JPH0565583A - ベークハード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材とその製造方法 - Google Patents
ベークハード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材とその製造方法Info
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- JPH0565583A JPH0565583A JP25451191A JP25451191A JPH0565583A JP H0565583 A JPH0565583 A JP H0565583A JP 25451191 A JP25451191 A JP 25451191A JP 25451191 A JP25451191 A JP 25451191A JP H0565583 A JPH0565583 A JP H0565583A
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Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベーキング後の耐力が２８５Ｎ／mm2、成形
性(特に絞り、しごき性)向上のためには、圧延上りの耐
力が２９０Ｎ／mm2レベルであり、耳率が２.５％以下
(通常１.５％)を満たすベークハード性及び成形性に優
れた軽量缶用缶胴材を提供する。 【構成】 Ｓi：０.１５〜０.４０％、Ｆe：０.４５〜
０.６０％、Ｃu：０.１０〜０.２５％を含み、ＭnをＦe
(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜１.７０７％の関係を満たす
量で含み、更にＺn：０.１０〜０.３０％、Ｍg：０.８
〜１.３％を含み、残部が実質的にＡlからなることを特
徴とする軽量缶用缶胴材である。この材料は、上記Ａｌ
合金のホットコイルを、急速加熱炉で５００〜５５０℃
に加熱し、冷間圧延率７０〜９０％で製品板厚まで連続
的に(一気に)冷間圧延することにより得られる。冷間圧
延は、タンデム圧延機にて１パスで行うか、シングル圧
延機にて３〜４パスの連続パスで、かつパス間で端面か
らクーラントにより冷却しつつ行う。
性(特に絞り、しごき性)向上のためには、圧延上りの耐
力が２９０Ｎ／mm2レベルであり、耳率が２.５％以下
(通常１.５％)を満たすベークハード性及び成形性に優
れた軽量缶用缶胴材を提供する。 【構成】 Ｓi：０.１５〜０.４０％、Ｆe：０.４５〜
０.６０％、Ｃu：０.１０〜０.２５％を含み、ＭnをＦe
(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜１.７０７％の関係を満たす
量で含み、更にＺn：０.１０〜０.３０％、Ｍg：０.８
〜１.３％を含み、残部が実質的にＡlからなることを特
徴とする軽量缶用缶胴材である。この材料は、上記Ａｌ
合金のホットコイルを、急速加熱炉で５００〜５５０℃
に加熱し、冷間圧延率７０〜９０％で製品板厚まで連続
的に(一気に)冷間圧延することにより得られる。冷間圧
延は、タンデム圧延機にて１パスで行うか、シングル圧
延機にて３〜４パスの連続パスで、かつパス間で端面か
らクーラントにより冷却しつつ行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウムＤＩ缶胴材
に関し、特に薄肉材料を使用して軽量缶を安定して製造
できる缶胴用アルミニウム合金材とその製造方法に関す
る。
に関し、特に薄肉材料を使用して軽量缶を安定して製造
できる缶胴用アルミニウム合金材とその製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】各種飲
料用等々にはアルミ缶が多用されており、その軽量化の
要請はますます大きくなってきているが、軽量缶を製造
するためには、薄肉材料を使用し缶胴を作る必要があ
る。その場合、製造面からすると、通常材料と同じ加工
プロセスを経て、しかも、出来上がった缶は通常品と同
等以上の缶強度を有することが必要である。
料用等々にはアルミ缶が多用されており、その軽量化の
要請はますます大きくなってきているが、軽量缶を製造
するためには、薄肉材料を使用し缶胴を作る必要があ
る。その場合、製造面からすると、通常材料と同じ加工
プロセスを経て、しかも、出来上がった缶は通常品と同
等以上の缶強度を有することが必要である。
【０００３】軽量缶、例えば板厚が０.２２〜０.３０mm
