用于气溶胶罐的铝合金
专利汇可以提供用于气溶胶罐的铝合金专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及含 铜 和锰的 合金 ,其中Cu和Mn的成分位于以下 坐标系 中多边形ABCD的范围内,该坐标系中,横坐标为Mn含量(wt%),纵坐标为Cu含量(wt%),点A、B、C和D的坐标为A,0.075(横坐标)、0.65(纵坐标);B,0.50(横坐标),0.65(纵坐标);C,0.35(横坐标),0.4(纵坐标);D,0.25(横坐标),0.4(纵坐标),其余为Al和不可避免的杂质。，下面是用于气溶胶罐的铝合金专利的具体信息内容。
1．用于制造气溶胶罐的铝合金，所述气溶胶罐通过冲击挤压所述合 金的棒料或者通过冲击挤压所述棒料然后再进行拉拔制备而成，所述铝 合金含有铜和锰，其中，Cu和Mn的成分位于如下坐标系中确定的多边形 ABCD的范围内，所述坐标系中，横坐标为Mn含量(wt％)，纵坐标代表Cu含量(wt％)，A,B,C,D各点的坐标值确定如下：
横坐标(Mn％) 纵坐标(Cu％)
A 0.075 0.65
B 0.50 0.65
C 0.35 0.4
D 0.25 0.4
余者为Al和不避免的杂质。
2．根据权利要求1的铝合金，其中，Cu和Mn的组成位于由E,F,G,H 各点的坐标值确定的多边形EFGH的范围内：
横坐标(Mn％) 纵坐标(Cu％)
E 0.25 0.6
F 0.45 0.6
G 0.4 0.5
H 0.3 0.5
3．根据权利要求1和2中之一的合金，包含0.005-0.05wt％的Ti, 0.2-0.5wt％的Fe，以及低于0.2wt％的Si。
4．根据权利要求1-3中之任一项的合金的用途，其用于通过冲击 挤压所述合金的棒料来制造气溶胶罐，所述棒料由连铸带材获得。
5．根据权利要求1-3中之任一项的合金的用途，其用于通过冲击 挤压所述合金的棒料并且随后拉拔所获得的毛坯来制造气溶胶罐，所述 棒料由连铸带材加工而成。
6．根据权利要求1-3中之任一项的合金气溶胶罐，其通过冲击挤 压所述合金的棒料加工而成，所述棒材由连铸带材获得。
7．根据权利要求1-3中之任一项的合金气溶胶罐，其通过冲击挤 压所述合金的棒料，然后再进行至少一个拉拔步骤加工而成，所述棒料 由连铸带材获得。
发明领域
技术现状
日本专利申请1-149939/89介绍了含0.05-0.8wt％Cu和0.05- 0.8wt％Mn的铝合金，这些合金适于采用对棒料冲击挤压的方法来制造气 溶胶罐，该罐具有改善的抗点状腐蚀的能力。
根据本领域的技术状况，所述棒料通过先热轧后冷轧的方法由带材 获得。
然后，对冲击挤压而成的罐典型地进行去脂，内表面涂漆和/或外表 面印刷，以及炉内处理，以便烘烤油墨和干燥油漆，最后再制成锥形件， 上述各步骤均可采用公知的方法进行。
存在的问题
本申请人试图发明具有改善的机械性能的铝合金，以便减小气溶胶 罐的壁厚，本申请人也正在寻找以下合金，该合金优选适于采用连铸而 非单单是轧制来制造棒料，而且优选适于制造经冲击挤压和拉拔的罐， 而非仅仅是经冲击挤压的罐。
发明描述
根据本发明的第一个目的，被用于通过冲击挤压铝合金棒料或者通 过冲击挤压所述棒料之后再拉拔来制造气溶胶罐的铝合金含有铜和锰， 其中，Cu和Mn的组成处于在以Mn含量(wt％)为横坐标，Cu含量(wt％)为 纵坐标的坐标系中定义的多边形ABCD的范围内，A,B,C,D各点的坐标值 确定如下：
横坐标(Mn％) 纵坐标(Cu％)
A 0.075 0.65
B 0.50 0.65
C 0.35 0.4
D 0.25 0.4
余者为铝以及不可避免的杂质。
该合金组成特别适合于由连铸获得的带材来制造棒料。
