JPS61235532A - フランジ成形性に優れた高強度成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法 - Google Patents
フランジ成形性に優れた高強度成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法Info
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- JPS61235532A JPS61235532A JP7383485A JP7383485A JPS61235532A JP S61235532 A JPS61235532 A JP S61235532A JP 7383485 A JP7383485 A JP 7383485A JP 7383485 A JP7383485 A JP 7383485A JP S61235532 A JPS61235532 A JP S61235532A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は強度が要求される成形加工品に使用されるア
ルミニウム合金圧延板およびその製造方法に関し、特に
焼付塗装が施されるとともに、焼付塗装後にフランジ加
工が施される用途、例えば食缶や2ピ一スDI缶胴材料
等に適したアルミニウム合金圧延板およびその製造方法
に関するものである。
ルミニウム合金圧延板およびその製造方法に関し、特に
焼付塗装が施されるとともに、焼付塗装後にフランジ加
工が施される用途、例えば食缶や2ピ一スDI缶胴材料
等に適したアルミニウム合金圧延板およびその製造方法
に関するものである。
従来の技術
従来一般にDRD加工(絞り一再絞り加工)により成形
される食缶用のアルミニウム合金材料としてはAl−M
Q−Cr系の5052合金のHoe材あるいはHa材を
使用することが多かった。一方DI加工(絞す−アイア
ニング加工)により成形される2ピ一スDI缶の胴材利
用のアルミニウム合金材料としては、DRD加工の場合
よりも一層成形加工性が優れていることが要求されるた
め、A1−Mn−Mg系の3004合金のHrq材を使
用することが多かった。
される食缶用のアルミニウム合金材料としてはAl−M
Q−Cr系の5052合金のHoe材あるいはHa材を
使用することが多かった。一方DI加工(絞す−アイア
ニング加工)により成形される2ピ一スDI缶の胴材利
用のアルミニウム合金材料としては、DRD加工の場合
よりも一層成形加工性が優れていることが要求されるた
め、A1−Mn−Mg系の3004合金のHrq材を使
用することが多かった。
発明が解決すべき問題点
前述のように食缶用のアルミニウム合金材として従来か
ら使用されている5052合金Hoe材またはHII材
では、食缶用に広く使用されている鉄系材料のブリキ材
等と比較して強度が低く、そのため鉄系材料の場合より
も厚肉とせざるを得ず、コスト高となる問題があった。
ら使用されている5052合金Hoe材またはHII材
では、食缶用に広く使用されている鉄系材料のブリキ材
等と比較して強度が低く、そのため鉄系材料の場合より
も厚肉とせざるを得ず、コスト高となる問題があった。
そこで食缶用のアルミニウム合金材としては、従来の5
052合金H+a材もしくはHs材より高強度で薄肉化
可能な材料の開発が強く望まれている。
052合金H+a材もしくはHs材より高強度で薄肉化
可能な材料の開発が強く望まれている。
一層2ピースDlffill材用のアルミニウム合金材
として従来から使用されている3004合金H合金l材
は、成形性は充分であるが、焼付塗装後の強度が耐力で
26 kM−前後に過ぎず、そのためこの材料で薄肉化
を図る場合には缶強度を補うために缶形状の変更が必要
となり、そのため成形加工用のダイスの変更等に多大な
コストを要する問題がある。そこで2ピ一スDI缶胴材
用アルミニウム合金としても、強度、特に焼付塗装後の
強度を向上させた素材を提供できれば、多大なコストを
要さずに薄肉化を達成でき、素材のコスト高を吸収する
効果が大となると考えられる。
として従来から使用されている3004合金H合金l材
は、成形性は充分であるが、焼付塗装後の強度が耐力で
26 kM−前後に過ぎず、そのためこの材料で薄肉化
を図る場合には缶強度を補うために缶形状の変更が必要
となり、そのため成形加工用のダイスの変更等に多大な
コストを要する問題がある。そこで2ピ一スDI缶胴材
用アルミニウム合金としても、強度、特に焼付塗装後の
強度を向上させた素材を提供できれば、多大なコストを
要さずに薄肉化を達成でき、素材のコスト高を吸収する
効果が大となると考えられる。
上述のように食缶や2ピ一スDI缶膜材としては従来よ
りも強度を改善したアルミニウム合金の開発が望まれ、
特にこれらの用途では通常焼付塗装を施して使用される
ことから、焼付塗装のための加熱時における強度低下が
少なく、焼付塗装後の強度が高いアルミニウム合金が望
まれている。
りも強度を改善したアルミニウム合金の開発が望まれ、
