JPH0787928B2 - アルミニウム箔地の製造方法 - Google Patents

アルミニウム箔地の製造方法

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JPH0787928B2 JP16542987A JP16542987A JPH0787928B2 JP H0787928 B2 JPH0787928 B2 JP H0787928B2 JP 16542987 A JP16542987 A JP 16542987A JP 16542987 A JP16542987 A JP 16542987A JP H0787928 B2 JPH0787928 B2 JP H0787928B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は圧延性が良好で箔圧延時にピンホール発生が少
ないアルミニウム箔地を大型鋳塊の圧延によって生産性
高く製造しうる方法に関する。
(従来の技術) 一般にアルミニウム箔は用途によって異なるが、厚さ5.
0〜200μmのものが多く用いられており、通常Cu0.04wt
%以下(以下wt%を単に%と略記)、Si0.2%以下、Fe
0.25%以下、Mn0.03%以下、Mg0.03%以下、Zn0.04%以
下、Ti0.03%以下、Al99.7%以上のJIS1070合金、Cu0.1
0%以下、Si+Fe0.7%以下、Mn0.05%以下、Zn0.05%以
下、Al99.3%以上のJIS1N30合金、Cu0.05〜0.20%、Si
0.6%以下、Fe0.7%以下、Mn1.0〜1.5%、Zn0.10%以
下、残部AlのJIS3003合金等が用いられている。これ等
は鋳塊を均質化処理してから熱間圧延し、しかる後冷間
圧延と箔地焼鈍を行って作られている。しかしながら箔
厚が25μm以下になると、ピンホールの発生を避けるこ
とができず、透湿度(通気度)が増大する欠点があり、
用途によってはこれが大きな問題となっている。
ところで箔用材料の加工硬化特性は箔の圧延性や箔の品
質と密接な関係があり、加工硬化が適度に大きい方が箔
の圧延速度が上がり、生産性の向上に寄与するが、加工
硬化が大きすぎると所定の厚さまで圧下できなくなった
り、パス回数が増えたりするだけでなく、圧延切れやピ
ンホール数の増大といった問題が起こりやすくなる。そ
こで適度な加工硬化特性を備えた箔用材料が要求される
が、この加工硬化特性を調節する一つの方法として箔地
中の固溶Fe、Siを晶出物や析出物などの金属間化合物と
することで加工硬化を減少させる方法がある。
具体的には、加工硬化を減少させる方法としては、
(1)熱間圧延終了後冷間圧延途中に析出処理を行う方
法や、(2)熱間圧延の終了温度およびその後の冷却速
度をコントロールすることにより固溶Fe、Siを減らす方
法などが提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかし(1)の方法は工業的に見れば経済性、生産性の
面で問題があり、(2)の方法はその加工硬化特性のば
らつきが大きいという問題がある。
また近年箔用材料の製造は生産性向上のため大型鋳塊を
用いて製造される傾向にあり、従って圧延された板も長
尺化し、加熱された鋳塊を圧延する熱間圧延機も往復圧
延のできるロール例えばロール回転方向の変わる可変式
か多段ロールなどが多く使用されている。しかし、大型
鋳塊を用いた場合、(1)の方法でも加工硬化特性のば
らつきが生じ、ピンホールが増加するのは避けられな
い。
したがって本発明の目的は箔用材料として適したアルミ
ニウム板の製造方法を提供することにある。
さらに本発明の目的は大型鋳塊を用いて製品の長手方向
すなわち圧延方向における品質のばらつきのない圧延性
の優れたアルミニウム箔地の製造方法の確立にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは上記問題点を解決するため種々検討を重ね
た結果、Al−Fe−Si−Cu系合金を用い、その熱間圧延時
の圧延パス間に所定条件下での析出処理工程を挿入する
ことによりその目的を達成しうることを見出し、この知
見に基づき本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、Fe0.1〜1.0%、Si0.3%以下、Cu0.1
0%以下を含有し、残部アルミニウムからなるアルミニ
ウム合金鋳塊を均熱処理後熱間粗圧延を行うに当り、該
圧延途中に全圧下量が50%を越えた後での圧延パスと次
