本發(fā)明涉及一種鋁合金板材領(lǐng)域，且特別涉及一種鋁合金板材、生產(chǎn)方法及應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前，易開(kāi)蓋用鋁合金板材主要有3104、5052和5182合金，其中3104合金一般用于非碳酸飲料的三片罐底蓋和食品罐蓋；5052合金同樣多用于非碳酸飲料的三片罐面蓋和食品罐蓋；5182合金一般用于碳酸飲料、啤酒、涼茶等有一定內(nèi)壓要求的兩片罐罐蓋。以上易開(kāi)蓋用鋁合金板材的用途分類(lèi)是根據(jù)對(duì)材料耐壓性的要求以及從節(jié)約材料成本的角度出發(fā)的。
此外，常用易開(kāi)蓋材料有5182合金和5052合金，分別用于制造對(duì)耐壓要求較高和對(duì)耐壓要求較低的兩類(lèi)產(chǎn)品。專利201410706293.5、201510969500.0、201510968426.0、201511014399.X公開(kāi)的均為5052或5182合金做罐蓋材的生產(chǎn)方法。冷軋后經(jīng)205℃/20min烘烤，制得的5052H19合金抗拉強(qiáng)度為：270～330MPa，屈服強(qiáng)度為240～300MPa；制得的5182H19抗拉強(qiáng)度為：370～425MPa；屈服強(qiáng)度為320～370MPa。由上可以看出，這兩種合金的強(qiáng)度之間存在空白，則對(duì)于耐壓要求在它們之間的產(chǎn)品，這兩種合金都不適用。因此，需要一種強(qiáng)度在5052合金和5182合金之間的材料，來(lái)填補(bǔ)易開(kāi)蓋耐壓要求的這部分空白。
而且，隨著企業(yè)對(duì)節(jié)約環(huán)保經(jīng)營(yíng)理念的不斷強(qiáng)化，罐蓋料厚度減薄已成趨勢(shì)。對(duì)于耐壓較低的5052合金蓋料，材料進(jìn)一步減薄時(shí)，如何保證耐壓仍然滿足使用要求是必須解決的問(wèn)題，因此，需要新的合金材料，來(lái)滿足5052合金蓋料減薄后的耐壓要求。
此外，與易開(kāi)蓋連接的拉環(huán)普遍采用5182合金，其厚度一般在0.254～0.508mm范圍內(nèi)，基本能滿足不同的拉環(huán)強(qiáng)度、尺寸等要求。專利201210580629.9、201510968349.9公開(kāi)的均為5182合金用做拉環(huán)材的生產(chǎn)方法。但對(duì)于某些對(duì)拉環(huán)厚度、強(qiáng)度同時(shí)有要求，且強(qiáng)度要求相對(duì)較低的產(chǎn)品，5182合金則不適合生產(chǎn)這類(lèi)產(chǎn)品。因此，也需要開(kāi)發(fā)一種新的合金材料，應(yīng)用于這類(lèi)對(duì)強(qiáng)度要求相對(duì)較低的拉環(huán)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金板材，其強(qiáng)度介于5052合金和5182合金之間，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋁合金板材的生產(chǎn)方法，該工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種鋁合金板材的應(yīng)用，采用不同厚度的鋁合金板材，就可制造易拉罐、食品罐等的罐蓋和拉環(huán)，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明提出一種鋁合金板材，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其主要由以下合金元素組成：
Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.03％，其他雜質(zhì)總量≤0.15％，其余為Al。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，鋁合金板材經(jīng)205℃/20min烘烤，其力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度為310～370MPa，屈服強(qiáng)度為270～320MPa，延伸率≥6％。
