適於製造罐的鋁合金的製作方法

2023-10-04 02:15:44 10

專利名稱：適於製造罐的鋁合金的製作方法
技術領域：
本發明涉及製造液體容器的鋁基合金的應用，特別是適合於液體容器結構的高鋅鋁基合金。
傳統的拼合式鋁製飲料容器通常由兩種不同的合金製造，例如鋁業協會規範的3004和5182型合金(見表1)。3004型鋁合金通常經深衝壓和壁的變薄拉延的成形方法製造罐體，但它沒有罐蓋材料所需的剛、強度特性，而5182型合金，不適用於罐體，只具有罐蓋製造所需的特性。對這種類型容器的需求的增加及對更薄更結實的罐的需求，刺激了新的合金的發展，更進一步說，刺激了能同時用於罐體和罐蓋原料的合金的發展。
適用於罐體的合金必須具有好的可成形性和高強度的綜合性能、並且在製造上是經濟的。
美國鋁公司AA 3004型合金組份的合金傳統上使用直接冷鑄法(DC-Cast)、鑄造成斷面為500mm厚、700mm寬左右的錠塊，然後，錠塊在500-620℃下均勻化4至24小時，並熱軋，通過一系列的粗軋軋道，熱軋過程使錠塊的厚度減至2-3mm。
通常，材料在300-400℃溫度下經過0.5-4小時的退火，使金屬重結晶。退火的金屬再經過冷軋過程以改善強度和其它特性，這一般通過2-5次軋道，每次20-50%的縮減率，最終成為0.3-0.33mm的厚度。
最終的材料經深拉壓力機和罐體接合機製成鋁罐。在深拉壓力機上約135mm直徑的圓盤從冷作板剪切下或衝下並拉深成淺薄杯。該杯再進入罐接合機，首先再拉深成接近其最終直徑的杯。杯的壁經一次或多次變薄拉深工序，厚度減小，最後製成65mm左右的直徑，140mm高度，0.10-0.18mm壁厚的罐體。
上述罐體拉深的材料具有各向異性(即特性在各方向上各不相同)，拉深罐體的上邊具有毛邊，形成約相差90℃間隔的四個尖峰，該尖峰被稱為「耳狀凸起」。耳狀凸起的程度可簡地用下式確定2 (he-ht)/(he-ht) ×100＝%耳狀凸起這裡he是杯底到耳狀凸起尖頂的距離;
ht是杯底到耳狀凸起尖谷的距離;
進一步可加工成飲料容器的罐體必須小於3-5%的耳狀凸起程度，最好小於3%，在切口操作的過程中，將罐體的上端(通過固定的一道工序)去毛邊，「耳狀凸起」區被廢棄。
對完成的罐體質量的其它考慮是在罐體接合機中無破裂的成形能力以及具有最終平滑的表面，無拉延劃傷或縱線，如果該材料沒有合適的顯微組織，「擦傷」(galling)造成深槽可能在已成形的罐壁上出現。
為了降低罐體的造價，普通變形硬化合金的淺薄(Domn gauging)需要增加合金元素(例如，銅、錳、鎂)的含量，以增加強度，然而，隨這些含量的增加，最終合金的可成形性降低，事實上，3×××系列的合金強度畢競受軋制變形量的限制，該量為在成形表面和材料特性破壞前的加工過程中，材料能承受的量，現在其它申請用的其它鋁合金系統能達到比3×××系列合金更高的強度水平。
畢竟，容器可由具有無粘著(galling)、耳狀凸起小特性的減薄製造的高強度3004型合金成形製造，除非該強度高到足以補償壁厚減小的強度損失，罐的壓曲抗力會減小。
壓曲強度或壓曲抗力取決於施加於已拉深和壁變薄拉延的罐內的壓力，逐漸增加壓力直至罐底變形、鼓出，即壓曲或使倒置的圓拱翻出來，底部壓曲時的壓力定義為壓曲強度或拱反壓力(dome reversed pressure)。由合金材製造的可接受的罐的罐體所必須有的壓曲強度至少為85磅/寸2。使用通常的直接冷鑄法(D.C法)，由高強3004合金拉延的罐頭有90磅/寸2左右的壓曲強度。
雖然用錠鑄法生產3004罐體坯件是普遍採用的，而從經濟和能源的考慮寧願通過連續鑄法製造鋁板，現有技術已建議用連續帶鑄方法。此時鋁鑄成大約1英寸厚度的薄合金帶，使用該技術均質化處理過程可以省去，熱軋至中等厚度的縮減率降至最小，如果在薄帶的連續鑄造過程中達到所需的微觀結構，熱軋過程也可以完全省去。然後以類似加工錠鑄材料的方式對材料進行退火處理。至此，已證明對於進一步處理和罐體製造、用此法制出的罐坯料是不能令人滿意的。
