专利名称：易拉2片罐罐身铝材及其生产方法
技术领域：
本发明涉及铝合金制造领域，具体是涉及一种易拉2片罐罐身铝材及其生产方法。
背景技术：
中国的招制易拉iig制造业逐步发展壮大，3104招合金作为制备2片身最常用的材料，具有良好的发展前景。随着罐身铝材厚度的减薄，对罐身铝材的力学性能提出更高要求；同时国内制罐行业不断发展，罐身铝材的需求量增大，对提货周期也提出要求。为了提高材料利用率和提高生产效率，3104铝合金板带的成品厚度减薄技术和减少热轧和冷轧道次成为研究热点。目前，采用传统单机架冷轧机生产3104铝合金板带，其工艺流程为熔铸一锯切 —铣面一均匀化退火一热轧一冷轧I道次(50%压下率)一冷轧2道次(50%压下率)一冷轧3道次(50%压下率)一成品剪切。传统单机架冷轧机生产3104铝合金板带时，2. 2 2. 5mm轧至成品O. 27、. 28mm需要经三个道次，一个13吨左右的铝卷仅轧制时间就要40分钟，且单机架冷轧只有单个开卷机、单个卷取机，上下卷、穿带还需另外的辅助时间，因此轧制一个卷平均消耗一个小时以上，生产效率较低。且在铝板带加工中，传统单机架冷轧机大多数使用全油作冷却润滑液，时常因断带引起着火事故。
发明内容
基于此，本发明提供了一种易拉2片罐罐身铝材的生产方法。一种易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷轧。其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 17 O. 23%、FeO. 38
O.48%、CuO. 145 O. 21%、MnO. 85 O. 90%、Mgl. 18 1. 23%、Cr ( O. 025%、Zn ( O. 02%、Ti ( O. 02%、其它杂质单个彡O. 03%、合计彡O. 10%，其余为Al ;熔炼温度为72(T750°C，精炼温度725 740°C，铸造温度66(T700°C ；所述冷轧工艺为采用五机架冷连轧生产线，I次成型将铝材由2. 2^2. 5mm轧制到
O.27 O. 28mm,第一机架至第五机架压下率分配为25 35%— 25 38%— 25 38%— 30 50%— 35 50%。利用五机架冷连轧能一次成型将2. 2 2. 5mm的热轧带坯轧制到O. 27、. 28mm铝材厚度的优势，轧制时间仅用12分钟左右就可完成一个13吨左右的成品卷，且五机架冷连轧有两个开卷机、两个卷取机，上下卷的辅助时间能在机器轧制过程中进行，不用另外等候，因此实际一个卷消耗的时间仅为12分钟左右，是单机架的五分之一，大大缩短罐身铝板带的生产流程，提高生产效率。在其中一些实施例中，在所述加热步骤中，铸锭在60(T610°C下保温8 10小时，转51(T520°C保温2 3小时。在其中一些实施例中，在所述热轧步骤中，使用1+5热轧生产线，I台可逆式粗轧机加I台五机架热连轧生产线；热轧卷厚度2. 2^2. 5mm，热终轧温度33(T350°C。在其中一些实施例中，所述熔铸后的铝水中Mg的含量为1. 2(Tl. 22%，Mg含量在这个范围内时铝材的性能更为稳定。在所述冷轧步骤中，五机架冷连轧采用有一定粘度、酸值、皂化值的基础油(矿物油为主)和添加剂(有机酸、醇、酯和聚合物等)作为油相，去离子水作为水相的油水混合液进行冷却和润滑，S I S4机架采用油相体积百分浓度为2 10%的油水混合液；S5机架采用油相体积百分浓度为1(Γ20%的油水混合液；单机架油水混合液的喷射流量为40(T900L/min，温度为50 65°C。铝材成品出口速度彡12 00m/min。油水混合液具有良好的润滑和冷却效果，从而可以获得最佳的板型、表面质量和较高的成品温度(成品温度> 150°C)，并且可以防止发生类似全油式轧制断带造成的着火事故。易拉罐罐体用铝合金带材YS/T435-2000规定3104化学成分(质量百分数)范围是Si ( O. 6%, Fe ( O. 8%, CuO. 05 O. 25%, MnO. 8 1. 4%, MgO. 8 1. 4%, Zn ( O. 25%, Ti ( O. 1%，V彡O. 05%, Ca ( O. 05%，其它杂质单个彡O. 05%、合计彡O. 15%。根据罐身铝合金的力学性能要求和厚度要求，本发明对铝合金所含有的化学成分及其含量进行优化调整。本发明为得到更优的性能，将严格控制S1、Fe、Cu含量，相比行业标准要求更高。Mg含量是决定罐身铝合金力学性能的重要化学元素，因此Mg含量控制范围直接影响产品力学性能的过程控制能力。Fe在铝中的最大固溶度仅为O. 04%,因此Fe主要在铝中形成化合物和过饱和固溶体。Fe含量< O. 20%时与Mn形成(FeMn) Al6化合物，Fe含量> O. 7%会产生粗大Fe初晶相，合金中化合物增多，容易生成大量脆性化合物降低铝材的成型性能，会显著降低合金的力学性能和工艺性能。Fe含量为O. 38 O. 48%时可细化再结晶晶粒，有效提高铝材的力学性能和成型能力。Si在铝中的最大溶解度为1. 65%。Si在Al-Mn-Fe系合金中可以促使一次晶化合物转化为α相。在易拉罐的生产过程中α相可以改善拉伸减薄的变形能力，同时Si还与Mg形成Mg2Si析出相而使铝材强度提高，因此Si的含量需> O. 1%。但当Si含量超过O. 5%时会令铝材的强度过高并且热轧加工性能和铝材的深冲性能和拉伸减薄性能会变差。本发明中Si含量O. 17 O. 23%既能确保铝材强度又能提高铝材的深冲和拉伸减薄变形能力。Cu能显著提高铝材的抗拉强度。本发明中Cu含量O. 145、. 21%能确保易拉罐在烘烤时，由于Cu的时效硬化作用，抵消一部分回复软化所造成的强度降低，因而使铝材强度下降很少。含量1. 18 1. 23%的Mg在3104铝合金中形成固溶体，能提高铝材力学性能，有效提高铝材的强度。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(I)采用五机架冷轧一个13吨的3104铝卷消耗的时间仅为12分钟左右，约单机架的五分之一，缩短生产作业时间，提高效率。(2)避免了单机架生产时多次切头切尾，减少材料浪费，提高成品率。(3)减少上机次数，在与单机架相比同等条件下生产时减少了表面质量缺陷的几率。(4)采用本发明中的合金成分铸造的铝材成分稳定，能达到行业标准要求，并能有效提高铝材的力学性能，降低铝材的制耳率，从而达到制备易拉罐时的深冲性能和拉伸减薄变形能力。(5)五机架冷连轧采用独特的水基系统(油水混合液)进行冷却和润滑，可以避免局部润滑不良造成的板带表面色差问题，并且可以防止发生类似全油式轧制断带造成的着火事故。
