JPH0570904A - 耐軟化性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 - Google Patents

耐軟化性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法

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JPH0570904A
JPH0570904A JP8931791A JP8931791A JPH0570904A JP H0570904 A JPH0570904 A JP H0570904A JP 8931791 A JP8931791 A JP 8931791A JP 8931791 A JP8931791 A JP 8931791A JP H0570904 A JPH0570904 A JP H0570904A
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宏樹 田中
Makoto Tsuchida
信 土田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、コーヒー、ウーロン茶などのレト
ルト飲料用缶用缶蓋に用いるアルミニウム合金板材の製
造方法に関し、特に250〜300℃で防食用塗料など
を塗布乾燥するとき材料が軟化せず、しかも成形性に優
れた硬質板の製造方法である。 【構成】 Mg:3.0〜6.0%、Mn:0.4〜
0.8%あるいはさらにCu:0.05〜0.4%、残
Al、不可避的不純物からなるAl合金鋳塊を、均質化
処理及び熱間圧延を行った後、20%以上の冷間圧延を
した後、200〜250℃で1時間以上の中間熱処理し
た後、50%以上の最終冷間圧延を行いAl−Mn系析
出物を含有させる方法である。 【効果】 Al合金板に防食用塗料などを塗布乾燥する
ときに材料が軟化せず、しかも成形性に優れた硬質板が
低温の熱処理で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コ―ヒ、ウ―ロン茶な
どのレトルト飲料缶用缶蓋に用いるアルミニウム合金板
材の製造方法に関し、特に250〜300℃で防食用塗
料などを塗布乾燥するとき、材料が軟化せず、高強度を
保ち、しかも成形性に優れた硬質板の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】コ―ヒ、ウ―ロン茶などを缶に充填する
際に、缶の殺菌のための加熱、いわゆるレトルト加熱が
必要となっている。また、レトルト飲料缶では、アルミ
ニウム合金を腐食させやすい成分を含むために、缶の内
部には防食効果の高い高分子樹脂の塗装が施されてい
る。高分子樹脂の塗料としては、ビニル系、ビニルオル
ガノゾル系、エポキシアミノ系、エポキシフェノ―ル
系、エポキシアクリル系などがある。
【0003】従来、コ―ヒ、ウ―ロン茶などのレトルト
飲料缶用缶蓋に用いるアルミニウム合金板材の製造方法
は、アルミニウム合金鋳塊を均質化処理した後、熱間圧
延により3〜5mm厚さとし、(1)冷間圧延→中間焼
鈍(300〜450℃)→最終冷間圧延する方法、また
は、(2)熱間圧延で2mm程度の板厚とし、その板厚
で中間焼鈍するか、または熱間圧延のまま最終冷間圧延
を行い、0.4mm以下の硬質板とする方法が提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記レトルト飲料缶の
缶蓋用アルミニウム合金板材は、ロ―ルコ―タ等で高分
子樹脂塗料を塗布し、連続加熱炉で250〜300℃に
加熱し、焼き付け・乾燥させる。このとき上記従来材で
は、軟化してしまい、強度低下をきたし、材料の薄肉化
が達成されないという欠点があった。そこで本発明の目
的は、250〜300℃に加熱しても軟化せず、強度低
下をきたさない缶蓋用アルミニウム合金板材とその製造
方法を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者等は鋭意研究した結果、Mg系アルミニウ
ム合金に微量のMn、またはさらにCuを添加し、従来
行われていた中間焼鈍を低温(再結晶温度以下で行うた
め、本発明では中間熱処理という)で行うことにより、
Al―Mn系の化合物を結晶粒塊内に微細に析出させる
ことにより、塗料焼き付け時の耐軟化性を改善できるこ
とを見出し、本発明を完成した。
【0006】すなわち、本発明の要旨は、Mg:3.0
〜6.0%,Mn0.4〜0.8%を含有し、またはさ
らにCu:0.05〜0.4%を含有するアルミニウム
合金鋳塊を、均質化処理及び熱間圧延を行った後、圧下
量20%以上の冷間圧延を行った後、200〜250℃
で1時間以上の中間熱処理を行った後、50%以上の最