這樣，本發明的一個目的是提供一種適合於做罐坯料的鋁合金，它至少相比於現存的AA 3004型合金具有無粘著、低「耳狀」凸起性能，高強度特性，優越的可成形性，它使罐體由薄的坯料板製造。本發明的又一目的在於提供同樣適於罐蓋製造的罐坯料，使拼合式的飲料罐完全由一種成份的金合製造。這合金適合於無論通過直接冷鑄法或連續帶鑄法，都可製造成罐坯料。進一步，本發明涉及一種罐坯料以及從以下成份的鋁合金生產罐坯料的工藝，該合金包括3.0-8.0%(重量)的鋅，0.5-3.0%(重量)的鎂，小於0.7%(重量)的鐵，0.01-2.0%(重量)的矽，0.05-0.9%(重量)的銅，0.1-1.1%(重量)的錳，和0.0-0.3%(重量)的鉻。合金中其它雜質小於總重量的0.15%(重量)的水平。
根據本發明的另一方面，為制罐生產線供給所需的坯料、加工合金的工藝包括融化適於鑄造的合金金屬，將其鑄造成適於軋制的形狀，完成中軋至中等厚度，熱處理該合金，在2-85%的縮減率範圍內冷軋，這是最後軋制過程;
回火熱處理材料至需要的延展性的和強度。
該合金最好具有以下重量百分比範圍的組成鋅4.0-6.5，鎂1.0-2.5，錳0.3-0.8，矽0.15-0.3，鐵高至0.45，銅0.10-0.5，鉻高至0.2，其它雜質總量小於0.1。當合金中含鋯量高至最高水平0.25%重量比時可適於制罐坯料，為了製造罐體時具有小的「耳狀」凸出物，優選的鋯含量小於0.08%(重量)，最優選的在融液中不加，其含量低於雜質的含量，即0.1%重量比。
已經發現，落入上述組份範圍的合金達到高抗拉和屈服強度特性，以及好的可成形性和壁的無粘著變薄拉延質量。該合金最適於製造飲料罐體和罐蓋。
該合金能製造超過90磅/寸2的拱反強度的罐體，並且變薄拉延後的壁厚小於0.16mm。A3004型合金通常在壁厚等於或大於0.16mm時，只能達到這樣的拱反強度。
上述合金可適於用直接冷鑄法、連續軋鑄法和連續帶鑄法製造。然而，如果合金使用軋制或帶鑄方法製造，其組份的範圍可以放寬。
鋅(Zn)、鎂(Mg)、錳(Mn)、鐵(Fe)和矽(Si)的含量可以增加，它們造成在鑄造後高體積百分比的α相微粒，造成在最後的工序中大量沉積。
在最後階段的製造中，通過軋薄和熱處理結合可以製造合金板。當然，製造過程隨最終使用的需要而變化。然而，在熱處理作業過程中，已經發現，形成的合金特別適合於很短過程的固溶熱處理，而較長過程的熱處理可同時用於使用重結晶退火或還原退火技術的板的退火。
用於容器結構或其它要求，強度和可成形性是重要的，錠料或帶鑄材料可以熱處理以均化鑄造材料，並最好熱軋後冷軋。然後，材料經固溶熱處理並冷軋薄，最後，為改善強度和延展性，取決於最終使用的需要，對合金進行時效回火。
最好，鑄造材料，例如鑄錠，須經進一步的熱處理步驟的均化合金，並且最好跟隨在經過熱軋步驟之後。
中間的軋制最好是冷軋步驟，在冷軋操作過程中，可採用全面的退火或時效的中間退火。
合金的熱處理步驟最好是固溶熱處理，可以在時效步驟之後進行。
最後的軋制步驟對本發明來說是必不可少的，以提供最終產品必需的強度特性，同樣，必須保證適合於制罐材料的足夠的延展性和可成形性。終軋是縮減率範圍為2-85%的冷軋，最好範圍是10-80%，最優範圍是30-80%，最終的回火熱處理最好是人工時效。
根據本發明的進一步方面，提供由本發明的合金製造的罐生產線和供給料，它最好具有超過400MPa的屈服和抗拉強度以及4%或更大的總延伸率。
本發明的合金也可用於製造制罐最終坯料，該料在回火狀態下必須具有最小310MPa的屈服應力，355MPa的最下限的抗拉應力以及最小6%的延伸率。
以上規定的罐的最終坯料的強度和延伸率涉及材料的後焙烘強度。
