JPH0633204A - 包装用アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents

包装用アルミニウム合金板の製造方法

Info

Publication number
JPH0633204A
JPH0633204A JP21327892A JP21327892A JPH0633204A JP H0633204 A JPH0633204 A JP H0633204A JP 21327892 A JP21327892 A JP 21327892A JP 21327892 A JP21327892 A JP 21327892A JP H0633204 A JPH0633204 A JP H0633204A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
hot rolling
heating
immediately
aluminum alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21327892A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Koyama
克己 小山
Takahiro Fujii
貴浩 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Aluminum Co Ltd filed Critical Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority to JP21327892A priority Critical patent/JPH0633204A/ja
Publication of JPH0633204A publication Critical patent/JPH0633204A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 飲料缶の胴体あるいは蓋等の高い強度と成形
性を要求される用途に用いられる包装用アルミニウム合
金板の製造方法を提供する。 【構成】 Mn0.5〜1.5%(重量%以下同じ)、
Mg0.5〜3.5%、Cu0.05〜0.5%、Si
0.05〜0.5%、Fe0.2〜0.7%を含み、残
部Alと不可避的不純物とからなるAl合金鋳塊に58
0℃以上融点以下の温度で3時間以上の均質化処理を施
し、直ちにあるいは一旦冷却を施した後に450℃以上
550℃未満の温度で1時間以上保持し、450℃以上
の温度にて熱間圧延を開始し、30分以内に終了温度3
50℃以下で熱間圧延を完了させ、必要に応じて冷間圧
延を施した後に400〜600℃の温度に100℃/分
以上の加熱速度で加熱し、加熱後直ちにまたは30秒以
内保持した後に10℃/分以上の冷却速度で200℃以
下に冷却し、20%以上の冷間圧延を行うことを特徴と
する包装用アルミニウム合金板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は包装用アルミニウム合金
板の製造方法に関するものであり、特に飲料缶の胴体あ
るいは蓋等の高い強度と成形性を必要とする用途に用い
る包装用アルミニウム合金板の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術とその課題】アルミニウム製ビール缶ある
いは一般飲料缶の胴材としてこれまでAA3004合金
が使用されている。一方缶の蓋材としてはAA5052
あるいは5182合金を一般に使用している。AA30
04合金は本来高い加工度の冷間圧延によりある程度成
形性に優れかつ胴材として必要な強度を確保している。
さらにコストダウンを目的として材料の薄肉化が進み、
これに対応して胴材に要求される強度が上がって来た。
強度向上のために特開昭52−105509号公報のよ
うなMg2 Siの析出を利用したもの、あるいは特開昭
57−120648号公報のようなAl−Cu−Mg系
の析出物により析出硬化を付与したアルミニウム合金板
の製造方法が公知である。一方コストダウンの方法とし
て成形工程での不具合を低減することにより生産性の向
上を図ることも大きな課題となっている。また資源のリ
サイクルが社会的に大きな関心を集めており、リサイク
ルに必要なコストの低減も課題となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は合金内の各添
