SE447395B - Sett for framstellning av bandmaterial av aluminium och aluminiumlegeringar - Google Patents

Description

447 395 Metal Age, volym 33, 1975, december, sid. 28-33. Enligt denna ar- tikel famställdes bandet genom en bandgjutningsprocess och behand- lades därefter för att bli lämpligt för tillverkning av burkar.

Ett grundläggande problem, som uppstår vid framställning av band medelst bandgjutningsmaskiner, såsom beskrives i ovannämnda arti- kel, är att dendritarmavståndet eller cellstorleken vid ytan på bandet är alltför stor. Till följd av detta stora dendritarmavstând uppvisar bandet kraftig ytporositet, som leder till sprickor i det färdigvalsade bandet. Då dendritarmavståndet är alltför stort, fö- religger dessutom en risk för ytsegregation, som kan leda till då- lig kvalitet i det färdigvalsade bandet, vilket i sin tur förorsa- kar svårigheter under dragningen och sträckningen.

Huvudändamâlet med föreliggande uppfinning är sålunda erhållande av ett sätt för framställning av band med låg öronbildning av alu- minium eller aluminiumlegering med hjälp av en kontinuerlig band- gjutningsmaskin, vilket band kan användas vid framställning av bur- kar och liknande.

I enlighet med föreliggande uppfinning kan det ovannämnda ändamå- let lätt erhållas genom ett sätt som enligt uppfinningen utnyttjar en aluminiumbaserad legering med hög hâllfasthet, i synnerhet Al- Mg-Mn-legeringar, med förbättrade öronbildningsegenskaper, och som innefattar: A. kontinuerlig gjutning av legeringssmältan i bandform på en band- gjutningsmaskin för erhållande av ett dendritarmavstând i omrâdet för ytan på det gjutna bandet av ca 2-25 pm, företrädesvis ca 5-15 pm, och ett dendritarmavstånd i centrum av bandet av ca 20-120¿um, företrädesvis ca 50-80 pm; B. kontinuerlig varmvalsning av det gjutna bandet vid gjuthastig- het i ett temperaturområde mellan 30000 och icke-jämvikt-solidus- temperaturen för legeringen till enkotal reduktion av minst 70%, varvid temperaturen för bandet vid början av varmvalsningen före- trädesvis är mellan nämnda icke-jämvikt-solidustemperatur och en temperatur av ca 150°C under den nämnda icke-jämvikts-solidustem- peraturen och varvid temperaturen för bandet vid avslutande av varmvalsningen företrädesvis är minst 280°C; C. upprullning i varmt tillstånd av bandet, varvid det upprullade 447 395 bandet får svalna till rumstemperatur i luft; D. kallvalsning av det avsvalnade bandet till sluttjocklek.

Kallvalsningen sker lämpligen A. i en första serie stick till mellantjocklek med en total reduk- tion av minst 50%, företrädesvis minst 65% följt av B. snabbglödgning av det till mellantjocklek kallvalsade bandet under högst 90 sek. vid en temperatur av ca 350-500°C och följt av C. kallvalsníng av det glödgade bandet i en andra serie stick med en total reduktion av högst 75%, företrädesvis högst 70%.

Vid den föredragna utföringsformen gjutes gjutbandet enligt före- liggande uppfinning på en bandgjutningsmaskin med en mångfald kon- tinuerligt rörliga kokillblock, vilket är känt inom tekniken, så att det gjutna bandet efter påbörjande av stelning hâlles vid en temperatur mellan 400°C och likvidustemperaturen för legeringen under 2-15 minuter, företrädesvis över 50000 under företrädesvis -50 sekunder. Genom reglering av stelningshastigheten uppnås det önskade dendritarmavståndet liksom även optimal fördelning av olös- liga heterogeniteter. Dessutom kan genom reglering av avsvalnings- hastigheten homogeniseringsbehandlingar, som erfordras vid konven- tionella processer, elimineras på grund av homogeniteten i samman- sättningen för det gjutna bandet.

Föreliggande uppfinning avser sålunda en förbättrad process för gjutning av aluminium och aluminiumlegeringar, och i synnerhet Al-Mg-Mn-legeringar, vari den totala koncentrationen av magnesium och mangan är 2,0-3,3%, förhållandet magnesium till mangan är 1,4:1 - 4,4:1 och den totala koncentrationen av andra legerings- element och föroreningar är högst 1,5%.