通常，終坯料製成卷材形式，送入端接合機，塗鍍板料並在155℃-210℃之間適當的溫度下烘烤塗層10-30分鐘，通常，上述材料的測試是在205℃下烘20分鐘，然後，罐端由罐的端接合機以傳統的金屬加工工藝製造，本領域的技術人員熟知該工藝。
當根據本發明製造的罐端在後焙烘狀態具有超過上述極小值的強度和延展性，合適的罐端可由本發明的合金製成。
本發明的另一方面是由本發明的合金製造的拼合式的飲料容器，該容器最好的壁厚小於0.12mm，拱反強度大於90磅/寸2。
本發明前述及其它特點的目的和優點通過下面優選實施例和相應的附圖介紹會更加清楚。
表1包括本發明的合金各部分的範圍和優選範圍;


圖1是詳細表示合金全部製作過程的流程圖;
圖2為本發明合金的一條差示掃描熱分析曲線。
圖3(a)是合金製造的最後階段的流程圖;
圖3(b)表示了最後冷軋減薄的效果;
圖3(c)表示了實施例1中合金的冷加工和人工時效的效果;
圖4表示實施例2中合金2在各加工階段的顯微照中，其中
圖4(a)是熱軋後材料的顯微組織;
圖4(b)是退火後材料的顯微組織;
圖4(c)是最後冷軋減薄後材料的顯微組織。
圖5示出實施例2中合金1、2、3的人工時效的效果。
圖6-8是在一定溫度下最終時效的實施例2中各合金與時間的關係曲線;
圖9示出了對合金的自然時效和冷加工的作用;
圖10表示在人工時效步驟中使用雙溫度處理的效果和冷加工的效果;
圖11是本發明的合金的抗拉結果;
圖12表示了本發明合金的強度和延展性與傳統3004型罐原料的比較。
圖13概述了本發明合金的優點。
本發明的合金包含以下基本合金元素(重量百分比)銅(0.05-0.9)，錳(0.1-1.1)，鎂(0.5-3.0)，以及相對高的含鋅量(3.0-8.0)。進一步，下面的組份包含在熔料中鉻(0.0-0.30)，矽(0.1-2.0)，鐵(0.0-0.5)。
已經發現，經過固溶熱處理，大部分的鎂和鋅懸浮在固溶體中，在回火熱處理時沉積，增加合金所需要的強度。
上述範圍的矽、錳和鐵成分對本發明是必需的，因為，上述元素，用於形成所需要的合金中第二相(α相)的分散分布，而這一點對於罐壁無粘著的拉伸是重要的。
已獨特地發現，鋯和鉻在熔料中僅有小於0.01%重量比的雜質含量，如果它們在熔料中已存在或為額外的強度特性而將它們加入，最好它們的含量分別小於0.08%和0.05%的重量比。
精製的鉻及更好的鋯元素的非常低等級的粒度起的作用是，在例如熱軋或低溫退火(345℃持續0.5-2小時)後，產品產生完全的重結晶。
如果鋯和鉻在合金中的含量超過本發明上述的範圍，熱、冷軋制時產生的鍛制結構在固溶熱處理或退火處理時會保持，最後規格的板材會具有各向異性，這對該板材進行深拉延加工時非常不利，因為各向異性造成材料的高「耳狀」凸起特性而不適於罐體的加工步驟，增加以上元素的合金會得到高強度，但可成形性下降和不良的耳狀凸起。
本發明合金的屈服強度和抗拉強度遠高於3XXX系列罐體材料，該3004合金分別具有285和330MPa的屈服和抗拉強度以及4%的延伸率。而本發明的合金分別具有420和480MPa的屈服、抗拉強度，對50mm標準長度的測量，其總延伸率為4%以上。當這種板材拉深和變薄拉伸壁製成用於拼合或飲料容器的罐體時，它在0.12mm壁厚時具有超過100磅/寸2的罐的壓曲強度。這種合金具有比任何3004型或改進的3×××系列合金更高的強度和改善的韌性，這使得用於初步成形操作(罐體生產線的進給)的板的厚度在保證成形後罐體的壓曲強度和可成形性下減少至少10%。
這種合金的高強度也使它用於罐的蓋坯的製造，通常用於罐蓋製作的AA5182合金具有395MPa的抗拉強度和4%的延伸率。由於在所需的蓋的厚度下沒有足夠的強度，3004型合金通常不適於製造罐蓋，本發明的合金可達到AA5182合金的特性，這種拼合式罐可由一種合金組份製造，而不是通常的二種。
