一种易拉罐用铝合金的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铝合金技术领域，尤其涉及一种易拉罐用铝合金。
【背景技术】
[0002] 易拉罐采用罐盖本身的材料经加工形成一个铆钉，外套上一拉环再铆紧，配以相 适应的刻痕而成为一个完整的罐盖。易拉罐具有重量轻、体积小、不易破碎、便于携带的优 点，所以备受人们青睐。铝合金由于轻质、美观、不锈且易于成形，往往作为易拉罐的制作材 料。但易拉罐饮料中铝含量比瓶装饮料高3-6倍，这是由于在易拉罐的加工过程中，难免有 些地方保护性涂料没涂上，或涂得过薄，致使罐内壁铝合金与饮料接触。而铝单质既能和酸 反应生成铝盐，又能和碱反应生成偏铝酸盐，因此需要耐腐蚀性更优良的铝制易拉罐。
【发明内容】
[0003] 基于【背景技术】存在的技术问题，本发明提出了一种易拉罐用铝合金，抗腐蚀性能 好，减少人体对铝的吸收，而且强度和硬度高，抗压耐磨性能好，易于存储，同时塑性加工性 能好，易于加工成型。
[0004] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1~1. 3%， Cu :0· 4 ~0· 55%，Ni :0· 03 ~0· 09%，Sr :0· 3 ~0· 6%，Ti :0· 5 ~0· 8%，Zr :0· 1 ~0· 3%， Mg :0· 7 ~(λ 8%，Zn :0· 15 ~(λ 25%，In :0· 01 ~0· 05%，Ca :0· 001 ~0· 0035%，Cr :0· 1 ~ 0· 2%，Ce :0· 01 ~0· 02%，La :0· 003 ~0· 006%，Ag :0· 5 ~0· 6%，B :0· 05 ~0· 1%，Si : 0. 1~0. 3%，余量为A1。
[0005] 优选地，Cu、Mg和Zn的关系如下：2XCu = Mg+Zn。
[0006] 优选地，Zr、Ce、La、B 的重量比为 15 ~25 :1. 5 ~I. 8 :0· 4 ~0· 5 :7 ~8。
[0007] 优选地，Mn、Cr、Ti 的关系如下：Mn+Cr+Ti 彡 1. 8%。
[0008] 优选地，Mg、Si、Cr和Mn的重量比为72~78 :20~25 :16~18 :110~120。
[0009] 优选地，其组分按重量百分比包括：Mn :1. 1~1. 2%，Cu :0. 45~0. 5%，Ni : 0· 05 ~0· 07%，Sr :0· 4 ~0· 5%，Ti :0· 6 ~0· 7%，Zr :0· 15 ~0· 25%，Mg :0· 72 ~0· 78%， Zn :0· 18 ~0· 22 %，In :0· 02 ~0· 03 %，Ca :0· 002 ~0· 003 %，Cr :0· 16 ~0· 18 %，Ce : 0· 015 ~0· 018%，La :0· 004 ~0· 005%，Ag :0· 56 ~0· 58%，B :0· 07 ~0· 08%，Si :0· 2 ~ 0. 25%，余量为A1。
[0010] 本发明按常规工艺制备。
[0011] Ni和Cu的含量是影响铝合金塑性的重要因素，提高Ni和Cu含量往往可以提高铝 合金的强度，因此Cu元素在合金中的重量百分比的控制能极大的影响铝合金的强度。而Cu 与Mg、Si、Cr配合可提高铝合金强度和抗蚀性能，其中Mg和Si同时加入铝中形成强化相 为MgSi的铝镁硅系合金。铝合金里添加 Mn元素改变铝合金的再结晶行为，控制合金中的 组织结构组份和强度，是减小材料各向异性的重要手段。添加了 Mn元素的铝合金，还能增 强铝合金的强度和韧度，同时可以使Mg5AlJ^合物均匀沉淀，改善抗腐蚀性能和焊接性能。
[0012] 在Al中同时加入Zn和Mg，形成强化相Mg/Zn2，对铝合金产生明显的强化作用，提 高了本发明的强度和抗腐蚀性能。
[0013] Ti是铝合金中常用的添加元素，以Al-Ti或Al-Ti-B中间合金形式加入，Ti与Al 形成TiAljg，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织和焊缝组织的作用，钛铝合金可 在600°C或更高的温度下长期使用，能在-196~253°C低温下保持较好的延性及韧性，避免 了金属冷脆性，而且能显著提高合金的强度、硬度和耐磨性。
[0014] In能增加铝合金的再结晶湿度，提高铝合金的加工性、浇铸性和焊接性能。
