JPH09235639A

JPH09235639A - 箔地用アルミニウム合金板とその製造方法

Info

Publication number: JPH09235639A
Application number: JP4332796A
Authority: JP
Inventors: Hidemiki Matsumoto; 英幹松本; Yasushi Ooyama; 耕史大山
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】連続鋳造圧延法で製造したアルミニウム合金
板であって、箔地用として使用可能なアルミニウム合金
板を見出すこと。【解決手段】連続鋳造圧延法で製造したアルミニウム
合金板であって、その合金組成が、Ｆｅ０．２〜２．８
ｗｔ％、Ｓｉ０．０５〜０．３ｗｔ％含有し、さらにＢ
ｅ０．０００２〜０．０１ｗｔ％及びＳｎ０．００１〜
０．１０ｗｔ％の１種若しくは２種を含有し、残部がＡ
ｌと不可避的不純物からなることを特徴とする箔地用ア
ルミニウム合金板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、箔地用アミニウム
合金板とその製造方法であり、より詳しくは連続鋳造圧
延法によって製造したＡｌ合金板であって、合金組成の
改良により鋳造板の品質を改善して、箔地として使用可
能なアルミニウム合金板とその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に箔地用アルミニウム合金板の製造
方法としては、アルミニウム合金溶湯を半連続鋳造法に
より鋳造したスラブを均質化熱処理後、熱間圧延及び冷
間圧延（必要に応じて焼鈍）を施すか若しくはアルミニ
ウム合金溶湯を可動鋳型（図１に示す水冷したドラム
４、５又は図２に示す水冷したベルト８、９）間に連続
的に供給して、板厚３０ｍｍ以下の鋳造板とし、その後
これを冷間圧延（必要に応じその前、中、後に焼鈍を行
う場合もある）して、所望のサイズおよび性能を有した
板材（箔地）とすることが一般的である。このように製
造された箔地は、その後常法に従って箔圧延され、厚さ
６〜１００μｍ程度の箔とされる。

【０００３】しかしながら、箔は表面光沢面および艶消
し面の外観の光沢度の均一性が要求されるため、箔地の
金属組織の均質性が表面品質に大きく影響を及ぼす。す
なわち金属組織にばらつきがあると材料の硬さがばらつ
き、箔圧延時に形成するオイルピットの分布状態がばら
つくこととなり光沢面が帯状あるいは斑状に光沢むらと
なり外観不良となる。また、艶消し面においても材料の
硬さがばらつき、艶消し状態がばらつくこととなり外観
不良となる。

【０００４】この金属組織のばらつきを引き起こす原因
の一つとして、鋳造組織の不均一が挙げられる。例えば
半連続鋳造法により鋳造されたスラブの鋳造組織は、一
般に鋳肌から内部に移るに従いチル層、粗大セル層、微
細セル層と組織が変化する。ここでチル層と粗大セル層
を併せた部分は一般に額縁と呼ばれ不安定な金属組織と
なり表面品質に悪影響を及ぼすため、面削により削り落
とすことが一般的である。この方法によるアルミニウム
合金板の製造は、このように面削したスラブを均質化熱
処理および熱間圧延し、続いて冷間圧延（必要により焼
鈍）して、所定の板としている。

【０００５】また連続鋳造圧延法は、鋳塊の均質化熱処
理および熱間圧延工程が省略され、歩留りおよびエネル
ギー効率の向上等において非常に有効な方法であるとと
もに、溶湯の冷却速度を早くすることができるため合金
成分が強制固溶され易く、かつ、第２相粒子が微細にな
り易いので、一般に強度の優れた箔が得られるメリット
がある。

【０００６】しかしながら、この連続鋳造圧延法は、そ
の製造の基本原理から供給される溶湯に対し鋳型が連続
的に移動するため、鋳造時の溶湯と可動鋳型の接触が不
安定である。このために溶湯の凝固速度にばらつきを生
じ易くこれが原因で鋳造組織が不均一となるという問題
がある。この鋳造板の表面欠陥の代表的な例として一般
に「リップルマーク」若しくは「レベルライン」と呼ば
れているものがある。これは鋳造コイルの長手方向にお
いて数ｍｍピッチで周期的に鋳造組織が変動する不具合
のことで、この不具合の鋳造コイルを使用して製造され
た箔地用Ａｌ合金圧延板、さらに最終製品である箔にお
いても、組織が不均一となり、表面に光沢むらが発生し
て外観不良となる。