一種鋁合金板材的生產(chǎn)方法，其包括以下步驟：
將原料依次進(jìn)行熔煉、精煉和鑄造，得到具有特定合金元素組成的鑄錠，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，合金元素包括：Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.03％，其他雜質(zhì)總量≤0.15％，其余為Al；
將鑄錠的膨脹端和澆口端鋸切掉，將鑄錠上下表面及兩側(cè)面進(jìn)行銑面；
將鋸切銑面后的鑄錠進(jìn)行均熱處理；
先使用可逆式粗軋機(jī)將均熱后的鑄錠進(jìn)行21～25道次熱軋，加工成板坯；將板坯剪切料頭后，再使用4機(jī)架熱連軋機(jī)進(jìn)行熱軋，得到熱軋坯料；
將熱軋坯料進(jìn)行至少3道次冷軋，軋至厚度為0.6～0.8mm的半成品，將半成品經(jīng)過(guò)清洗切邊后，再經(jīng)過(guò)2或3道次冷軋，軋至厚度為0.2～0.52mm的成品。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，鑄錠的生產(chǎn)方法具體如下：
將所需中間合金、電解鋁水以及固體回收鋁作為原料，按合金元素組成進(jìn)行配比，并熔煉為鋁液；
將鋁液進(jìn)行精煉，調(diào)整成分、除氣除渣、除堿金屬，得到合金元素組成準(zhǔn)確、熔體純凈的液態(tài)鋁合金；
在液態(tài)鋁合金中點(diǎn)入Ti、B絲，并進(jìn)行鑄造成鑄錠。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，熔煉溫度為720～760℃，精煉溫度為720～750℃，鑄造溫度為685～710℃。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，均熱處理的方法是在480～540℃的溫度條件下，保溫3～6小時(shí)。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，熱軋的總加工率不小于98.5％；熱軋出口溫度為300～350℃；熱軋出口厚度為2.5～3.5mm。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，清洗切邊的方法是：先使用堿液對(duì)半成品表面進(jìn)行脫脂、去污處理后，再使用去離子水進(jìn)行漂洗。
進(jìn)一步地，在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，冷軋的總加工率為84％～95％；冷軋成品軋制速度≥800m/min；冷軋成品出口溫度為80～135℃。
一種上述鋁合金板材的應(yīng)用，當(dāng)鋁合金板材的厚度為0.2～0.27mm，該鋁合金板材用作罐蓋材；當(dāng)鋁合金板材的厚度為0.254～0.52mm，該鋁合金板材用作拉環(huán)材。
本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金板材、生產(chǎn)方法及應(yīng)用的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金板材的合金元素以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括：Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.03％，其他雜質(zhì)總量≤0.15％，其余為Al，該鋁合金板材的強(qiáng)度介于5052合金和5182合金之間，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求；該鋁合金板材的生產(chǎn)方法順次包括特定工藝參數(shù)的熔煉鑄造、鋸切銑面、均勻化、1+4熱連軋、冷軋等工序，工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)；該鋁合金板材的應(yīng)用時(shí)，采用不同厚度的鋁合金板材，就可制造易拉罐、食品罐等的罐蓋和拉環(huán)，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買(mǎi)獲得的常規(guī)產(chǎn)品。