當合金通過直接冷鑄法鑄造以製作罐體，它首先應均質化處理。鑄件最好當作毛坯在480℃-500℃均質化5-10小時，然後材料在高至500℃的溫度下熱軋至適合卷材的厚度(最好小於5mm)。最好卷材熱軋的終止溫度高於大約300℃，這樣合金會在卷繞時自動退火。
然後材料冷軋，並且最好在冷軋中採用全面的退火或還原退火。經過這一軋制階段，帶料最好有0.8-0.4mm的厚度。為在制罐板料的最後工序完成軋制縮減率，以提供必要的板的平度和最後的板厚強度，以上厚度是需要的。
接下去，在水冷至室溫後，在最好480℃和595℃之間，進行5秒至1小時的固溶熱處理。
如果事先已冷軋過，在處理時間範圍的上限進行固溶熱處理也會使材料退火。但是，合金的成份使得材料的熱處理時間相比於通常的3004合金所用的時間短得多。
合金帶材然後可以進行室溫下的時效，最好是冷軋之前時效0至48小時。
為提供金屬必需的強度特性，終軋步驟中冷軋縮減率範圍為2-85%是必要的，優選的縮減率是10-80%，最優的是30-70%，已經發現，即使冷軋縮減率取此範圍的上限，材料具有可用的罐坯料所必須的延展性和可加工性。
最後的板料在欠時效和過時效狀態之間，時效回火。時效取決於所用的裝置和罐製造者的強度和延展性的標準。最好在120-260℃的範圍內，時效1分鐘-4小時。
對材料的固溶熱處理早於材料的最後的重晶格化工序，減少冷軋階段產生的各向異性，這意味著為給予最後軋制壓延和全面時效之所需的回火度，所制的深拉延材料具有低的各向異性和非常低的耳狀凸起程度。用3004或典型的改進合金具有3%的耳狀凸起程度。本發明的合金所製作的杯子具有少於2%的耳狀凸起程度。
在傳統的帶鑄機帶鑄的合金接近一英寸或小於一英寸厚度的帶可以代替直接冷鑄法所得的材料，用這方法所獲得的已鑄供給合金坯料可以比直接澆鑄的合金成份更多，但最好具有本發明的合金範圍(見表1)。然後，帶料經熱或冷軋壓延至最小25%，更好50%-85%厚度的縮減率的板料。
本發明的合金組份和加工工藝使液體容器壁可以由薄的板材製造，並減少造價。進一步，一種合金通過改變合金加工的步驟可以用於罐體坯料，端坯料和易拉環坯料。
用於液體容器的全部部件的單一合金型號的使用，使得產生加工價格的效益和改進了廢屑的重複利用。
下面實施例介紹本發明的合金。
實施例1下面是由直接冷鑄至50cm×120cm規格錠料的合金組份(重量%)鋅 鎂 鐵 矽 銅 錳 鉻 鋁4.83 1.53 0.35 0.16 0.019 0.47 0.01 其餘錠料經過下面的工序生產卷繞的板材。
-在480℃-595℃下均質化處理5小時;
-熱軋至3.175mm，卷板出口量測溫度295-315℃，經標準修邊;
-在370℃-373℃下退火3小時;
-按60%的縮減率冷軋至1.22mm;
-在1.22mm厚度下固溶熱處理;
在585℃下閃速溶10秒;
-冷軋40%的縮減率至板厚0.73mm，再以37%的縮減率冷軋至板厚0.454mm，以35%的縮減率冷軋至板厚0.303mm;
-矯平，溶劑洗板材;
-人工時效至T87回火度在160℃下時效一小時。
在上述階段，一旦經過熱處理，卷材在背對背軋道軋至最後的厚度，在開始軋制之前，最多能延遲48小時。
冷軋後5天內應進行矯平，以避免過分的自然時效，因為冷軋後材料的時效會增加硬度。
50個試樣的測試平均值如下屈服強度393MPa;
極限抗拉強度406MPa;
延伸率4%;
延展性 4.34mm;
試樣所制的罐體顯示了0.30mm拱壁厚度，拱反壓力為105磅/寸2，圖3(b)顯示了最後冷軋壓延對合金的強度和延展性的影響，圖3(c)指出合金材料在固溶熱處理(S.H.T)和70%冷軋壓延後人工時效時間對強度和延展性的影響，時效溫度為250°F(121℃)。