終冷間圧延を行い、結晶粒内にAl−Mn系析出物を含
有させることを特徴とする耐軟化性に優れた成形用アル
ミニウム合金硬質板の製造方法である。
【0007】
【作用】本発明のアルミニウム合金の成分および処理条
件を規定した理由について述べる。Mg:Mgは本発明
における基本的な添加元素であり、強度に寄与する。M
gが3.0%未満では要求される強度が得られない。6
%を越えると熱延時に割れを生じやすくなる。
【0008】Mn:Mnは耐軟化性を向上させるのに不
可欠な添加元素である。その添加量が0.4%未満では
十分な効果が得られない。0.8%を越えると熱間加工
性が低下し、さらに造塊時にAl−Fe−Mn系の粗大
金属間化合物を形成しやすくなり、硬質板の成形性を劣
化させる。
【0009】Cu:CuはMnと共存させた場合、耐軟
化性を向上させる元素であるが、単独では多量に添加す
る必要がある。しかし、本合金系では0.4%を越える
と熱間圧延時割れが発生し好ましくない。また、0.0
5%未満ではその効果が得られない。
【0010】Al−Mn系析出物:結晶粒内にAl−M
n系析出物が微細(0.05μm以下)に析出すると、
材料を変形させたとき転位の移動を抑制し、耐軟化特性
が向上する。しかし、その大きさが0.05μm以上と
なると析出物の数が少なくなり、転位の移動が容易とな
り耐軟化特性が劣化する。
【0011】中間熱処理前の冷間圧延:中間熱処理前に
行う冷間圧延は、Al−Mn系化合物を結晶粒内に均一
微細に析出させる効果がある。しかし、その圧下量が2
0%未満では、Al−Mn系化合物の析出サイトの効果
がなく、微細な化合物が析出しない。
【0012】中間熱処理:Al−Mn系化合物を結晶粒
内に微細に析出させるために低温で熱処理(200〜2
50℃で1時間以上)を行なう。処理温度が200℃未
満では保持時間が長時間必要となり、工業的に不利であ
る。また250℃より高くなると、Al−Mn系化合物
の析出よりも冷間圧延で形成された加工組織の回復の方
がはやく、従ってAl−Mn系化合物の析出サイトが消
減し、結果的に均一微細な析出状態が得られず、十分な
効果が期待できない。
【0013】保持温度が200〜250℃の範囲なら
ば、保持時間は1時間でAl−Mn系化合物の均一微細
な析出が得られる。しかし、24時間以上となってもこ
の効果は変化せず、工業的に不利である。
【0014】最終冷間圧延:缶蓋材として要求される強
度(塗装後の耐力260Mpa以上、伸び10%以上)
を高める効果がある。圧下量が50%以下ではこの効果
はなく、95%を越えると成形性が低下するので好まし
くない。
【0015】なおアルミニウム合金を常法によって造塊
した後、溶質原子の偏析を取除くため、熱延に先立って
均質化処理することが望ましい。この均質化処理は通常
480〜530℃で3〜10時間行われる。熱間圧延は
通常500℃前後に鋳塊を加熱し、再結晶温度以上(>
280℃)で終了する。
【0016】
【実施例】 実施例1 表1に示す組成のアルミニウム合金を通常のDC鋳造法
で造塊し、500℃で6時間の均質化処理した後、48
0℃で熱間圧延を開始し300℃で終了するようにし、
板厚3.0mmの板を得た。その後板厚1mm(圧下量
66.7%)までの冷間圧延を行った後、250℃で1
時間の中間熱処理を行った後、板厚0.3mm(圧下量
70%)までの最終冷間圧延を行った。得られた冷間圧
延材をそのまま、及び300℃に20秒間の加熱(塗料
の焼き付け処理温度の最高温度)と450℃に30秒間
の加熱(完全再結晶温度に加熱、いわゆるO材)を行
い、試験に供した。析出物の形状の調査と、機械的性質
の試験を行った。機械的性質の耐力の値で、次の式によ
り軟化度を計算した。 軟化度=100{(冷間圧延材−300℃加熱材)/
(冷間圧延材−450℃加熱材)}(%) すなわち、軟化度は防食塗料の焼き付け時に材料が軟化
するかどうかを判断する指標となり、加熱温度を300
℃としたのは防食塗料の焼き付け温度の最高温度を採用
し、450℃としたのはこの種材料の完全再結晶温度を
採用した。従って、本発明の場合、軟化度の高い(10
0%)ほど悪く、軟化度の低いほど耐軟化性に優れてい
ることになる。これらの試験結果を表1に示した。
【0017】
【表1】
【0018】本発明材のNo.1〜4は、結晶粒内のほ
とんどの析出物の大きさは0.05μm以下であり、引
張強度(300℃×20秒加熱後の耐力、以下同様)が
270MPa以上、軟化度54.9%以下が得られ、耐
軟化性に優れたものである。しかし、No.5は、Mn
含有量が0.35%と低いため、軟化度が61.3%と
高く耐軟化性に劣るものである。 No.6は、Mg含有量が2.7、Mn含有量が0.3
%と低いため、引張強度が201MPaと低く、また、
軟化度が64.1%と高く耐軟化性に劣るものである。 No.7は、Cu含有量が0.60%と高く、またN