具体实施方式
以下结合具体实施例来详细说明本发明。实施例1本实施例所述易拉2片罐罐身铝材的合金状态3104H19 ;成品厚度0. 275mm ;其生产流程包括熔铸一锯铣一均匀化处理一热轧一冷轧一精整切边、预涂油一包装，具体工艺参数如下(I)熔铸熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 2056%、FeO. 4207%、CuO. 1636%、MnO. 8889%、Mgl. 2141%、CrO. 0080%、ZnO. 0180%、TiO. 0123%、A197. 0678% ;熔炼温度为735 0C，精炼温度728 °C，铸造温度684°C。(2)均匀化处理(加热)铸锭在60(T610°C下保温8 10小时，转51(T520°C保温2^3小时。(3)热轧使用1+5热轧生产线，I台可逆式粗轧机加I台五机架热连轧生产线；热粗轧590mm —21. 11mm，热连轧出口厚度2. 5mm，热轧卷卷取温度345°C。(4)冷轧采用五机架冷连轧生产线，I次成型将铝材由2. 5mm轧制到O. 275mm。五机架冷连轧采用油水混合液来润滑和冷却，五个机架的出口厚度、道次压下率、油水混合液(原料由法国道达尔厂家提供)中的油相浓度、油水混合液流量如表I所示。铝材成品出口速度1320m/min，成品温度152°C，无表面缺陷。表I五个机架的出口厚度、道次压下率、油相浓度、油水混合液流量
权利要求
1.一种易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其特征在于，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷轧； 其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为SiO. 17 0. 23%、FeO. 38 0. 48%、CuO. 145 0. 21%、MnO. 85 0. 90%、Mgl. 18 1. 23%,Cr ( 0. 025%,Zn ( 0. 02%,Ti ( 0. 02%、其它杂质单个< 0. 03%、合计< 0. 10%，其余为Al ;熔炼温度为72(T750 °C，精炼温度725 740°C，铸造温度 66(T700°C ； 所述冷轧工艺为采用五机架冷连轧生产线，I次成型将铝材由2. 2mnT2. 5mm轧制到0. 27 0. 28mm，第一机架至第五机架压下率分配为25 35% —25 38% —25 38% —30 50% —35 50%。
2.根据权利要求1所述的易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其特征在于，在所述加热步骤中，铸锭在60(T610°C下保温8 10小时，转51(T520°C保温2 3小时。
3.根据权利要求1所述的易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其特征在于，在所述热轧步骤中，使用1+5热轧生产线，I台可逆式粗轧机加I台五机架热连轧生产线；热轧卷厚度2.2 2. 5mm,热终轧温度 33(T350°C。
4.根据权利要求1所述的易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其特征在于，铝材出口速度彡1200m/min，成品温度彡150°C。
5.根据权利要求1-4任一项所述的易拉2片罐罐身铝材的生产方法，其特征在于，所述熔铸后的铝水中Mg的含量为1. 2(Tl. 22%。
6.权利要求1-5任一项所述的生产方法生产得到的易拉2片罐罐身铝材。
全文摘要
本发明公开了一种易拉2片罐罐身铝材及其生产方法，其生产流程包括熔铸、锯切、铣面、加热、热连轧、冷轧，其中，熔铸后铝水的化学成分的质量百分数为Si0.17～0.23%、Fe0.38～0.48%、Cu0.145~0.21%、Mn0.85～0.90%、Mg1.18～1.23%、Cr≤0.025%、Zn≤0.02%、Ti≤0.02%、其它杂质单个≤0.03%、合计≤0.10%，其余为Al；熔炼温度为720-750℃，精炼温度725-740℃，铸造温度660~700℃；所述冷轧工艺为采用五机架冷连轧生产线，1次成型将铝材由2.2mm~2.5mm轧制到0.27~0.28mm，第一机架至第五机架压下率分配为25~35%→25~38%→25~38%→30~50%→35~50%。本发明所述的生产方法既保证了易拉2片罐罐身铝材的力学性能稳定合格，且缩短生产流程，提高了生产效率。
文档编号C22F1/047GK103014451SQ20121058028
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者沈文金, 王爱军, 吴义山, 姚彩玲, 徐曾, 邓春龙, 罗博基, 谢劲松, 靳明祥, 甘志斌, 黄文辉, 皮洪, 陈容 申请人:亚洲铝业(中国)有限公司