加元素が強度および成形性に及ぼす影響について詳しく
検討することにより、これら添加元素の役割が最も効率
的に作用する製造工程を見いだし、これまでの必要以上
に多い添加量から生じるデメリットを解消することを目
的とした。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明者らは鋭意検討の結果、Mn0.5〜1.5
%、Mg0.5〜3.5%、Cu0.05〜0.5%、
Si0.05〜0.5%、Fe0.2〜0.7%含み残
部Alと不可避的不純物とからなるAl合金鋳塊に58
0℃以上融点以下の温度で3時間以上の均質化処理を施
し、直ちにあるいは一旦冷却を施した後に450℃以上
550℃未満の温度で1時間以上保持し、450℃以上
の温度にて熱間圧延を開始し、30分以内に終了温度3
50℃以下で熱間圧延を完了させ、必要に応じて冷間圧
延を施した後に400〜600℃の温度に100℃/分
以上の加熱速度で加熱し、加熱後直ちに、または30秒
以内保持した後に10℃/分以上の冷却速度で200℃
以下に冷却し、20%以上の冷間圧延を行うことを特徴
とする包装用アルミニウム合金板の製造方法の発明に至
ったものである。
【0005】
【作用】まず本発明の合金組成について説明する。Mn
はFeおよびSiとともに金属間化合物を形成し、しご
き加工時のダイスへの焼き付きを防止するために必要な
元素である。この時Mn系の金属間化合物中にSiを含
有させることによりさらに焼き付き防止効果が向上す
る。一方固溶状態のMnは強度向上に寄与するが過剰に
固溶している場合には均質化処理後の熱延や熱処理によ
り微細な析出物を生じ、中間焼鈍時の再結晶を抑制し、
耳率を大きくする。0.5%未満では最適な製造条件で
製造しても焼き付き防止の作用が不足し、長時間におよ
ぶ成形には不向きとなる。また1.5%を超えると通常
の鋳造条件では巨大な化合物を形成し易くなり、後述す
る成形時の亀裂発生の起点となる大きな第2相となる可
能性が高い。FeはMn同様に焼き付き防止効果があ
る。0.2%未満の添加では焼き付き防止効果が期待さ
れず、また高価な純度の高いアルミニウム原料を必要と
するために工業上意味をなさない。一方、0.7%を超
える添加ではMn元素と同様、巨大化合物の形成をもた
らす。ここで鋳造時の冷却速度が著しく速い連続鋳造法
等を行う場合には上記化合物の大きさを小さく抑えるこ
とが可能になるためMn、Feの添加量をさらに2倍ま
で多くすることができる。MgはCuと同様、主に固溶
することにより本発明合金の強度を向上させる重要な元
素である。また溶体化処理および焼き入れにより過飽和
の固溶状態とすることにより缶成形後の塗装焼き付けに
おける200℃前後の熱処理時にMg2 SiあるいはA
l−Mg−Cu系析出物を形成し、強度向上が付加され
る。Mg添加量が0.5%未満では必要な強度を維持で
きず、3.5%を超えるとスコーリングが発生し、事実
上DI加工が不可能となる。凝固速度の速い特別な鋳造
方法を用いることにより、耐焼き付き性の高いMn系の
析出物の密度を上げることで、さらにMg添加量を4.
5%まで増すことは可能である。CuはMgと同様の効
果が期待できる。そして0.05%未満では強度の向上
効果が期待できず、0.5%を超えると成形性を害する
とともに耐食性の点においても問題を生じる。Siはそ
れ自体の固溶硬化性は低いが熱処理の初期段階において
形成される微細化合物が他の元素の析出物の核生成の場
所となることによって他の元素の析出を促進する。その
ためSi添加はFe、Mnの固溶量を下げるとともに析
出硬化をもたらすAl−Mg−Cu系化合物(S相)の
析出を促進する。またさらに多いSiの添加によりさら
に微細なAl−Cu−Mg−Si系化合物(Al5 Cu
2 Mg8 Si6 のQ相の準安定相)を新たに生じる。こ
れら析出物は強度の向上に有効であるがQ相の化合物は
S相と比較してより微細であり、成形性を著しく低下さ
せる。そのためQ相は成形前に生じていないことが必要
である。Si添加量は0.05%未満では焼き付け塗装
後の強度の増加が望めず、0.5%より多いとQ相の析
出を抑止しきれず成形性を害する。
【0006】次に本発明の製造方法について説明する。
均質化処理は晶出物を球状化させるとともに強度増加に
作用するMgやCuを固溶状態とし、逆に強制固溶した
MnやFeを析出させるために必要な工程である。この
ため温度が580℃よりも低いか、あるいは処理時間が
