适合于铝瓶的高速生产的铝合金及其制造工艺的制作方法

文档序号:11633074阅读:248来源:国知局
适合于铝瓶的高速生产的铝合金及其制造工艺的制造方法与工艺

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年12月19日提交的第62/094,358号美国临时专利申请的权益,所述美国临时专利申请以全文引用的方式并入本文。

本发明涉及一种新型铝合金。在一个方面中,本发明进一步涉及使用所述铝合金生产高度塑形的铝产品(例如瓶或罐)的方法。



背景技术:

铝罐或瓶制造的许多现代方法需要高度可塑形的铝合金。对于塑形的瓶,制造工艺通常涉及首先使用牵拉和壁熨平(dwi)工艺产生圆柱体。随后使用例如全身缩颈步骤序列、吹塑模制或其它机械塑形或这些工艺的组合来将所得圆柱体成形为瓶形状。对此工艺或工艺组合中使用的任何合金的需求是复杂的。

需要可在用于瓶塑形工艺的机械塑形或吹塑模制期间承受高程度变形并且在用以制作起始圆柱形预制件的dwi工艺中表现良好的合金。

对合金的进一步要求是必须有可能产生满足机械性能目标(例如,最终塑形产品中的柱强度、刚性以及最小底部圆顶反向压力)的瓶,其具有此当前一代的铝瓶小的重量。实现较小重量而不需要对设计的显著修改的仅有方法是减小瓶的壁厚度。这使得满足机械性能要求更加有挑战性。

最后的要求是以高速形成瓶的能力。为了在商业生产中实现高处理量(例如,每分钟1000个瓶),必须在极短的时间中完成瓶的塑形。因此,需要用于以高速度和高水平的可运行性从所述合金制作预制件的方法,例如由当前的罐体合金aa3104所证明。aa3104含有在铸造期间形成且在均质化和轧制期间改质的高体积分数的粗糙金属间颗粒。这些颗粒在dwi工艺期间的模具清洁中起主要作用,有助于移除积累于模具上的任何铝或氧化铝,这改善了金属表面外观以及片材的可运行性。

在满足如上所述的所有要求中,本发明的合金和方法的不同实施例具有遵循的特定化学组成和性质(所有元素以重量百分此(重量%)表达)。



技术实现要素:

本文提供新颖的合金,其在升高的温度下展示高应变率可成形性。所述合金可用于产生高度塑形的铝产品,包含瓶和罐。

在一个实施例中,本文描述的铝合金包括约0.15到0.50%的si、0.35到0.65%的fe、0.05到0.30%的cu、0.60到1.10%的mn、0.80到1.30%的mg、0.000到0.0080%的cr、0.000到0.500%的zn、0.000到0.080%的ti、多达0.15%的杂质,其中剩余部分为al(全部以重量百分此(重量%)计)。本文还提供包括如本文描述的铝合金的产品(例如,瓶和罐)。

本文进一步提供生产所描述的铝合金的方法。在一个实施例中,所述方法包含:如本文所述的铝合金的直接冷却(dc)铸造以形成金属产品,使所述金属产品均质化,热轧所述金属产品以产生金属片材,冷轧所述金属片材(例如,具有60%到90%厚度降低),任选地使所述轧制片材再结晶退火,冷轧所述经退火片材,以及使所述轧制片材稳定退火。本文还提供根据所述方法获得的产品(例如,瓶或罐)。

从以下本发明的实施例的详细描述将明了本发明的其它目标和优点。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的铝合金的扫描透射电子显微术(stem)显微照片,其示出了具有大于300nm的平均几何必要边界(gnb)间距的子结构。

图2是根据本发明的实施例的铝合金的stem显微照片,其示出了具有大于2.5μm的平均gnb间距的含gnb的子结构。

图3是根据本发明的实施例的铝合金的stem显微照片,其示出了具有大于8μm的平均gnb间距的含gnb的子结构。

图4是根据本发明的实施例的铝合金的stem显微照片,其示出了无gnb的子结构。

具体实施方式

定义和描述

本文使用的术语“发明”、“本发明”、“此发明”和“当前发明”旨在广泛地指代本专利申请和所附权利要求书的全部标的物。含有这些术语的语句应当理解为并不限制本文描述的标的物或者并不限制所附专利权利要求书的意义或范围。

