本发明涉及铝合金薄板及其制备方法。具体地，本发明涉及铝合金薄板 及其制备方法，其中，该薄板特别有用于形成拉制和压薄拉深(Ironing)罐体。

铝的饮料罐一般制成两块，其中一块形成罐的侧壁和罐底(这里叫做罐 体)，而第二块则形成罐顶。罐体是用众所周知的现有技术制成。通常，罐体 是通过从铝薄板的圆形坯料形成一个杯子，然后，使该杯通过一系列具有逐 渐减小孔径的模具拉伸和减薄，这个方法称为罐体的“拉制和压薄拉深”。

用于制造罐体的一般铝合金是AA3004，该合金已在“铝协会”注册。 AA 3004合金的物理性能适于拉制和压薄拉深罐体，首先是由于合金的较低 镁(Mg)和锰(Mn)的含量。AA3004令人满意的特性是在于制罐过程中施加于 铝薄板的加工硬化较小。

铝合金薄板最通常是用铸锭方法制造的。在该方法中，首先将铝合金材 料铸成锭，例如具有20到30英寸厚度的锭。然后将该锭加热到高温而均质 化，其温度通常是1075°F到1150°F，均质化较长时间，如6到24小时。然 后将该均质化的锭在一系列道次中热轧，以减少锭的厚度。然后将热轧薄板 冷轧到所需最终尺寸。

尽管广泛使用铸锭法，但是，用连续铸造熔融金属的方法对于制造铝合 金薄板有许多优点。在连续铸造方法中，将熔融金属连续地直接铸成较长的 薄扁锭。然后将该铸扁锭进行热轧和冷轧，以制造最终产品。然而，并不是 所有的合金都能使用连续铸造法而易于铸成适于成形操作、诸如制造拉制和 压薄拉深罐体的铝薄板。

对连续铸造AA3004曾做过尝试，例如在以“连续铸造罐体材料”为名 的文章中，该文章由本申请受让人的雇员McAuliffe在1989年2月27日， 在Las Vegas召开的AIME会议上宣读的。在该文章中公开了制造两批12盎 司、90磅罐(也就是，最低翘曲强度为90p.s.i)的有限试验。一种生产3004 罐材的试验。该文章公布了“以2-3％出耳子范围内的两个试验证实了其 表面和内部质量和结构都足以生产合格质量的罐”。然而，也发现连续铸造 AA 3004合金是不适于通常的高碳酸化饮料、诸如苏打，因为当使用不同于 McAuliffe产品时所用的材料规格(约0.0124″～0.0128″)的现存通用的材料规 格(如0.0112″～0.0118″)，它没有足够的翘曲强度。这是由于制造具有适宜出 耳子水平的连续铸造AA3004合金的后期烘烤性低劣所致。这一点在下面结 合连续铸造AA3004合金的物理特性的实例中将更详细地讨论。

Gyongos等人的美国专利US 4,238,248公开了将AA 3004型合金注入 铸块装置中进行铸造。该合金的镁含量是0.8到1.3％、锰含量为1.0到1.5％ 并至多0.25％的铜。本说明书中所使用的全部百分含量，除非另有所注，都 是指重量百分数。然而，在该专利中并未公布铸造带材加工成用于罐体的薄 板加工方法。

Neufeld等人的美国专利US 4,235,646描述了用于饮料罐体和罐顶的 AA 5017铝合金的连续铸造。该合金含有0.4到1.0％锰，1.3到2.5％镁和 0.05到0.4％铜。然而，也揭示：“铜和铁包含于本合金成分中是由于其不可 避免地存在于消费者废料中。0.05到0.2％铜的存在也增强低出耳子性能并 且增加本合金的强度。”在实施例1～3中，合金的铜含量是0.04％和0.09％。 此外，在方法中还包括急骤退火。在一个实施例中，由Neufeld等人所公开 的薄板料的冷轧后的屈服强度是278Mpa(40.3ksi)和出耳百分率是1.2％。

MeAuliffe等人的美国专利US 4,976,790公开了一种使用块型(block- type)带铸机铸造铝合金的方法。该方法包括的步骤有：连续铸造铝合金带， 然后，将带引入约880°F到1000°F(471℃～538℃)温度的热轧机。将该带热 轧到至少降低70％的厚度，并且将该带在低于650°F(343℃)温度时离开热 轧辊。然后，将带盘卷，以在600°F到800°F(316℃～427℃)下退火，然后 冷轧，退火并进一步冷轧，以便优化45°出耳子和屈服强度之间的平衡。冷 轧后的优选退火温度是695°F到705°F(368℃～374℃)。