のパスとの間で、被圧延板の温度を300℃〜450℃で1分
間以上保持することを特徴とするアルミニウム箔地の製
造方法を提供するものである。
本発明において全圧下量が50%を越えた後での被圧延板
の温度を300℃〜450℃にするには、放冷、空冷、水もし
くはクーラントを使用した強制冷却などの方法をとるこ
とが好ましい。
本発明に用いられるアルミニウム合金における各成分の
作用は次の通りである。
Fe含有量を0.1〜1.0%と規定したのは、Feは適度な強度
の増加及び結晶粒の微細化効果を有するも、0.1%未満
では効果が少なく、1.0%を越えると耐食性が低下する
ためである。Si含有量を0.3%以下と規定したのは、Si
の適度の添加は素材の強度及び耐熱性の向上に寄与する
も、0.3%を越えるとAl−Fe系の粗大な金属間化合物の
晶出を助長するだけでなく、非常に硬い単体Siとして析
出しやすいためである。Cu含有量を0.10%以下と規定し
たのは、Cuの適度の添加は箔の強度及び耐熱性の向上に
寄与するも、0.10%を越えると箔圧延に伴なう加工硬化
が非常に大きくなり、薄箔にした場合圧延切れやピンホ
ール数が増大する等の問題が発生し易くなるためであ
る。
本発明に用いられるアルミニウム合金においては上記以
外の成分を発明の効果をそこなわない限り含有させるこ
とができる。
例えばMn、Mgは圧延における加工硬化を大きくする元素
であり、特にMgはその程度が大きく、0.01%以下に抑え
ることが好ましい。MnはMgほどではないが、0.05%以下
に抑えることが好ましい。Tiは通常Al−Ti又はAl−Ti−
B母合金の形で添加され、鋳造組織を微細な粒状晶とし
て熱間圧延時の圧延性を確保するためで、母合金中のAl
3TiやTiB2といった化合物は非常に薄くまで圧延する箔
材料にとってはピンホール等の点で好ましくなく、0.05
%以下に抑える必要があり、熱間圧延性に問題がなけれ
ば無添加の方が好ましい。Bは一般にAl−Ti−Bの形で
添加されるが、これはTi添加と同様熱間圧延性の確保の
ためで、0.01%以下で十分であり、それ以上の添加はピ
ンホール特性に悪影響を及ぼす。ZrはTiやBと同様、鋳
造組織を微細化し、熱間圧延性を良好にするためで、そ
のためには0.05%以下で十分であり、それ以上の添加は
ピンホール特性に悪影響を及ぼす。
本発明において本合金鋳塊を均質化処理後熱間粗圧延を
行うにあたり、該圧延途中に全圧下量が50%を越えた後
での圧延パスと次のパスとの間で、被圧延板の温度を30
0℃〜450℃に1分間以上保持する(以下保持処理とい
う)がその理由は次の通りである。
(1)保持処理中にAl−Fe−Si系の化合物を析出させる
ことで固溶Fe、Si量を減らし、加工硬化を減少させる。
保持処理中に析出した化合物は、それ自身が析出するこ
とで固溶Fe、Si量を減らす以外は、析出のサイトとなる
ことでそれ以降の工程で析出が促進され、加工硬化を減
少させるのである。
(2)大型鋳塊を用いた場合、粗圧延終了直前の数圧延
パスで圧延板は長さすなわち圧延板の先頭部と後端部と
の間は100mを越えることが多い。このとき次の圧延パス
は往復圧延であると圧延板の後端部から先にロールに入
るので圧延板の先頭部と後端部との圧延の時間間隔は3
秒から60秒以上にわたることがある。このため板の析出
状態が長手方向で異なった状態となり、これは後工程で
の析出挙動や再結晶挙動をばらつかせ、長手方向の特性
のばらつきを生じるのである。本発明方法において保持
処理を行った場合、長手方向の組織差がなくなるため、
圧延特性のばらつきを防止できるのである。
次に本発明で全圧下量が50%を越えた後に保持処理を行
う理由は歪が存在すると析出が容易におこりやすいから
である。また一般に熱間圧延中にスラブの温度は低下す
るので圧延初期よりも50%を越えた後の方が析出速度が
はやいので、前記(1)の理由から50%を越えた後に保
持処理を行うように定める。
保持処理の温度が300℃未満では、それ以降の圧延温度
が低下し板の端部割れを生じ、また450℃を越えると析
出速度が遅く本発明の効果は得られない。したがって、
本発明の保持温度は300℃〜450℃と定めるが、その中で
も400℃付近の温度が最も好ましい。また、保持処理を
行う前に強制冷却を行うと板全体の温度が均一となり、
冷却されることにより析出速度もはやくなるので本発明
の効果が顕著である。
保持時間は1分未満では析出が十分でなく前記の理由を
満足できないので1分以上と定める。1分以上保持処理