如本文使用,“一”或“所述”的意义包含单数和复数参考物,除非上下文清楚地另外规定。

本申请中参考合金回火或条件。为了最常用的合金回火描述的理解,参见《关于合金和回火标示系统的美国国家标准(ansi)h35(americannationalstandards(ansi)h35onalloyandtemperdesignationsystems)》。

以下铝合金是基于合金的总重量以重量百分此(重量%)计在其元素组成方面来描述。在每一合金的某些实施例中,剩余部分是铝,且杂质的总和的最大重量%为0.15%。

铝合金系统

在一个方面中,本发明涉及用于铝瓶应用的新型铝合金系统。所述合金组成在升高的温度下展现良好的高应变率可成形性。由于合金的元素组成而实现高应变率可成形性。

在一个方面中,本发明提供用于制造高度塑形的罐和瓶的高度可成形合金。在一个方面中,本发明提供针对铝瓶的高速生产而优化的化学和制造工艺。

在一个实施例中,所述铝合金包括:

0.15到0.50重量%的si,

0.35到0.65重量%的fe,

0.05到0.30重量%的cu,

0.60到1.10重量%的mn,

0.80到1.30重量%的mg,

0.000到0.080重量%的cr,

0.000到0.500重量%的zn,

0.000到0.080重量%的ti,以及

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在另一实施例中,所述铝合金包括:

0.20到0.40重量%的si,

0.40到0.60重量%的fe,

0.08到0.20重量%的cu,

0.70到1.00重量%的mn,

0.85到1.22重量%的mg,

0.000到0.070重量%的cr,

0.000到0.400重量%的zn,

0.000到0.070重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在又一实施例中,所述铝合金包括:

0.22到0.38重量%的si,

0.42到0.58重量%的fe,

0.10到0.18重量%的cu,

0.75到0.98重量%的mn,

0.90到1.15重量%的mg,

0.000到0.060重量%的cr,

0.000到0.300重量%的zn,

0.000到0.060重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在再一实施例中,所述铝合金包括:

0.27到0.33重量%的si,

0.46到0.54重量%的fe,

0.11到0.15重量%的cu,

0.80到0.94重量%的mn,

0.93到1.07重量%的mg,

0.000到0.050重量%的cr,

0.000到0.250重量%的zn,

0.000到0.050重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在再一实施例中,所述铝合金包括:

0.25到0.35重量%的si,

0.44到0.56重量%的fe,

0.09到0.16重量%的cu,

0.78到0.94重量%的mn,

0.90到1.10重量%的mg,

0.000到0.050重量%的cr,

0.000到0.250重量%的zn,

0.000到0.050重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在再一实施例中,所述铝合金包括:

0.12到0.28重量%的si,

0.32到0.52重量%的fe,

0.09到0.16重量%的cu,

0.78到0.96重量%的mn,

0.90到1.10重量%的mg,

0.000到0.050重量%的cr,

0.000到0.250重量%的zn,

0.000到0.050重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在另一实施例中,所述铝合金包括:

0.27到0.33重量%的si,

0.46到0.54重量%的fe,

0.11到0.15重量%的cu,

0.80到0.94重量%的mn,

0.93到1.07重量%的mg,

0.000到0.050重量%的cr,

0.000到0.250重量%的zn,

0.000到0.050重量%的ti,

多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。在一个方面中,所述铝合金包括约0.296重量%的si、约0.492重量%的fe、约0.129重量%的cu、约0.872重量%的mn、约0.985重量%的mg、约0.026重量%的cr、约0.125重量%的zn、约0.010重量%的ti、多达约0.15重量%的杂质,其中剩余部分为al。

在某些方面中,所公开的合金包含基于合金的总重量为从约0.12%到0.50%(例如,从0.20%到0.40%、从0.22%到0.38%、从0.25%到0.35%、从0.27%到0.33%或从0.12%到0.28%)的量的硅(si)。举例来说,所述合金可包含0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%或0.50%的si。全部以重量%表达。

在某些方面中,所述合金还包含基于合金的总重量为从约0.35%到约0.65%(例如,0.40%到0.60%、从0.42%到0.58%、从0.44%到0.56%、从0.46%到0.54%或从0.32%到0.52%)的量的铁(fe)。举例来说,所述合金可包含0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%、0.50%、0.51%、0.52%、0.53%、0.54%、0.55%、0.56%、0.57%、0.58%、0.59%、0.60%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%或0.65%的fe。全部以重量%表达。