Merchant等人的美国专利US 4517034描述了用于连续铸造含有0.1到 0.4％铬的改性AA 3004合金的方法。该薄板的出耳子百分率是3.12％或更 高。

Merchant等人的美国专利US 4,526,625也描述了连续铸造AA3004合 金组成的方法，据说该成分适用于拉制和压薄拉深罐体。该方法包括的步骤 有：连续铸造合金，在950°F～1150°F(510℃～621℃)均质化铸造合金薄板， 冷轧该板，并在350℃～550°F(177～288℃)温度下退火约2～6小时。然 后，将薄板冷轧并再加热，以便在600°F～900°F(316℃～482℃)使晶粒结 构再结晶约1～4小时，然后将该薄板冷轧到最终规格。该薄板的出耳子据 报导是约3％或更高。

Doherty等人的美国专利US 5,192,378公开了一种用于制备成型罐体有 用的铝合金薄板的方法，该铝合金包含1.1～1.7％镁、0.5～1.2％锰和0.3～ 0.6％铜，将铸锭在900°F～1080°F均质化约4小时，热轧，在500°F～700°F 退火，冷轧，然后在750～1050°F退火。罐体材料在最终冷轧后的屈服强度 为40～52ksi。

Hitchler等人的美国专利US 4,111,721公开了连续铸造AA3004型合金 的方法，在最终冷压缩前，将该铸造薄板在至少900°F(482℃)温度下保持约 4到24小时。

欧1专利申请号为93304426.5公开了用于连续铸造铝合金薄板的方法 和装置。该申请公开了将具有0.93％锰、1.09％镁和0.42％铜以及0.48％ Fe的铝合金铸造成带。将该合金热轧二道次，然后，在1000°F(538℃)连续 固溶热处理3秒钟，淬火和冷轧到最终规格。由该薄板所制的罐体其出耳子 为2.8％，拉伸屈服强度是43.6ksi(301Mpa)。在欧洲专利申请号93304426.5 中所公开的发明的一个重要方面是使连续铸造带在热轧后立即进行固溶热处 理而不需中间冷却，接着进行快速淬火。事实上，在其实施例4中具体说明 了，当以通常分批成卷退火循环代替发明的固溶热处理和淬火步骤时，与常 用的连续铸造方法一样，其强度下降；并且为保持所需的出耳子，其冷加工 限于约50％。固溶热处理是不利的，因为所需设备投资高并增加能耗。

目前仍然需要一种生产具有足够强度和成形性性质的铝合金方法以易 于制成拉制和压薄拉深饮料罐，该薄板材应具有优良强度和延伸性，并且所 制得的罐体应具有低的出耳子性能。

要求有一个不需要均热步骤的连续铸造铝合金的方法。有利的连续铸造 方法，其中，热轧后不需对铸带立即进行连续退火和固溶处理(例如，没有中 间冷却)接着立即淬火。有一个适于连续铸造其中晶粒大小足以提供高成形性 的铝合金那将是有利的。要求有一种适于连续铸造的铝合金，其所含镁量保 持低量，以便与市售的连续铸造罐材相比较时达到可相比的亮度，要求适用 于连续铸造的铝合金，它能成形为具有适当成形性、低出耳子性和适当强度 的罐。

按照本发明，提供一种制造铝薄板产品的方法。该方法包括如下步骤。 形成铝合金熔体，该熔体包含约0.7到约1.3重量％的锰、约1.0到约1.5重 量％的镁、约0.3到约0.6重量％的铜、至多0.5重量的硅和约0.3到约0.7 重量％的铁，余量是铝和易于伴随的物质和杂质。在优选实施方案中，该铝 合金熔体包含约1.15到约1.45重量％的镁和更优选是约1.2到约1.4重量％ 的镁、约0.75到约1.2重量％的锰和更优选是约0.8到约1.1重量％的锰、约 0.35到约0.5重量％的铜和优选是约0.38到约0.45重量％的铜、约0.4到约 0.65重量％的铁和更优选是约0.50到约0.60重量％的铁、以及约0.13到约 0.25重量％的硅，余量是铝和易于伴随的物质和杂质。将该合金熔体连续铸 造，以形成铸造带材，将该铸造带材热轧，以减少其厚度并形成热轧带材， 随后可将该热轧带材冷轧而不要任何中间热轧退火步骤；或者将该热轧带材 在热轧后在约700°F到约900°F温度下退火至少约0.5小时，以形成热轧退 火带材。将热轧带材或热轧退火带材冷轧成冷轧带材，其中，将带材的厚度 减至所需中间退火规格，最好每道次压缩约35％到约60％。将冷轧带材退 火，以形成中间冷轧退火带材。将该中间冷轧退火带材再进行冷轧，以减少 带材的厚度并形成铝合金带材。