Genom sättet enligt föreliggande uppfinning erhålles sänkta kost- nader för framställning av aluminiumband genom eliminering av gjut- ning av göt, efterföljande homogeniseringsbehandling och den yt- terligare kostnaden för varmvalsning av de stora göten.

Den bifogade ritningen utgör en schematisk illustration av band- gjutningsmaskinen, som användes vid sättet enligt föreliggande uppfinning. 447 395 Såsom angivits ovan innefattar föreliggande uppfinning ett sätt för framställning av varmvalsad aluminiumplât genom en bandgjut- ningsmaskin, vilket sätt kännetecknas av ett föredraget dendrit- armavstând och en föredragen fördelning av olösliga heterogenite- ter, vilka strukturer är väsentligen önskvärda, då bandet skall ytterligare behandlas genom efterföljande kallvalsningar. Förelig- gande uppfinning innefattar vidare en förbättrad kallvalsningspro- cess för ytterligare behandling av det varmvalsade bandet, som för- bättrar öronbildningsegenskaperna, så att bandmaterialet blir sär- skilt lämpligt för användning vid framställning av dragpressade och sträckta alster, som t.ex. burkar eller liknande.

På ritningen visas en schematisk illustration av bandgjutmaskinen, som användes vid sättet enligt föreliggande uppfinning. Detaljer- na i bandgjutmaskinen, som utnyttjas vid föreliggande uppfinning, kan återfinnas i amerikanska patentskrifterna 3 709 281, 3 744 545, 3 759 313, 3 774 670 och 3 835 917. Med hänvisning till ritningen användes tvâ uppsättningar av kokillblock, som roterar i motsatta riktningar för bildning av ett gjuthålrum, i vilket aluminiumlege- ringen införes genom ett icke visat värmeisolerat munstyckssystem.

Den flytande metallen nedkyles och stelnar vid kontakt med kokill- blocken. Bandet av metall förflyttas genom denna kylnings- och stel- ningsfas tillsammans med kokillblocken, tills bandet utkommer från gjuthålrummet, där kokillblocken lyftes bort från gjutbandet och påbörjar returvägen till en kylanordning, där kokillblocken nedky- les före återföring till gjuthålrummet.

Det har visat sig, att genom reglering av nedkylningshastigheten och därigenom stelningshastigheten för det gjutna bandet, då det passerar genom gjuthålrummet, kan den önskade dendrit- och hetero- genitetsstrukturen erhållas. Vid kylning av aluminiumlegeringen från flytande tillstånd förekommer två viktiga temperaturområden.

Det första temperaturområdet är temperaturen mellan likvidus och solidus för aluminiumlegeringen. Det andra temperaturområdet är mellan solidus och en temperatur av 100°C under solidustemperatu- ren. Nedkylningstiden genom likvidus- till solidus-temperaturom- rådet reglerar det genomsnittliga sekundära dendritarmavstândet.

Nedkylningstiden i området för solidustemperaturen till en punkt 100°C under solidustemperaturen eliminerar i stor utsträckning 447 395 ojämnheter i det gjutna bandet genom reglering av avrundningen av heterogeniteterna i den gjutna strukturen, utjämningen eller för- delningen av heterogeniteterna och omvandlingenav icke-jämvikt- faser till jämviktfaser.

Nedkylningshastigheten, då det gjutna bandet passerar genom gjut- hâlrummet på bandgjutningsmaskinen, som visas pâ ritningen, regle- ras genom reglering av olika process- och produktparametrar. Des- sa parametrar innefattar gjutet material, bandtjocklek, kokillblock- material, längd för gjuthålrummet, gjuthastighet och effektivitet hos kylsystemet för kokillblocken.

En överraskande fördel med sättet enligt föreliggande uppfinning är att man erhåller signifikant förbättrade fysikaliska egenskaper hos aluminiummaterialet, t.ex. förbättrad hållfasthet och förbätt- rade öronbildningsegenskaper. Dessa egenskaper diskuteras mera de- taljerat nedan.