特にこれらの用途では通常焼付塗装を施して使用される
ことから、焼付塗装のための加熱時における強度低下が
少なく、焼付塗装後の強度が高いアルミニウム合金が望
まれている。
もちろんこれらの用途にはDRD加工やDI加工等の苛
酷な成形加工が施されることから、単に強度のみならず
これらの成形性が優れていることも極めて重要である。
酷な成形加工が施されることから、単に強度のみならず
これらの成形性が優れていることも極めて重要である。
ざらには、これらの用途では焼付塗装後にフランジ加工
を施すのが通常であるから、焼付塗装後のフランジ成形
性も優れていることが要求される。
を施すのが通常であるから、焼付塗装後のフランジ成形
性も優れていることが要求される。
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、成
形性、特にDRD成形性やDI成形性に優れ、かつ成形
加工後の焼付塗装工程で強度低下がなく、成形品の強度
が優れ、しかも焼付塗装後におけるフランジ成形性にも
優れたアルミニウム合金圧延板およびその製造方法を提
供することを目的とするものである。
形性、特にDRD成形性やDI成形性に優れ、かつ成形
加工後の焼付塗装工程で強度低下がなく、成形品の強度
が優れ、しかも焼付塗装後におけるフランジ成形性にも
優れたアルミニウム合金圧延板およびその製造方法を提
供することを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本願の第1発明のアルミニウム合金圧延板は、その成分
組成として、重量%でS i 0.25〜0.60%、
Cu OJ 〜1.0%、Mg0.6〜2.0%、Ml
lo、6〜1.3%、Fe 0.25〜0.80%を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなり、かつ
次式 %式%] ] で規定される値Pが1.9未満であることを特徴とする
ものであり、このような成分組成とすることによって、
強度と成形加工性に優れ、塗装焼付後に強度低下が少な
く、しかもフランジ成形性も良好な^強度成形加工用圧
延板を得ることが可能となった。
組成として、重量%でS i 0.25〜0.60%、
Cu OJ 〜1.0%、Mg0.6〜2.0%、Ml
lo、6〜1.3%、Fe 0.25〜0.80%を含
有し、残部がAlおよび不可避的不純物よりなり、かつ
次式 %式%] ] で規定される値Pが1.9未満であることを特徴とする
ものであり、このような成分組成とすることによって、
強度と成形加工性に優れ、塗装焼付後に強度低下が少な
く、しかもフランジ成形性も良好な^強度成形加工用圧
延板を得ることが可能となった。
また第2発明の方法は、第1発明で規定される前記成分
組成を有するアルミニウム合金鋳塊に対し、550〜6
20℃の温度で1〜24時間均質化処理を施し、次いで
所要の板厚まで圧延した後、0.5℃/see以上の昇
温速度で500〜620℃の温度域まで加熱し、直ちに
もしくは120秒以下の時開保持してから急速冷却し、
さらに圧延率20%以上の冷開圧延を施すものであり、
このようなプロセスを経ることによって強度および成形
加工性に優れ、w1装焼付後に強度低下が少なくかつフ
ランジ成形性も良好な高強度成形加工用圧延板を実際に
製造することができる。
組成を有するアルミニウム合金鋳塊に対し、550〜6
20℃の温度で1〜24時間均質化処理を施し、次いで
所要の板厚まで圧延した後、0.5℃/see以上の昇
温速度で500〜620℃の温度域まで加熱し、直ちに
もしくは120秒以下の時開保持してから急速冷却し、
さらに圧延率20%以上の冷開圧延を施すものであり、
このようなプロセスを経ることによって強度および成形
加工性に優れ、w1装焼付後に強度低下が少なくかつフ
ランジ成形性も良好な高強度成形加工用圧延板を実際に
製造することができる。
さらに第3発明の製造方法は、第2発明の場合と同様な
プロセスを経た後、90〜120℃の温度で1〜10F
R11111111%を施すものであり、このような最
終焼鈍を施すことによって素材に安定した伸びを与えて
、成形加工性を一層向上させるとともにカゴメマークと
称される外観不良の発生を防止することができる。
プロセスを経た後、90〜120℃の温度で1〜10F
R11111111%を施すものであり、このような最
終焼鈍を施すことによって素材に安定した伸びを与えて
、成形加工性を一層向上させるとともにカゴメマークと
称される外観不良の発生を防止することができる。
発明の詳細な説明
先ずこの発明における成分限定理由について説明する。
Si :
Siは強度を付与するに有効な元素であり、またT4処
理あるいはT6処理等の如く溶体化後に加工が加わらな
い場合には伸びの向上に有効であるが、この発明では溶
体化後に冷間加工する工程を主として考慮しており、こ
のような工程ではS:を0.60%を越えて添加した場
合、塗装焼付後の伸びが低下してフランジ成形性を劣化
させる。
理あるいはT6処理等の如く溶体化後に加工が加わらな
い場合には伸びの向上に有効であるが、この発明では溶