下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金板材、生產(chǎn)方法及應(yīng)用進(jìn)行具體說(shuō)明。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種鋁合金板材，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其主要由以下合金元素組成：Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.03％，其他雜質(zhì)總量≤0.15％，其余為Al。
冷軋后的該鋁合金板材經(jīng)205℃/20min烘烤，其力學(xué)性能為：抗拉強(qiáng)度為310～370MPa，屈服強(qiáng)度為270～320MPa，延伸率≥6％，該鋁合金板材的力學(xué)性能處于相同條件下的5052合金和5182合金的力學(xué)性能之間，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求。
上述鋁合金板材中的合金元素組成及相應(yīng)說(shuō)明如下：
Si≤0.2％。Si為原鋁生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的雜質(zhì)元素，在合金中以Mg2Si和粗大的Al12(FeMn)3Si相存在。若Si含量大于0.2％，一方面形成Mg2Si，降低了Mg在基體中的固溶度，減弱了固溶強(qiáng)化的效果；另一方面形成粗大的Al12(FeMn)3Si，損害合金的成形性，使材料在后續(xù)的制蓋過(guò)程中容易發(fā)生破損開(kāi)裂。
Fe≤0.35％。Fe與Si一樣是原鋁生產(chǎn)過(guò)程中不可避免的雜質(zhì)元素，若Fe含量大于0.35％，會(huì)在合金中形成粗大的Al6(FeMn)或Al12(FeMn)3Si相，粗大的化合物會(huì)割裂基體，損害合金的成形性，使材料在后續(xù)的制蓋過(guò)程中容易發(fā)生破損開(kāi)裂。
Cu≤0.15％。一方面，Cu在涂漆烘烤時(shí)能析出Al2CuMg相，可提高強(qiáng)度，抑制烘烤軟化；但另一方面，若Cu含量大于0.15％，會(huì)使材料強(qiáng)度過(guò)高，在后續(xù)制蓋過(guò)程時(shí)變形困難，并容易在變形大的位置，如鉚釘位置發(fā)生開(kāi)裂問(wèn)題。
Mn＝0.2％～0.5％。Mn具有固溶強(qiáng)化，提高強(qiáng)度的作用，若Mn含量小于0.2％，則起不到強(qiáng)化效果，而Mn含量大于0.5％，會(huì)形成粗大的Al6(FeMn)或Al12(FeMn)3Si相，損害合金的成形性，使材料在后續(xù)的制蓋過(guò)程中容易發(fā)生破損開(kāi)裂。
Mg＝3％～4％。Mg的固溶強(qiáng)化作用，以及冷軋時(shí)形成的大量位錯(cuò)相互作用帶來(lái)的加工硬化作用，是決定合金力學(xué)性能的重要因素，若Mg含量超過(guò)4％或低于3％，將會(huì)使板材的力學(xué)性能不在所要求的范圍內(nèi)，即不能介于5052合金和5182合金的力學(xué)性能之間。
Cr≤0.1％。Cr可以提高材料強(qiáng)度，但Cr含量大于0.1％時(shí)，會(huì)形成粗大化合物，從而降低材料的成形性，使材料在后續(xù)的制蓋過(guò)程中容易發(fā)生破損開(kāi)裂。
Zn≤0.25％。Zn可以與Mg形成MgZn2強(qiáng)化相，但Zn含量超過(guò)0.25％時(shí)，會(huì)使材料強(qiáng)度過(guò)高，成形性降低，在后續(xù)制蓋過(guò)程中容易發(fā)生破損開(kāi)裂。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種上述鋁合金板材的生產(chǎn)方法，其順次包括：熔煉、精煉、鑄造、鋸切、銑面、均勻化、1+4熱連軋、冷軋、清洗切邊、冷軋等工序，該生產(chǎn)方法的具體工藝如下：