[0015] Cr在铝合金中形成（&111^112等金属间化合物，阻碍再结晶的形核和长大过程， 对合金有强化作用，还能改善合金韧性和降低应力腐蚀开裂敏感性。但会增加淬火敏感性。
[0016] Si是改善流动性能的主要成份，从共晶到过共晶都能得到最好的流动性，还可改 善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低，铝硅合金具有极好的铸造性 能和抗蚀性。
[0017] Sr是表面活性元素，在结晶学上Sr能改变金属间化合物相的行为，采用Sr元素进 行变质处理能改善合金的塑性加工性和最终产品质量，Al-Si合金中加入Sr，能减小初晶 硅粒子尺寸，改善塑性加工性能，可顺利地热乳和冷乳。
[0018] Zr在合金冶炼中能发挥脱氧、除氮、去硫的作用，而且锆具有很强的延展性，铝合 金里加入Zr，硬度和强度就会惊人地提高。
[0019] Ce和La配合加入铝合金中，极易与金属和非金属作用，生成相应的稳定化合物， 使铝合金熔铸时增加成分过冷，细化晶粒，减少二次晶间距，减少合金中的气体和夹杂，填 补合金相得表明缺陷，并使夹杂相趋于球化，还可降低熔体表面张力，增加流动性，有利于 浇注成锭，而且能降低铝合金时效G. P区形成的临界温度，同时Mg与Ce、La在铝合金中配 合作为变质剂，从而获得细小的铸造晶粒，提高了铝合金的强度、硬度和耐磨性。
[0020] 而Ce、La和微量的Ca可以吸附和溶解氢形成含氢的化合物，其熔点较高，并且弥 散分布于铝液中，以化合物形成的氢不会聚集形成气泡，大大降低铝合金的含氢量和针孔 率。
[0021] 在高温下，合金的晶界是薄弱环节，由于Ce、La能净化晶界，B、Zr原子能填充晶界 空位，可改善晶界强度，降低蠕变过程中晶界扩散速率，提高塑性和强度。
[0022] 综上所述，本发明抗腐蚀性能好，减少人体对铝的吸收，而且强度和硬度高，抗压 耐磨性能好，易于存储，同时塑性加工性能好，易于加工成型。
【具体实施方式】
[0023] 下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
[0024] 实施例1
[0025] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1 %，Cu : 0. 55%, Ni ：0. 03%, Sr ：0. 6%, Ti ：0. 5%, Zr ：0. 3%, Mg ：0. 7%, Zn ：0. 25%, In ：0. 01%, Ca :0· 0035%，Cr :0· l%，Ce :0· 02%，La :0· 003%，Ag :0· 6%，B :0· 05%，Si :0· 3%，余量为 Alo
[0026] 实施例2
[0027] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1. 3%，Cu: 0. 4%, Ni ：0. 09%, Sr ：0. 3%, Ti ：0. 8%, Zr ：0.1 %, Mg ：0. 8%, Zn ：0. 15%, In ：0. 05%,Ca ： 0· 001%，Cr :0· 2%，Ce :0· 01%，La :0· 006%，Ag :0· 5%，B :0· 1%，Si :0· 1%，余量为 Al。
[0028] 实施例3
[0029] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1. 1%，Cu : 0. 45%, Ni ：0. 05%, Sr ：0. 5%, Ti ：0. 7%, Zr ：0. 15%, Mg ：0. 72%, Zn ：0. 18%, In ：0. 03%, Ca :0· 002%，Cr :0· 16%，Ce :0· 018%，La :0· 004%，Ag :0· 58%，B :0· 07%，Si :0· 25%，余 量为Al
[0030] 实施例4
[0031] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1. 2%，Cu: 0. 5%, Ni ：0. 07%, Sr ：0. 4%, Ti ：0. 6%, Zr ：0. 25%, Mg ：0. 72%, Zn ：0. 22%, In ：0. 02%, Ca :0· 003%，Cr :0· 18%，Ce :0· 015%，La :0· 005%，Ag :0· 56%，B :0· 08%，Si :0· 2%，余量 为AL