体化後に冷間加工する工程を主として考慮しており、こ
のような工程ではS:を0.60%を越えて添加した場
合、塗装焼付後の伸びが低下してフランジ成形性を劣化
させる。
一方S1が0.25%未満では所要の強度を得ることが
困難となり、したがって3iは0.25〜0.60%の
範囲内とした。
困難となり、したがって3iは0.25〜0.60%の
範囲内とした。
Cu:
Cuは強度を向上させるとともに、塗装焼付後の伸びを
向上させて7ランジ成形性を良好にする。
向上させて7ランジ成形性を良好にする。
但し1.0%を越えてCuを添加した場合には強度は向
上するものの、成形性が低下する。一方Cuが0.3%
未満では大幅な強度向上が望めないから、Quは0.3
〜1.0%の範囲内とした。
上するものの、成形性が低下する。一方Cuが0.3%
未満では大幅な強度向上が望めないから、Quは0.3
〜1.0%の範囲内とした。
Mg:
MOは3iとの共存によりMO!LSiを形成して強度
を付与するに有効な元素である。また塗装焼付後にフラ
ンジ成形加工を行なう場合には焼付後の時点での伸びが
重要となるが、MQ添加は焼付後の伸び向上にも有効で
ある。但しMgが0.6%未満では従来材を越える強度
向上が望めず、一方2.0%を越えれば成形性特にDI
成形性および再絞り性が低下するから、0.6〜2.0
%の範囲内に限定した。
を付与するに有効な元素である。また塗装焼付後にフラ
ンジ成形加工を行なう場合には焼付後の時点での伸びが
重要となるが、MQ添加は焼付後の伸び向上にも有効で
ある。但しMgが0.6%未満では従来材を越える強度
向上が望めず、一方2.0%を越えれば成形性特にDI
成形性および再絞り性が低下するから、0.6〜2.0
%の範囲内に限定した。
Mn:
Mnは強度向上に寄与するとともに、成形性向上に有効
である。すなわち、鋳造時に生成されるAl1−Mn系
晶出化合物は成形時、特にDI成形時に固体m滑剤とし
て機能し、成形性を高める役割を果たす。但し1.3%
を越えてMnを添加すれば、Sl、Cu、〜IQ等の有
効元素の添加を制限しなければ巨大金属間化合物の初晶
が生成されてフランジ成形性を低下させてしまう。一方
0.6%未満では前述の同体fllWI!!l能が少な
くなって充分な成形性が得られなくなる。したがってM
nは0.6〜1.3%の範囲内とした。
である。すなわち、鋳造時に生成されるAl1−Mn系
晶出化合物は成形時、特にDI成形時に固体m滑剤とし
て機能し、成形性を高める役割を果たす。但し1.3%
を越えてMnを添加すれば、Sl、Cu、〜IQ等の有
効元素の添加を制限しなければ巨大金属間化合物の初晶
が生成されてフランジ成形性を低下させてしまう。一方
0.6%未満では前述の同体fllWI!!l能が少な
くなって充分な成形性が得られなくなる。したがってM
nは0.6〜1.3%の範囲内とした。
Fe:
Feは方向性の改善すなわち面内異方性の改善と、再結
晶粒微細化に有効である。すなわち、FeはMnの晶出
および析出を促進させる作用を有し、均熱処理と組合せ
ることによって再結晶粒を微細化し、方向性を安定化さ
せるに有効である。
晶粒微細化に有効である。すなわち、FeはMnの晶出
および析出を促進させる作用を有し、均熱処理と組合せ
ることによって再結晶粒を微細化し、方向性を安定化さ
せるに有効である。
但し、この発明の場合Mnを必須添加元素としている関
係上、Feが0.80%を越えれば、巨大金属間化合物
初晶生成域を外して強度向上を図ることが困難となり、
一方J”eが0,25%未満では方向性改善および再結
晶粒微細化効果が充分ではなく、したがってFeは0.
25〜0.80%の範囲内に限定した。
係上、Feが0.80%を越えれば、巨大金属間化合物
初晶生成域を外して強度向上を図ることが困難となり、
一方J”eが0,25%未満では方向性改善および再結
晶粒微細化効果が充分ではなく、したがってFeは0.
25〜0.80%の範囲内に限定した。
以上の各成分の残部はA1および不可避的不純物とすれ
ば良い。なお通常のアルミニウム合金においては鋳塊結
晶粒微細化のためにTi1あるいはTiおよびBを微量
添加することが多く、この発明のアルミニウム合金板圧
延板においても微量のTi、あるいはTil3よびBを
含有する場合を除外するものではない。但しTiを添加
する場合0.01%未満ではその効果が得られず、0.
15%以りでは初晶Ti Af3が晶出して成形性を害
するから、Tiは0.01〜0.15%の範囲内とする
ことが好ましい。またT1とともに8を添加する場合、
Bが1 ppi未満ではその効果がなく、500pp■
を越えればTi 82の粗大粒子が混入して成形性を害
するから、Bは1〜5001)Elmの範囲内とするこ
とが好ましい。
ば良い。なお通常のアルミニウム合金においては鋳塊結
晶粒微細化のためにTi1あるいはTiおよびBを微量
添加することが多く、この発明のアルミニウム合金板圧
延板においても微量のTi、あるいはTil3よびBを
含有する場合を除外するものではない。但しTiを添加
する場合0.01%未満ではその効果が得られず、0.