S1熔煉鑄造：將原料依次進(jìn)行熔煉、精煉和鑄造，得到具有特定合金元素組成的鑄錠，以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，合金元素包括：Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其他單個(gè)雜質(zhì)≤0.03％，其他雜質(zhì)總量≤0.15％，其余為Al。熔煉鑄造的具體方法為：
S101、將所需的Mn、Cu等中間合金，配合大量電解鋁水以及少量固體回收鋁作為原料，按上述合金元素組成進(jìn)行配比，并熔煉為鋁液，熔煉溫度為720～760℃。
S102、將鋁液進(jìn)行精煉，調(diào)整成分、除氣除渣、除堿金屬，得到合金元素組成準(zhǔn)確、熔體純凈的液態(tài)鋁合金，精煉溫度為720～750℃。
S103、在液態(tài)鋁合金中點(diǎn)入Ti、B絲，并進(jìn)行鑄造成鑄錠，鑄造溫度為685～710℃。
S2鋸切銑面：將鑄錠的膨脹端和澆口端鋸切掉，將鑄錠上下表面及兩側(cè)面進(jìn)行銑面。
這是由于鑄造時(shí)起鑄和收尾階段不穩(wěn)定，為不影響產(chǎn)品質(zhì)量，會(huì)將鑄錠的膨脹端和澆口端鋸切掉。此外，由于鑄造時(shí)鑄錠表面的重熔現(xiàn)象引起鑄錠表層有一層成分偏析層，因此需要將鑄錠上下表面及兩側(cè)面進(jìn)行銑面。
S3均勻化：將鋸切銑面后的鑄錠進(jìn)行均熱處理，在480～540℃的溫度條件下，保溫3～6小時(shí)。
若均熱溫度低于480℃，則無(wú)法消除鑄錠內(nèi)的元素偏析，達(dá)不到均勻化的效果；若均熱溫度高于540℃，則會(huì)產(chǎn)生局部熔融，危害材料表面質(zhì)量及性能；如果保溫時(shí)間低于3小時(shí)，則達(dá)不到均勻化的效果；若保溫時(shí)間超過(guò)6小時(shí)，則粗大化合物會(huì)產(chǎn)生并長(zhǎng)大，且過(guò)長(zhǎng)的保溫時(shí)間也會(huì)增加生產(chǎn)成本。
S41+4熱連軋：先使用可逆式粗軋機(jī)將均熱后的鑄錠進(jìn)行21～25道次熱軋，加工成板坯；將板坯經(jīng)料頭剪切，除掉料頭后，再使用4機(jī)架熱連軋機(jī)進(jìn)行熱軋，得到熱軋坯料。其中，熱軋的總加工率不小于98.5％；熱軋出口溫度(即終軋溫度)為300～350℃；熱軋出口厚度為2.5～3.5mm(對(duì)應(yīng)的熱軋坯料厚度為2.5～3.5mm)。
若熱軋總加工率小于98.5％，則軋制過(guò)程中變形熱量不足，導(dǎo)致軋制過(guò)程中及之后的再結(jié)晶不完全，影響立方織構(gòu)的形成，而導(dǎo)致最終產(chǎn)品制耳率高。熱軋出口厚度為2.5mm～3.5mm是根據(jù)后續(xù)冷軋總加工率的要求和熱軋過(guò)程總加工率的要求決定的，若出口厚度低于2.5mm，則熱軋總加工率大，軋制力大，厚度、板形易出現(xiàn)波動(dòng)，且后續(xù)冷軋過(guò)程加工率低，導(dǎo)致最終產(chǎn)品力學(xué)性能低；若出口厚度高于3.5mm，則后續(xù)冷軋總加工率大，易出現(xiàn)裂邊、板形不良等質(zhì)量問(wèn)題。若熱軋出口溫度低于300℃，則軋制完成后的再結(jié)晶不完全，導(dǎo)致制耳率高和材料各向異性大的問(wèn)題；若出口溫度高于350℃，則容易在軋輥與帶材之間、帶材與帶材之間產(chǎn)生粘傷表面缺陷。
S5冷軋：將厚度為2.5～3.5mm的熱軋坯料進(jìn)行至少3道次冷軋，軋至厚度為0.6～0.8mm的半成品，將半成品經(jīng)過(guò)清洗切邊后，再經(jīng)過(guò)2或3道次冷軋，軋至厚度為0.2～0.52mm的成品。其中，清洗切邊的具體方法是：先使用堿液對(duì)半成品表面進(jìn)行脫脂、去污處理后，再使用去離子水進(jìn)行漂洗；冷軋的總加工率為84％～95％；冷軋成品軋制速度≥800m/min；冷軋成品出口溫度為80～135℃；冷軋使用全油基軋制油作為冷卻潤(rùn)滑液。