Mn含量的选择尤其应适于减小在对气溶胶罐上的漆和清漆进行退火 时出现的金属软化，本申请人进行的试验已表明，Mn含量低于直线AD所 限定的范围时，会形成晶粒过分粗大的棒料，最终，在加工成最终的气 溶胶锥形罐时，会导致压折的形成。另外，Mn含量低于直线AD所限定的 范围时，也会导致气溶胶罐的机械性能不足，特别是在考虑需要减小气 溶胶罐的壁厚，尤其是降低金属成本时，这一问题更为突出。
特别是，当Mn含量处于0.2-0.4wt％的范围时，已观察到Mn具有强 烈的抗软化作用，从而使机械性能非常显著的增加，当合金还含有Cu时， 这一作用尤其显著；含有Cu的铝合金软化速度极快；可以考虑将0.3％Mn添加至1050铝合金(铝业协会牌号)中可提高强度15MPa，而向含有0.5％Cu的1050铝合金中添加同样量的Mn可使强度增加30MPa，已观察到Cu与 Mn元素间存在强烈的协同效应。
当Mn含量较高(典型地大于0.5％)时，添加更多Mn的效果变化不大， 因为在对气溶胶罐上的漆或清漆进行退火期间，所述合金已几乎不再发 生软化，而且，一般地，Mn添加量超过0.5wt％时只会造成金属组织的劣 化。
至于铜含量，试验已表明，如果Cu含量低于0.65％(直线AB的纵坐 标值)，可以获得较高的耐腐蚀性，但应高于0.4％(直线CD纵坐标值)， 以获得具有高机械强度的最终气溶胶罐，从而使气溶胶罐的壁厚降低。
附图描述
图1是Ox,y平面中的组成示意图，其中，横坐标Ox代表所述Al合 金中的Mn的重量百分比，纵坐标Oy代表所述Al合金中的Cu的重量百 分数。
多边形ABCD界定了根据本发明的铝合金中的Mn和Cu的组成范围。
多边形EFGH界定的是根据本发明的铝合金中Mn和Cu的组成的优选 范围。
图2是一定性说明图，图中左侧部分A说明的是机械性能Rm(纵坐标) 随由相同的原始棒料获得的气溶胶罐的高度H(横坐标)的变化情况，图中 右侧部分B示出的是机械性能Rm(纵坐标)与烘烤漆和油墨的热处理时间 (横坐标)之间的关系。
曲线Ⅰ表示的是冲击挤压方法，而曲线Ⅱ表示的是先进行第一个冲 击挤压步骤FⅡ后再进行第二个拉拔步骤EⅡ的方法。
图3是提供了用于制造带材(3)所需的液态金属(2)的连铸装置“4R” (1)的截面图，所述带材被用来通过模锻制造与其具有大致相同厚度的棒 料(4)。
图4a-4c是根据本发明的优选方法的图示说明，包括将初始棒料 (4)(图4a)加工成挤压毛坯(5)(图4b)以及通过拉拔将该毛坯(5)加工成 其壁厚小于所述毛坯(5)的壁厚(7)的气溶胶罐(6)。
发明详述
优选地，根据本发明的铝合金中的Cu和Mn的组成位于由E,F,G和H 点的坐标值确定的如图1所示的多边形EFGH的范围内(wt％)：
横坐标(Mn％) 纵坐标(Cu％)
E 0.25 0.6
F 0.45 0.6
G 0.4 0.5
H 0.3 0.5
当首先由如图3所示的连铸带材(3)获得棒料(4)，而且，第二步， 采用如4a-4c所示的第一个冲击挤压步骤，之后再进行第二个拉拔步骤， 将所述棒料加工成气溶胶罐时，根据本发明的合金组成尤其具有优越之 处。
图2说明的是该方法在机械性能(Rm)上的优点，也注意到，根据本 发明的合金对热处理的作用(图2中的部分B)以及所述热处理后机械性能 的下降不如标准合金或者非本发明的合金那样敏感。
因此，本发明可以用来获得或者具有更优机械性能并且因此能够承 受更高内压力的气溶胶罐，或者具有较小壁厚，从而节省金属的气溶胶 罐，节省金属无论从哪方面讲都至关重要。
根据本发明的合金可以含有除Cu和Mn之外的元素；0.005～0.05wt％ 的Ti，0.2-0.5wt％的Fe，以及小于0.2wt％的Si。
使用钛的目的是获得晶粒较小的连铸带材(3)。
