一种易拉罐罐体用材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及易拉罐罐体技术领域，尤其涉及一种易拉罐罐体用材料的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着对易拉罐罐体的薄壁化的要求越来越高，而传统的易拉罐罐体用铝合金材料在铸锭过程中容易形成粗大的离异共晶结晶相和Μη元素的偏析，均匀化热处理技术是改善析出相组织的一个重要的工序。传统的均匀化热处理技术能够从一定程度上溶解离异共晶结晶相和Μη元素的偏析，但是不能完全消除粗大、不均匀分布的析出相。粗大的析出相不仅降低深冲成型模具的寿命，而且容易造成深冲成型时露罐和断裂的缺陷。因此，如何使罐体板中的微观化学成分均匀，并且使得析出相均匀弥散分布，是高质量的铝合金易拉罐罐体用材料需要解决的一个关键问题。
[0003]此外，易拉罐罐体用材料在冲压成型后，其切口或者表面易产生腐蚀现象，因此，如何满足易拉罐的表面耐腐蚀性的要求，其也是高质量的铝合金易拉罐罐体用材料需要解决的一个关键问题。
【发明内容】
[0004]基于上述【背景技术】所提出的问题，本发明提供一种易拉罐罐体用材料的制备方法，该方法不仅能使所述材料成分均匀，而且有效改善易拉罐罐体用材料的质量，并且避免所述材料表面腐蚀；所述制备的易拉罐罐体用材料，具有强度高且容易制造的优点。
[0005]本发明提出了一种易拉罐罐体用铝合金材料的制备方法，包括如下步骤:
[0006]S1、将铝合金坯料熔解、铸造，得到铝合金铸锭，其中铝合金铸锭按重量百分含量包括:Mg:0.9-1.2 %、Μη:0.3-0.8 %、Cu:0.20-0.30 %, Fe:0.35-0.60 %, Si:0.15-0.30%、Ni:0.01-0.03%、Re:0.03-0.05%、T1:0.01-0.03%、余量为 A1 及不可避免的杂质组成的化学成分；
[0007]S2、将S1得到的铝合金铸锭送入带有冷却装置的推进式加热炉内进行高温均匀化处理，高温均匀化处理的温度为550-620°C，保温时间为12-24h，然后在炉内以冷风按40-60°C /h的冷却速率强制冷却至460-500°C后，进行热粗乳，得到板坯，粗乳完成后板坯温度为 400-450°C ；
[0008]S3、将S2得到的板坯在多道精乳机连续乳制，终乳温度为300-380°C，终乳厚度为
2.0-3.0mm，得到热乳板；
[0009]S4、将S3得到的热乳板以15-30°C /h的冷却速率冷却到110_130°C后，在串列式乳机上进行冷乳，冷乳总压下率为85-90%，终乳厚度为0.02-0.03mm，得到冷乳板；
[0010]S5、在连续烤漆线上，将S4得到的冷乳板的表面均匀涂覆一层环氧树脂涂料得到所述易拉罐罐体用材料，漆棍$昆速为18-35m/min，涂装棍棍速为80-110m/min，环氧树脂涂料层的厚度为3-5um，得到所述易拉罐罐体用铝合金材料。
[0011]优选地，在S1中，所述铝合金铸锭按重量百分含量包括:Mg:1.0-1.1%、Μη:0.5-0.7 %、Cu:0.23-0.28 %、Fe:0.45-0.55 %、S1:0.18-0.26 %、N1:0.02-0.03 %、Re:0.03-0.04%, Ti:0.01-0.02%余量为A1及不可避免的杂质组成的化学成分。
[0012]优选地，Fe和Si的重量配比为0.18-0.21。
[0013]优选地，在S2中，将S1得到的铝合金铸锭送入带有冷却装置的推进式加热炉内进行高温均匀化处理，高温均匀化温度为570-600°C，保温时间为16-20h，然后在炉内以冷风按45-55°C /h的冷却速率强制冷却至470-590°C后，进行热粗乳，得到板坯，粗乳完成后板坯温度为420-440 °C。
[0014]优选地，在S3中，将S2得到的板坯在多道精乳机连续乳制，终乳温度为330-350°C，终乳厚度为2.2-2.8mm，得到热乳板。