15%以りでは初晶Ti Af3が晶出して成形性を害
するから、Tiは0.01〜0.15%の範囲内とする
ことが好ましい。またT1とともに8を添加する場合、
Bが1 ppi未満ではその効果がなく、500pp■
を越えればTi 82の粗大粒子が混入して成形性を害
するから、Bは1〜5001)Elmの範囲内とするこ
とが好ましい。
なおアルミニウム合金における巨大金属間化合物初晶の
生成は、7ランジ成形時における亀裂伝播源となること
が知られており、この発明の合金の場合も例外ではない
。この巨大金属間化合物初晶の生成には、Mn 、Fe
、Mg等の成分元素の含有量が関係し、これについて
はMondoHoの初晶生成式が知られている。そこで
この発明の合金においても巨大金属間化合物初晶の生成
を抑制して7ランジ成形性を良好にするため、M on
do I f。
生成は、7ランジ成形時における亀裂伝播源となること
が知られており、この発明の合金の場合も例外ではない
。この巨大金属間化合物初晶の生成には、Mn 、Fe
、Mg等の成分元素の含有量が関係し、これについて
はMondoHoの初晶生成式が知られている。そこで
この発明の合金においても巨大金属間化合物初晶の生成
を抑制して7ランジ成形性を良好にするため、M on
do I f。
の式に従った次式で規定されるPの値が1.9未満とな
るように各成分元素含有量を規制することとした。
るように各成分元素含有量を規制することとした。
P−[%Mnl+5[%Ti]+[%Fe ]+0.2
[%u111+0.3[%Cu〕−+−0.7[%Si
]以上のような成分組成のアルミニウム合金圧延板は
、後述する実施例でも示すように、成形加工性、特にD
RD加工性やDI加工性等の成形加工性が優れかつ強度
的にも充分である。特に成形加工後の焼付工程において
強度の低下がないばかりでなく、むしろ塗装焼付工程で
強度が上昇し、その結果強度が高い焼付tJ@成形品を
得ることが可能となり、また焼付後の7ランジ成形性も
充分である。
[%u111+0.3[%Cu〕−+−0.7[%Si
]以上のような成分組成のアルミニウム合金圧延板は
、後述する実施例でも示すように、成形加工性、特にD
RD加工性やDI加工性等の成形加工性が優れかつ強度
的にも充分である。特に成形加工後の焼付工程において
強度の低下がないばかりでなく、むしろ塗装焼付工程で
強度が上昇し、その結果強度が高い焼付tJ@成形品を
得ることが可能となり、また焼付後の7ランジ成形性も
充分である。
次に本願の第2発明および第3発明、すなわちアルミニ
ウム合金圧延板の製造方法について、各プロセス条件の
限定理由とともに説明する。
ウム合金圧延板の製造方法について、各プロセス条件の
限定理由とともに説明する。
先ず前述のような成分組成を有するアルミニウム合金鋳
塊を常法にしたがって、連)iM造法あるいは半連続鋳
造法またはDC鋳造法により作成する。
塊を常法にしたがって、連)iM造法あるいは半連続鋳
造法またはDC鋳造法により作成する。
次いでその鋳塊に対し、550〜620℃の温度域にお
いて1〜24時間加熱する均熱処理(均質化処理)を施
す。この均熱処理は成形加工性を向上させるとともに、
後述する中間熱処理との組合せによって方向性を安定さ
せるためのものである。この均熱処理の加熱温度が55
0℃未満では方向性を安定させる効果が充分に得られず
、一方620℃を越えれば共晶溶融のおそれがある。ま
た均熱処理の加熱時間が1時間未満でもその効果が不充
分であり、一方24時間を越える長時間加熱でも550
℃と相対的に低い均熱温度では効果の増大が見込めるが
、コスト上昇を招く。したがって均熱処理は550〜6
20℃の温度域で1〜24時間行なうこととした。
いて1〜24時間加熱する均熱処理(均質化処理)を施
す。この均熱処理は成形加工性を向上させるとともに、
後述する中間熱処理との組合せによって方向性を安定さ
せるためのものである。この均熱処理の加熱温度が55
0℃未満では方向性を安定させる効果が充分に得られず
、一方620℃を越えれば共晶溶融のおそれがある。ま
た均熱処理の加熱時間が1時間未満でもその効果が不充
分であり、一方24時間を越える長時間加熱でも550
℃と相対的に低い均熱温度では効果の増大が見込めるが
、コスト上昇を招く。したがって均熱処理は550〜6
20℃の温度域で1〜24時間行なうこととした。
均熱処理後の鋳塊は常法にしたがって圧延し、所要の中
間板厚とする。この圧延は、熱間圧延のみによって行な
っても良く、また熱間圧延と冷間圧延とを組合せても良
い。
間板厚とする。この圧延は、熱間圧延のみによって行な
っても良く、また熱間圧延と冷間圧延とを組合せても良
い。
圧延後の中間板厚の板に対しては、500〜620℃の
範囲内の温度に急速加熱してその温度から急冷する中間
熱処理を施す。この中間熱処理は、Cu 、MO、St
等、強度向上に寄与する元素の溶体化および再結晶によ
る圧延性、成形性の14Mのために行なうものである。
範囲内の温度に急速加熱してその温度から急冷する中間
熱処理を施す。この中間熱処理は、Cu 、MO、St
等、強度向上に寄与する元素の溶体化および再結晶によ
る圧延性、成形性の14Mのために行なうものである。
この中間熱処理濃度が500℃未満では溶体化が不充分
となって所要の強度が得られず、一方620℃を越えれ
ば共晶溶融のおそれがあるから、500〜620℃の範
囲内とした。またこの湿度域に到達した状態での保持は
行なわなくても強度向上が図れるが、120秒以内であ
れば保持しても支障ない。120秒を越える時間保持し
た場合、冷開圧延後の強度が高過ぎてかえって成形性を
損うから、保持する場合の保持時間の上限を120秒と
