum alloy and preparation method thereof | |
| PL248063B1 (en) | Method for manufacturing profiles cast from Al-Cu-Mg alloy | |
| WO2026017946A1 (en) | 7xxx aluminum alloy for recycling and manufacturing method | |
| CN115233000A (en) | Production method for recycling tank body material for automobile plate | |
| Holzkamp et al. | Magnesium Adapted Continuous Casting Technology | |
| Endebrock et al. | The Effect of Impurities on Iron-Chromium-Yttrium Alloys | |
| BG2544U1 (en) | ALUMINUM ROLLING COMPOSITION COMPOSITION | |
| JPH04147928A (en) | Method for melting used beverage can made of aluminum alloy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 7906558-7 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7906558-7 Format of ref document f/p: F |