[0015]优选地，在S4中，将S3得到的热乳板以20-25°C /h的冷却速率冷却到115_125°C后，在串列式乳机上进行冷乳，冷乳总压下率为87-89%，终乳厚度为0.023-0.027mm，得到冷乳板。
[0016]优选地，在S5中，所述环氧树脂涂料按重量份包括:双酚A型环氧树脂60-90份、改性环氧树脂10-30份、改性胺固化剂30-70份、招粉6-12份、氧化锌3_8份、重晶石2_5份、硅微粉2-5份、触变剂0.5-3份、助剂0.5-2份。
[0017]优选地，所述双酚A型环氧树脂的环氧值为0.1-0.25。
[0018]优选地，所述改性环氧树脂为丙烯酸接枝改性环氧树脂，制备所述丙烯酸接枝改性环氧树脂包括:将环氧树脂加入到乙二醇单丁醚中，加热升温至100-120 °C，搅拌条件下，在l_3h内滴加甲基丙烯酸、苯乙烯、丙烯酸丁酯和过氧化苯甲酰的混合溶液，保温搅拌3-4h，降温至40-60°C，加入二甲基乙醇胺，调节pH值为7_8，加入去离子水稀释，保温搅拌0.5-lh，过滤，抽干，得到丙烯酸接枝改性环氧树脂。
[0019]优选地，所述改性胺固化剂为复合型胺类固化剂，所述复合型胺类固化剂是由腰果壳油改性酚醛胺与其他胺类固化剂混合制备而成；所述腰果壳油改性酚醛胺固化剂选自卡德莱公司的 CARD0LITE 系列产品 NX2001、NX2003、NX2007、NX2015、NX2018、NX2041、NX5454中一种；所述其它胺类固化剂为芳香胺、脂肪胺或聚酰胺，优选为二乙烯三胺、间苯二甲胺、异弗尔酮二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯砜、及其相应的改性胺固化剂中的一种；优选地，所述腰果壳油改性酚醛胺与其他胺类固化剂的质量比为3-8:1。
[0020]优选地，所述助剂包括消泡剂、润湿分散剂和硅烷偶联剂。
[0021]本发明中，所述易拉罐罐体用铝合金材料的制备方法，首先通过铸造得到特定化学成分的铝合金铸锭，一方面通过控制Mn、Fe等元素含量，使所述合金的成分处于合理范围之内，以防止铝合金材料中出现可使罐体破裂的硬质点；另一方面借助特定含量的Re变质处理技术，通过Re与A1生成一些稳定的高熔点金属间化合物且弥散分布于晶界或枝晶间，改变杂质生长形态，从而起到显著的变质效果，明显提高了铝合金材料的塑性；其次，本发明中对得到铝合金铸锭进行高温均匀化处理，通过加热到一定高温，使富集在晶粒和枝晶边界上的可溶解金属间化合物和强化相溶解和扩散，保证了所述铸锭组织均匀，加工性能得到提高；此外，在对所述铸锭进行高温均匀化后，通过均匀化的退火过程，有利于所述铸锭中的粗大离异共晶结晶相溶解而减少，同时加速Μη元素的扩散消除，并且铸锭经过一段时间的降温，容易从过饱和固溶体中形成高温析出相，有利于后续热乳过程的再结晶，通过控制热乳的终乳温度以及厚度，从而可以很好地控制材料板形，提高热乳板的表面品质；进一步地，本发明中还对所述热乳板进行冷乳，通过控制冷乳前的温度，有利于后续冷乳析出Al-Cu-Mg系化合物，由于Al-Cu-Mg系化合物可赋予加工应变，进而实现了通过析出强化使得铝合金板材的强度提高的作用，与此同时，通过设置冷乳的总压下率为85-90%，能够使得铝合金材料的加工应变量适度回复，进而提高成形性；最后，本发明在连续烤漆线上涂覆有环氧树脂涂料，可以保证所述铝合金板材经特定烤漆后具有良好的抗拉强度以及耐腐蚀性；其中所述环氧树脂涂料针对上述步骤处理得到的铝合金材料的表面特性，首先选择以双酚A型环氧树脂和丙烯酸接枝改性环氧树脂作为成膜物质，一方面双酚A型环氧树脂在铝合金材料表面具有附着力强、耐化学性能高、物理机械性能好的优点；另一方面复配加入的丙烯酸接枝改性环氧树脂中含有的羟基、羧基、环氧基和氨基等，在高温烘烤时这些基团发生反应使漆膜交联固化，进一步增强涂膜的耐腐蚀性和附着力强的性能；而为了改善涂膜的防腐、触变性能，所述环氧树脂涂料中还加入了一定量的铝粉、氧化锌、重晶石和硅微粉作为复配填料，上述填料可以有效