3時間より短いと十分に晶出物の球状化が行えず、成形
性あるいは耳率を悪化させる。引き続いて行う450℃
以上550℃未満の温度での熱処理はMnやFeの固溶
量をさらに低下させるとともに球状化した晶出物をSi
が含有された化合物に相変化させる。このため450℃
未満では反応が遅く、時間が掛かりすぎて実用的ではな
い。また550℃以上では相変化する割合が少なく、M
n、Fe固溶量を十分下げることができない。上記反応
はSi添加量が増すほど促進されるが1時間未満では十
分な効果は期待できない。450℃未満かつ350℃以
上の温度における保持、あるいは加工時には固溶強化あ
るいは塗装焼き付け処理工程に見られる析出硬化に寄与
するMg、CuおよびSiの固溶度の低下が生じる。し
たがってこれら温度域をなるべく短時間で処理すること
が強度を向上するためには重要となる。熱延時間が30
分を超えると顕著に強度の低下が生じるようになる。材
料の強度は最終の冷間圧延率を変更することにより調整
することができる。そのため必要により急速加熱による
熱処理前に冷間圧延を施すことができる。ここで耳率の
観点から言うと熱延後に冷間圧延を行わない、あるいは
冷間圧延を行う場合には75%以上の高い圧延率とする
ことが望ましい。中間の焼鈍における加熱は耳率の悪化
あるいは強度の低下を避けるために100℃/分以上の
加熱速度が必要となる。ここで本焼鈍は強度の向上に寄
与するMg、Cu、Siを固溶状態とするための処理で
あり、400℃未満では固溶量が十分でなく、600℃
を超える、あるいは保持時間が30秒以上となると結晶
粒の粗大化が生じ、加工性が劣化する。ここで得られた
固溶量を室温においても維持するために冷却途中におけ
る析出を極力押さえることが必要である。したがって冷
却速度10℃/分未満の場合あるいは200℃を超える
温度で保持すると強度の低下あるいはQ相の析出により
加工性が劣化する。最終の冷間圧延は強度を向上させる
働きとともに多段の加工が施される場合の後半の加工性
を向上させる。この効果を得るためには20%以上の冷
間圧延を必要とする。圧延後必要に応じて再結晶温度以
下での焼鈍を施すことが可能である。特に成形性の阻害
因子であるQ相の析出を抑えるために急速加熱装置を用
いた短時間の回復処理は後工程における加工性を害する
ことなく初期工程における加工性を向上させる効果があ
る。
【0007】
【実施例】次に本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。表1に示す合金組成の500mm厚の水冷鋳造鋳塊を
用いて表2に示す製造実験を行った。すなわち、各温
度、時間で均質化処理および析出処理を行い、各条件の
熱間圧延の後、80%の加工度の冷間圧延を施した。加
熱速度2700℃/分で480℃で10秒の中間焼鈍を
行い1000℃/分の冷却速度で170℃以下に冷却し
た。その後60%の冷間圧延により0.3mmの板材とし
た後、220℃で10秒の熱処理を施した。これら供試
材に対して以下の組織観察、機械的性能試験および各種
成形における割れ発生率を測定した。包装用材料は塗装
を施すために焼き付け処理(ベーキング処理)後の材料
の耐力値が特に問題となる。そこで試料の機械的性能と
してはベーキング処理に対応する205℃で10分間の
熱処理後の耐力値を測定した。耳率測定は33mmφのパ
ンチを用いて絞り比1.7にて絞ったカップについて測
定した。また成形性評価においては、深絞り性は33mm
φのパンチで限界絞り比(LDR)を測定することによ
り評価した。評価基準はLDRが2.0以上:優れる、
1.85以上2.0未満:普通、1.65以上1.85
未満:若干劣る、1.65未満:割れ多発とした。しご
き加工性はDI加工により板厚減少率を64%と一定に
した(最終板厚108μm)条件にて内容量が350ml
の標準的な缶を1000缶連続成形し、この時の割れ発
生缶数により評価した。評価基準は割れ無し:優れる、
1〜4缶割れ:普通、5〜9缶割れ:若干劣る、10缶
以上割れ:割れ多発とした。張り出し性はエリクセン試
験機により張り出し高さにより評価した。評価基準は張
り出し高さが5.5mm以上:優れる、5mm以上5.5mm
未満:普通、4.5mm以上5mm未満:若干劣る、4.5
mm未満:割れ多発とした。リベット成形性は1000個
の缶蓋成形を行い、リベット部における割れの発生数に
より評価した。評価基準は割れ無し:優れる、1〜4個
割れ:普通、5〜9個割れ:若干劣る、10個以上割