Som ett exempel på ovannämnda, konventionella material, som för närvarande användes vid framställning av band, kan nämnas alumini- umlegering 3004. Legering 3004 med följande sammansättning har vi- sat sig vara särskilt lämplig för användning vid sättet enligt fö- religgande uppfinning: magnesium 0,8-1,3%, mangan 1,0-1,5%, järn upp till 0,7%, kisel upp till 0,3%, koppar upp till 0,25%, zink upp till 0,25%, resten väsentligen aluminium; Genom sättet enligt föreliggande uppfinning uppnås överlägsna egenskaper hos legering 3004 jämfört med vad som erhålles genom konventionella processer.

En speciell fördel med materialet, som bearbetas i enlighet med föreliggande uppfinning, är dess överlägsna hållfasthet och för- bättrade öronbildningsegenskaper jämfört med samma material, be- handlat på ett konventionellt sätt.

Andra legeringar, som är speciellt lämpliga för användning vid sättet enligt föreliggande uppfinning, karakteriseras av att de uppvisar en total koncentration av magnesium och mangan av 2,0- 3,3%, medan förhållandet magnesium till mangan upprätthålles i området 1,4:1 - 4,4:1 och den totala koncentrationen av andra le- geringselement fortfarande är högst 1,5%. Det har visat sig, att då dessa legeríngar bearbetas i enlighet med föreliggande uppfin- ning, uppvisar de överlägna öronbildningsegenskaper samt även drag- pressningsegenskaper, som är åtminstone lika goda som för konven- 447 395 tionella Al-Mg-Mn-legeringar trots den höga koncentrationen av magnesium och mangan, som är förstärkningselement i fast lösning.

Det föredrages att den totala magnesium- och mangankoncentrationen är mellan 2,3 och 3,0%, vilket resulterar i att den kombinerade förstärkningseffekten i fast lösning av magnesium och mangan när- mar sig värdet för magnesiumtillsatsen i aluminiumlegeringar i 5000-serien. Dessutom föredrages att förhållandet magnesium till mangan hålles i området 1,8:1 - 3,0:1. Föredragna ytterligare lege- ringselement innefattar koppar upp till 0,3%, kisel 0,1-0,5%, järn 0,1-0,65%, titan och/eller vanadin upp till 0,15% och varvid total- mängden ytterligare legeringselement och föroreningar icke översti- ger 1,5%.

Den överraskande fördelen med föreliggande uppfinning är att den ~ möjliggör framställning av bandmaterial från legeringar innehållan- de en hög koncentration av förstärkningselement i fast lösning, medan utmärkta dragpressningsegenskaper bibehålles och en förbätt- ring av öronbildningsegenskaperna uppnås. En speciell fördel är att materialet, som bearbetas enligt föreliggande uppfinning, upp- visar överlägsna egenskaper ifråga om öronbildning, hâllfasthet och dragpressning jämfört med samma material, behandlat på ett konven- tionellt sätt.

I enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning gjutes de här utnyttjade aluminiumlegeringarna kontinuerligt till bandform på en bandgjutningsmaskin med kokillblock i kontinuerlig rörelse, så att dendritarmavstândet i området för ytan av det gjutna bandet är 2-25 pm, företrädesvis 5-15 pm, och dendritarmavståndet i centrum- omrâdet för bandet är 20-120 pm, företrädesvis 50-80 pm. I enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning har det visat sig gynn- samt, för att uppnå den ovannämnda föredragna dendritstrukturen liksom även homogenitet i kompositionen för det gjutna bandet i de härvid utnyttjade legeringarna, att vid sättet enligt föreliggande uppfinning hålla det gjutna bandet efter påbörjande av stelningen till påbörjandet av varmvalsningen vid en temperatur av mellan 4O0OC och likvidustemperaturen för den gjutna legeringen under 2-15 minuter, företrädesvis över 500°C under företrädesvis 10-50 sek. Genom reglering av nedkylningshastigheten vid påbörjandet av stelningen av det gjutna bandet erhålles lätt det önskade dendrit- armavståndet. Det har även visat sig, att till följd av den rela- .FJ 447 595 tivt långsamma nedkylningshastigheten, som uppnås genom sättet enligt föreliggande uppfinning, föreligger en optimal fördelning av olösliga heterogeniteter inom det gjutna bandet, en egenskap som är gynnsam i förbindelse med efterföljande kallvalsning.