[0032] 实施例5
[0033] 本发明提出的一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn :1. 15%， Cu ：0. 48 %, Ni ：0. 06 %, Sr ：0. 45 %, Ti ：0. 65 %, Zr ：0. 2 %, Mg ：0. 76 %, Zn ：0. 2 %, In ： 0. 025%, Ca ：0. 0022%, Cr ：0. 17%, Ce ：0. 017%, La ：0. 0048%, Ag ：0. 57%, B ：0. 075%, Si :0. 23%，余量为 A1。
[0034] 采用实施例5所得易拉罐用铝合金进行性能检测，将3004铝合金作为对照组，进 行硬度和耐酸碱腐蚀测试，其结果如下：
[0035] 其中耐酸碱腐蚀测试为将实施例5所得易拉罐用铝合金和3004铝合金制成 ImmX IOmmX 120mm的薄片，然后置于放入质量分数为IOwt %的NaOH溶液和质量分数为 5wt %的盐酸中在室温浸蚀IOOh，检测两组腐蚀失重。
[0037] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种易拉罐用铝合金，其特征在于，其组分按重量百分比包括：Mn:1~1. 3%，Cu: 0· 4 ~0· 55%，Ni:0· 03 ~0· 09%，Sr:0· 3 ~0· 6%，Ti:0· 5 ~0· 8%，Zr:0· 1 ~0· 3%， Mg:0· 7~(λ 8%，Zn:0· 15~(λ25%，In:0· 01~0· 05%，Ca:0· 001~0· 0035%，Cr:0· 1~ 0· 2%，Ce:0· 01 ~0· 02%，La:0· 003 ~0· 006%，Ag:0· 5 ~0· 6%，B:0· 05 ~0· 1%，Si: 0. 1~0. 3%，余量为A1。2.根据权利要求1所述易拉罐用铝合金，其特征在于，Cu、Mg和Zn的关系如下：2XCu =Mg+Zn〇3. 根据权利要求1或2所述易拉罐用铝合金，其特征在于，Zr、Ce、La、B的重量比为 15 ~25 :1. 5 ~1. 8 :0. 4 ~0. 5 :7 ~8。4. 根据权利要求1-3任一项所述易拉罐用铝合金，其特征在于，Mn、Cr、Ti的关系如下： Mn+Cr+Ti彡 1. 8%。5. 根据权利要求1-4任一项所述易拉罐用铝合金，其特征在于，Mg、Si、Cr和Μη的重 量比为 72 ~78 :20 ~25 :16 ~18 :110 ~120。6. 根据权利要求1-5任一项所述易拉罐用铝合金，其特征在于，其组分按重量百分比 包括：Μη:1. 1 ~1. 2%，Cu:0· 45 ~0· 5%，Ni:0· 05 ~0· 07%，Sr:0· 4 ~0· 5%，Ti:0· 6 ~ 0· 7%，Zr:0· 15 ~0· 25%，Mg:0· 72 ~0· 78%，Zn:0· 18 ~0· 22%，In:0· 02 ~0· 03%， Ca:0· 002 ~0· 003%，Cr:0· 16 ~0· 18%，Ce:0· 015 ~0· 018%，La:0· 004 ~0· 005%，Ag: 0· 56 ~0· 58%，B:0· 07 ~0· 08%，Si:0· 2 ~0· 25%，余量为A1。
【专利摘要】本发明公开一种易拉罐用铝合金，其组分按重量百分比包括：Mn：1～1.3％，Cu：0.4～0.55％，Ni：0.03～0.09％，Sr：0.3～0.6％，Ti：0.5～0.8％，Zr：0.1～0.3％，Mg：0.7～0.8％，Zn：0.15～0.25％，In：0.01～0.05％，Ca：0.001～0.0035％，Cr：0.1～0.2％，Ce：0.01～0.02％，La：0.003～0.006％，Ag：0.5～0.6％，B：0.05～0.1％，Si：0.1～0.3％，余量为Al。本发明抗腐蚀性能好，减少人体对铝的吸收，而且强度和硬度高，抗压耐磨性能好，易于存储，同时塑性加工性能好，易于加工成型。
【IPC分类】C22C21/00
【公开号】CN105401002
【申请号】CN201510786788
【发明人】李政源
【申请人】合肥标兵凯基新型材料有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月14日