一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材的製備方法與流程

2023-05-03 06:38:41 2

一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材及製備方法，涉及一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金及其板材，特別是易拉罐薄型罐蓋用高強度5XXX系鋁合金板材及製備方法。

背景技術：
隨著人們對環保節約意識的不斷提高，同時為了降低成本，各飲料包裝企業對罐蓋料薄型化的需求是必然發展趨勢。5052、5182鋁合金因其強度高、成型性好，被廣泛用於罐蓋產品的生產。5052合金主要用於非碳酸飲料蓋和食品蓋(三片罐)，如：八寶粥、椰奶、果汁等；5182合金由於較5052合金具有更高的強度，主要用於兩片蓋的生產，適用於碳酸飲料，如：啤酒、可樂、涼茶等有一定壓力的產品。目前，國內啤酒、可樂汽水飲料廠商為了降低成本已經開始大批量使用薄型易開蓋。就罐蓋鋁材厚度而言，薄型5182罐蓋鋁材的厚度已從原有的0.24-0.27mm過渡到0.216-0.224mm。與0.24-0.27mm5182罐蓋料相比，0.216-0.224mm厚度的薄型罐蓋料對材料的性能要求更高，如罐蓋料烘烤後的屈服強度由原來的295-340MPa提高至330-360MPa，同時，延伸率由原來的6％提高至7％。目前，在0.216-0.224mm產品生產方面，其工藝難度大，其強度，延伸率與成品率難以保證，生產中的質量穩定性較差。專利申請號為201210580629.9的專利申請公開了一種5182鋁合金拉環料基材及其生產方法，該合金適合製造易拉罐拉環，烘烤態屈服強度未超過330MPa。專利申請號為：201410706293.5的專利申請公開了一種易拉罐罐蓋5182-H48鋁合金帶材及其生產方法。該合金也為易拉罐罐蓋用鋁材，但在權利要求書中沒有提及合金烘烤態力學性能。其均勻化制度為540℃～560℃，保溫時間8～10h，與本專利主張保護的單級與雙級均勻化制度不同，且本專利中主張的均勻化制度的特徵為合金組織內含有一定體積與尺寸的對性能有利的針狀AlFeMn相，這種相在該專利內也未提及。上述專利提到的5182鋁合金板用來作為易拉罐薄型罐蓋用材料均未具備必須滿足的特性。

技術實現要素：
本發明的目的就是針對上述已有技術存在的不足，提供一種厚度為0.216-0.224mm，抗拉強度≥390MPa，屈服強度≥330MPa，延伸率≥7％的易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材及製備方法。本發明的目的通過以下技術方案來實現的。一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材，其特徵在於其鋁合金板材的質量百分含量為：Mg：4.5～5.0％、Mn：0.2～0.5％，Fe：≤0.35％、Zn：≤0.25％、Si：≤0.2％、Cu：≤0.15％、Cr：≤0.1％。餘量為Al和不可避免的雜質，且不可避免雜質總量≤0.15％。本發明的一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材，其特徵在於其鋁合金板材厚度為0.216～0.224mm，240-260℃烘烤20s-1min後，抗拉強度≥390MPa，屈服強度≥330MPa，延伸率≥7％。本發明的一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材，其中合金成份中的Mg元素固溶強化效果強化合金性能，但Mg元素過多形成的Al-Mgβ相不但無法提高合金強度，反而降低合金延伸率，還容易在均勻化熱處理中引發過燒，因此Mg元素的成分範圍在4.5％～5.0％之間。Fe、Mn：合金強化元素，並能與Al形成細小的金屬間化合物，細化晶粒，利於衝壓成形性能，並能在均勻化退火時形成針狀的AlFeMn析出相，能夠細化再結晶組織，提高合金性能。Fe、Mn含量不足，達不到需要的強度。Fe、Mn含量過多時，會形成粗大的金屬間化合物，不利於板材的性能。本發明的一種易拉罐薄型罐蓋用鋁合金板材的製備方法，其特徵在於其製備過程的步驟包括：(1)按所述的鋁合金板成分配料，進行熔煉鑄造；(2)將熔煉鑄造的鑄錠進行銑面後，進行均勻化退火處理；(3)均勻化退火處理後的鑄錠進行熱軋、冷軋；獲得厚度範圍為...