具有高可成形性的铝板和所述铝板制成的铝容器制造技术

技术编号:17336258 阅读:157 留言:0更新日期:2018-02-25 03:30
本发明专利技术公开一种铝板,其包括3XXX或5XXX合金,所述3XXX或5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度为27‑33ksi并且具有极限拉伸强度;其中极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS‑TYS<3.30ksi)。一种铝容器具有圆拱部,其中圆拱部包括AA 3XXX或A5XXX合金,所述AA 3XXX或A5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度为27‑33ksi并且具有极限拉伸强度;其中极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS‑TYS<3.30ksi)。

【技术实现步骤摘要】
具有高可成形性的铝板和所述铝板制成的铝容器本分案申请是基于中国专利技术专利申请号201510312039.1、专利技术名称“具有高可成形性的铝板和所述铝板制成的铝容器”、申请日2015年4月30日的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本专利申请要求以2014年4月30日提交的美国临时专利申请US61/986692为优先权,并引入其全部内容。
本专利技术涉及具有高可成形性的铝板和所述铝板制成的铝容器。
技术介绍
在容器工业中,基本上相同形状的金属饮料容器被大量和相对经济地制造出来。为了扩张容器的直径以制造成形容器或者增大整个容器的直径,经常需要多个工艺并使用多个不同的扩张模具以将每个金属容器扩张到预期尺寸。同样,模具也用来缩颈和成形容器。经常需要多个工艺并使用多个不同的缩颈模具以将每个金属容器缩小到预期尺寸。容器开口端通过折边、卷曲、攻丝和/或其他工艺形成以接纳闭合件。缩颈、扩张、成形和精整加工有时会导致金属缺陷,例如出现下面的一种或多种问题:卷曲裂缝,容器破裂,容器解体。
技术实现思路
关于图1,铝板100包括AA3XXX或5XXX合金,所述AA3XXX或5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度(TYS)为27-33ksi,并且具有极限拉伸强度(UTS);其中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS-TYS<3.30ksi)。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28-32ksi。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28.53-31.14ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.90-3.30ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.99-3.30ksi。在某些实施例中,铝板包括AA:3x03、3x04或3x05中的一种。在某些实施例中,铝板包括AA3104。在某些实施例中,铝板包括AA5043。在某些实施例中,极限屈服强度为30-36ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31-35ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31.51-34.51ksi。在某些实施例中,上述TYS和(UTS-TYS)值用于“发货给”罐制造器的铝板卷。通过罐制造器进行的容器形成工艺包括热处理和机械工艺,即冷加工,这两种工艺都会影响TYS和(UTS-TYS)值。特定容器的TYS和(UTS-TYS)值会根据用于形成容器的热处理和机械工艺而变化,而且TYS和(UTS-TYS)值沿着单个容器上的不同位置而变化。例如,容器侧壁会进行大量冷加工,从而导致较高的TYS。热处理导致较低的TYS。容器圆拱部经历热处理但很少进行冷加工,所以上述铝板制成的成形容器的圆拱部的TYS会稍稍低于上述铝板的TYS。关于图2,铝容器200具有圆拱部210,该圆拱部210包括AA3XXX或5XXX合金,所述AA3XXX或5XXX合金的纵向测量的拉伸屈服强度为27-33ksi,并且具有极限拉伸强度;其中极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS-TYS<3.30ksi)。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28-32ksi。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28.53-31.14ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.90-3.30ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.99-3.30ksi。在某些实施例中,圆拱部210包括AA:3x03、3x04或3x05中的一种。在某些实施例中,圆拱部210包括AA3104。在某些实施例中,圆拱部210包括AA5043。