れ:割れ多発とした。表3にはこれら供試材の耐力値、
耳率、および成形性試験結果を示す。
【0008】
【表1】
【0009】
【表2】
【0010】
【表3】
【0011】表3から明らかなように本発明品No.1〜
3は従来品No.7に比較して強度が高く、耳率が低いと
ともに成形性に優れている。これに対し合金組成、製造
条件のいずれかが本発明の範囲を外れる比較品No.4〜
6は成形性が劣ることが判る。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように本発明製造方法により
得られた包装用アルミニウム合金板は高い機械的強度と
ともに成形性に優れる。そのため本材料を使用すること
により成形体の重量の低減や生産性が向上するととも
に、最近の厳しい成形条件、コストの低減の要請に対応
することが可能となるもので工業上顕著な効果を奏す
る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Mn0.5〜1.5%(重量%以下同
    じ)、Mg0.5〜3.5%、Cu0.05〜0.5
    %、Si0.05〜0.5%、Fe0.2〜0.7%を
    含み残部Alと不可避的不純物とからなる合金鋳塊に5
    80℃以上融点以下の温度で3時間以上の均質化処理を
    施し、直ちに450℃以上550℃未満の温度で1時間
    以上保持し、450℃以上の温度にて熱間圧延を開始
    し、30分以内に終了温度350℃以下で熱間圧延を完
    了させ、400〜600℃の温度に100℃/分以上の
    加熱速度で加熱し、加熱後直ちに、または30秒以内保
    持した後に10℃/分以上の冷却速度で200℃以下に
    冷却し、20%以上の冷間圧延を行うことを特徴とする
    包装用アルミニウム合金板の製造方法。
  2. 【請求項2】 Mn0.5〜1.5%、Mg0.5〜
    3.5%、Cu0.05〜0.5%、Si0.05〜
    0.5%、Fe0.2〜0.7%を含み、残部Alと不
    可避的不純物とからなるAl合金鋳塊に580℃以上融
    点以下の温度で3時間以上の均質化処理を施し、直ちに
    450℃以上550℃未満の温度で1時間以上保持し、
    450℃以上の温度にて熱間圧延を開始し、30分以内
    に終了温度350℃以下で熱間圧延を完了させ、冷間圧
    延を施した後に400〜600℃の温度に100℃/分
    以上の加熱速度で加熱し、加熱後直ちに、または30秒
    以内保持した後に10℃/分以上の冷却速度で200℃
    以下に冷却し、20%以上の冷間圧延を行うことを特徴
    とする包装用アルミニウム合金板の製造方法。
  3. 【請求項3】 Mn0.5〜1.5%、Mg0.5〜
    3.5%、Cu0.05〜0.5%、Si0.05〜
    0.5%、Fe0.2〜0.7%を含み、残部Alと不
    可避的不純物とからなるAl合金鋳塊に580℃以上融
    点以下の温度で3時間以上の均質化処理を施し、一旦冷
    却を施した後に450℃以上550℃未満の温度で1時
    間以上保持し、450℃以上の温度にて熱間圧延を開始
    し、30分以内に終了温度350℃以下で熱間圧延を完
    了させ、400〜600℃の温度に100℃/分以上の
    加熱速度で加熱し、加熱後直ちにまたは30秒以内保持
    した後に10℃/分以上の冷却速度で200℃以下に冷
    却し、20%以上の冷間圧延を行うことを特徴とする包
    装用アルミニウム合金板の製造方法。
  4. 【請求項4】 Mn0.5〜1.5%、Mg0.5〜
    3.5%、Cu0.05〜0.5%、Si0.05〜
    0.5%、Fe0.2〜0.7%を含み残部Alと不可
    避的不純物とからなるAl合金鋳塊に580℃以上融点
    以下の温度で3時間以上の均質化処理を施し、一旦冷却
    を施した後に450℃以上550℃未満の温度で1時間
    以上保持し、450℃以上の温度にて熱間圧延を開始
    し、30分以内に終了温度350℃以下で熱間圧延を完
    了させ、冷間圧延を施した後に400〜600℃の温度
    に100℃/分以上の加熱速度で加熱し、加熱後直ち
    に、または30秒以内保持した後に10℃/分以上の冷
    却速度で200℃以下に冷却し、20%以上の冷間圧延
    を行うことを特徴とする包装用アルミニウム合金板の製
    造方法。