按照本发明，所提供的铝合金带材含有约0.7到约1.3重量％的锰、约 1.0到约1.5重量％的镁、约0.38到约0.45重量％的铜、约0.50到约0.60重 量％的铁和至多约0.5重量％的硅，余量是铝和易于伴随的物质和杂质。该 铝合金带材最好用连续铸造法制造。优选地该带材具有的最终规格的后期烘 烤屈服强度至少是约37ksi，更好是约38ksi和最好是至少40ksi。该带材的 出耳子优选小于2％和更好是小于1.8％。

按照本发明，提供制造铝薄板的连续制造法。按该方法，热轧和冷轧两 者均能达到较高的尺寸压缩。另外，由于较大的热轧和冷轧压缩是可能的， 所以与普通市售连续铸造罐体原料相比，其热轧和冷轧道次数也可降低。与 市售连续铸造罐体原料相比，按照本发明薄板制造方法需要较高冷加工比率 以制造具有合理物理性能的罐体原料。因此，与市售连续铸造罐体原料相比， 当将板材加工成产品诸如拉制和压薄拉深的罐时，对薄板所施加的加工硬化 量少。

按照本发明，可避免对高温均热(即，均质化)的需要。当进行高温均质 化步骤时，当金属被卷绕时，能导致压接，因此，就不可能打开盘卷。在热 轧后可以避免固溶热处理(例如欧洲专利申请号93304426.5所公开的)。由于 避免了固溶热处理，连续铸造方法就更经济并减少过程控制问题。

按照本发明，可有利地使用大量的再循环铝，例如，可使用75％、优 选是高达95％或更高的废饮料罐(UBC)来制造本发明连续铸造薄板。大量使 用UBC可明显降低与制造铝薄板有关的费用。

按照本发明，所提供的连续铸造合金含有较高的铜(例如：0.3到 0.6％)，令人惊奇地发现：可将铜增加到对出耳子无负影响的程度。在铸锭铸 造方法中，如果铜增加，则最终所得合金的强度太高不能用于制罐。并且， 按照本发明，使用较低镁含量(例如1.0到1.5％)可导致比市售连续铸造罐体 原料有更好的表面光洁度。例如由本发明铝薄板所制的拉制和压薄拉深罐经 受工业洗涤时，其表面腐蚀发生较少，因此，可得到更亮的罐。较少镁含量 也降低加工硬化率。按照本发明，使用比市售连续铸造罐体原料有较高的铁 含量可增加罐体可成形性，认为与低铁含量的连续铸造材料相比，由于增加 的铁改变微结构，导致更细晶粒材料而增加成形性。这些高铁含量的容许范 围也提高可利用的UBC数量。因为铁在消弗废料中是常见的污染物。

附图1是本发明方法一个实施方案的方框图。

按照本发明，提供具有优良强度和成形性的铝薄板，此外，还提供制造 铝薄板的方法。所制得的铝薄板特别适用于制造拉制和压薄拉深物件诸如 罐。所得薄板比按照现有技术加工的可相比薄板在更薄的规格下具有更小出 耳子和更高强度。

本发明优选的铝合金成分包括下列组分：(1)锰：其最低量优选至少约 0.7％锰、更优选至少约0.75％锰和最好至少约0.8％锰；其最高量优选至多 约1.3％锰、更好至多约1.2％锰和最好至多约1.1％锰；(2)镁：最低量优选 至少约1.0％镁、更好至少约1.15％镁和最好至少1.2％镁；其最高量优选 至多1.5％镁、更好至多1.45％镁、最好至多1.4％镁；(3)铜：其最低量优 选至少约0.3％铜、更好至少约0.35％铜、最好至少约0.38％铜；其最高量 优选至多约0.6％铜、更好至多约0.5％铜、最好至多约0.45％铜；(4)铁： 其最低量优选至少约0.3％铁、更好至少约0.4％铁和最好至少约0.5％铁； 其最高量优选至多约0.7％铁、更好至多约0.65％铁和最好至多约0.6％铁； (5)硅：其最低量优选是0％，更好至少约0.13％硅；其最高量优选至多约 0.5％硅，更好至多约0.25％硅。合金成分的余量主要是铝和易于伴随的物 质和杂质。易于伴随的物质和杂质每一种优选限于约0.05重量％，而所有易 于伴随的物质和杂质的总量不超过约0.15％。