した。一方、500〜620℃の温度域に到達するまで
の昇温速度は、方向性安定のために0.5℃/5tIC
未満とする必要がある。昇温速度が0.5℃/SaC未
満の場合には、最終冷間圧延後の圧延板における成形時
の耳率が高くなって成形加工用材料として不適当となる
。また500〜620’Cの温度域からの冷却(煙入れ
)は、強制空冷以上の冷却速度であれば充分であり、具
体的には15℃/sec程度以上の冷却速度であれば良
い。
となって所要の強度が得られず、一方620℃を越えれ
ば共晶溶融のおそれがあるから、500〜620℃の範
囲内とした。またこの湿度域に到達した状態での保持は
行なわなくても強度向上が図れるが、120秒以内であ
れば保持しても支障ない。120秒を越える時間保持し
た場合、冷開圧延後の強度が高過ぎてかえって成形性を
損うから、保持する場合の保持時間の上限を120秒と
した。一方、500〜620℃の温度域に到達するまで
の昇温速度は、方向性安定のために0.5℃/5tIC
未満とする必要がある。昇温速度が0.5℃/SaC未
満の場合には、最終冷間圧延後の圧延板における成形時
の耳率が高くなって成形加工用材料として不適当となる
。また500〜620’Cの温度域からの冷却(煙入れ
)は、強制空冷以上の冷却速度であれば充分であり、具
体的には15℃/sec程度以上の冷却速度であれば良
い。
このようにして中間熱処理を行なった後には、成形性と
強度を調整するために最終冷間圧延を行なう。この最終
冷間圧延では、Si、Mg、CUを上限近く含有する場
合には圧延率がある程度低くても強度を確保できるが、
圧延率が20%未満となれば塗装焼付後に高強度を有す
る材料が得られなくなるから、20%以上の圧延率で冷
間圧延することとした。
強度を調整するために最終冷間圧延を行なう。この最終
冷間圧延では、Si、Mg、CUを上限近く含有する場
合には圧延率がある程度低くても強度を確保できるが、
圧延率が20%未満となれば塗装焼付後に高強度を有す
る材料が得られなくなるから、20%以上の圧延率で冷
間圧延することとした。
上述のように最終冷間圧延を行なった後は、第2発明の
方法の場合にはそのまま製品板として成形加工の用途に
供すれば良いが、第3発明の方法の場合には、上記最終
冷間圧延後に90〜120℃の温度範囲内で1〜10時
間加熱する最終焼鈍を施す。この最終焼鈍は、材料に安
定した伸びを与えるためのものである。
方法の場合にはそのまま製品板として成形加工の用途に
供すれば良いが、第3発明の方法の場合には、上記最終
冷間圧延後に90〜120℃の温度範囲内で1〜10時
間加熱する最終焼鈍を施す。この最終焼鈍は、材料に安
定した伸びを与えるためのものである。
すなわち、成形素材が薄肉化された場合、深絞り成形時
にカップ側面に“カゴメマーク″と通称される烏カゴの
網の目状模様の不良が発生し、この不良は焼付塗装後に
も外観不良として残ることがある。また01加工時にこ
の不良のあるカップはティアオフ(缶が裂ける不良)が
発生し、成形加工に不適当となる。このようなカゴメマ
ーク不良の発生を防止するためには、素材にある程度の
伸びが必要であり、安定した伸びを与えるためには最終
冷間圧延後の最終焼鈍が有効である。最終焼鈍温度が9
0℃未満では安定した伸びを与えてカゴメマーク防止を
図る効果が充分ではなく、一方120℃を越えれば伸び
は向上するが、時効硬化によって強度も上昇して成形性
が低下し、不適当となる。また最終焼鈍時間が1時間未
満では伸びの向上が認められず、一方10時間を越えて
焼鈍してもそれ以上効果は増大せず、経済的に不利とな
るだけである。したがって最終焼鈍は90〜120℃の
lll1[で1〜10時III施すものとした。
にカップ側面に“カゴメマーク″と通称される烏カゴの
網の目状模様の不良が発生し、この不良は焼付塗装後に
も外観不良として残ることがある。また01加工時にこ
の不良のあるカップはティアオフ(缶が裂ける不良)が
発生し、成形加工に不適当となる。このようなカゴメマ
ーク不良の発生を防止するためには、素材にある程度の
伸びが必要であり、安定した伸びを与えるためには最終
冷間圧延後の最終焼鈍が有効である。最終焼鈍温度が9
0℃未満では安定した伸びを与えてカゴメマーク防止を
図る効果が充分ではなく、一方120℃を越えれば伸び
は向上するが、時効硬化によって強度も上昇して成形性
が低下し、不適当となる。また最終焼鈍時間が1時間未
満では伸びの向上が認められず、一方10時間を越えて
焼鈍してもそれ以上効果は増大せず、経済的に不利とな
るだけである。したがって最終焼鈍は90〜120℃の
lll1[で1〜10時III施すものとした。
なお最終冷間圧延の圧延速度が6001/−以上であれ
ば冷延板巻取り後のコイル温度が90℃以上となるため
にそのままの状態で最終焼鈍を行なった場合と同じ効果
が得られ、したがってその場合には積極的な最終焼鈍は
必然的に省略可能となる。
ば冷延板巻取り後のコイル温度が90℃以上となるため
にそのままの状態で最終焼鈍を行なった場合と同じ効果
が得られ、したがってその場合には積極的な最終焼鈍は
必然的に省略可能となる。
このようにして得られたンルミニウム合金圧延板を実際
に食缶や2と−スD、I缶胴材として使用するにあたっ
ては、DRD加工やDI加工を施すが、既に述べたよう
にこれらの加工に対する成形加工性が優れていてしかも
力ゴメマークの発生もなく、したがって成形加工時に不
良品が発生するおそれが極めて少なく、したがって歩留
りが高くなるとともに生産性も良好となり、かつまた高
強度を有するため従来よりも薄肉化が可能となる。
に食缶や2と−スD、I缶胴材として使用するにあたっ
ては、DRD加工やDI加工を施すが、既に述べたよう