o.8はMgおよびMn含有量が6.3%および0.8
2%と高いため、熱間圧延時に割れが発生したので以降
の試験を中止した。
【0019】実施例2 表1に示すNo.1および3材を通常のDC鋳造法で造
塊し、500℃で6時間の均質化処理した後、480℃
で熱間圧延を開始し、板厚4.0mmとした。その後冷
間圧延、中間熱処理及び最終冷間圧延のそれぞれの条件
を、発明材の場合は表2に示す条件で行い、比較材の場
合は表3に示す条件で行い、実施例1と同様な試験とエ
リクセン試験を行った。それらの結果を表2並びに表3
に示した。なお、表2中のNo.9〜13および表3中
のNo.16〜20が表1におけるNo.1材であり、
表2中のNo.14,15および表3中の21,22が
No.3材を用いたものである。
【0020】
【表2】
【0021】
【0022】
【表3】
【0023】
【0024】発明材のNo.9〜15は、引張強度(3
00℃×20秒加熱後の耐力、以下同様)が260MP
a以上、軟化度55.8%以下が得られ、耐軟化性に優
れもたものである。
【0025】これに対し、比較材のNo.16および1
7は、中間熱処理前の冷間圧延圧下量が10%および1
5%と低いため、軟化度が62.8%および60.1%
と高く耐軟化性に劣るものである。 No.18は、中間熱処理温度が300℃と高く、軟化
度が61.4%と高く耐軟化性に劣るものである。 No.19は、中間熱処理温度が180℃と低く、軟化
度が61.3%と高く耐軟化性に劣るものである。 No.20は、最終冷間圧延圧下量が40%と低く、軟
化度が62.6%と高く耐軟化性に劣るものである。 No.21は中間熱処理前の冷間圧延圧下量を10%と
低くした場合、No.22は中間熱処理温度を400℃
と高くした場合であるが、いずれも上記のものと材料を
変えたものであるが、軟化度が高く耐軟化性に劣るもの
である。
【0026】
【発明の効果】すなわち、本発明によれば、コーヒ、ウ
ーロン茶などのレトルト飲料缶用缶蓋に用いられるアル
ミニウム合金板材の防食用塗料などを塗布乾燥すると
き、材料が軟化せず、しかも成形性に優れた硬質板が、
従来用いられていた中間焼鈍温度を低温の熱処理で行う
ことで得られ、産業上有用な発明である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Mg:3.0〜6.0%,Mn:0.4
    〜0.8%,を含有し、残部Al及び不可避的不純物か
    らなるアルミニウム合金鋳塊を、均質化処理及び熱間圧
    延を行った後、圧下量20%以上の冷間圧延を行った
    後、200〜250℃で1時間以上の中間熱処理を行っ
    た後、50%以上の最終冷間圧延を行い、結晶粒内にA
    l−Mn系析出物を含有させることを特徴とする耐軟化
    性に優れた成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法。
  2. 【請求項2】 Mg:3.0〜6.0%,Mn:0.4
    〜0.8%,Cu:0.05〜0.4%を含有し、残部
    Al及び不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊
    を、均質化処理及び熱間圧延を行った後、圧下量20%
    以上の冷間圧延を行った後、200〜250℃で1時間
    以上の中間熱処理を行った後、50%以上の最終冷間圧
    延を行い、結晶粒内にAl−Mn系析出物を含有させる
    ことを特徴とする耐軟化性に優れた成形用アルミニウム
    合金硬質板の製造方法。
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DE69204092T DE69204092T2 (de) 1991-03-29 1992-03-27 Verfahren zur Herstellung von gehärteten Blechen aus Aluminiumlegierung mit sehr guter thermischer Stabilität.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH036356A (ja) * 1989-06-01 1991-01-11 Furukawa Alum Co Ltd 成形用アルミニウム合金材の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH036356A (ja) * 1989-06-01 1991-01-11 Furukawa Alum Co Ltd 成形用アルミニウム合金材の製造方法

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