尽管不希望受任何理论的制约，但认为，本发明合金成分的铜含量、特 别是与下面所讨论的方法步骤相结合，在同时保持合格的延伸率和出耳子特 性它有利于增加铝合金薄板料的强度。此外，认为与目前市售连续铸造材料 相比，较低镁含量由于表面腐蚀减少而导致本发明合金所制罐具有更光亮的 光洁度。而且，当与具有类似含量的锰、铜和镁并具有较低含量铁的连续铸 造材料相比时，认为，由于较高铁含量导致可成形性增加，因为铁改变微结 构而导致较细的晶粒材料。

按照本发明的一个优选实施方案，使用连续铸造方法以使铝合金熔体形 成铝合金薄板产品。连续铸造方法可使用种种连续铸造机，诸如带式连铸机 或轧辊连铸机。优选地连续铸造方法包括使用将铝合金熔体铸造成薄板的模 铸机(block caster)。该模铸机优选是在美国专利US 3,709,281、3,744,545、 3,747,666、3,759,313和3,774,670所公开的型式，所有这些专利在这里 全部列入作为参考资料。

按照本发明的这个实施方案，制成上述铝合金成分的熔体。本发明合金 成分可部分地由废料诸如工厂废料、罐废料和消弗废料所构成。工厂废料可 包括铝锭的皮屑、轧带的切片和其它在轧制操作中所产生的飞边。罐废料可 包括在制罐期间作为出耳子和磨损所产生的废料。消弗废料可包括由饮料罐 使用者返回的罐。优选的是使所使用的废料达到最大以形成合金熔体，并且， 优选地使用至少约75％和更好使用至少95％的总废料量以形成本发明的合 金成分。

为了使本合金是在优选元素范围内，需要调整熔体。这可通过向熔体加 入元素金属诸如镁或锰；或者加入非合金化铝以稀释过量合金元素而实现。

将金属装入炉中，并加热到约1385°F温度，使金属完全熔化。对合金 进行处理以除去诸如溶解氢和会损害合金铸造的和最终薄板材的质量的非金 属夹杂物。合金也可以过滤，以便进一步从溶体除去非金属夹杂物。

然后，将熔体通过喷嘴并铸入铸型腔内。该喷嘴通常是由耐火材料加工 而成，并且具有从熔体到连铸机的通道，其中通过在喷嘴出口的长狭管头限 制熔融金属。例如可使用具有约10到约25毫米厚和约254毫米到约2160 毫米宽的喷嘴管头。熔体离开管头，并容纳于由多对相对的旋转激冷块形成 的铸型腔内。

当金属在铸型腔内流动时通过将热传给激冷块而冷却并凝固，直到带材 退出铸型腔。在铸型腔的端部，激冷块从铸造带材中分开，并且移动到使激 冷块冷却的冷却器中。当铸造带材通过铸造设备的铸型腔时，其冷却速率是 各种方法和产品参数的函数。这些参数包括要铸材料的成分、带材规格、激 冷块材料、铸型腔的长度、铸造速度以及块冷却系统的效率。

优选的是从块式铸造机出来的铸造带材最好尽可能地薄，以便使随后的 带材加工量减至最小。通常，在所得最小铸带厚度的限制因素是铸造机分配 端头的厚度和宽度。在本发明优选的实施方案中，带材铸成约12.5毫米到约 25.4毫米厚，最好是19毫米厚。