【０００７】この鋳造組織の不均一な部分を半連続鋳造
法と同様に面削により落とすことは、板厚が３０ｍｍ以
下程度で薄く工程的にも困難であり、また通常この組織
変動は板厚内部でも数ｍｍの深さ若しくは場合によって
は板厚中心部まで影響しているため、歩留まりを考える
と現実的な方法ではない。このように連続鋳造圧延法
は、半連続鋳造法に比べ生産効率および特性の面からは
魅力ある方法であるが、鋳造組織に不均一が生じこの部
分を除去することも困難であるため、アルミニウム合金
箔の内、表面光沢の均一性を厳しく要求される箔への適
用ができなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来の技術の問題点を解決することであり、具体的には
連続鋳造圧延法による製造で、均一微細な鋳造組織を有
する鋳造板を得ることによって、光沢面および艶消し面
において光沢の均一性の高い箔が得られる箔地用アルミ
ニウム合金板とその製造方法を見出すことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１の発明は、連続鋳造圧延法によるアルミニウ
ム合金板であって、その合金組成が、Ｆｅ０．２〜２．
８ｗｔ％（以下ｗｔ％は単に％と記す）、Ｓｉ０．０５
〜０．３％、さらにＢｅ０．０００２〜０．０１％及び
Ｓｎ０．００１〜０．１０％の１種若しくは２種を含有
し、残部がＡｌと不可避的不純物とからなることを特徴
とする箔地用アルミニウム合金板であり、

【００１０】また、請求項２の発明は、アミニウム合金
板の連続鋳造圧延法による製造方法であり、Ｆｅ０．２
〜２．８％、Ｓｉ０．０５〜０．３％、さらにＢｅ０．
０００２〜０．０１％及びＳｎ０．００１〜０．１０％
の１種若しくは２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不
純物とからなるアルミニウム合金溶湯を可動鋳型間に供
給して厚さ３０ｍｍ以下の鋳造板に連続鋳造し、これを
冷間圧延および必要に応じて中間焼鈍し、さらに最終冷
間圧延することを特徴とする箔地用アミニウム合金板の
製造方法である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明について、以下詳細に説明
する。請求項１の発明は、連続鋳造圧延法によって製造
した所定の合金組成からなる箔地用アルミニウム合金板
である。本発明におけるアルミニウム合金の組成につい
て、以下説明する。Ｆｅは、連続鋳造時にＡｌ─Ｆｅ系
の金属間化合物（第２相粒子）として微細に晶出し、分
散する。このＡｌ─Ｆｅ系の微細粒子は、強度向上の効
果がある。これらの効果を得るには、Ｆｅの添加量は
０．２％以上必要であるが、２．８％を越えると効果が
飽和するばかりでなく耐食性が低下する。従ってＦｅは
０．２〜２．８％の範囲で添加する。

【００１２】Ｓｉは、Ｆｅと共存することによって強度
向上の効果を示す。この効果を得るには、Ｓｉの添加は
０．０５％以上である必要がある。一方Ｓｉの添加が
０．３％を越えると固体Ｓｉ量が多くなり、箔圧延工程
での硬化を引き起こしピンホールの発生が多くなる。従
って、Ｓｉは０．０５〜０．３％の範囲で添加する。

【００１３】Ｂｅは、０．０００２〜０．０１％とす
る。Ｂｅは通常のアルミニウム地金中に含有しない元素
であるが、本発明者らが研究を重ねた結果、アルミニウ
ム合金溶湯中の表面酸化を抑制する作用があり、連続鋳
造の際に鋳造ノズルへの酸化物の付着を防止し、溶湯の
幅方向の乱れをなくして鋳造時の溶湯と鋳型の接触を安
定化させる効果がある。Ｂｅは０．０００２％未満では
上記効果が得られず、０．０１％を越えると効果が飽和
して無駄になる。