實施例2，表1所示的本發明的合金採用直接冷鑄法，鑄成斷面為100×300mm、長度為1.2m的錠料。錠塊修整或190mm寬，100mm厚，200mm長的錠坯料，然後每塊錠在500℃至585℃溫度之間均質化處理，對最高溶解物含量的合金採用高的均質溫度以更全面均質化，均質化過程中合金的沉積反應的熱分析曲線示於圖2。下面的字母代表圖2中的位置，在不同的相裡，該位置是變化的。A是GP區的融化;B是η′+η′相(Mg Zn2)的沉積;C是η′+η′相的融化;D是T相的沉積;E是T-相的融化，F是局部的GB液化。表2表示了每個試樣合金的均質化和熱軋過程。
修整的錠塊在爐中冷卻至500-485℃的軋制溫度，以便熱軋該合金，錠塊隨後從爐中移出，分別從100mm厚軋制最後的約2-3mm厚，熱軋材料的顯微組織示於圖4a。
熱軋的最終溫度常高於200℃。這溫度足以在冷軋至固溶熱處理厚度前讓被軋制了的結構有些恢復，然而，在有些合金試樣3的情況中，材料經345℃溫度下經3個小時的重結晶退火。這使材料全面恢復和重結晶，合金的完全重結晶的晶體尺寸的平均直徑為19μm(美國材料試驗標準ASTM 8.5)(見圖4b)。
在這種軟化條件下，合金冷軋成表4所顯示的許多不同厚度。這是便於在許多不等的最終冷軋縮減率的情況下，制出用於罐體坯料製造的、上述給定了最終厚度的板材。圖3a顯示了材料最終的工序。
圖4(c)顯示了經最後冷軋壓延後試樣2中合金2的顯微組織，從顯微照片可以看出，材料基體中全部分散有α相(α-Al(Fe、Mn)Si)。這顯微組織表示在壁的變薄拉延中，罐體具有很好的無粘著指標。
在500℃溫度下進行板的固溶熱處理，使元素進入溶解物的最後的時效步驟作準備。對三種合金在500℃下固溶熱處理2小時後的自然時效特性的研究示於圖5，材料經冷水淬火，然後進行一系列的熱處理，時效研究和硬度測量用於表示合金對不同處理的反應。板材在一定條件下的抗拉試驗以確定特殊合金處理的屈服強度和延伸率。
最終的時效處理的分析示於圖6-8。
圖6(a)，6(b)，6(c)分別表示在第一次121℃時效1、2、3小時後，在155℃下的時效時合金的特性曲線。
圖7(a)、7(b)、7(c)分別表示在自然時效0、24、48小時後在111℃下合金的時效特性曲線。
圖8(a)、8(b)、8(c)分別表示在自然時效0、24、48小時後在131℃合金的時效特性曲線。

表4
圖9表示對合金2冷軋的效果。
圖10(a)和10(b)表明了在0-60%的冷作(CW)處理後合金2材料進行第二次人工時效的效果，圖10(a)的合金經過500℃2小時的固溶熱處理，0小時的自然時效，在121℃冷作和相一致人工時效持續3小時。在圖10(c)，該合金經過500℃2小時的固溶熱處理，48小時的自然時效，冷作和在121℃下在前的人工時效持續3小時。
表4表明了冷作和人工時效的多種作用對實施例2合金1、2、3的影響。
標誌C·W的欄表示在冷作步驟的縮減率百分比。AA(1)和AA(2)欄以T/t形式說明，這裡T是熱處理步驟的攝氏溫度，t是材料在該溫度保持的時間小時數。
標誌N·A的欄表示自然時效時間，SHT/ANN是固溶熱處理/人工時效步驟AA(1)和AA(2)以T/t的方式表示退火的溫度和時間。剩下的欄分別是屈服強度、極限的抗拉強度、延伸率、「耳狀」凸起和拱反壓力。
為罐體的製造和「耳狀」凸起程度的測量，用許多板材合金製成杯，杯在罐體合機上成形成罐體，每個試件的結果是無孔或無表面拉痕的成功的罐體。所選罐的壓曲抗力在傳統的壓曲抗力測試機上測試。
結果表明該合金具有高的抗拉強度和超過4%的延展性。本發明的合金製造的罐體的耳狀凸起程度在0-2.4%之間，這數量在給定條件下比由3004合金製造的罐體平均低1%。
本發明的合金製造的相同的壁厚的罐的拱反壓力遠大於3004合金的，3004合金典型的拱反壓力最大90磅/寸2，本發明的合金製作的相同壁厚的罐則在100和115磅/寸2之間。