にこれらの加工に対する成形加工性が優れていてしかも
力ゴメマークの発生もなく、したがって成形加工時に不
良品が発生するおそれが極めて少なく、したがって歩留
りが高くなるとともに生産性も良好となり、かつまた高
強度を有するため従来よりも薄肉化が可能となる。
またこの種の用途では成形加工後に焼付塗装を行なうの
が通常であり、この場合塗料によっても異なるが150
〜250 ’C程度に加熱して塗料を焼付けるのが通常
であるが、この塗装焼付工程でも強度の低下がなく、高
強度の焼付塗装成形品を得ることができる。またこの種
の用途では焼付塗装後にさらにフランジ成形を行なうの
が通常であるが、このフランジ成形における成形性も充
分に良好であって、容易にフランジ成形を行なうことが
できる。
が通常であり、この場合塗料によっても異なるが150
〜250 ’C程度に加熱して塗料を焼付けるのが通常
であるが、この塗装焼付工程でも強度の低下がなく、高
強度の焼付塗装成形品を得ることができる。またこの種
の用途では焼付塗装後にさらにフランジ成形を行なうの
が通常であるが、このフランジ成形における成形性も充
分に良好であって、容易にフランジ成形を行なうことが
できる。
実施例
[実施例1]
第1表に示すような成分組成を有する合金番号A−Lの
合金を常法に従ってDC鋳造し、得られた鋳塊に対し均
熱処理を施した後、3.0〜4.01111厚まで熱間
圧延し、さらに一部のものを除いて0.57〜1.81
厚まで第1次冷間圧延を施した。
合金を常法に従ってDC鋳造し、得られた鋳塊に対し均
熱処理を施した後、3.0〜4.01111厚まで熱間
圧延し、さらに一部のものを除いて0.57〜1.81
厚まで第1次冷間圧延を施した。
その機種々の条件で中間熱処理を行なプてから最終冷間
圧延を施して0.20〜0.36 amの圧延板とし、
その圧延板のうち一部のものを除いて種々の条件で最終
焼鈍を施した。各工程における具体的な条件を第2表中
に示す。また各板の用途すなわちDRD成形用もしくは
DI成形用の別についても第2表中に併せて示す。
圧延を施して0.20〜0.36 amの圧延板とし、
その圧延板のうち一部のものを除いて種々の条件で最終
焼鈍を施した。各工程における具体的な条件を第2表中
に示す。また各板の用途すなわちDRD成形用もしくは
DI成形用の別についても第2表中に併せて示す。
上述のようにして得られた各板に対し、塗装焼付(ベー
キング)として200℃X20分の加熱処理を行なった
後の機械的特性、および各板のうちDI用途のものにつ
いてDr加工を施しDI缶とした後、さらにその缶壁に
塗装焼付(ベーキング)として200℃×20分の加熱
処理を行なった後の機械的特性を第3表に示す。また各
板の再絞り加工性、7ランジ成形性、深絞りにおけるカ
ゴメマーク発生状況、方向性(イヤリング率)を調べ、
また各板のうち特に01缶の用途のものについてしごき
加工性、01缶としての耐圧強度、座屈強度を調べた。
キング)として200℃X20分の加熱処理を行なった
後の機械的特性、および各板のうちDI用途のものにつ
いてDr加工を施しDI缶とした後、さらにその缶壁に
塗装焼付(ベーキング)として200℃×20分の加熱
処理を行なった後の機械的特性を第3表に示す。また各
板の再絞り加工性、7ランジ成形性、深絞りにおけるカ
ゴメマーク発生状況、方向性(イヤリング率)を調べ、
また各板のうち特に01缶の用途のものについてしごき
加工性、01缶としての耐圧強度、座屈強度を調べた。
これらの結果を第3表に併せて示す。
なお第3表中において、しごき性の評価は合金K(従来
合金:3004合金)を基準とし、それを良(0印)と
して、やや良をΔ印、不良をX印と評価した。また再絞
り性は、DRD用途の合金Eおよび合金■(従来合金:
5042合金)は合金J(従来合金: 5052合金)
との比較で良否を判定し、その他のDI用途の合金は合
金K(従来合金: 3004合金)との比較で良否を判
定して、再絞り性良好な場合にQ印を付した。フランジ
成形性も、DRD用途の合金Eおよび合金■(従来合金
:5042合金)は合金J(従来合金:5052合金)
との比較で良否を判定し、その他のDI用途の合金は合
金K(従来合金:3004合金)との比較で良否を判定
して、著しく優れている場合はO印、良好の場合にはO
印、やや不良をΔ印、不良をX印で示した。さらにカゴ
メマークについては、発生がない場合を0印、若干発生
した場合をΔ印とした。なお方向性は深絞り後の耳率(
イヤリング率)で示した。
合金:3004合金)を基準とし、それを良(0印)と
して、やや良をΔ印、不良をX印と評価した。また再絞
り性は、DRD用途の合金Eおよび合金■(従来合金:
5042合金)は合金J(従来合金: 5052合金)
との比較で良否を判定し、その他のDI用途の合金は合
金K(従来合金: 3004合金)との比較で良否を判
定して、再絞り性良好な場合にQ印を付した。フランジ
成形性も、DRD用途の合金Eおよび合金■(従来合金
:5042合金)は合金J(従来合金:5052合金)
との比較で良否を判定し、その他のDI用途の合金は合
金K(従来合金:3004合金)との比較で良否を判定
して、著しく優れている場合はO印、良好の場合にはO
印、やや不良をΔ印、不良をX印で示した。さらにカゴ
メマークについては、発生がない場合を0印、若干発生
した場合をΔ印とした。なお方向性は深絞り後の耳率(
イヤリング率)で示した。
第2表:製造条件
第3表に示すように、本発明合金においてはDRD用途
のもの(合金E)においても従来合金I、J (504
2合金、5052合金)とほぼ同等の成形性を有してい
ながらしかもベーキング後(塗装焼付後)の強度は格段
に高く、したがって缶素材の薄肉化を図れることが明ら