离开铸造机时，使铸造带材在热轧机中进行热轧。热轧机包括一对或多 对相对旋转的、在其间具有间隙的轧辊，当带材通过该间隙时，其厚度被压 缩。最好铸造带材在约850°F到约1050°F温度范围内进入热轧机。按照本发 明方法，热轧机最好以至少约70％和更好以至少约80％的压缩率压缩带材 的厚度。在优选实施方案中，热轧机包括两对热轧辊，并且在热轧机中的压 缩率达到最大。热轧带材最好在约500°F到约750°F温度范围内离开热轧机。 按照本发明，曾发现在热轧辊的每一道次均能产生较高尺寸压缩，因此，热 轧辊对的数目可以减到最少。

将热轧带材任选地退火，以除去任何由热轧操作所引起的残余冷加工和 减少出耳子。优选地在热轧退火步骤中热轧带材，在最低温度至少约700°F 和更好至少约为800°F下进行退火，并且较好在最高温度至多约900°F和 更好是至多约850°F下退火。按照实施方案，退火的优选温度是约825°F。 整个金属带优选是在退火温度下退火至少约0.5小时，更好是约1小时，最 好是约2小时，整个金属带在退火温度的退火时间优选的至多应为约5小时， 更好至多约为4小时。在优选实施方案中，退火时间约为3小时。例如可将 带材卷起，置于退火炉中，在所需退火温度下保持约2小时到约4小时。这 样长的时间保证盘卷带材内部达到所需退火温度并且在该温度下保持优选的 时间段。显然，上述退火时间是对整个金属带在退火温度下保持的时间，而 这些时间并不包括达到退火温度的加热时间和在退火的均化后的冷却时间。 最好使盘卷带材迅速冷却以便可以进行下一步加工，但是并不是为了保持固 溶热处理的结构而快速淬火。

或者，不使热轧带材进行热轧退火步骤。在此另一个的实施方案中，热 轧带材可以冷却，并接着进行冷轧，而无任何中间热处理。显然，不使热轧 带材进行热均化处理；也不使其进行固溶热处理然后再快速淬火。使该热轧 带以最方便的方式冷却。

当热轧退火或热轧带材冷到常温后，在首次冷轧步骤中将其冷轧到中间 尺寸。冷轧到中间尺寸最好包括将薄板在一对或多对旋转冷辊(最好1到3对 冷辊)之间通过的步骤。以通过每对轧辊的每道次以约35％到约60％压缩带 材的厚度，更好是每道次压缩约45％到约55％。全部厚度的总压缩最好是 约45％到约85％。按照本发明方法，曾发现，它与市售连续铸造罐体原料 相比，铝薄板的尺寸在每道次都有相当大的压缩。这样，有可能减少在冷轧 机上所需道次数。

在首次冷轧步骤后，当达到所需中间退火规格时，将板材进行中间冷轧 退火，以减低残余冷加工和降低出耳子。优选地，将板材在最低温度至少约 600°F、更好在最低温度至少约650°F；和优选在最高温度不大于约900°F 和最好是在最高温度不大于约750°F下进行中间冷轧退火。按照实施方案， 优选的退火温度是705°F。优选的最小退火时间至少约0.5小时，更好其最 小退火时间至少约2小时。按照本发明的实施方案，中间冷轧退火步骤可包 括连续退火，优选在约800°F到约1050°F和最好在温度约900°F进行。意想 不到地发现，这些冷轧退火温度导致有利的性能。

在冷轧和中间冷轧退火板冷到常温后，利用最终冷轧步骤使薄板具有最 终性能。优选的最终加工率是在所得极限拉伸强度和出耳子之间平衡的点。 对于特定合金成分来说这一点可通过极限拉伸强度和出耳子值对冷加工百分 率作图而确定。一旦对最终冷轧步骤确定优选的冷加工率，在中间退火阶段 的薄板尺寸，因而对首次冷轧步骤的冷加工率也可以确定，并且热轧规格可 被优化，以减少道次数目。

在优选的实施方案中，以约45％到约80％压缩率将薄板压缩到最终尺 寸，优选是在一个或二个道次中每道次压缩约25％到约65％，更优选的单 道次压缩60％。当将薄板加工成拉制和压薄拉深罐体时，其最终尺寸可以是 例如约0.0096英寸到约0.015英寸。

本发明的重要方面是：按照本发明方法所制造的铝薄板产品能保持足够 的强度和成形性能，同时具有较薄尺寸规格。当将铝薄板产品用于制造拉制 和压薄拉深罐时，这一点是重要的。在制罐工业中的趋势是使用较薄的铝板 原料以制造拉制和压薄拉深罐，从而生产含有较少铝和低成本的罐。然而， 使用较薄尺寸规格的铝薄板原料时，该铝薄板原料仍必须具有如下面详细说 明的所需物理特性。令人惊奇的是发现连续铸造方法，在用于本发明合金时 能制造符合工业标准的铝薄板材料。