圖11的圖表表示時效對合金2和3的抗拉特性和影響，圖12表示本發明的合金與3004型的抗拉特性比較。圖12表明，線A和B之間的本發明的合金具有比3004型合金(傳統罐坯料)高20-40%的抗拉強度，延展性高4%。所以其許多特性佔優勢。
更強的罐體材料意味著在保持標準3004的剛度和壓曲抗力下罐體的壁厚可以減少。
實施例3如前所述，適合於罐端坯料的合金，需要最小的後培烘強度和延展性。
實施例2的合金3組份的合金經過下面處理步驟1)熱軋至3.0mm2)從3.0冷軋至0.8mm3)在345℃下退火1小時4)一個試樣 分成二個，一個冷軋至0.43mm，另一個冷軋至0.355mm。
5)二個試樣在水淬火前進行500℃、1小時的固溶熱處理。
6)二個試樣然後冷軋至0.315mm，分別代表30%和10%的冷軋縮減率。
7)然後試樣剖分成8個試樣，每個試樣經過24小時的自然時效。
8)試樣在121℃下，經過3小時或6小時的人工時效。
9)一半試樣然後在205℃焙烘20分鐘。
10)每個試樣進行抗拉測試並制杯，結果列於表5。
表6示出了罐端生產所用的焙烘後，強度和延展性下降的百分比。
從實施例3的結果可以看出，根據本發明進行了後焙烘製造的罐端超過強度和延展性的最小需要。
現有的AA5182合金罐端坯料具有325MPa的屈服應力，370MPa的極限抗拉應力和8%的延伸率。可以看到，根據本發明的合金及製作方法進行後焙烘的罐端坯料比傳統的罐端料有特點。
圖13表示了本發明與傳統罐原料合金相比的主要優點，本發明的相當強度(與傳統罐相當)的罐，由於用較薄的材料、使得相同數量的罐少消耗材料，從而意味著所用合金材料的成本較低。
以上實施例表明，罐體具有的強度、延展性和各向異性遠超出從傳統罐料合金所得到的特性。而且，使根據本發明所製造和使用的合金來製造具有所需特性的罐端料成為可能，拼合式飲料容器罐由同合金組份的同一合金製造。
權利要求部分顯示以上詳細介紹。
權利要求
1.從一種鋁合金用於製造鋁罐坯材的生產方法包括該鋁合金的組成為3.0-8.0重量百分比的鋅，0.5-3.0重量百分比的鎂，小於0.7重量百分比的鐵，0.01-2.0重量百分比的矽，0.05-0.9重量百分比的銅，0.1-1.1重量百分比的錳，小於0.3重量百分比的鉻，雜質小於總重量的0.15%，上述方法包括下列步驟融化適於製造所述的合金金屬，鑄造成適於軋制的形狀，完成中軋至中等厚度，熱處理上述合金材料，在2-85%縮減率範圍內冷軋的最終軋制，回火熱處理該材料至需要的延展性和強度。
2.根據權利要求1的方法，其特徵在於上述鋁合金中有於小0.01重量百分比的鋯含量。
3.根據權利要求1和2的方法，其特徵在於其合金材料的合金基體中分散有α-相。
4.根據權利要求1和2的方法，其特徵在於其終軋步驟是縮減率在10-80%之間的冷軋。
5.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於其終軋步驟是縮減率在30-70%之間的冷軋。
6.根據權利要求1或2的方法，其特徵在於其鋅的範圍是4-6.5重量百分比，鎂1.0-2.5重量百分比，錳0.3-0.8重量百分比，矽0.15-0.3重量百分比，鐵高至0.45重量百分比。銅0.10-0.50重量百分比，以及鉻高至0.05重量百分比。
7.根據權利要求1的方法，其特徵在於其鑄造步驟之後進行熱處理以均化上述材料。
8.根據權利要求5的方法，其特徵在於在其熱處理步驟之後進行熱軋步驟，接下去中間軋制步驟。
9.根據權利要求8的方法，其特徵在於其在熱軋步驟後，材料在足夠高的溫度下熱卷，以使卷材在卷制狀態時退火。
10.根據權利要求1-8中任一方法，其特徵在於中間軋制步驟是冷軋步驟。
11.根據權利要求7的方法，其特徵在於在冷軋過程中的中間軋制步驟包括全面的退火或中間的回覆退火。
12.根據權利要求1的方法，其特徵在於其合金的熱處理步驟是固溶熱處理。
