JPH0635644B2 - 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 - Google Patents
成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法Info
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- JPH0635644B2 JPH0635644B2 JP59113785A JP11378584A JPH0635644B2 JP H0635644 B2 JPH0635644 B2 JP H0635644B2 JP 59113785 A JP59113785 A JP 59113785A JP 11378584 A JP11378584 A JP 11378584A JP H0635644 B2 JPH0635644 B2 JP H0635644B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は缶ボディ及び缶エンド成形用として好適な、低
異方性、高強度アルミニウム合金硬質板の製造方法に関
する。
異方性、高強度アルミニウム合金硬質板の製造方法に関
する。
（従来の技術） 従来、アルミニウム製のＤＩ缶等には、適度な強度と成
形性を有する３００４合金のＨ１９調質材が主に用いら
れてきた。しかしながら、この材料は成形時の耳率が比
較的低いが焼付塗装工程での強度低下が大きく、これ
は、特にビール、炭酸飲料缶のようにガス圧に対する耐
圧性が要求される缶にとっては重大な問題である。
形性を有する３００４合金のＨ１９調質材が主に用いら
れてきた。しかしながら、この材料は成形時の耳率が比
較的低いが焼付塗装工程での強度低下が大きく、これ
は、特にビール、炭酸飲料缶のようにガス圧に対する耐
圧性が要求される缶にとっては重大な問題である。
その上、近年アルミニウム缶を一層薄肉化して強度を出
すことが要求されるようになってきたが３００４合金で
は十分その要求を満たすことはできなかった。
すことが要求されるようになってきたが３００４合金で
は十分その要求を満たすことはできなかった。
そこで強度、特に塗装焼付後の強度を向上させる方法が
研究され、アルミニウム合金を連続焼鈍炉等で溶体化、
焼入の効果をねらって高温短時間焼鈍を行い、Ｍｇ−Ｓ
ｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ
−Ｃｕ−Ｓｉ系化合物を微細析出させる方法が開発され
た。この方法の例として、アルミニウム合金を均熱処理
後、熱間圧延し、焼鈍後冷間圧延処理する、特開昭５７
−１４９４５９号に開示された、成形用アルミニウム合
金板の製造方法がある。
研究され、アルミニウム合金を連続焼鈍炉等で溶体化、
焼入の効果をねらって高温短時間焼鈍を行い、Ｍｇ−Ｓ
ｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ
−Ｃｕ−Ｓｉ系化合物を微細析出させる方法が開発され
た。この方法の例として、アルミニウム合金を均熱処理
後、熱間圧延し、焼鈍後冷間圧延処理する、特開昭５７
−１４９４５９号に開示された、成形用アルミニウム合
金板の製造方法がある。
（発明が解決しようとする問題点） しかしこのような方法では、焼付塗装時の強度は向上す
るものの、耳率は高くなる。また耳率を低く押えようと
すると今度は強度の向上が小さく、目的とする大幅な薄
肉化が困難であった。すなわち、一般に連続焼鈍炉は昇
温速度が大きいため、立方体方位を発達させることが難
かしく、強度を高くするために冷延率を上げると、成形
品の４５゜耳が大きくなってしまうのである。
るものの、耳率は高くなる。また耳率を低く押えようと
すると今度は強度の向上が小さく、目的とする大幅な薄
肉化が困難であった。すなわち、一般に連続焼鈍炉は昇
温速度が大きいため、立方体方位を発達させることが難
かしく、強度を高くするために冷延率を上げると、成形
品の４５゜耳が大きくなってしまうのである。
本発明はこのような従来の成形用アルミニウム合金板の
製造方法の欠点を克服し、耳率を低くし、成形性を良好
に保ったまま強度を大幅に向上させた、焼付塗装時の強
度低下の小さい薄肉アルミニウム缶成形用として好適な
アルミニウム合金板の製造を目的としてなされたもので
ある。
製造方法の欠点を克服し、耳率を低くし、成形性を良好
に保ったまま強度を大幅に向上させた、焼付塗装時の強
度低下の小さい薄肉アルミニウム缶成形用として好適な
アルミニウム合金板の製造を目的としてなされたもので
ある。
（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、（ａ）Ｍｎ0.5〜1.5％、Ｍｇ0.8〜
2.0％、Ｃｕ0.2〜0.5％、Ｓｉ0.2〜0.9％、Ｆｅ0.3〜0.
8％（以上重量％）を含有するアルミニウム合金鋳塊を
鋳造し（ｂ）この鋳塊を560℃以上で均質化処理に付し
（ｃ）次いいで板厚４mm以下になるよう熱間圧延を行い
（ｄ）次いで直ちに、あるいは15％以下の冷熱間圧延を
行ってから100℃／hour以下の昇温速度で320℃以上に昇
温し、この温度で１時間以上保持し（ｅ）冷間圧延し
（ｆ）550℃以上で10分以内保持後100℃以下の温度に１
分以内に冷却し（ｇ）30〜70％の冷間圧延を行う、工程
からなることを特徴とする成形用アルミニウム合金硬質
板の製造方法を提供するものである。
2.0％、Ｃｕ0.2〜0.5％、Ｓｉ0.2〜0.9％、Ｆｅ0.3〜0.