在某些方面中,所公开的合金包含基于合金的总重量为从约0.05%到约0.30%(例如,从0.08%到0.20%、从0.10%到0.18%、从0.09%到0.16%、从0.10%到0.16%、从0.109%到0.16%或从0.11%到0.15%)的量的铜(cu)。举例来说,所述合金可包含0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%或0.30%的cu。全部以重量%表达。

在某些实施例中,所公开的合金包含基于合金的总重量为从约0.60%到约1.10%(例如,约0.70%到1.00%、从0.75%到0.98%、从0.78%到0.94%、从0.78%到0.96%或从0.80%到0.94%)的量的锰(mn)。举例来说,所述合金可包含0.60%、0.61%、0.62%、0.63%、0.64%、0.65%、0.66%、0.67%、0.68%、0.69%、0.70%、0.71%、0.72%、0.73%、0.74%、0.75%、0.76%、0.77%、0.78%、0.79%、0.80%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.90%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1.00%、1.01%、1.02%、1.03%、1.04%、1.05%、1.06%、1.07%、1.08%、1.09%或1.10%的mn。全部以重量%表达。

在一些实施例中,所公开的合金包含基于合金的总重量为从约0.80%到约1.30%(例如,从0.85%到1.22%、从0.90%到1.15%、从0.90%到1.10%或从0.93%到1.07%)的量的镁(mg)。举例来说,所述合金可包含0.80%、0.81%、0.82%、0.83%、0.84%、0.85%、0.86%、0.87%、0.88%、0.89%、0.90%、0.91%、0.92%、0.93%、0.94%、0.95%、0.96%、0.97%、0.98%、0.99%、1.00%、1.01%、1.02%、1.03%、1.04%、1.05%、1.06%、1.07%、1.08%、1.09%、1.10%、1.11%、1.12%、1.13%、1.14%、1.15%、1.16%、1.17%、1.18%、1.19%、1.20%、1.21%、1.22%、1.23%、1.24%、1.25%、1.26%、1.27%、1.28%、1.29%或1.30%的mg。全部以重量%表达。

在某些方面中,所述合金包含基于合金的总重量为多达约0.80%(例如,从0%到0.05%、0%到0.06%、从0%到0.07%、从0%到0.08%、从0.03到0.06%、从0.005%到0.05%或从0.001%到0.06%)的量的铬(cr)。举例来说,所述合金可包含0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%、0.009%、0.010%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%、0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.020%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.030%、0.031%、0.032%、0.033%、0.034%、0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.040%、0.05%、0.051%、0.052%、0.053%、0.054%、0.055%、0.056%、0.057%、0.058%、0.059%、0.060%、0.065%、0.070%、0.075%或0.08%的cr。在某些方面中,合金中不存在cr(即,0%)。全部以重量%表达。

在某些方面中,本文所述的合金包含基于合金的总重量为多达约0.5%(例如,从0%到0.25%、从0%到0.2%、从0%到0.30%、从0%到0.40%、从0.01%到0.35%或从0.01%到0.25%)的量的锌(zn)。举例来说,所述合金可包含0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%、0.009%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.10%、0.11%、0.12%、0.13%、0.14%、0.15%、0.16%、0.17%、0.18%、0.19%、0.20%、0.21%、0.22%、0.23%、0.24%、0.25%、0.26%、0.27%、0.28%、0.29%、0.30%、0.31%、0.32%、0.33%、0.34%、0.35%、0.36%、0.37%、0.38%、0.39%、0.40%、0.41%、0.42%、0.43%、0.44%、0.45%、0.46%、0.47%、0.48%、0.49%或0.50%的zn。在某些情况中,合金中不存在zn(即,0%)。全部以重量%表达。

在某些方面中,所述合金包含基于合金的总重量为多达约0.08%(例如,从0%到0.05%、0%到0.06%、从0%到0.07%、从0.03到0.06%、从0.005%到0.05%或从0.001%到0.06%)的量的钛(ti)。举例来说,所述合金可包含0.001%、0.002%、0.003%、0.004%、0.005%、0.006%、0.007%、0.008%、0.009%、0.01%、0.011%、0.012%、0.013%、0.014%、0.015%、0.016%、0.017%、0.018%、0.019%、0.02%、0.021%、0.022%、0.023%、0.024%、0.025%、0.026%、0.027%、0.028%、0.029%、0.03%、0.031%、0.032%、0.033%、0.034%、0.035%、0.036%、0.037%、0.038%、0.039%、0.04%、0.05%、0.051%、0.052%、0.053%、0.054%、0.055%、0.056%、0.057%、0.058%、0.059%、0.06%、0.065%、0.07%、0.075%或0.08%的ti。在某些方面中,合金中不存在ti(即,0%)。全部以重量%表达。