程度の素材を用いた内容積１２g程度の軽量缶を通常強
度の材料を用いて作ると、耐圧強度や座屈強度が不足す
る問題があることから、高強度材が用いられている。
程度の素材を用いた内容積１２g程度の軽量缶を通常強
度の材料を用いて作ると、耐圧強度や座屈強度が不足す
る問題があることから、高強度材が用いられている。
【０００４】
【表１】 に示すように、通常材料がホットコイル→バッチ焼鈍→
冷延により製造されるのに対し、高強度材(１)はホット
コイル→冷延(圧延率５０％以上)→中間焼鈍(ＣＡＬ)→
冷延(圧延率４０〜６０％)により製造される。また、高
強度材でもホットコイル→中間焼鈍(ＣＡＬ)→冷延によ
り製造されるもの(高強度材２)もある。しかし、このよ
うな高強度材を用いた場合、缶の製造工程での成形性に
問題があった。
冷延により製造されるのに対し、高強度材(１)はホット
コイル→冷延(圧延率５０％以上)→中間焼鈍(ＣＡＬ)→
冷延(圧延率４０〜６０％)により製造される。また、高
強度材でもホットコイル→中間焼鈍(ＣＡＬ)→冷延によ
り製造されるもの(高強度材２)もある。しかし、このよ
うな高強度材を用いた場合、缶の製造工程での成形性に
問題があった。
【０００５】すなわち、これらの従来材(通常材、高強
度材)はいずれも、
度材)はいずれも、
【表１】、
【表２】 に示すとおり、缶の製造工程での成形性及び缶強度の点
から満足し得る材料とは云えず、軽量缶の製造に適した
缶胴用アルミニウム材の開発が望まれているのが現状で
ある。
から満足し得る材料とは云えず、軽量缶の製造に適した
缶胴用アルミニウム材の開発が望まれているのが現状で
ある。
【０００６】本発明は、上述の軽量缶における要請に応
えるべくなされたものであって、缶の製造工程での成形
性及び缶強度に優れた軽量缶用缶胴アルミニウム材、並
びにその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
えるべくなされたものであって、缶の製造工程での成形
性及び缶強度に優れた軽量缶用缶胴アルミニウム材、並
びにその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するため、アルミニウム合金の化学成分及び製造条
件について鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明を完成
したものである。
解決するため、アルミニウム合金の化学成分及び製造条
件について鋭意研究を重ねた結果、ここに本発明を完成
したものである。
【０００８】すなわち、本発明は、Ｓi：０.１５〜０.
４０％、Ｆe：０.４５〜０.６０％、Ｃu：０.１０〜０.
２５％を含み、ＭnをＦe(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜１.
７０７％の関係を満たす量で含み、更にＺn：０.１０〜
０.３０％、Ｍg：０.８〜１.３％を含み、残部が実質的
にＡlからなることを特徴とするベークハード性及び成
形性に優れた軽量缶用缶胴材を要旨とするものである。
４０％、Ｆe：０.４５〜０.６０％、Ｃu：０.１０〜０.
２５％を含み、ＭnをＦe(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜１.
７０７％の関係を満たす量で含み、更にＺn：０.１０〜
０.３０％、Ｍg：０.８〜１.３％を含み、残部が実質的
にＡlからなることを特徴とするベークハード性及び成
形性に優れた軽量缶用缶胴材を要旨とするものである。
【０００９】また、その製造方法は、上記化学成分を有
するアルミニウム合金のホットコイルを、急速加熱炉で
５００〜５５０℃に加熱し、冷間圧延率７０〜９０％で
製品板厚まで連続的に冷間圧延することを特徴とするも
のである。
するアルミニウム合金のホットコイルを、急速加熱炉で
５００〜５５０℃に加熱し、冷間圧延率７０〜９０％で
製品板厚まで連続的に冷間圧延することを特徴とするも
のである。
【００１０】以下に本発明を更に詳述する。
【００１１】
【００１２】素材板厚０.２２０〜０.３００mmで内容積
１２０g程度の軽量缶を安定して製造するためには、ベ
ーキング後の耐力が２８５Ｎ／mm2であり、成形性(特に
絞り、しごき性)向上のためには、圧延上りの耐力が２
９０Ｎ／mm2レベルであり、また耳率は２.５％以下(通
常１.５％)を満たす材料であることが必要である。本発
明によればこれらの要求特性を十分満たすことができる
アルミニウム材が得られる。そのためには、以下に説明
するように、アルミニウム材の化学成分並びに製造条件