を行った場合、析出による固溶Fe、Siの減少がおこり、
またFe、Siが板全面に析出し、熱間仕上げ圧延後や焼鈍
時に析出のサイトとなるため板の長手方向に均一な特性
となる。保持装置は長い程析出量が多くなるので、その
上限は生産性により許されるまでとする。
本発明方法においては上記以外の工程(熱間圧延開始温
度、終了温度、冷間圧延、焼鈍条件等)は従来と同様で
よい。
なお、熱間圧延機の構成上、熱間圧延は、リバース圧
延機で熱間圧延を行い、さらに一方向にタンデムの圧延
機により圧延を行いコイル巻き取りを行う場合と一台
の圧延機でコイル巻き取りまで行う場合等がある。本発
明において熱間粗圧延とは、の場合、リバース圧延機
で行う熱間圧延を熱間粗圧延といい、の場合、コイル
巻き取りを行う前までの圧延を熱間粗圧延という。
さらに、本発明方法の条件下で行う熱間粗圧延途中の圧
延パスと次の圧延パスとの間での保持処理は、本発明の
条件範囲で少なくとも1回行えばよく、該圧延途中に全
圧下量が50%越えた後での全ての圧延パスと次の圧延パ
スとの間で行う必要はない。
本発明方法により製造される箔地の厚さは特に制限はな
いが通常0.3〜1.0mm程度である。
(実施例) 次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例1 以下のように7種の合金について箔の製造試験を行っ
た。これを実験番号1〜7として第1〜3表に示した。
まず第1表に示す組成のAl基合金7種を用い半連続鋳造
法によってスラブを製造した。スラブのサイズは厚さ48
0×幅1600×長さ8200mmである。これらのスラブを片面2
0mmずつ面削後560℃×6時間均質化処理を施し、第2表
に示す工程にて0.45mmの箔地とした。ただし、熱間粗圧
延終了板厚は2.5mm、仕上げ圧終了板厚は3mm、冷間圧延
途中に行っている中間焼鈍条件は380℃×2時間であ
る。第2表の表記を説明すると、保持条件においてmmt
で表わした数値は板厚を示し、放冷、冷却とあるのは被
圧延板を保持温度にする冷却方法で、放冷は特別の冷却
を行わないこと、冷却は水もしくはクーラント(水+圧
延油のエマルジョン)による強制冷却のことである。N
o.1を例にとれば、470℃で熱間圧延を開始し、いつかの
圧延パスを経た後、板厚が50mmとなったとき、次の圧延
パスに移る前に放冷して380℃とし、180秒経過した後、
はじめて次の圧延に移ったその時の終了温度が351℃で
あった。
このようにして製造した0.45mmの箔地を7μmの厚さま
で圧延して仕上り箔とし、ピンホール数を測定した結果
を第3表に示す。測定は板(コイル)先頭部、中央部、
後端部の3ヶ所で行った。
第3表の結果より明らかなように本発明方法により得ら
れた箔(実験No.1〜3、6)はピンホール数が少ないの
に対し、従来例や条件のはずれている比較例では、特性
がばらついており、ピンホール数の多い部分ができてい
る。
(発明の効果) このように本発明方法によれば、ピンホール発生の少な
いアルミニウム箔地が得られる。しかも本発明方法によ
れば大型鋳塊より長尺板を生産性を高めて製造でき、長
尺板の長手方向にも均一な品質が維持できるので箔地製
造に最適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−170547(JP,A) 特公 昭59−19186(JP,B2) 特公 昭60−56786(JP,B2)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Fe0.1〜1.0wt%、Si0.3wt%以下、Cu0.10w
    t%以下を含有し、残部アルミニウムからなるアルミニ
    ウム合金鋳塊を均熱処理後熱間粗圧延を行うに当り、該
    圧延途中に全圧下量が50%を越えた後での圧延パスと次
    のパスとの間で、被圧延板の温度を300℃〜450℃で1分
    間以上保持することを特徴とするアルミウム箔地の製造
    方法。
  2. 【請求項2】上記のように被圧延板の温度を300℃〜450
    ℃に1分間以上保持するに当り、放冷、空冷、水もしく
    はクーラントを使用した強制冷却、などの方法をとるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のアルミニウ
    ム箔地の製造方法。
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