半成品的厚度(即冷軋中間厚度)為0.6～0.8mm，該厚度范圍是根據(jù)熱軋來(lái)料厚度、最終成品厚度以及需要軋制的總道次決定的，若中間厚度高于0.8mm，則前三個(gè)道次冷軋的加工率偏小，后三或二道次冷軋的加工率大，這會(huì)導(dǎo)致后續(xù)軋制力大，板形難以控制，易出現(xiàn)裂邊問(wèn)題；若中間厚度小于0.6mm，則前三道次冷軋的加工率大，軋制力超過(guò)軋機(jī)能力，而無(wú)法正常軋制。清洗切邊時(shí)，使用堿液清洗帶材表面軋制油及鋁粉，避免出現(xiàn)表面質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)帶材進(jìn)行切邊，防止后續(xù)軋制過(guò)程中出現(xiàn)裂邊斷帶，或板形不良。冷軋成品軋制速度≥800m/min，若軋制速度低于800m/min，則成品軋制溫度低。冷軋成品出口溫度為80～135℃，若冷軋成品出口溫度低于80℃，則無(wú)低溫回復(fù)作用，材料延展性差，制蓋成形過(guò)程中易破裂；若冷軋成品出口溫度高于135℃，則帶材與帶材之間、帶材與軋輥之間容易出現(xiàn)粘傷表面缺陷。
由上述可知，本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金板材的生產(chǎn)方法，通過(guò)選擇特定的合金元素組成，結(jié)合熱軋、冷軋等工藝控制，使最終得到的鋁合金板材的力學(xué)性能介于5052合金和5182合金的力學(xué)性能之間，滿足客戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)材的特定耐壓要求。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種鋁合金板材的應(yīng)用，鋁合金板材的厚度為0.2～0.52mm，可用作罐蓋材制作罐蓋，還可用作拉環(huán)材制作拉環(huán)，當(dāng)鋁合金板材的厚度為0.2～0.27mm，該鋁合金板材用作罐蓋材；當(dāng)鋁合金板材的厚度為0.254～0.52mm，該鋁合金板材用作拉環(huán)材。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.116％，F(xiàn)e＝0.249％，Cu＝0.063％，Mn＝0.485％，Mg＝3.954％，Cr＝0.01％，Zn＝0.002％，其余為Al。該鋁合金板材采用以下生產(chǎn)方法制得：
熔煉：將所需的Mn、Cu等中間合金，配合大量電解鋁水以及少量固體回收鋁作為原料，按合金元素組成進(jìn)行配比，并于728～733℃熔煉為鋁液。
精煉：將鋁液于736～741℃進(jìn)行精煉，調(diào)整成分、除氣除渣、除堿金屬，得到合金元素組成準(zhǔn)確、熔體純凈的液態(tài)鋁合金。
鑄造：在液態(tài)鋁合金中點(diǎn)入Ti、B絲，并于695～699℃進(jìn)行鑄造，鑄成規(guī)格為620×1750×8650mm的鑄錠。
鋸切銑面：將鑄錠的膨脹端和澆口端鋸切掉，將鑄錠上下表面及兩側(cè)面進(jìn)行銑面。
均勻化：將鋸切銑面后的鑄錠進(jìn)行均熱處理，在480℃的溫度條件下，保溫4小時(shí)。
1+4熱連軋：先使用可逆式粗軋機(jī)軋制21～25道次，將鑄錠加工成板坯；將板坯經(jīng)料頭剪切，除掉料頭后，再使用4機(jī)架熱連軋機(jī)軋制，得到熱軋坯料。其中，熱軋過(guò)程總加工率為99.52％；熱軋出口溫度為325～334℃；熱軋出口厚度為3mm。
冷軋：將熱軋坯料經(jīng)過(guò)三道次冷軋至厚度為0.7mm的半成品，將半成品經(jīng)過(guò)清洗切邊后，再經(jīng)過(guò)三道次冷軋至厚度為0.26mm的成品。其中，冷軋過(guò)程總加工率為91.33％；冷軋成品軋制速度為950～1050m/min；冷軋成品出口溫度為107～113℃。
實(shí)施例2
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.113％，F(xiàn)e＝0.261％，Cu＝0.144％，Mn＝0.416％，Mg＝3.53％，Cr＝0.019％，Zn＝0.005％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.124％，F(xiàn)e＝0.253％，Cu＝0.075％，Mn＝0.367％，Mg＝3.441％，Cr＝0.021％，Zn＝0.003％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
實(shí)施例4