を規定したものである。
１２０g程度の軽量缶を安定して製造するためには、ベ
ーキング後の耐力が２８５Ｎ／mm2であり、成形性(特に
絞り、しごき性)向上のためには、圧延上りの耐力が２
９０Ｎ／mm2レベルであり、また耳率は２.５％以下(通
常１.５％)を満たす材料であることが必要である。本発
明によればこれらの要求特性を十分満たすことができる
アルミニウム材が得られる。そのためには、以下に説明
するように、アルミニウム材の化学成分並びに製造条件
を規定したものである。
【００１３】まず、本発明におけるアルミニウム合金の
化学成分の限定理由について説明する。
化学成分の限定理由について説明する。
【００１４】Ｓi：Ｓiはしごき加工性を向上させる効果
があり、０.１５〜０.４０％の添加範囲で有効である。
０.１５％未満ではその効果が得られず、また０.４０％
以上の添加量では余り大きな効果がない。
があり、０.１５〜０.４０％の添加範囲で有効である。
０.１５％未満ではその効果が得られず、また０.４０％
以上の添加量では余り大きな効果がない。
【００１５】Ｆe：Ｆeはしごき加工性の改善及びベーク
ハード性の改善のために添加されるが、０.４５％未
満、０.６０％超えではベークハード性が少ないことか
ら、Ｆe量は０.４５〜０.６０％の範囲とする。
ハード性の改善のために添加されるが、０.４５％未
満、０.６０％超えではベークハード性が少ないことか
ら、Ｆe量は０.４５〜０.６０％の範囲とする。
【００１６】但し、Ｆe(％)＋１.０７×Ｍn(％)が１.７
０７％を超えると粗大金属間化合物が生成し、フランジ
成形性の低下を招くので、Ｆe及びＭn量をＦe(％)＋１.
０７×Ｍn(％)＜１.７０７に規制する必要がある。
０７％を超えると粗大金属間化合物が生成し、フランジ
成形性の低下を招くので、Ｆe及びＭn量をＦe(％)＋１.
０７×Ｍn(％)＜１.７０７に規制する必要がある。
【００１７】Ｚn：Ｚnは０.１０〜０.２５％の範囲で添
加することによりフランジ成形性を改善することができ
る。０.１０％未満ではその効果が少なく、一方、０.２
５％を超えると耐食性の低下を招くので、Ｚn量は０.１
０〜０.２５％の範囲とする。
加することによりフランジ成形性を改善することができ
る。０.１０％未満ではその効果が少なく、一方、０.２
５％を超えると耐食性の低下を招くので、Ｚn量は０.１
０〜０.２５％の範囲とする。
【００１８】Ｍg：Ｍgは強度調整のために０.８〜１.３
％の範囲で添加する。０.８％未満では強度不足とな
り、また１.３％を超えると強度が高くなりすぎ、かえ
って成形性の低下を招くので好ましくない。
％の範囲で添加する。０.８％未満では強度不足とな
り、また１.３％を超えると強度が高くなりすぎ、かえ
って成形性の低下を招くので好ましくない。
【００１９】上記化学成分を有するアルミニウム合金
は、常法によりホットコイルとすればよいが、このホッ
トコイルには所定の条件で中間焼鈍、冷間圧延を行う必
要がある。
は、常法によりホットコイルとすればよいが、このホッ
トコイルには所定の条件で中間焼鈍、冷間圧延を行う必
要がある。
【００２０】（中間焼鈍）ホットコイルには急速加熱に
よる中間焼鈍を施す。ホットコイルを急速加熱する場
合、４３０〜４９９℃×０secではコイルは再結晶する
ものの、固溶度が不十分なため、ベーキング後の強度が
確保できないので、５００℃以上の材料温度が必要であ
る。しかし、５５０℃を越える材料温度になると酸化皮
膜が厚くなり易いこと、結晶粒が粗大化し易いこと等の
問題から、中間焼鈍の加熱条件は、急速加熱炉を用いて
最適な結晶粒及び固溶度が得られる５００〜５５０℃と
する。なお、保持時間は極短時間でよく、通常は０sec
である。
よる中間焼鈍を施す。ホットコイルを急速加熱する場
合、４３０〜４９９℃×０secではコイルは再結晶する
ものの、固溶度が不十分なため、ベーキング後の強度が
確保できないので、５００℃以上の材料温度が必要であ
る。しかし、５５０℃を越える材料温度になると酸化皮
膜が厚くなり易いこと、結晶粒が粗大化し易いこと等の
問題から、中間焼鈍の加熱条件は、急速加熱炉を用いて
最適な結晶粒及び固溶度が得られる５００〜５５０℃と
する。なお、保持時間は極短時間でよく、通常は０sec
である。
【００２１】（冷間圧延）中間焼鈍後は、冷間圧延によ
り製品板厚まで一気に圧延する。冷延率は素材強度、加
工性(ネッキング、フランジング性)から７０〜９０％と
する必要がある。タンデム圧延機、シングル圧延機のい
ずれを用いてもよいが、パス間発熱による回復現象の少
ないタンデム圧延機の方がシングル圧延機よりも好まし