13.一種合金製造的鋁罐坯料，具有3.0-8.0重量百分比的鋅、0.5-3.0重量百分比的鎂，小於0.7重量百分比的鐵，0.01-2.0重量百分比的矽，0.05-0.9重量百分比的銅。0.1-1.1重量百分比的錳，小於0.3重量百分比的鉻，雜質小於總量的0.15重量百分比。
14.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於鋅含量的範圍為4-6.5重量百分比。
15.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於鎂的含量的範圍為1.0-2.5重量百分比。
16.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於錳的含量的範圍為0.3-0.8重量百分比。
17.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於矽含量的範圍為0.15-0.3重量百分比。
18.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於鐵含量少於0.45重量的百分比。
19.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於銅的含量範圍為0.10-0.50重量百分比。
20.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於鉻的含量範圍少於0.05重量百分比。
21.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於該坯料存在少於0.01重量百分比的鋯，並且鋯的含量範圍小於0.08重量百分比。
22.根據權利要求13的鋁罐坯料，其特徵在於鋅的含量範圍為4-6.5重量百分比，鎂為1.0-2.5重量百分比，錳為0.3-0.8重量百分比，矽0.15-0.30重量百分比，鐵少於0.45重量百分比，銅為0.10-0.50重量百分比，鉻少於0.05重量百分比，以及鋯少於0.01重量百分比。
23.根據權利要求13-21中任一鋁罐坯料，其特徵在於使合金材料形成熔體，然後鑄成適於軋制的形狀，該合金材料在熱處理前進行中軋至中等厚度，材料的最終軋制是在縮減率2-85%範圍的冷軋，然後材料經回火熱處理至需要的延展性和強度。
24.根據權利要求23的鋁罐坯料，其特徵在於終軋的縮減率範圍為10-80%。
25.根據權利要求23的鋁罐坯料，其特徵在於終軋的縮減率範圍為30-70%。
26.一種拼合式飲料器包括一罐體部分和罐端部分，所述的罐體部分和罐端部分由權利要求23-25中任一的罐坯料製造。
27.一種拼合式飲料容器包括一罐體部分和罐端部分，其特徵在於，用於罐體部分和罐端部分的罐料，根據權利要求1-12中任一的方法製造。
28.根據權利要求26的拼合式飲料容器，其特徵在於所述容器具有約超過100磅/吋2的拱反壓力。
29.把權利要求23-25中任一的鋁罐坯料，經深拉延製成的罐體，具有平均小於2%的「耳狀」凸起程度。
全文摘要
本發明描述了一種鋁罐料，它具有比傳統鋁罐料更高的強度、延展性和較好的各向異性。該鋁罐料由以下合金製造，3.0—8.0重量百分比的鋅，0.5—3.0重量百分比的鎂，小於0.7重量百分比的鐵，0.01—2.0重量百分比的矽，0.05—0.9重量百分比的銅，0.1—11重量百分比的錳，小於0.3重量百分比的鉻，雜質小於0.15重量百分比，而在這些鋁合金中，鋯通常不是雜質，最好它的含量是小於0.01重量百分比。
文檔編號C22F1/053GK1060115SQ9110889
公開日1992年4月8日 申請日期1991年8月22日 優先權日1990年8月22日
發明者J·C·莫爾 申請人:科馬爾科鋁有限公司