任选地,合金组成可进一步包含约0.15%或更低、0.14%或更低、0.13%或更低、0.12%或更低、0.11%或更低、0.10%或更低、0.09%或更低、0.08%或更低、0.07%或更低、0.06%或更低、0.05%或更低、0.04%或更低、0.03%或更低、0.02%或更低或者0.01%或更低的量的其它微量元素,有时称为杂质。这些杂质可以包含(但不限于)v、ga、ni、sc、zr、ca、hf、sr或其组合。在某些方面中,所述合金组成包括仅不可避免的杂质。在某些方面中,所述合金的剩余百分比是铝。全部以重量%表达。

合金性质

在某些实施例中,本发明的铝合金显示出以下性质中的一者或多者:极低的制耳(3%的最大平均制耳水平);高再循环含量(例如,至少60%、65%、70%、75%、80%、82%或85%);屈服强度25到36ksi;优良的模具清洁性能,其允许极低模具剥离压力的施加;优良的可成形性,其允许延伸的颈塑形进展而不破裂;最终瓶中完成的无可见痕迹的优良表面;优良的涂层粘附力;满足典型的轴向负载(>300lbs)和圆顶反向压力(>90psi)的高强度;瓶制作工艺的总体废品率可低达小于1%。

在某些实施例中,通过此方法制作的铝合金线圈的子结构具有无几何必要边界(gnb)的子结构。在某些实施例中,所述子结构具有含gnb的子结构,其中平均gnb间距大于10微米。在某些实施例中,通过此方法制作的子结构铝合金线圈具有含gnb的子结构,其中平均gnb间距大于300nm(例如,图1)、平均gnb间距大于2.5μm(图2)、平均gnb间距大于8μm(例如,图3),或者是无gnb子结构(例如,图4)。

在某些实施例中,合金片材具有极低的制耳。在某些实施例中,从边缘、侧面和中心(在线圈宽度上)的制耳平衡小于1.5%(例如,小于1.25%、小于1%)。在某些实施例中,平均制耳小于4%。举例来说,平均制耳小于3.75%、小于3.5%、小于3.25%、小于3%、小于2.75%或小于2.5%。

在某些实施例中,合金片材具有高再循环含量。

制作合金的方法

在某些方面中,所公开的合金组成是所公开方法的产品。在不希望限制本发明的情况下,铝合金性质部分地由在合金的制备期间微结构的形成决定。在某些方面中,用于合金组成的制备方法可以影响或甚至决定合金是否将具有足以用于所需应用的性质。

在一个方面中,本发明陈述制作本文描述的铝合金的方法。通常,罐体原料以h19回火提供给顾客。对于铝瓶应用,典型的h19回火并不表现良好,因为h19合金太脆。在一个方面中,为了满足用于铝瓶的塑形的高可成形性要求,必须以不同方式,通过直接冷却(dc)铸造、均质化、热轧、冷轧、再结晶退火、冷轧以及稳定退火来处理本发明的合金。

在一个实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括以下顺序步骤:

dc铸造;

均质化;

热轧;

冷轧(60到90%厚度减少);

任选地,再结晶退火(290到500℃/0.5到4小时);

冷轧(15到30%减少);

稳定退火(100到300℃/0.5到4小时)。

在另一实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括以下顺序步骤:

dc铸造;

均质化;

热轧;

冷轧(60到90%厚度减少);

任选地,再结晶退火(300到450℃/1到2小时);

冷轧(15到30%减少);以及,

稳定退火(120到250℃/1到2小时)。

在另一实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括直接冷却铸造铝铸锭;使所述铸锭均质化;热轧所述经均质化的铸锭以形成热轧产品;在第一冷轧步骤中冷轧所述热轧产品以产生第一冷轧产品,其中所述第一冷轧步骤产生约60到90%厚度减少。在某些实施例中,所述方法进一步包括在第二冷轧步骤中冷轧所述第一冷轧产品以产生第二冷轧产品,其中所述第二冷轧步骤产生约15到30%厚度减少。