い。タンデム圧延機は２〜３スタンドのものがよい。一
方、シングル圧延機により複数パスで製品板厚まで圧延
する場合には、３〜４パスの連続パスにより一気に製品
厚さまで仕上げ圧延するのがよい。その際、パス間の発
熱、回復現象により圧延上りの強度が高くなることによ
る成形性の悪化を防止するために、パス間で端面からク
ーラントによる冷却を行う等の配慮が好ましい。
り製品板厚まで一気に圧延する。冷延率は素材強度、加
工性(ネッキング、フランジング性)から７０〜９０％と
する必要がある。タンデム圧延機、シングル圧延機のい
ずれを用いてもよいが、パス間発熱による回復現象の少
ないタンデム圧延機の方がシングル圧延機よりも好まし
い。タンデム圧延機は２〜３スタンドのものがよい。一
方、シングル圧延機により複数パスで製品板厚まで圧延
する場合には、３〜４パスの連続パスにより一気に製品
厚さまで仕上げ圧延するのがよい。その際、パス間の発
熱、回復現象により圧延上りの強度が高くなることによ
る成形性の悪化を防止するために、パス間で端面からク
ーラントによる冷却を行う等の配慮が好ましい。
【００２２】次に本発明の実施例を示す。
【００２３】
【実施例１】
【表３】 に示す化学成分のアルミニウム合金のホットコイルを常
法により製造し、同表に示す条件で中間焼鈍(ＣＡＬ又
はバッチ焼鈍)、タンデム圧延機又はシングル圧延機に
よる仕上げ冷延を行い、仕上げ板厚０.３０mmの素材を
得た。これらの素材の強度(圧延上がり強度、２０５℃
×２０minのベーキング後強度)を調べると共に、成形性
及び缶強度を調べた。その結果を表３に併記する。
法により製造し、同表に示す条件で中間焼鈍(ＣＡＬ又
はバッチ焼鈍)、タンデム圧延機又はシングル圧延機に
よる仕上げ冷延を行い、仕上げ板厚０.３０mmの素材を
得た。これらの素材の強度(圧延上がり強度、２０５℃
×２０minのベーキング後強度)を調べると共に、成形性
及び缶強度を調べた。その結果を表３に併記する。
【００２４】なお、缶強度については、図１に示すよう
に、素材をしぼり加工→しごき加工による缶底成形→ト
リミング→ネッキング→フランジングにより缶を作り、
耐圧強度試験、座屈強度試験を行い、缶強度を調べた。
に、素材をしぼり加工→しごき加工による缶底成形→ト
リミング→ネッキング→フランジングにより缶を作り、
耐圧強度試験、座屈強度試験を行い、缶強度を調べた。
【００２５】表３より明らかなように、本発明例は、い
ずれも、圧延上り耐力が２９０Ｎ／mm2以下、ベーキン
グ後耐力が２８０Ｎ／mm2以上であり、成形性並びに缶
強度のいずれも優れている。
ずれも、圧延上り耐力が２９０Ｎ／mm2以下、ベーキン
グ後耐力が２８０Ｎ／mm2以上であり、成形性並びに缶
強度のいずれも優れている。
【００２６】
【実施例２】
【表４】 に示す化学成分のアルミニウム合金のホットコイルを常
法により製造し、同表に示す条件で中間焼鈍(ＣＡＬ又
はバッチ焼鈍)、シングル圧延機による仕上げ冷延を行
い、仕上げ板厚０.３０mmの素材を得た。これらの素材
の強度(圧延上がり強度、２０５℃×２０minのベーキン
グ後強度)を調べると共に、成形性及び缶強度を調べ
た。缶強度については実施例１の場合と同様にして評価
した。その結果を表４に併記する。
法により製造し、同表に示す条件で中間焼鈍(ＣＡＬ又
はバッチ焼鈍)、シングル圧延機による仕上げ冷延を行
い、仕上げ板厚０.３０mmの素材を得た。これらの素材
の強度(圧延上がり強度、２０５℃×２０minのベーキン
グ後強度)を調べると共に、成形性及び缶強度を調べ
た。缶強度については実施例１の場合と同様にして評価
した。その結果を表４に併記する。
【００２７】表４より明らかなように、本発明例は、い
ずれも、圧延上り耐力が２９０Ｎ／mm2以下、ベーキン
グ後耐力が２８０Ｎ／mm2以上であり、成形性並びに缶
強度のいずれも優れている。
ずれも、圧延上り耐力が２９０Ｎ／mm2以下、ベーキン
グ後耐力が２８０Ｎ／mm2以上であり、成形性並びに缶
強度のいずれも優れている。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
成形性及びベークハード性がともに優れているアルミニ
ウム材が得られるので、缶強度の優れた軽量缶を安定し
て製造することができる。
成形性及びベークハード性がともに優れているアルミニ
ウム材が得られるので、缶強度の優れた軽量缶を安定し
て製造することができる。
【図１】缶の製造工程を説明する図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で(以下、同じ)、Ｓi：０.１５〜