Till följd av den relativt långa tid, som det stelnade bandet till- 1 bringar vid höga temperaturer, befrämjar värmet, som föreligger i det gjutna bandet, diffusionsreglerade processer i strukturen, vil- ket resulterar i eliminering av icke-homogeniteter genom sfäroidi- sering ocb avrundning av heterogeniteterna, utjämning av mikroseg- ring, dvs utskiljning och omvandling av icke-jämviktsfaser till jämviktfaser. Sålunda kan genom bandgjutningsprocessen enligt före- liggande uppfinning den normala homogeniseringsbehandlingen, som erfordras vid konventionella processer, elimineras.

Sättet enligt föreliggande uppfinning innefattar en serie varmvals- ningsstegß vilka faller inom kritiska temperaturgränser. I enlig- het med sättet enligt föreliggande uppfinning varmvalsas det gjut- na bandet kontinuerligt vid gjuthastigheten, med tillförsel av yt- terligare uppvärmning om så önskas, i ett temperaturområde mellan 300°C och icke-jämvikt-solidustemperaturen för legeringen med en total reduktion av tjockleken av minst 70%, varvid temperaturen för bandet vid påbörjandet av varmvalsningen ligger mellan icke-jämvikt- solidustemperaturen och en temperatur 150°C under icke-jämvikt-so- lidustemperaturen och temperaturen vid bandet vid avslutandet av varmvalsningen är minst 280°C. För att i så hög grad som möjligt reducera oönskade egenskaper, i synnerhet kraftig öronbildning, vilken skulle uppstå vid direkt bearbetning av det gjutna bandet till färdiga produkter, som t.ex. burkar eller liknande, har det visat sig att speciell uppmärksamhet måste iakttagas för att till- försäkra att varmbearbetningen sker vid en tillräckligt hög tempe- ratur, företrädesvis över 440°C, speciellt omkring 490°C. Endast varmbearbetning i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfin- ning vid den erfordrade temperaturen och med den erfordrade gra- den av bearbetning garanterar tillfredsställande behandling av bandmaterialet, så att eliminering av ett homogeniseringssteg kan möjliggöras utan att försämra kvaliteten för slutprodukten. Som tidigare noterats kan endast en varmbearbetningsgrad av minst 70% garantera samma gynnsamma egenskaper i slutprodukten, dvs bandma- terialet, som kan uppnås med konventionella metoder. 447 395 Ett av de väsentliga stegen vid sättet enligt föreliggande uppfin- ning är upprullningen i varmt tillstånd av det gjutns bandet ef- ter att det har varmbearbetats och nedkylningen av den varmvalsa- de rullen i luft till rumstemperatur. Som tidigare noterats ovan bör temperaturen för bandet vid slutet av varmvalsningen vara minst 280°C, företrädesvis minst 300°C. Det har visat sig, att då det varma bandet upprullas och får svalna i luft till rmmnrmçæzatur, medger det i rullarna lagrade värmet utskiljning av de intermetalliska faserna, som långsamt ut- skiljes och på samma gång medför en mjukning av bandet, som är gynnsamt för efterföljande kallvalsning. Dessutom sker en viss grad av omkristallisation i detta stadium av processen, vilken på grund av en reduktion i graden av valsningstextur har en gynnsam effekt vid reduktion av öronbildningen vid 450 mot valsriktningen, då ban- det ytterligare bearbetas till burkar eller liknande.

Det upprullade bandet, som gjutits enligt sättet enligt föreliggan- de uppfinning, såsom beskrivits ovan, uppvisar en tjocklek vald så att man erhâller den slutliga tjockleken efter lämplig valsning.

Kallvalsningen kan utföras pâ vilket känt sätt som helst.

I enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning har det visat sig speciellt fördelaktigt att införa en mellanliggande snabb- glödgning vid 350-500°C under kallvalsningen, varvid vid kallvals- 'ningen till slutlig tjocklek efter den mellanliggande glödgningen en reduktion av högst 75%, företrädesvis högst 70%, utföres. Pro- cessen innefattar följande steg: A. kallvalsning i en första serie av stick med en total reduktion av minst 50%, företrädesvis minst 65%; B. kortvarig snabbglödgning av det kallvalsade bandet vid en tem- peretur mellan 35o-soo°c under högst 90 sek. och C. kallvalsning i en andra serie stick med en total reduktion av högst 75%, företrädesvis 70%.

Det har visat sig, att på grund av den kortvariga glödgningen, i synnerhet med band framställda genom bandgjutning såsom beskrivits ovan, reduceras graden av öronbildning vid 45° mot valsriktning- en i det färdiga bandet avsevärt. En minskning i graden av öron- bildning under efterföljande dragpressning och sträckning är spe- ciellt fördelaktig genom att sträckningen kan fortskrida symmet- 447 395 riskt och icke påverkas genom asymmetri på grund av kraftig öron- bildning.

Det har visat sig, att den kortvariga mellanglödgningen i enlig- het med sättet enligt föreliggande uppfinning är överlägsen vid jämförelse med den normala konventionella glödgningen, som inne- fattar långsam uppvärmning, långsam nedkylning och långa uppehålls- tider. Det har visat sig, att den snabba mellanglödgningen A. re- ducerar valsningstexturen i det kallvalsade bandet i en större ut- sträckning än vad som erhålles med konventionell glödgning, och B. på samma gång erhålles en mindre förlust av hållfasthet än vad som sker vid konventionell behandling. Till följd av A. enligt ovan ut- föres den andra serien av kallvalsningsstick, som bringar bandet till den slutliga dimensionen, med mindre uttalad valsningstextur och kan, till följd av B. ovan utföras med mindre kraftig bearbet- ning, vilket sålunda resulterar i en totalt mindre uttalad vals- ningstextur. Som bekant resulterar en mindre grad av valsningstex- tur i en lägre grad av öronbildning vid 450 mot valsningsriktning- en. I enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning är tiden och temperaturen för den kortvariga mellanglödgningen beroende av varandra. Detta kan bestämmas i enlighet med formeln lnt = å - C, där t betecknar tiden i sekunder, T är temperaturen i grader Kel- vin och A och C är konstanter. Sambandet mellan tid och temperatur är sådant, att ju högre temperaturen för snabbglödgningen är, des- to lägre är den erfordrade tiden. Vid den föredragna utföringsfor- men av föreliggande uppfinning är varaktigheten av den kortvariga mellanglödgningen företrädesvis högst 90 sek. inklusive uppvärm- ning, upprätthållande av denna temperatur och nedkylning. Det före- drages att vid utförande av mellanglödgningen vid sättet enligt föreliggande uppfinning är uppvärmningen icke längre än 30 sek., företrädesvis 4-15 sek. och tiden för att hålla bandet vid en viss temperatur företrädesvis 3-30 sek. och nedkylningstiden för bandet till rumstemperatur ligger inom 25 sek.

Sättet enligt uppfinningen illustreras nedan ytterligare genom följande exempel.

Exempel I Som tidigare nämnts föreligger vid nedkylning från flytande till- stånd två viktiga temperaturomráden, temperaturen mellan likvidus 5447 5955 och solidus, ATL/S, och temperaturomrâdet mellan solidus och en temperatur 100°C under solidus, ATS/S_10ooC. Tiden för nedkylning ”genom området ATL/S reglerar genomsnittligt dendritarmavstånd, me- dan tiden, som tillbringas i omrâdet ATS/S_100oC reglerar avrund- ningen av heterogeniteterna i den gjutna strukturen, utjämning av mikrostrukturen och omvandlingen av icke-jämviktfaser till jämvikt- faser.