按照本发明优选实施方案所制造的铝合金薄板有许多用途，其中包括， 但不限于，制造拉制和压薄拉深罐体。当该铝合金薄板加工成拉制和压薄拉 深罐体时，该铝薄板优选具有的后期烘烤屈服强度至少约为37ksi，更好至 少约为38ksi，以及最好至少约为40ksi。所谓后期烘烤屈服强度是指在约温 度400°F下加热约10分钟后的铝薄板的屈服强度。这个处理是模拟罐体在后 期成型过程中所经历的条件。诸如罐的洗涤和干燥，以及对施加到罐上的薄 膜或涂料的干燥。优选地轧态屈服强度是至少38ksi，更好是至少39ksi，以 及较好不大于约44ksi和更好不大于约43ksi。铝薄板优选具有后期烘烤的极 限拉伸强度至少约为40ksi，更好是至少约41.5ksi，和更好是至少约43ksi。 轧态极限拉伸强度优选至少为41ksi，更好至少为42ksi和最好至少为43ksi， 以及优选不大于46ksi，更好不大于45ksi和最好不大于44.5ksi。

为了制造合格的拉制和压薄拉深罐体，铝合金薄板应具有低的出耳子百 分率。出耳子的通常测量是45°出耳子或45°轧制结构。所谓45°是指在铝薄 板上的位置它相对于轧制方向是45°。45°出耳子的值是由测量杯内突出的 耳子的高度而测定的，减去在出耳子之间的凹处的高度，将其差除以凹处高 度再乘以100，即可换算为百分率。

按照本发明，铝合金薄板优选是具有小于约2％的测试出耳子，更好小 于约1.8％。重要的是，本发明所制造的铝合金薄板产品应该能制造工业上 合格的拉制和压薄拉深罐。因此，当铝合金薄板产品被制成罐体时，出耳子 应该使罐体能在运输设备上运输；并且出耳子应该不这样大，以致妨碍罐体 的合理处理和修整。

另外，铝薄板应具有的延伸率至少约2％，更好至少约3％和最好至少 约4％。而且，从本发明合金所制造的罐体所具最低穹面反向强度(dome reversal strength)在目前商品化的厚度下至少约为88psi，更好至少约为 90psi。

实施例

为说明本发明优点，将许多铝合金加工成薄板。

将AA3004/3104合金和本发明合金比较的四个实施例列于表1

表1 实施例             成分(重量％) 热轧退火   温度 冷轧退火   温度 二次冷加工 Mg  Mn   Cu   Fe 1(比较) 2(比较)   3   4   1.21   1.28   1.22   1.31   0.84   0.96   0.83   0.99   0.22   0.21   0.42   0.41   0.44   0.41   0.35   0.34   825°F   825°F   825°F   825°F   705°F   705°F   705°F   705°F     75％     76％     64％     61％

在每个实施例中，硅含量在0.18到0.22％之间，成分的余量是铝。将 每个合金在块型铸造机中连续铸造并且然后连续热轧。热轧退火和中间冷轧 退火各约为3小时。在热轧退火后，将薄板在一个或多个道次中冷轧；以约 45到70％压缩其厚度。在该冷轧后，将该薄板在所列温度下进行中间冷轧 退火。

然后，将薄板冷轧，从按所列百分率压缩厚度。表2说明所处理薄板的 试验结果。

表2 实施例                      轧态           后期烘烤   UTS   YS   延伸率   出耳子    UTS    YS    延伸率 1(比较)   41.3  39.3   3.2％   2.2％   40.0   35.2     4.8％ 2(比较)   43.2  40.4   3.1％   2.2％   40.7   36.0     4.3％     3   42.4  39.4   3.2％   1.4％   42.3   37.1     5.1％     4   43.1  40.1   3.2％   1.2％   43.3   37.8     5.3％

当薄板处于轧态下分别测量极限拉伸强度(UTS)、屈服强度(YS)，延伸 率和出耳子。然后，在烘烤处理后测量UTS、YS和延伸率，该烘烤处理包 括将合金薄板加热到约400°F，约10分钟％。