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.101％，F(xiàn)e＝0.263％，Cu＝0.05％，Mn＝0.232％，Mg＝3.127％，Cr＝0.012％，Zn＝0.007％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
比較例1
本比較例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.127％，F(xiàn)e＝0.267％，Cu＝0.076％，Mn＝0.483％，Mg＝4.325％，Cr＝0.022％，Zn＝0.006％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
比較例2
本比較例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.11％，F(xiàn)e＝0.254％，Cu＝0.179％，Mn＝0.487％，Mg＝3.836％，Cr＝0.013％，Zn＝0.005％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
比較例3
本比較例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.119％，F(xiàn)e＝0.258％，Cu＝0.051％，Mn＝0.129％，Mg＝3.078％，Cr＝0.016％，Zn＝0.004％，其余為Al。該鋁合金板材是按照與實(shí)施例1中相同的生產(chǎn)方法制得。
一、不同合金元素組成的鋁合金板材的力學(xué)性能比較：
由于鋁合金板材的力學(xué)性能是影響罐蓋耐壓、拉環(huán)強(qiáng)度的重要因素，而且冷軋后的鋁合金板材在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)在上下表面涂布樹(shù)脂涂層，并進(jìn)行烘烤固化形成穩(wěn)定的樹(shù)脂涂膜，然后再進(jìn)行制蓋或生產(chǎn)拉環(huán)。而由于涂層的成分差異，包括各涂布生產(chǎn)線生產(chǎn)狀況(如速度、膜重、環(huán)境因素等)的差異，涂布生產(chǎn)線的烘烤溫度和時(shí)間不一致。為統(tǒng)一衡量材料力學(xué)性能，采用205℃烘烤20min的處理來(lái)模擬涂布烘烤對(duì)材料的作用。
分別將實(shí)施例1～4中的鋁合金板材(采用本發(fā)明的合金元素組成)與比較例1～3中的鋁合金板材(未采用本發(fā)明的合金元素組成)在205℃下烘烤20min，然后測(cè)量其力學(xué)性能，結(jié)果如表1所示，在表1中，超出本發(fā)明的合金元素組成范圍(Si≤0.2％，F(xiàn)e≤0.35％，Cu≤0.15％，Mn＝0.2％～0.5％，Mg＝3％～4％，Cr≤0.1％，Zn≤0.25％，其余為Al)及特征力學(xué)性能范圍(抗拉強(qiáng)度為310～370MPa，屈服強(qiáng)度為270～320MPa，延伸率≥6％)的數(shù)據(jù)已用下劃線標(biāo)出。
表1實(shí)施例和比較例中的各鋁合金板材的合金元素組成及力學(xué)性能
由表1可以看出：實(shí)施例1～4中的鋁合金板材(采用本發(fā)明的合金元素組成)的力學(xué)性能均在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，而比較例1～3中的鋁合金板材的力學(xué)性能均不在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，原因如下：
比較例1因Mg含量過(guò)高，導(dǎo)致板材烘烤后屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均不滿足本發(fā)明特征要求；比較例2因Cu含量過(guò)高，導(dǎo)致板材烘烤后屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均不滿足本發(fā)明特征要求；比較例3因Mn含量過(guò)低，導(dǎo)致板材烘烤后屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均不滿足本發(fā)明特征要求。