Aluminiumlegering 3004 användes som utgångsmaterial och göts i en- lighet med både bandgjutningsprocessen enligt föreliggande uppfin- ning och konventionell direkt kokillgjutning. I enlighet med före- liggande uppfinning göts bandet på en gjutmaskin liknande den som visas på ritningen, varvid gjuthastigheten var 3 m/min. Tempera- turen för bandet vid påbörjande av stelningen var 650oC, varvid temperaturen sjönk till 500°C efter 35 sek. och uppnådde en tempe- ratur av 400°C efter 6 min. Cellstorleken i bandet i gjutet till- stånd visas i Tabell I, och tiderna som tillbringades i vardera av femperaturområdena, som anges i Tabell 1, uppskattades grovt från mätningen av cellstorleken. En annan smälta av legering 3004 göts genom den konventionella direkta kokillgjutningsmetoden. Ytan på de direkt kokillgjutna göten avskalades för avlägsnande av icke- -homogeniteter i kompositionen från den yttre ytan på götet. Som tidigare noterats anger Tabell I nedan dendritarmavståndet, som erhålles på ytan och i centrum av den gjutna legeringen både för sättet enligt föreliggande uppfinning och den konventionella direk- ta kokillgjutningsprocessen. Värdena för ATL/S och ATS/s_100oC har beräknats från mätningarna av dendritarmavståndet.

Tabell I ceiistor- ATL/s ATs/s-1oo°c Prov lek (pm) (sek.) (sek.) Yta på band gjutet i enlig- het med föreliggande upp- finning 15 5 120 Centrum av band gjutet i en- ,lighet med föreliggande uppfinning 50 20 120 Direkt kokillgjutning, yta (avskalad) 30 15 5 Direkt kokillgjutning, centrum 70 80 "1 Uï 447 395 11 Som framgår av Tabell I tillbringar bandet, som gjutits i enlig- het med sättet enligt föreliggande uppfinning, en längre tid i temperaturområdet, där diffusionsreglerade omvandlingar är möj- liga, än vad som är fallet för konventionell direkt kokillgjut- ning. Av detta skäl fortsatte de aktuella omvandlingarna längre in i strukturen för bandgjutningen än i strukturen framställd genom konventionell direkt kokillgjutning. Dessutom har bandet, som gju- tits i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning, under- gått en större grad av homogenisering än den direkta kokillgjut- ningen. I synnerhet vid ytan på det gjutna bandet har de diffusions- reglerade omvandlingarna, som påverkar utjämningen av koncentra- tionsskillnader, fortgått särskilt långt, eftersom dessa omvand- lingar fortskrider snabbare ju finare dendritavståndet är. Detta skiljer det slutliga dendritarmavståndet för bandet enligt förelig- gande uppfinning från den grövre strukturen, som erhålles genom di- rekt kokillgjutning.

Exempel EI Två Al-Mg-Mn-legeringar användes med de i Tabell II nedan angivna kompositionerna.

Tabell II 3.9. P29. 93 ål E A_1 A 0,90% 0,96% 0,90% 0,18% 0,58% resten B 1,86% 0,66% 0,04% 0,23% 0,39% resten Två prover av båda legeringarna A och B göts som 20 mm tjocka band i en bandgjutningsmaskin, varmvalsades i tvâ stick i linje med gjutmaskinen och upprullades därefter i varmt tillstånd i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning. Det första sticket gjor- des vid en utgångstemperatur av 550°C till en sluttemperatur av 440°C med en tjockleksreduktion för bandet från 20 mm till 6 mm.

Det andra sticket gjordes vid en utgângstemperatur av 360°C till en sluttemperatur av 320°C med en tjockleksreduktion från 6 mm till 3 mm. Tabell III nedan visar 0,2% sträckgränsen och brottgrän- sen för det varmvalsade bandet för båda legeringarna A och B.

Tabell III 0,2% sträckgräns Brottgräns A 130 MPa 210 MPa B 140 MPa 220 Mpa 44.7 395 12 Band A kallvalsades därefter med en reduktion från 3 mm till 1,05 mm I mm och band B kallvalsades med en reduktion från 3_mm till 0,65 mm.

Båda banden utsattes för en mellanglödgning vid 425°C före kall- valsning till en sluttjocklek av 0,34 mm. Ett prov av vardera le- gering A och B utsattes för konventionell mellanglödgning, där uppvärmningstiden var ca 10 timmar och bandet hölls under 1 timme vid 425°C med en nedkylning av 3 timmar. De andra proverna av var- je legering snabbglödgades i enlighet med sättet enligt föreliggan- de uppfinning. Legeringsbanden hölls under 10 sek. vid 425°C med en uppvärmningstid av 15 sek. och en nedkylningstid av 15 sek. Bå- da glödgningsbehandlingarna enligt ovan ger fullständig omkristal- lisation i bandet. Tabell IV nedan visar 0,2% sträckgränsen och öronbildningen, som erhålles för vardera av proverna efter glödg- ning och före kallvalsning till en slutlig tjocklek av 0,34 mm.