かである。
のもの(合金E)においても従来合金I、J (504
2合金、5052合金)とほぼ同等の成形性を有してい
ながらしかもベーキング後(塗装焼付後)の強度は格段
に高く、したがって缶素材の薄肉化を図れることが明ら
かである。
またDI用途においては、従来合金(3004合金)K
SLのうちでも特に中間熱処理として急熱・急冷を行な
った場合には相当に強度の高いものが得られる(合金し
)が、面内異方性が強いために深絞り成形時に発生する
耳が高く、耳切れやアイアニング工程での缶切れが生じ
たり歩留りが低くなることが判明した。これに対しDI
用途の本発明合金A−Dにおいては、再絞り性、しごき
性等の成形性は従来合金(3004合金)Kと変わらず
、一方フランジ成形性および塗装焼付後の強度の面では
格段に向上しており、缶胴薄肉化に最適の材料であるこ
とが判る。
SLのうちでも特に中間熱処理として急熱・急冷を行な
った場合には相当に強度の高いものが得られる(合金し
)が、面内異方性が強いために深絞り成形時に発生する
耳が高く、耳切れやアイアニング工程での缶切れが生じ
たり歩留りが低くなることが判明した。これに対しDI
用途の本発明合金A−Dにおいては、再絞り性、しごき
性等の成形性は従来合金(3004合金)Kと変わらず
、一方フランジ成形性および塗装焼付後の強度の面では
格段に向上しており、缶胴薄肉化に最適の材料であるこ
とが判る。
なお合金Fは成分組成はこの発明の範囲内であるが、最
終焼鈍としてこの発明の温度範囲(90〜120℃)を
越える160℃の5時間焼鈍を行なったため、しごき性
やフランジ成形性が劣化したものである。
終焼鈍としてこの発明の温度範囲(90〜120℃)を
越える160℃の5時間焼鈍を行なったため、しごき性
やフランジ成形性が劣化したものである。
また合金G1.tSijlはこの発明で着定する量より
も若干高いがCu SMn 、MOがいずれもこの発明
で規定する量よりも少なく、そのため充分な強度が得ら
れず、またしごき性、7ランジ成形性に劣る。さらに合
金HはS1量が高いためにしごき性、7ランジ成形性が
劣る。
も若干高いがCu SMn 、MOがいずれもこの発明
で規定する量よりも少なく、そのため充分な強度が得ら
れず、またしごき性、7ランジ成形性に劣る。さらに合
金HはS1量が高いためにしごき性、7ランジ成形性が
劣る。
[実施例2]
第1表に示す合金Aの鋳塊について、実施例1の場合と
同様の条件(第2表参照)で均熱処理−熱間圧延−1次
冷閤圧延−中間熱処理を行ない、引続いて800m/−
の圧延速度で最終冷開圧延を行ない、そのまま巻取って
放置した。巻取時の温度は約100℃であり、そこで最
終焼鈍は行なわずに製品圧延板とした。得られた板に対
し実施例1の場合と同様に成形性等を調べたところ、実
施例1の合金Aの試験結果とほぼ同等の性能を有するこ
とが確認された。
同様の条件(第2表参照)で均熱処理−熱間圧延−1次
冷閤圧延−中間熱処理を行ない、引続いて800m/−
の圧延速度で最終冷開圧延を行ない、そのまま巻取って
放置した。巻取時の温度は約100℃であり、そこで最
終焼鈍は行なわずに製品圧延板とした。得られた板に対
し実施例1の場合と同様に成形性等を調べたところ、実
施例1の合金Aの試験結果とほぼ同等の性能を有するこ
とが確認された。
発明の効果
以上の実施例からも明らかなように、この発明による成
形加工用アルミニウム合金圧延板は高強度を有していて
特に焼付塗fl後の強度が充分に高く、しかも成形性特
にDRD成形性やDI成形性にすぐでおり、かつまた焼
付塗装後の7ランジ成形性にも優れており、したがって
DRD成形缶やDI缶胴材料等として従来のアルミニウ
ム合金の場合よりも格段に薄肉化を図るに最適である。
形加工用アルミニウム合金圧延板は高強度を有していて
特に焼付塗fl後の強度が充分に高く、しかも成形性特
にDRD成形性やDI成形性にすぐでおり、かつまた焼
付塗装後の7ランジ成形性にも優れており、したがって
DRD成形缶やDI缶胴材料等として従来のアルミニウ
ム合金の場合よりも格段に薄肉化を図るに最適である。
またこの発明によるアルミニウム合金圧延板は、主要元
素として通常の圧延板、押出材、鋳物等に最も広く用い
られている81.M(+およびMn1Cu 、Feを含
んでいるだけであるから、他の合金のスクラップの使用
が容易であり、また逆にこの発明の圧延板のスクラップ
を他の合金、他の用途に使用することも容昌であって、
スクラップ処理性が良好であり、経済的にも有利である
。
素として通常の圧延板、押出材、鋳物等に最も広く用い
られている81.M(+およびMn1Cu 、Feを含
んでいるだけであるから、他の合金のスクラップの使用
が容易であり、また逆にこの発明の圧延板のスクラップ
を他の合金、他の用途に使用することも容昌であって、
スクラップ処理性が良好であり、経済的にも有利である
。
なおこの発明のアルミニウム合金圧延板は、前述のよう
に食缶(DRD成形缶)やDI缶に最適なものであるが
、この他の強度および成形性が要求される成形加工品の
用途、例えば各種キャップや家庭用器物、計器カバー等
に用いても優れた性能を発揮し得ることは勿論である。
に食缶(DRD成形缶)やDI缶に最適なものであるが
、この他の強度および成形性が要求される成形加工品の
用途、例えば各種キャップや家庭用器物、計器カバー等
に用いても優れた性能を発揮し得ることは勿論である。
出願人 スカイアルミニウム株式会社代理人 弁理
士 豊 1)武 久 (ほか1名)
士 豊 1)武 久 (ほか1名)
Claims (3)
- (1)重量%でSi0.25〜0.60%、Cu0.3
〜1.0%、Mg0.6〜2.0%、Mn0.6〜1.
