Study of the influence of chemical elements and production technology parameters on aluminium sheets properties designed for bottle closures drawing process

• Autorzy: Rutecki Paweł , Muzykiewicz Wacław , Sulewski Leszek

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2021.2-3.1

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu pierwiastków stopowych oraz parametrów technologii produkcji na własności blachy do tłoczenia zakrętek aluminiowych

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Blachy ze stopów aluminium do produkcji zakrętek muszą charakteryzować się wysoką podatnością do głębokiego tłoczenia i wysoką jednorodnością własności, zapewniającą bezproblemowy przebieg procesu tłoczenia z powtarzalną, zaplanowaną wielkością odpadu technologicznego. Materiał na zakrętki powinien posiadać stabilny w wąskim zakresie poziom własności mechanicznych, a także wysoką odporność termiczną w procesie cieplnego utrwalania lakieru. W pracy przedstawiono wyniki badań, wykonanych na nowatorskim stopie aluminium, który zaprojektowany został na bazie pełnego recyklingu poamortyzacyjnych oraz poprodukcyjnych złomów aluminiowych. Blachy walcowano na zimno na grubość finalną 0,225 mm z grubości początkowej wsadu po walcowaniu na gorąco 4,5 mm (z wykorzystaniem obróbki cieplnej międzyoperacyjnej), a następnie poddano procesowi termicznej obróbki, symulującej proces utwardzania lakieru. Na podstawie badań własności mechanicznych, obserwacji struktury materiału oraz badań technologicznych blach określono wpływ zawartości pierwiastków stopowych (wprowadzonych do stopu w procesie wtórnego przetopu) na własności blach przeznaczonych do tłoczenia zakrętek. Wykazano, że wprowadzenie do metalu dodatkowych pierwiastków stopowych drogą wtórnego przetwórstwa powoduje zwiększenie udziału mechanizmów umocnienia (rozdrobnienie ziarna, umocnienie roztworowe, umocnienie odkształceniowe), co przekłada się na wzrost własności wytrzymałościowych blach do głębokiego tłoczenia, bez obniżenia ich własności plastycznych.

EN

Aluminium sheets designed for bottle closure production must be characterized with enhanced drawability and highly homogeneous properties ensuring problem-free production process with stable technological scrap level. Closure-stock material shall be produced in very narrow set of mechanical properties and should be characterized with thermal resistance in paint hardening process. This work presents results of study carried out on innovative aluminium alloy produced on the basis of post-consumed and post-produced scrap recycling. Hot-rolled strips with entry thickness 4.5 mm were rolled down to final thickness 0.225 mm in cold rolling and intermediate annealing process. Then cold-rolled sheets were undergone thermal process as simulation of paint hardening cycle. On the basis of mechanical properties, microstructure and technological tests results, influence of additional chemical elements added to aluminium alloys in secondary remelting process on properties of sheets designed for caps deep drawing process was determined. It was stated that additional chemical elements added to aluminium alloys in secondary remelting process increases hardening mechanism (grain size refining, solid solution strengthening, strain hardening) that reflects on higher sheets strength without any negative effects on formability and drawability.

Słowa kluczowe

PL

stopy aluminium; blachy; tłoczenie; zakrętka

EN

aluminium alloys; sheet metal; deep drawing; bottle closures

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 42, nr 2-3
• Strony: 16--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rutecki Paweł

• Granges Konin SA, ul. Hutnicza 1,62-510 Konin

• https://orcid.org/0000-0002-1371-2782+

autor

Muzykiewicz Wacław

• Wydział Metali Nieżelaznych, Akademia Górniczo-Hutnicza, al. Adama Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Sulewski Leszek

• Guala Closures DGS Poland SA, al. Kazimierza Wielkiego 6,87-806 Włocławek

Bibliografia

• 1. Praca zbiorowa: Aluminium. Poradnik. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa (1967).
• 2. Korbel A., Dobrzański F., Richert M.: Strain hardening of alumilium at high strains. Acta Mettal. 31 (2) (1983) 293-298,
• 3. Zaidi M.A., Sheppard T: Mechanizmy rekrystalizacji w technicznych stopach AI-2Mg. Metal Science 17 (5) (1983).
• 4. Liu Y.L., Kang S.B.; Wpływ Mn na mikrostrukturę i krystalizacją stopów Al-Mg. Materials Science and Technology 12 (1) (1996).
• 5. Muzykiewicz W., Rękas A., Kosmalski G.; Badania walidacyjne blachy w gatunku 6082 w stanie „0” pod kątem jej zastosowań do procesów tłoczenia. Rudy Metale 51 (7) (2006) 422-427
• 6. PN-EN 573-3. Aluminium und Aluminiumlegierungen Chemische Zu-sammensetzung und Form von Halbzeug (1994).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).