０.４０％、Ｆe：０.４５〜０.６０％、Ｃu：０.１０〜
０.２５％を含み、ＭnをＦe(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜
１.７０７％の関係を満たす量で含み、更にＺn：０.１
０〜０.３０％、Ｍg：０.８〜１.３％を含み、残部が実
質的にＡlからなることを特徴とするベークハード性及
び成形性に優れた軽量缶用缶胴材。 - 【請求項２】 Ｓi：０.１５〜０.４０％、Ｆe：０.４
５〜０.６０％、Ｃu：０.１０〜０.２５％を含み、Ｍn
をＦe(％)＋１.０７×Ｍn(％)＜１.７０７％の関係を満
たす量で含み、更にＺn：０.１０〜０.３０％、Ｍg：
０.８〜１.３％を含み、残部が実質的にＡlからなるア
ルミニウム合金のホットコイルを、急速加熱炉で５００
〜５５０℃に加熱し、冷間圧延率７０〜９０％で製品板
厚まで連続的に冷間圧延することを特徴とするベークハ
ード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材の製造方法。 - 【請求項３】 冷間圧延をタンデム圧延機にて１パスで
行う請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 冷間圧延をシングル圧延機にて３〜４パ
スの連続パスで、かつパス間で端面からクーラントによ
り冷却しつつ行う請求項２に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25451191A JPH0565583A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ベークハード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25451191A JPH0565583A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ベークハード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565583A true JPH0565583A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17266068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25451191A Pending JPH0565583A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | ベークハード性及び成形性に優れた軽量缶用缶胴材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0565583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262261A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 缶底成形性に優れた缶胴用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| KR100953799B1 (ko) * | 2005-03-25 | 2010-04-21 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 고온 특성이 우수한 보틀캔용 알루미늄 합금판 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP25451191A patent/JPH0565583A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001262261A (ja) * | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 缶底成形性に優れた缶胴用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| KR100953799B1 (ko) * | 2005-03-25 | 2010-04-21 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 고온 특성이 우수한 보틀캔용 알루미늄 합금판 |
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