在某些实施例中,极限屈服强度为30-36ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31-35ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31.51-34.51ksi。在某些实施例中,铝容器为瓶。在某些实施例中,通过对铝板拉拔和变薄拉伸制成铝容器。关于图3,一种方法包括:通过铝板形成容器300,所述铝板包括3XXX或5XXX合金,所述3XXX或5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度为27-33ksi,并且具有极限拉伸强度;其中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS-TYS<3.30ksi);减少容器的一部分的直径310至少达26%。关于图4,在某些实施例中,减少容器的直径310至少达减少26%包括:通过缩颈模具对容器进行缩颈320。在某些实施例中,减少容器直径310至少达减少26%包括:对容器进行缩颈320至少14次。在某些实施例中,容器直径减少至少30%。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28-32ksi。在某些实施例中,纵向测量的拉伸屈服强度为28.53-31.14ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.90-3.30ksi。在某些实施例中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度为2.99-3.30ksi。在某些实施例中,铝板包括AA:3x03、3x04或3x05中的一种。在某些实施例中,铝板包括AA3104。在某些实施例中,铝板包括AA5043。在某些实施例中,极限屈服强度为30-36ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31-35ksi。在某些实施例中,极限屈服强度为31.51-34.51ksi。在某些实施例中,容器为瓶。关于图5,在某些实施例中,所述方法进一步包括:对具有缩减直径的容器的所述部位的一段进行扩张330。在某些实施例中,该段的长度至少0.3英寸。在某些实施例中,长度至少0.4英寸。铝板为轧制铝,厚度为0.006-0.030英寸。圆拱部为容器底部处的圆拱部。瓶为刚性容器,所述刚性容器具有比瓶体窄的颈部。拉伸屈服强度定义为0.2%偏移屈服的载荷除以样品的初始横截面积。极限拉伸强度为最大载荷除以初始横截面积。本文提到的合金由2009年2月修订的铝业协会关于变形铝和变形铝合金的国际合金牌号和化学成分的标准进行定义。附图说明图1为铝板部分放大透视图;图2为具有圆拱部的铝瓶的侧视图;图3描述了一个实施例的工艺步骤;图4描述了另一个实施例的工艺步骤;图5描述了再一个实施例的工艺步骤;图6为卷组1-4的UTS示意图;图7为卷组1-4的TYS示意图;图8为卷组1-4的UTS-TYS示意图;图9描绘了相对于UTS-TYS的低废品率卷和高废品率卷。图10描述了废品率的分区分析。具体实施方式根据经验,随着UTS-TYS差的减少(<3.30ksi),瓶罐原料的可成形性(通过精整加工完容器开口后的废品率测量)增加。UTS-TYS差<3.30ksi导致较少的产品报废。在某些实施例中,精整加工包括下面的一种或几种:形成螺纹,扩张,缩窄,卷曲,折边,或形成容器开口以接纳闭合件。通过UTS-TYS<3.30ksi的铝板卷制成的瓶在精整加工后具有较低的废品率。废品由容器缺陷造成,例如出现下面的一种或多种问题:卷曲裂缝,容器破裂,容器解体。其他类型的容器缺陷也会造成废品。样品由精加工后的具有公称宽度-0.50”的标准板制成。试样被定向成使得轧制方向平行于负载方向。一种制造具有降低的UTS-TYS差的瓶原料板的方法为:相对于标准产品目标,降低Ti含量和增加预热均热时间(preheatsoaktime)。在某些实施例中,铝板中的Ti含量为0.0030-0.008wt%。在某些实施例中,铝板经历的预均热时间本文档来自技高网...
具有高可成形性的铝板和所述铝板制成的铝容器

【技术保护点】
一种装置,其特征在于,所述装置包括:铝板,所述铝板包括3XXX或5XXX合金,所述3XXX或5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度为27‑33ksi,并且具有极限拉伸强度;其中,极限拉伸强度减去拉伸屈服强度小于3.30ksi(UTS‑TYS<3.30ksi),并且其中,铝板具有在1080℉的温度下3小时加上在1060℉的温度下30‑40小时的预热均热时间。

【技术特征摘要】
2014.04.30 US 61/986,6921.一种装置,其特征在于,所述装置包括:铝板,所述铝板包括3XXX或5XXX合金,所述3XXX或5XXX合金在纵向测量的拉伸屈服强度...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·N·朗斯D·J·麦克尼什D·G·博伊赛尔G·P·威尔逊G·姆罗辛斯基J·F·卡普斯N·A·加迪阿里S·库姆斯C·R·米勒R·E·迪克
申请(专利权)人:美铝美国公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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