TWI535868B - Manufacture of high strength aluminum sheets - Google Patents

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xi-rong Chen
Qiu-Ji Lin
jun-wei Huang
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China Steel Corp
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Description

高強度鋁片之製造方法
本發明係關於一種鋁片之製造方法，特別係關於一種高強度鋁片之製造方法。
習知5182飲料罐頂蓋鋁片的製造過程當中，通常先將厚度500至600mm的鋁胚加熱至約500℃後，利用往覆式熱軋機將其軋成厚度數mm的鋁捲。由於5182合金的高溫強度高，一般熱完軋溫度的設定係利用鋁材強度隨著溫度上昇而減低的原理，將完軋溫度控制在390℃以上。然而，上述做法會因完軋溫度過高而產生熱軋晶粒粗大的缺點，使得熱完軋鋁捲的降伏強度低於130MPa，且此種鋁捲需於後續冷軋將之完軋至1.4~1.8mm，並實施300至350℃的退火處理，以確保材料充分軟化。之後，再利用冷軋機將之完軋成厚度0.25至0.28mm的鋁片。
由於上述熱完軋鋁捲的降伏強度偏低，加上中間退火後的冷軋累積應變不足，造成預塗漆鋁片的降伏強度低於335MPa，其在製成飲料罐頂蓋後，耐壓強度會低於670kPa，以致無法滿足二○二飲料罐頂蓋(直徑為二又十六分之二吋；通稱二○二蓋)的耐壓需求。
因此，有必要提供一創新且具進步性之高強度鋁片之製造方法，以解決上述問題。
本發明提供一種高強度鋁片之製造方法，包括以下步驟：(a)提 供一待完軋之鋁捲；(b)以360至380℃之熱軋溫度完軋該鋁捲，以使該鋁捲之降伏強度提高至135MPa以上；(c)對完軋後之該鋁捲進行中間退火處理，並將該鋁捲之厚度控制在2.0至2.5mm；以及(d)將中間退火處理後之該鋁捲完軋成厚度0.21至0.23mm之鋁片。
本發明將完軋之熱軋溫度控制在360至380℃，可細化熱軋晶粒，以使鋁捲之降伏強度提高至135MPa以上。再搭配後續中間退火處理及厚度控制，可使鋁片冷軋累積應變充足，使其製成塗漆鋁片後之降伏強度可高於345MPa。此外，塗漆鋁片製成飲料罐頂蓋後之耐壓強度亦可高於690kPa，符合二○二飲料罐頂蓋的耐壓需求。
為了能夠更清楚瞭解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明所述目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
S11~S14‧‧‧步驟
圖1顯示本發明高強度鋁片之製造方法流程圖。
圖1顯示本發明高強度鋁片之製造方法流程圖。參閱圖1之步驟S11，提供一待完軋之鋁捲。在此步驟中，鋁捲的厚度為5至7mm。
參閱步驟S12，以360至380℃之熱軋溫度完軋該鋁捲，以使該鋁捲之降伏強度提高至135MPa以上。在此步驟中，該鋁捲之晶粒可得到細化。
參閱步驟S13，對完軋後之該鋁捲進行中間退火處理，並將該鋁捲之厚度控制在2.0至2.5mm。較佳地，中間退火處理溫度為330℃，而中間退火處理時間為2至5小時。
參閱步驟S14，將中間退火處理後之該鋁捲完軋成厚度0.21至0.23mm之鋁片。在此步驟後，另包括對該鋁片進行塗漆處理，以製 成一降伏強度高於345MPa之塗漆鋁片。
本發明將完軋之熱軋溫度控制在360至380℃，可細化熱軋晶粒，以使鋁捲之降伏強度提高至135MPa以上。再搭配後續中間退火處理及厚度控制，可使鋁片冷軋累積應變充足，使其製成塗漆鋁片後之降伏強度可高於345MPa。此外，塗漆鋁片製成飲料罐頂蓋後之耐壓強度亦可高於690kPa，符合二○二飲料罐頂蓋的耐壓需求。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
參閱表1，其係列示發明例1~4與比較例1~8之鋁片特性分析結果。發明例1~4與比較例1~8之熱軋鋁捲厚度為5至7mm，而塗漆鋁片成品厚度為0.21至0.23mm。
發明例1~4之結果顯示，當熱軋鋁捲實施360至380℃完軋後，鋁捲降伏強度可達135MPa以上，後續搭配將中間退火厚度控制在2.0至2.5mm，中間退火處理溫度為330℃，處理時間為2至5小時，將鋁片完軋成厚度0.21至0.23mm，再經塗漆處理後，塗漆鋁片成品降伏強度皆高於345MPa，且製成飲料罐頂蓋後，耐壓強度皆高於690kPa。
比較例1與比較例2皆因熱完軋溫度過高，造成熱完軋晶粒過於粗大，使得鋁捲強度偏低，即使後續中間退火厚度控制在2.5mm，軋製成塗漆鋁片後，其降伏強度僅達335MPa，且於習知300至350℃退火處理溫度範圍之內，改變退火溫度或增減退火處理時間皆一樣，製成飲料罐頂蓋後，耐壓強度遠低於690kPa，無法滿足二○二飲料罐頂蓋的應用需求。
比較例3係調高390℃熱完軋鋁捲的中間退火厚度至2.6mm，其鋁片成品降伏強度雖可提高至345MPa，但由於冷軋延率太高，造成鋁片延性不足，於製蓋過程出現成形破裂情形。
比較例4係熱軋鋁捲實施350℃完軋時，由於溫度過低，熱軋再結晶組織發展不完全，造成熱完軋鋁捲強度太高，後續冷軋困難，必需於冷軋之前導入退火處理才能再軋。
比較例5至7之熱軋鋁捲雖實施360至380℃完軋，且鋁捲降伏強度雖可達135MPa以上，但因後續中間退火厚度過低，導致冷軋累積延率不足，使得此3種塗漆鋁片的降伏強度皆在336MPa以下，製成飲料罐頂蓋後，耐壓強度遠低於690kPa，無法滿足二○二飲料罐頂蓋的應用需求。
比較例8之熱軋鋁捲雖實施380℃完軋，且鋁捲降伏強度雖可達135MPa以上，但因中間退火之後的冷軋延率過高，造成鋁片強度過 高及延性不足，於製蓋過程出現成形破裂情形。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
S11~S14‧‧‧步驟

Claims (5)

  1. 一種高強度鋁片之製造方法，包括以下步驟：(a)提供一待完軋之鋁捲；(b)以360至380℃之熱軋溫度完軋該鋁捲，以使該鋁捲之降伏強度提高至135MPa以上；(c)對完軋後之該鋁捲進行中間退火處理，並將該鋁捲之厚度控制在2.0至2.5mm；(d)將中間退火處理後之該鋁捲完軋成厚度0.21至0.23mm之鋁片；以及對該鋁片進行塗漆處理，以製成一降伏強度高於345MPa之塗漆鋁片。
  2. 如請求項1之高強度鋁片之製造方法，其中步驟(a)之鋁捲的厚度為5至7mm。
  3. 如請求項1之高強度鋁片之製造方法，其中步驟(c)之中間退火處理溫度為330℃。
  4. 如請求項1之高強度鋁片之製造方法，其中步驟(c)之中間退火處理時間為2至5小時。
  5. 如請求項1之高強度鋁片之製造方法，另包括將該塗漆鋁片製成耐壓強度高於690kPa之飲料罐頂蓋。
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