因此，只有鋁合金板材的合金元素組成在本發(fā)明的合金元素組成范圍內(nèi)，對(duì)應(yīng)的鋁合金板材的力學(xué)性能才能在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，才能滿足用戶對(duì)于易開(kāi)蓋或拉環(huán)耐壓的特定要求。
實(shí)施例5
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.084％，F(xiàn)e＝0.205％，Cu＝0.052％，Mn＝0.338％，Mg＝3.796％，Cr＝0.09％，Zn＝0.005％，其余為Al，該鋁合金板材采用以下生產(chǎn)方法制得：
熔煉：將所需的Mn、Cu等中間合金，配合大量電解鋁水以及少量固體回收鋁作為原料，按合金元素組成進(jìn)行配比，并于752～757℃熔煉為鋁液。
精煉：將鋁液于741～745℃進(jìn)行精煉，調(diào)整成分、除氣除渣、除堿金屬，得到合金元素組成準(zhǔn)確、熔體純凈的液態(tài)鋁合金。
鑄造：在液態(tài)鋁合金中點(diǎn)入Ti、B絲，并于704～709℃進(jìn)行鑄造，鑄成規(guī)格為620×1750×8650mm的鑄錠。
鋸切銑面：將鑄錠的膨脹端和澆口端鋸切掉，將鑄錠上下表面及兩側(cè)面進(jìn)行銑面。
均勻化：將鋸切銑面后的鑄錠進(jìn)行均熱處理，在540℃的溫度條件下，保溫3小時(shí)。
1+4熱連軋：先使用可逆式粗軋機(jī)軋制21～25道次，將鑄錠加工成板坯；將板坯經(jīng)料頭剪切，除掉料頭后，再使用4機(jī)架熱連軋機(jī)軋制，得到熱軋坯料。其中，熱軋過(guò)程總加工率為99.4％；熱軋出口溫度為309℃；熱軋出口厚度為3.5mm。
冷軋：將熱軋坯料經(jīng)過(guò)3道次冷軋至厚度為0.8mm的半成品，將半成品經(jīng)過(guò)清洗切邊后，再經(jīng)過(guò)3道次冷軋至厚度為0.52mm的成品。其中，冷軋過(guò)程總加工率為85％；冷軋成品軋制速度為950～1050m/min；冷軋成品出口溫度為86℃。
實(shí)施例6
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，其合金元素組成與實(shí)施例5中的鋁合金板材的合金元素組成相同，且該鋁合金板材的生產(chǎn)方法與實(shí)施例5中的生產(chǎn)方法大致相同，僅有以下工藝參數(shù)不同：本實(shí)施例中，熔煉溫度為725～730℃，精煉溫度為724～730℃，鑄造溫度為688～692℃。均勻溫度為480℃，保溫時(shí)間6小時(shí)。熱軋總加工率為99.6％，熱軋出口溫度346℃，熱軋出口厚度為2.5mm。冷軋中間厚度為0.6mm，冷軋成品厚度為0.2mm，冷軋總加工率為91.2％，冷軋成品出口溫度為101℃。
實(shí)施例7
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，其合金元素組成為：Si＝0.096％，F(xiàn)e＝0.201％，Cu＝0.059％，Mn＝0.343％，Mg＝3.802％，Cr＝0.013％，Zn＝0.007％，其余為Al。
該鋁合金板材的生產(chǎn)方法與實(shí)施例5中的生產(chǎn)方法大致相同，僅有以下工藝參數(shù)不同：本實(shí)施例中，熔煉溫度為736～741℃，精煉溫度為730～735℃，鑄造溫度為698～703℃。均勻溫度為520℃，保溫時(shí)間4小時(shí)。熱軋總加工率為99.5％，熱軋出口溫度323℃，熱軋出口厚度為3mm。冷軋中間厚度為0.7mm，冷軋成品厚度為0.254mm，冷軋總加工率為91.5％，冷軋成品出口溫度為123℃。
實(shí)施例8
本實(shí)施例提供一種鋁合金板材，其合金元素組成與實(shí)施例7中的鋁合金板材的合金元素組成相同，且該鋁合金板材的生產(chǎn)方法與實(shí)施例5中的生產(chǎn)方法大致相同，僅有以下工藝參數(shù)不同：本實(shí)施例中，熔煉溫度為735～741℃，精煉溫度為731～736℃，鑄造溫度為697～701℃。均勻溫度為520℃，保溫時(shí)間4小時(shí)。熱軋總加工率為99.5％，熱軋出口溫度327℃，熱軋出口厚度為3.5mm。冷軋中間厚度為0.72mm，冷軋成品厚度為0.22mm，冷軋總加工率為93.7％，冷軋成品出口溫度為107℃。