Tabell IV I 0,2% sträckgräns öron_ Mellan- Före kallvals- Efter kallvals- bild- glödgning ning till 0,34 um ning till 0,34nm1 ning A a) 71 MPa 261 MPa 3,0% b) 87 MPa 274 MPa 2,4% B a) 88 MPa - 266 MPa 1,8% b) 104 MPa 278 MPa 1,2% Det framgår klart av Tabell IV att den kortvariga mellanglödgnin- gen i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning ger läg- re öronbildning trots högre hâllfasthet, än vad som erhålles vid konventionell glödgning.

Exempel III Kallvalsningssticken valdes så att efter den kortvariga glödgnings- behandlingen enligt föreliggande uppfinning erhölls samma slutli- ga hållfasthet som efter den konventionella mellanglödgningen, för att därigenom visa att reduktionen i öronbildning genom sät- tet enligt föreliggande uppfinning är ännu mera påfallande. För att illustrera denna punkt kallvalsades band A från 3 mm till 0,8 mm och band B från 3 mm till 0,52 mm. Båda banden utsattes däref- ter för den ovan beskrivna kortvariga mellanglödgningen i enlighet med föreliggande uppfinning. Banden A och B kallvalsades därefter 447 395 . 13 till en slutlig tjocklek av 0,34 mm. Resultaten, som anges i Ta- bell V, visar att då kallvalsningssticken väljes så att man er- håller samma sträckgräns, som erhölls vid konventionell behandling enligt Exempel II, Tabell I, är förbättringen i öronbildning för materialet, som bearbetats i enlighet med föreliggande uppfinning, ännu mera påfallande.

Tabell V 0,2% sträckgräns (efter _ kallvalsning till 0,34 mm) öronbildning A 261 MPa 1,9% B 266 MPa 0,9% Éšempel IV Tre prover av samma legering, som betecknats legering B i Tabell II i Exempel II, bearbetades i enlighet med Exempel II för erhål- lande av ett 3 mm tjockt varmvalsat band. Bandet kallvalsades där- efter med en reduktion från 3 mm till 0,65 mm. Varje prov glödga- des därefter med användning av tre olika behandlingar, varpå var- je prov kallvalsades till en 85% reduktion till slutlig tjocklek.

Ett prov behandlades vid 350°C under 20 sek, det andra provet be- handlades vid 425°C under 20 sek. och det tredje behandlades vi 42500 under 1 timme. Tabell VI anger 0,2% sträckgränsen och brott- gränsen för materialet för de tre olika glödgningsbehandlingarna.

Tabell VI Mellanglödgning 0,2% sträckgräns grgttgräns 3so°c/2o sek. 336 MPa 341 MPa 42s°c/2o sek. 331 MPa 339 Mpe 42s°c/1 timme 334 MPa 340 MPa För att efterlikna ugnslackering, dvs då material för burkkroppar överdrages med ett polymerskikt för att förhindra direkt kontakt mellan legeringsbehållaren och det däri föreliggande materialet, utsattes slutligen varje prov av materialet för en behandling vid en temperatur av 190oC under 8 min., vilkedär typisk för härdnlnq av polymerbeläggningen. Denna värmebehandling tenderade att ge en partiell mjukning av legeringen. Hållfasthetsförlusterna efter den- na behandling anges i Tabell VII nedan med detaljer för motsvaran- 447 595 de mellanglödgning. 14 Tabell VII Förlust av brott- Mellan- Förlust av 0,2% glödgning sträckgräns gräns 35o°c/zo sak. 18 MPa o MPa 42s°c/20 sek. 40 MPa 15 Mpa 55 MPa 40 MPa 425°c/1 timme Som framgår av Tabell VII ger de kortvariga värmebehandlingarna i enlighet med sättet enligt föreliggande uppfinning en mycket mind- na, som sker vid 45°C. 're förlust av hållfasthet än de konventionella mellanglödgningar- Denna UPPfinflin9 kan genomföras i andra former eller utföras på andra sätt utan avvikelse från ramen eller de väsentliga känneteck- nen därför. Den ovan beskrivna utföringsformen skall sålunda be- traktas som exemplifierande och icke begränsande.