3%、Fe0.25〜0.80%を含有し、残部がAl
および不可避的不純物よりなり、かつ次式 P=[%Mn]+5[%Ti]+[%Fe]+0.2[
%Mg]+0.3[%Cu]+0.7[%Si]で規定
される値Pが1.9未満であることを特徴とする高強度
成形加工用アルミニウム合金圧延板。 - (2)重量%でSi0.25〜0.60%、Cu0.3
〜1.0%、Mg0.6〜2.0%、Mn0.6〜1.
3%、Fe0.25〜0.80%を含有し、残部がAl
および不可避的不純物よりなり、かつ次式 P=[%Mn]+5[%Ti]+[%Fe]+0.2[
%Mg]+0.3[%Cu]+0.7[%Si]で規定
される値Pが1.9未満であるアルミニウム合金鋳塊に
対し、550〜620℃の温度で1〜24時間均質化処
理を施し、次いで所要の板厚まで圧延した後、0.5℃
/sec以上の昇温速度で500〜620℃の温度域ま
で加熱し、直ちにもしくは120秒以下の時間保持して
から急速冷却し、さらに圧延率20%以上の冷間圧延を
施すことを特徴とする高強度成形加工用アルミニウム合
金圧延板の製造方法。 - (3)重量%でSi0.25〜0.60%、Cu0.3
〜1.0%、Mg0.6〜2.0%、Mn0.6〜1.
3%、Fe0.25〜0.80%を含有し、残部がAl
および不可避的不純物よりなり、かつ次式 P=[%Mn]+5[%Ti]+[%Fe]+0.2[
%Mg]+0.3[%Cu]+0.7[%Si]で規定
される値Pが1.9未満であるアルミニウム合金鋳塊に
対し、550〜620℃の温度で1〜24時間均質化処
理を施し、次いで所要の板厚まで圧延した後、0.5℃
/sec以上の昇温速度で500〜620℃の温度域ま
で加熱し、直ちにもしくは120秒以下の時間保持して
から急速冷却し、さらに圧延率20%以上の冷間圧延を
施し、90〜120℃の温度で1〜10時間最終焼鈍す
ることを特徴とする高強度成形加工用アルミニウム合金
圧延板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7383485A JPS61235532A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | フランジ成形性に優れた高強度成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7383485A JPS61235532A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | フランジ成形性に優れた高強度成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61235532A true JPS61235532A (ja) | 1986-10-20 |
Family
ID=13529562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7383485A Pending JPS61235532A (ja) | 1985-04-08 | 1985-04-08 | フランジ成形性に優れた高強度成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61235532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02270930A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-06 | Kobe Steel Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金硬質板及びその製造法 |
| JPH0488145A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Kobe Steel Ltd | 薄肉高強度ブラインド用アルミニウム材料の製造方法 |
Citations (11)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5294818A (en) * | 1976-02-06 | 1977-08-09 | Mitsubishi Metal Corp | Preparation of al alloy sheet having both strength, toughness and duct ility |
| JPS52105509A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-05 | Mitsubishi Aluminium | Production of aluminium alloy sheet for deep drawing |
| JPS548328A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-22 | Hydor Ab Oy | Combination of working machine and car |
| JPS5466313A (en) * | 1977-11-07 | 1979-05-28 | Kobe Steel Ltd | Heat hardening type aluminum alloy for forming and manufacture of sheet using the same |
| JPS5544592A (en) * | 1978-08-04 | 1980-03-28 | Coors Container Co | Aluminum alloy composition body for producing aluminum container composition body from scrap and method thereof |
| JPS55134149A (en) * | 1979-04-02 | 1980-10-18 | Mitsubishi Metal Corp | Manufacture of aluminum alloy sheet having strength, ductility and formability |
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| JPS5732350A (en) * | 1980-08-06 | 1982-02-22 | Sukai Alum Kk | Aluminum alloy plate for can with superior pressure resistance and its manufacture |
| JPS58224141A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 成形用アルミニウム合金冷延板の製造方法 |
| JPS59162261A (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-13 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
| JPS60258454A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-20 | Furukawa Alum Co Ltd | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
-
1985
- 1985-04-08 JP JP7383485A patent/JPS61235532A/ja active Pending
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| JPS60258454A (ja) * | 1984-06-05 | 1985-12-20 | Furukawa Alum Co Ltd | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02270930A (ja) * | 1989-04-13 | 1990-11-06 | Kobe Steel Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金硬質板及びその製造法 |
| JPH0488145A (ja) * | 1990-07-31 | 1992-03-23 | Kobe Steel Ltd | 薄肉高強度ブラインド用アルミニウム材料の製造方法 |
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