【００１４】Ｓｎは、０．００１〜０．１０％とする。
Ｓｎは通常のアルミニウム地金中に含有しない元素であ
るが、本発明者らが研究を重ねた結果、Ｂｅと同様の効
果に加えて連続鋳造の際に、アルミニウム合金溶湯と鋳
型間の固着を防止する潤滑作用がある。一般に連続鋳造
の場合、アルミニウム合金溶湯が鋳型と接触して凝固す
る際に、溶湯と連続的に移動する鋳型の間で固着が生じ
ることがある。この固着部は冷却速度が変化すること、
および鋳型表面のアルミコーテイング層を破壊すること
から、表面近傍の鋳造組織が不連続となりコイル表面に
縞模様の不具合を生じる原因となる。Ｓｎの添加は、こ
の固着現象を防止し鋳造時の溶湯と鋳型の接触を安定化
させる効果がある。この固着防止には、Ｓｎ０．００１
％未満では効果がなく、０．１０％を越えると効果が飽
和して無駄である。なお、ＢｅおよびＳｎは、どちらか
１種でも上記効果が得られるが、２種類とも添加したほ
うが、より好ましい。

【００１５】その他の不可避的不純物としては、通常の
アルミニウム地金に含まれているＣｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｚ
ｎ等があるが、これらは０．０５％程度以下である場合
は、特に問題はない。また、任意的な添加元素として、
ＴｉおよびＢの各０．１％以下の含有は、連続鋳造時の
凝固組織の微細化に有効である。

【００１６】次に、請求項２の発明は、前記箔地用アミ
ニウム合金板を連続鋳造圧延法によって製造する具体的
な製造方法に関するものである。即ち前記組成のアルミ
ニウム合金溶湯を可動鋳型間に供給して厚さ３０ｍｍ以
下の鋳造板に連続鋳造し、これを冷間圧延および必要に
応じて中間焼鈍し、さらに最終冷間圧延することを特徴
とする箔地用アミニウム合金板の製造方法である。ここ
で、板厚を３０ｍｍ以下の鋳造板に連続鋳造する理由
は、前にも述べたように連続鋳造圧延法では溶湯の冷却
速度を早くすることができるため合金成分が強制固溶さ
れ易く、かつ、金属間化合物粒子が微細になり易いため
これにより材料特性として各種メリットが得られるが、
板厚が３０ｍｍを越えると強制固溶に十分な冷却速度が
得られず、金属間化合物が粗大化するので好ましくな
い。また、板厚があまり厚いと下工程での圧延回数が多
くなり経済的でない。したがって板厚は薄ければ薄いほ
ど良いが、好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは
１０ｍｍ以下が良い。

【００１７】なお、ここで対象としている連続鋳造圧延
法における連続鋳造は、図１に示す双ドラムを用いたハ
ンター法、３C 法、図２に示す双ベルトを用いたヘズレ
ー法等が挙げられるが、本発明ではこれらのうちの特定
の方法に何ら限定されるものではない。

【００１８】なお、図１及び図２は、本発明における連
続鋳造の一例を示すもので、それぞれ双ドラム４、５及
び双ベルト８、９による可動鋳型装置で連続鋳造板６を
製造する様子を示す説明図である。まず所望の合金成分
に調整されたアルミニウム合金溶湯３は、図示しない溶
解保持炉からトラフを通じて一旦湯溜まり（通常ヘッド
ボックスなどと呼ばれている）１に溜められ、その後鋳
造ノズル２を通って水冷された可動鋳型（ドラム４、
５、ベルト８、９）へと導かれる。なお、６は鋳造板で
ある。

【００１９】上記のように鋳造された鋳造板６は、必要
に応じてその直後で圧延が行われるか若しくはそのまま
コイルに巻取られる。さらにその後冷間圧延により所望
のサイズまで圧延（必要に応じてその前、中、後におい
て1 〜数回の焼鈍を行う）されて箔地用アルミニウム合
金板とし、さらにこれを常法に従って箔圧延し、目的に
応じた厚さの箔とされる。

【００２０】上記のごとく本発明法により製造された箔
地用アルミニウム合金板は、後に記す実施例でも明らか
なごとく、最終的に箔に要求される各特性において、優
れたものが得られる。