在具有两个冷轧步骤的某些实施例中,所述方法进一步包括使所述第一冷轧产品再结晶退火,其中所述再结晶退火处于从约290到500℃的金属温度达约0.5到4小时。在某些实施例中,所述再结晶退火处于从约300到450℃的金属温度。在某些实施例中,所述再结晶退火达约1到2小时。

在具有一个或两个冷轧步骤的某些实施例中,所述方法进一步包括在使用一个冷轧步骤的情况下所述第一冷轧产品的稳定退火,或者在使用两个冷轧步骤的情况下所述第二冷轧产品的稳定退火,其中所述稳定退火处于从约100到300℃的金属温度达约0.5到4小时。在某些实施例中,所述稳定退火处于从约120到250℃的金属温度。在某些实施例中,所述稳定退火达约1到2小时。

在所述合金具有包含约0.25到0.35重量%的si、约0.44到0.56重量%的fe、约0.09到0.160重量%的cu、约0.78到0.94重量%的mn、约0.90到1.1重量%的mg、约0.000到0.050重量%的cr、约0.000到0.250重量%的zn、约0.000到0.050重量%的ti以及多达0.15重量%的杂质且剩余部分为al的组成的某些实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括:直接冷却铸造铝铸锭;使所述铸锭均质化;热轧所述铸锭以形成热轧产品;冷轧所述热轧产品以形成冷轧产品,其中所述冷轧产生约60到90%厚度减少;以及所述冷轧产品的稳定退火,其中所述稳定退火处于从约100到300℃的金属温度达约0.5到4小时。在某些实施例中,所述稳定退火处于120到250℃的金属温度。在某些实施例中,所述稳定退火达约1到2小时。

在所述合金具有包含约0.12到0.28重量%的si、约0.32到0.52重量%的fe、约0.09到0.16重量%的cu、约0.78到0.96重量%的mn、约0.90到1.10重量%的mg、约0.000到0.050重量%的cr、约0.000到0.250重量%的zn、约0.000到0.050重量%的ti以及多达0.15重量%的杂质且剩余部分为al的组成的某些其它实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括:直接冷却铸造铝铸锭;使所述铸锭均质化;热轧所述铸锭以形成热轧产品;在第一冷轧步骤中冷轧所述热轧产品,其中所述冷轧产生所述热轧产品中的约60到90%厚度减少;所述冷轧产品的再结晶退火,其中所述再结晶退火处于从约290到500℃的金属温度达约0.5到4小时;在第二冷轧步骤中冷轧所述经退火产品以产生第二冷轧产品,其中所述第二冷轧步骤产生所述经退火产品中的约15到30%厚度减少;以及所述冷轧产品的稳定退火,其中所述稳定退火处于从约100到300℃的金属温度达约0.5到4小时。在某些实施例中,所述再结晶退火处于从约300到450℃的金属温度。在某些实施例中,所述再结晶退火达约1到2小时。在某些实施例中,所述稳定退火处于120到250℃的金属温度。在某些实施例中,所述稳定退火达约1到2小时。

在所述合金具有包含0.12到0.28重量%的si、约0.32到0.52重量%的fe、约0.09到0.16重量%的cu、约0.78到0.96重量%的mn、约0.90到1.10重量%的mg、约0.000到0.050重量%的cr、约0.000到0.250重量%的zn、约0.000到0.050重量%的ti以及多达0.15重量%的杂质且剩余部分为al的组成的其它实施例中,制作如本文描述的铝合金的方法包括:直接冷却铸造铝铸锭;使所述铸锭均质化;热轧所述铸锭以形成热轧产品;在第一冷轧步骤中冷轧所述热轧产品以形成第一冷轧产品,其中所述第一冷轧步骤产生所述热轧产品中的约60到90%厚度减少;在第二冷轧步骤中冷轧所述第一冷轧产品,其中所述第二冷轧步骤产生所述产品中的约15到30%厚度减少;以及所述第二冷轧产品的稳定退火,其中所述稳定退火处于从约100到300℃的金属温度达约0.5到4小时。在某些实施例中,所述稳定退火处于从约120到250℃的金属温度。在某些实施例中,所述稳定退火达约1到2小时。

所述合金的最终回火可以是h2x(无中间退火)或者h3x或者h1x(具有中间退火)。轧制缩减的组合带来经优化的制耳以及制罐机中的优良性能。稳定退火循环被设计成引起合金中的特定加工硬化特性和可成形性,从而允许延伸颈塑形而不破裂。