JP21327892A 1992-07-17 1992-07-17 包装用アルミニウム合金板の製造方法 Pending JPH0633204A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21327892A JPH0633204A (ja) 1992-07-17 1992-07-17 包装用アルミニウム合金板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21327892A JPH0633204A (ja) 1992-07-17 1992-07-17 包装用アルミニウム合金板の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0633204A true JPH0633204A (ja) 1994-02-08

Family

ID=16636464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21327892A Pending JPH0633204A (ja) 1992-07-17 1992-07-17 包装用アルミニウム合金板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0633204A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024219393A1 (ja) * 2023-04-17 2024-10-24 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024219393A1 (ja) * 2023-04-17 2024-10-24 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板
JP2024153464A (ja) * 2023-04-17 2024-10-29 株式会社Uacj 缶蓋用アルミニウム合金板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0127146B2 (ja)
JPS62177143A (ja) 成形性、焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板およびその製造法
JP2521330B2 (ja) 高成形性アルミニウム合金硬質板の製造法
JPH07233456A (ja) 成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPH07166285A (ja) 焼付硬化型Al合金板及びその製造方法
JPH10330897A (ja) 深絞り成形用アルミニウム基合金板の製造方法
JP3201783B2 (ja) 強度と成形性に優れたアルミニウム合金硬質板の製造方法
JPH0633204A (ja) 包装用アルミニウム合金板の製造方法
JPS6410584B2 (ja)
JPH06272000A (ja) 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPS6254183B2 (ja)
JP4750392B2 (ja) ボトル型缶用のアルミニウム合金板
JPH0633205A (ja) 包装用アルミニウム合金板の製造方法
JP3587993B2 (ja) 深絞り成形用アルミニウム合金板の製造方法
JP2745254B2 (ja) 局部張出性に優れたアルミニウム合金硬質板およびその製造方法
JP2022036826A (ja) 成形性に優れたAl-Mg-Si系アルミニウム合金板
JP2613522B2 (ja) ステイオンタブ用アルミニウム合金板
JPH062090A (ja) 異方性が小さい高強度成形用アルミニウム合金板の製造方法
JPH08127850A (ja) 耳率の低い成形加工用アルミニウム合金板の製造方法
JPH08134610A (ja) 成形加工用Al合金板の製造方法
JP2895510B2 (ja) 成形用アルミニウム合金材の製造方法
JPH05140687A (ja) 自動車部品用アルミ板材及びその製造方法
JPH10130769A (ja) 高速成形用Al合金板とその製造方法及び高速成形方法
JPH05222497A (ja) 耳率の低いアルミニウム合金硬質板の製造方法
JP4060460B2 (ja) 缶胴用アルミニウム合金板の製造方法