【００２１】

【実施例】表１に示した化学組成のアルミニウム合金溶
湯を本発明例、比較例として図１に示す双ドラム４、５
を用いたハンター法によりそれぞれ板厚７ｍｍおよび１
０ｍｍの鋳造板６コイルとした。なお、上記以外の鋳造
条件は以下のとおりである。・離型剤：微粉カーボンを水に溶いた溶液・鋳造板の板幅：１３００ｍｍ・溶湯温度：７００℃ ・鋳造速度：１０００ｍｍ／ｍｉｎ．・冷却速度：３００〜７００℃／ｓｅｃ．これら鋳造板コイルを常法にて冷間圧延し、これを表１
に示した条件で中間焼鈍を行い、さらに冷間圧延を施し
て厚さ０．３５ｍｍの箔地用アルミニウム合金板コイル
を製造した。

【００２２】

【表１】

【００２３】この箔地用アルミニウム合金板コイルを更
に１８μｍまで４回のパスにより箔圧延し、最終的に重
合圧延により８μｍの片面艶消しの箔とした。これらの
箔について、光沢面および艶消し面の光沢度の均一性を
以下の要領で評価した。また、箔のピンホール数の測
定、引張強さの測定、および耐蝕性の評価も行った。

【００２４】評価方法は、以下の通りである。（１）箔の外観の光沢度の均一性外観を目視により観察し、光沢の均一性が優れているも
の◎、良好なもの○、やや劣っているもの△、劣ってい
るもの×として判定を行った。（２）ピンホール数の測定方法暗室のライトボックス上に箔を置き、３０ｃｍ×３０ｃ
ｍの範囲内のピンホール個数を目視にて数えた。場所を
変えてこれを１０回繰り返し平均し、１ｍ²当たりの個
数に換算した。（３）引張強さの測定方法箔を幅３０ｍｍ長さ２００ｍｍの短冊形状の試験片に加
工し、インストロン型の引張試験機を用いて、引張強さ
（破断強度）を測定した。（４）耐蝕性の評価方法５％ＮａＣｌ、３０℃中に７日間、箔を浸漬した後、
外観を目視により観察し、腐食が観察されないもの◎、
腐食がほとんど観察されないもの○、やや腐食している
もの△、著しく腐食しているもの×として判定を行っ
た。これらの試験結果を表２に記した。

【００２５】

【表２】

【００２６】表１、表２から明らかなように、本発明範
囲の合金組成、条件で製造されたアルミニウム合金箔
は、外観の光沢の均一性に優れており、かつピンホー
ル、引張強さ、耐蝕性の点でも優れていることが確認さ
れた。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明に
よれば、連続鋳造圧延法で製造した箔地用アルミニウム
合金板は、その後の箔圧延で得られた箔の前記各特性に
優れており、連続鋳造圧延法のメリットを充分に生かす
ことができる等工業上顕著な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】双ドラムによる可動鋳型装置（ハンター法）で
連続鋳造板を製造する一例を示す説明図である。

【図２】双ベルトによる可動鋳型装置（ヘズレー法）で
連続鋳造板を製造する一例を示す説明図である。

【符号の説明】

１湯溜まり（ヘッドボックス）２鋳造ノズル３溶湯４、５ドラム（可動鋳型）６鋳造板８、９ベルト（可動鋳型）１０〜１３ローラ

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】箔地用アルミニウム合金板と
その製造方法

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続鋳造圧延法によるアルミニウム合金
板であって、その合金組成が、Ｆｅ０．２〜２．８ｗｔ
％、Ｓｉ０．０５〜０．３ｗｔ％、さらにＢｅ０．００
０２〜０．０１ｗｔ％及びＳｎ０．００１〜０．１０ｗ
ｔ％の１種若しくは２種を含有し、残部がＡｌと不可避
的不純物とからなることを特徴とする箔地用アルミニウ
ム合金板。
【請求項２】アミニウム合金板の連続鋳造圧延法によ
る製造方法であり、Ｆｅ０．２〜２．８ｗｔ％、Ｓｉ
０．０５〜０．３ｗｔ％、さらにＢｅ０．０００２〜
０．０１ｗｔ％及びＳｎ０．００１〜０．１０ｗｔ％の
１種若しくは２種を含有し、残部がＡｌと不可避的不純
物とからなるアルミニウム合金溶湯を可動鋳型間に供給
して厚さ３０ｍｍ以下の鋳造板に連続鋳造し、これを冷
間圧延および必要に応じて中間焼鈍し、さらに最終冷間
圧延することを特徴とする箔地用アミニウム合金板の製
造方法。