比較例4
本比較例提供一種鋁合金板材，其合金元素組成與實(shí)施例5中的鋁合金板材的合金元素組成相同，且該鋁合金板材的生產(chǎn)方法與實(shí)施例5中的生產(chǎn)方法大致相同，僅有以下工藝參數(shù)不同：本比較例中，熔煉溫度為732～738℃，精煉溫度為729～735℃，鑄造溫度為699～704℃。均勻溫度為520℃，保溫時(shí)間4小時(shí)。熱軋總加工率為99.5％，熱軋出口溫度321℃，熱軋出口厚度為2.5mm。冷軋中間厚度為0.8mm，冷軋成品厚度為0.52mm，冷軋總加工率為79.2％，冷軋成品出口溫度為83℃。
比較例5
本比較例提供一種鋁合金板材，其合金元素組成與實(shí)施例7中的鋁合金板材的合金元素組成相同，且該鋁合金板材的生產(chǎn)方法與實(shí)施例5中的生產(chǎn)方法大致相同，僅有以下工藝參數(shù)不同：本比較例中，熔煉溫度為734～741℃，精煉溫度為732～736℃，鑄造溫度為699～703℃。均勻溫度為520℃，保溫時(shí)間4小時(shí)。熱軋總加工率為99.5％，熱軋出口溫度324℃，熱軋出口厚度為3.5mm。冷軋中間厚度為0.72mm，冷軋成品厚度為0.2mm，冷軋總加工率為94.3％，冷軋成品出口溫度為74℃。
二、按照不同工藝參數(shù)制得的鋁合金板材的力學(xué)性能比較：
分別將實(shí)施例5～8中的鋁合金板材(采用本發(fā)明生產(chǎn)方法中的工藝參數(shù)制得)與比較例4～5中的鋁合金板材(未完全采用本發(fā)明實(shí)生產(chǎn)方法中的工藝參數(shù))在205℃下烘烤20min，然后測(cè)量其力學(xué)性能，結(jié)果如表2所示，在表2中，超出本發(fā)明生產(chǎn)方法中的工藝參數(shù)范圍及特征力學(xué)性能范圍(抗拉強(qiáng)度為310～370MPa，屈服強(qiáng)度為270～320MPa，延伸率≥6％)的數(shù)據(jù)已用下劃線標(biāo)出。
表2實(shí)施例和比較例中的各鋁合金板材的工藝參數(shù)及力學(xué)性能
由表2可以看出：實(shí)施例5～8的鋁合金板材(按照本發(fā)明生產(chǎn)方法的工藝參數(shù)值得)，其力學(xué)性能均在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，而比較例4～5中的鋁合金板材的力學(xué)性能均不在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，原因如下：
比較例4因冷軋加工率過(guò)低，導(dǎo)致板材烘烤后屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均不滿足本發(fā)明特征要求；比較例5因冷軋出口溫度過(guò)低，導(dǎo)致板材烘烤后延伸率不滿足本發(fā)明特征要求。
因此，只有按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法(各工藝參數(shù)均嚴(yán)格按照本發(fā)明的工藝參數(shù))，得到的鋁合金板材的力學(xué)性能才能在本發(fā)明的特征力學(xué)性能范圍內(nèi)，才能滿足用戶對(duì)于易開(kāi)蓋或拉環(huán)耐壓的特定要求。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的鋁合金板材的強(qiáng)度介于5052合金和5182合金之間，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求；該鋁合金板材的生產(chǎn)方法的工藝簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)；該鋁合金板材的應(yīng)用時(shí)，采用不同厚度的鋁合金板材，就可制造易拉罐、食品罐等的罐蓋和拉環(huán)，可滿足用戶對(duì)易開(kāi)蓋或拉環(huán)的特定耐壓要求。
以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。