铸造

本文描述的合金可使用直接冷却(dc)工艺而铸造为铸锭。dc铸造工艺是根据如本领域的技术人员已知的铝行业中常用的标准而执行。任选地,铸造工艺可包含连续的铸造工艺。连续铸造可以包含(但不限于)双辊铸造机、双带铸造机以及块铸造机。在一些实施例中,为了实现产品的所需的微结构、机械性质和物理性质,不使用连续铸造方法来处理合金。

铸造的铸锭随后可经受进一步处理步骤以形成金属片材。在一些实施例中,进一步处理步骤包含使金属铸锭经受均质化循环、热轧步骤、冷轧步骤、任选的再结晶退火步骤、第二冷轧步骤以及稳定退火步骤。

均质化

均质化步骤可涉及一步均质化或两步均质化。在均质化步骤的一些实施例中,执行一步均质化,其中将从本文描述的合金组成制备的铸锭加热以达到峰值金属温度(pmt)。随后在第一阶段期间允许铸锭浸泡(即,保持于指示的温度)达一时间周期。

在均质化步骤的一些实施例中,执行两步均质化,其中将从本文描述的合金组成制备的铸锭加热以达到第一温度,且随后允许其浸泡达一时间周期。在第二阶段中,可将铸锭冷却到低于第一阶段中使用的温度的温度,且随后允许其在第二阶段期间浸泡达一时间周期。

热轧

在均质化后,可执行热轧工艺。在一些实施例中,可将铸锭热轧到5mm厚规格或更薄。举例来说,可将铸锭热轧到4mm厚规格或更薄、3mm厚规格或更薄、2mm厚规格或更薄,或者1mm厚规格或更薄。

在一些实施例中,为了获得最终材料中的纹理的适当平衡,可控制热轧速度和温度以使得在串列式轧机的出口处的卷绕期间实现热轧材料的完全再结晶。

冷轧

在一些实施例中,随后可将热轧产品冷轧为最终规格厚度。在一些实施例中,第一冷轧步骤产生从约60到90%(例如,约50到80%、约60到70%、约50到90%或约60到80%)的厚度减少。举例来说,第一冷轧步骤产生约65%、约70%、约75%、约80%、约85%或约90%的厚度减少。在一些实施例中,第二冷轧步骤产生从约15到30%(例如,从约20到25%、约15到25%、约15到20%、约20到30%或约25到30%)的进一步厚度减少。举例来说,第二冷轧步骤产生约15%、20%、25%或30%的进一步厚度减少。

退火

在一些实施例中,退火步骤是再结晶退火(例如,在初始冷轧之后)。在一个实施例中,再结晶退火处于从约290到500℃的金属温度达约0.5到4小时。在一个实施例中,再结晶退火处于从约300到450℃的金属温度。在一个实施例中,所述再结晶达约1到2小时。

再结晶退火步骤可包含将合金从室温加热到从约290℃到约500℃的温度(例如,从约300℃到约450℃、从约325℃到约425℃、从约300℃到约400℃、从约400℃到约500℃、从约330℃到约470℃、从约375℃到约450℃或者从约450℃到约500℃)。

在某些方面中,退火步骤是稳定退火(例如,在最终冷轧之后)。在一个实施例中,稳定退火处于从约100到300℃的金属温度达约0.5到4小时。在一个实施例中,稳定退火处于从约120到250℃的金属温度达约1到2小时。

稳定退火步骤可包含将合金从室温加热到从约100℃到约300℃的温度(例如,从约120℃到约250℃、从约125℃到约200℃、从约200℃到约300℃、从约150℃到约275℃、从约225℃到约300℃或者从约100℃到约175℃)。

制备高度塑形的金属物体的方法

本文描述的方法可用以制备高度塑形的金属物体,例如铝罐或瓶。上述冷轧片材可经受一系列常规的罐和瓶制作工艺以产生预制件。随后可使预制件退火以形成经退火预制件。任选地,使用牵拉和壁熨平(dwi)工艺从铝合金制备预制件,且根据如本领域的普通技术人员已知的其它塑形工艺制作罐和瓶。

本发明的塑形的铝瓶可用于饮品,包含(但不限于)软饮料、水、啤酒、能量饮料和其它饮品。

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