Claims (10)

'5 447 595 Patentkrav

1. Sätt för framställning av ett band med låg öronbildning av aluminium eller en aluminiumlegering, i synnerhet en legering av typen Al-Mg-Mn, medelst bandgjutningsmaskiner, vilket band är lämpligt i synnerhet för framställning av dragpressade och sträckta ihåliga kroppar, såsom burkar och liknande, k ä n ~ n e t e c k n a t av att (A) metallsmältan gjutes på en bandgjutningsmaskin med medlöpande kokiller kontinuerligt pâ sådant sätt till ett band, att cellstorlek resp. dendritarmavstând i området för gjutband- ytan ligger mellan 2 och 25 pm och i området för gjutbandcent- rum mellan 20 och 120 pm, (B) gjutbandet utvalsas kontinuerligt, vid gjuthas- tighet, eventuellt under tillförsel av ytterligare värme, i ett temperaturområde mellan 300°C och icke-jämvikt-solidustempera- turen för legeringen i varmt tillstånd till en reduktion av minst 70%, (C) det varmvalsade bandet upprullas i varmt tillstånd och får svalna i luft till ungefär rumstemperatur och (D) det svalnade varmvalsade bandet kallvalsas till sluttjocklek.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att cell- storlek resp. dendritarmavstånd i området för gjutbandytan lig- ger mellan 5 och 15 pm och i området för gjutbandcentrum mellan 50 och 80 pm.

3. Sätt enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a t av att gjutbandet efter påbörjande av stelningen under 2 - 15 min. hålles i ett temperaturomrâde mellan 400°C och lik- vidustemperaturen för legeringen.

4. Sätt enligt något av kraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att gjutbandet efter påbörjande av stelningen under 10 - 50 sek. hålles i ett temperaturområde mellan 50000 och likvidus- temperaturen för legeringen.

5. Sätt enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e t e c k - n a t av att utgångstemperaturen för varmvalsningen ligger 441 595 Å w mellan icke-jämvikt-solidustemperaturen för legeringen och 150°C under denna icke-jämvikt-solidustemperatur och tempera~ turen vid avslutande av valsningen uppgår till minst 280°C, företrädesvis minst 300°C.

6. Sätt enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k - n a t av att utgångstemperaturen för varmvalsningen uppgår till minst 440°C, företrädesvis minst 490°C.

7. Sätt enligt något av kraven 1 - 6, k ä n n e t e c k - n a t av att kallvalsningen till sluttjocklek genomföres pà sådant sätt, att (A) det avsvalnade varmvalsade bandet kallvalsas i en första serie stick till en mellantjocklek, (B) det till mellantjocklek kallvalsade bandet ut- sättes för en kortvarig mellanglödgning i ett temperaturom- råde av 350 - 500°C under en av uppvärmnings-, glödgnings~ och avkylningstid sammansatt tidsrymd av högst 90 sek., och (C) det kortvarigt glödgade bandet kallvalsas i en andra serie stick till sluttjocklek. _

8. Sätt enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att kallvalsningen till mellantjocklek sker med en tjockleksreduk- tion av minst 50 %, företrädesvis minst 65 %.

'9. Sätt enligt något av kraven 7 eller 8, k ä n n e t e c k - n a t av att kallvalsningen av det kortvarigt glödgade bandet till sluttjocklek sker med en tjockleksreduktion av högst 75 %, företrädesvis 40 - 60 %.

10. Sätt enligt något av kraven 7 - 9, k ä n n e t e c k - n a t av att vid den kortvariga mellanglödgningen uppgår uppvärmningstiden till högst 30 sek., företrädesvis 4 - 15 sek., glödgningstiden till 3 - 30 sek. och avkylningstiden till ungefär rumstemperatur till högst 25 sek., företrädes- vis 3 - 15 sek.