比较例1和2说明当其使用连续铸造机加工时，AA3004/3104合金强度 太弱，以致不能用于制罐。为了达到类似的轧态强度，3004/3104合金需要 更大的冷加工，从而，出耳子较高。此外，3004/3104合金在烘烤处理后其 屈服强度大大降低，这导致罐的穹面反向强度低。

实施例3和4说明本发明的合金成分。薄板的屈服强度由于烘烤而降低 得明显较少，因此，能保持用于制罐的适当强度。此外，这些合金薄板保持 低出耳子性能。这些实施例证实：在连续铸造机内加工的AA3004/3104合金 的强度太弱，不适用于罐，特别是碳酸化的罐。然而，当将铜含量按照本发 明增加，则薄板会具有为成形罐所需的足够强度。

为了进一步说明本发明的优点，作了若干实施例来说明增加热处理温度 诸如在现有技术所示的温度的影响。这些实施例示于表III

表III 实施例                  成分     热轧退火     结果   Mg  Mn   Cu   Fe     5  1.28  0.98  0.42  0.35  1000°F、3小时 不能打开盘卷料     6  1.28  0.98  0.42  0.35   950°F、3小时 不能打开盘卷料     7  1.28  0.98  0.42  0.35   925°F、3小时 5卷中有4卷不能打开

如表III所示，在925°F或更高温度下退火导致卷料熔接，该熔接卷料 不能打开而进行下步处理。结果，这样的温度显然不能用于本发明合金薄板。

表IV说明本发明优选实施方案中增加铁含量的影响。

表IV 实施例     成分(重量％)   热轧退火     温度     中间冷轧     退火温度   Mg   Mn   Cu   Fe     8   1.22   0.83   0.42   0.38     825°F     705°F     9   1.31   0.94   0.42   0.36     825°F     705°F     10   1.37   1.12   0.42   0.55     825°F     705°F

在每个实施例中除去已列出的元素外，硅含量在0.18和0.23之间，余 量主要是铝。每种合金在块式铸造机中铸造，然后进行连续热轧。所有热轧 退火时间都是3小时。在热轧退火后，将薄板以在一道次或更多道次中以约 45到70％压缩厚度而进行冷轧。在该冷轧后，将薄板在所示温度下进行中 间冷轧退火3小时，然后再冷轧。

表V表明上述铝合金薄板的试验结果。

表V 实施例   UTS   YS   延伸率   出耳子     结果   (ksi)   (ksi)     ％     ％     8   42.3   37.0     5.0     1.5 用于制作5.5盎司罐是优良的     9   43.2   38.2     4.8     1.6 制作12盎司罐     10   43.2   37.8     5.2     1.7 用于制作12盎司罐是优良的

该极限拉伸强度(UTS)、屈服强度(YS)和延伸率是在烘烤处理后测量 的，该烘烤处理包括将合金加热到约400°F，保持10分钟。

实施例8说明按照本发明的合金和方法可以制备足以制造5.5盎司罐体 的薄板产品。通过增加铜含量和保持适当的冷轧退火温度，制得的薄板对大 量生产5.5盎司罐体是优越的。然而，该薄板对大量生产12盎司罐体还不具 有充分的成形性。尽管薄板具有足够强度并制成12盎司罐体，但当在两条工 业罐线上生产时，有大量工业上不合格的12盎司罐体成了废品。

实施例9类似于实施例8，只是增加镁和锰的量；该薄板对制造5.5盎 司罐体也有用，并曾生产一些合格强度的12盎司罐体。然而，该12盎司罐 体也有大量工业上不合格的废品。

实施例10说明按照本发明通过增加铁含量能克服这个问题。在实施例 10中，薄板材料具有优良的细粒径并在二条工业生产罐线上生产12盎司罐 体并有合格的废品率。

在本发明另一实施例中，通过使用连续中间冷轧退火，可使薄板材料具 有细粒径。在一个实施例中，将具有实施例4所示成分的铝合金薄板在连续 的煤气加热炉中进行中间冷轧退火，其中，该金属暴露于作为峰值温度的约 900°F中。这个处理使薄板具有很细的粒度，该薄板所具有的极限拉伸强度 为45.5ksi并制成满足所需工业强度的12盎司的罐体。

尽管本发明各种实施例业已详细描述，显然，本领域技术人员可对这些 实施例进行修饰和改变。应该清楚地懂得，这种修饰和改变是在本发明精神 和范围之内。