Fe和Si元素通常是铝中的杂质。确定Fe含量为上述范围的原因在 于：如含量超过0.2wt％，则Fe有助于减小晶粒尺寸，但如其含量超过 0.5％，则Fe具有副作用，因为铁会通过把锰仔获而将锰的作用抵消。
硅仅仅是一种杂质，其含量必须低于0.2wt％，否则会导致锰的溶解 度下降，这尤其会导致较大晶粒的形成。
本发明的第二个目的是使用根据本发明的合金，获得通过冲击挤压 所述合金的棒料(4)制成的气溶胶罐，所述棒料由连铸带材加工而成。
优选地，所述第二个目的涉及使用根据本发明的合金，获得通过冲 击挤压所述合金的棒料(4)以及随后拉拔所获毛坯(5)制成气溶胶罐，所 述棒料由连铸带材加工而成。
如上所述，选用根据本发明的合金对于由连铸带材获得的棒材这种 情况特别适合，而且，当所述棒材采用先冲击挤压再拉拔的方法加工成 气溶胶罐时尤其具有优势。
本发明的第三个目的在于由根据本发明的合金制造的，通过冲击挤 压所述合金的棒材(4)获得的气溶胶罐，所述棒料由连铸带材加工而成。
优选地，所述第三个目的通过使用由根据本发明的合金制造的，采 用冲击挤压所述合金的棒材，之后再进行至少一个拉拔步骤获得的气溶 胶罐来实现，所述棒料由连铸带材加工而成。
示例性实施方案
棒料由不同的铝合金制备而成，由所述各棒料获得相应的挤压并拉 拔而成的罐，所获罐的尺寸如下：
-直径：45mm
-高度：290mm
-壁厚：0.28m
标号 组成(以重量计) 挤压后的机械强度 焙烤涂漆后的机械强度 Fe％ Mn％ Cu％ Si％ Rm (MPa) R0.2 MPa Rm (MPa) R0.2 MPa 1 0.24 0.5 0 0.15 188 175 184 172 2 0.22 0 0 0.16 165 150 148 136 3 0.26 0 0.55 0.12 201 186 180 167 4 0.3 0 0.25 0.14 190 175 168 149 5 0.35 0 0.1 0.18 173 161 157 142 6 0.28 0.3 0 0.12 178 164 172 160 7 0.26 0 0.7 0.13 210 196 188 172 8 0.38 0.5 0.5 0.18 208 194 204 190 9 0.41 0.18 0.54 0.16 207 193 200 187 10 0.35 0.36 0.54 0.17 209 196 206 191 11 0.26 0.35 0.45 0.15 206 194 203 190 12 0.29 0.3 0.45 0.17 204 192 201 190
只有试验9-12符合本发明。
试验8与10的比较结果清楚表明，存在机械性能的上限；将Mn含 量增加至与多边形ABCD范围内的Cu与Mn的组成相对应的数值以上，不 能使机械性能得到改善。
标号 耐腐蚀性 成形(挤压+拉拔) 晶粒尺寸 形成锥形体的能力 1 同A1 1050 300 压折 2 同上 50 无压折 3 同上 30 无压折 4 同上 40 无压折 5 同上 40 无压折 6 同上 220 萌生压折 7 点蚀 30 无压折 8 同A1 1050 300 压折 9 同A1 1050 70 无压折 10 同A1 1050 120 无压折 11 同A1 1050 135 无压折 12 同A1 1050 120 无压折
这些对比试验清楚地展示了根据本发明选择的优点， 因为所述合金 范围能够在对漆和清漆进行烘烤后，使气溶胶罐具有高的机械性能，在 形成锥形件期间无任何压折形成且耐腐蚀性能良好，这与使用除A1以外 的各种元素含量低的铝合金，合金1050(铝业协会使用的标准牌号)的罐 所获结果类似，合金1050在此种应用中作为参照合金。
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