8％（以上重量％）を含有するアルミニウム合金鋳塊を
鋳造し（ｂ）この鋳塊を560℃以上で均質化処理に付し
（ｃ）次いいで板厚４mm以下になるよう熱間圧延を行い
（ｄ）次いで直ちに、あるいは15％以下の冷熱間圧延を
行ってから100℃／hour以下の昇温速度で320℃以上に昇
温し、この温度で１時間以上保持し（ｅ）冷間圧延し
（ｆ）550℃以上で10分以内保持後100℃以下の温度に１
分以内に冷却し（ｇ）30〜70％の冷間圧延を行う、工程
からなることを特徴とする成形用アルミニウム合金硬質
板の製造方法を提供するものである。
本発明に用いられるアルミニウム合金において各成分の
作用、及びその限定意義は次の通りである。
作用、及びその限定意義は次の通りである。
ＭｎはＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系
の化合物を形成し、しごき成形時の工具焼付を防止する
働きがあり、0.5％未満ではその効果が小さく、1.5％を
越えると巨大晶出物をつくりやすくなり、成形性を阻害
する結果となる。
の化合物を形成し、しごき成形時の工具焼付を防止する
働きがあり、0.5％未満ではその効果が小さく、1.5％を
越えると巨大晶出物をつくりやすくなり、成形性を阻害
する結果となる。
Ｍｇは固溶体、あるいはＭｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃｕ−Ｓｉ系の化合物の微細析出物と
して強度を向上させる。Ｍｇが0.8％未満では強度が不
足し、2.0％を越えると成形性が悪くなると共に、工具
焼付をひきおこす。
ｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃｕ−Ｓｉ系の化合物の微細析出物と
して強度を向上させる。Ｍｇが0.8％未満では強度が不
足し、2.0％を越えると成形性が悪くなると共に、工具
焼付をひきおこす。
Ｃｕは固溶し、あるいはＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｍｇ
−Ｃｕ−Ｓｉ系化合物の微細な析出物を形成し強度を向
上させる。この量が0.2％未満では強度の向上が望め
ず、0.5を越えると耐食性、成形性を悪化させる。
−Ｃｕ−Ｓｉ系化合物の微細な析出物を形成し強度を向
上させる。この量が0.2％未満では強度の向上が望め
ず、0.5を越えると耐食性、成形性を悪化させる。
ＳｉはＭｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ−Ｃ
ｕ−Ｓｉ系化合物の微細な析出物として強度を向上させ
る共に、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系の化合物を生成し
て、しごき成形時の工具の焼付を防止する。この量が0.
2％未満では、所望の効果が小さく、0.9％を越えると成
形性が悪くなる。
ｕ−Ｓｉ系化合物の微細な析出物として強度を向上させ
る共に、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系の化合物を生成し
て、しごき成形時の工具の焼付を防止する。この量が0.
2％未満では、所望の効果が小さく、0.9％を越えると成
形性が悪くなる。
ＦｅはＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系
の化合物となりしごき成形時の工具の焼付を防止する。
Ｆｅが0.3％未満ではこの効果が小さく、0.8％を越える
とＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系化合物の巨大晶出物をつくりやす
く、また成形品の耳も大きくなる。
の化合物となりしごき成形時の工具の焼付を防止する。
Ｆｅが0.3％未満ではこの効果が小さく、0.8％を越える
とＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系化合物の巨大晶出物をつくりやす
く、また成形品の耳も大きくなる。
本発明方法では、上記組成のアルミニウム合金鋳塊を前
記の工程により加工して、アルミニウム缶材用などとし
て好適なアルミニウム合金硬質板を得る。
記の工程により加工して、アルミニウム缶材用などとし
て好適なアルミニウム合金硬質板を得る。
この加工において、均質化処理は、粗大晶出物の分割、
粒状化による成形性向上、Ａｌ−Ｍｎ−ＦｅあるいはＡ
ｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系の粗大析出物のによるしごき成
形性向上及び熱間圧延、焼鈍時の再結晶粒度の微細化を
可能とするなどの作用効果がある。560℃未満ではこの
ような効果が期待できない。保持時間は５時間以上が望
ましい。
粒状化による成形性向上、Ａｌ−Ｍｎ−ＦｅあるいはＡ
ｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系の粗大析出物のによるしごき成
形性向上及び熱間圧延、焼鈍時の再結晶粒度の微細化を
可能とするなどの作用効果がある。560℃未満ではこの
ような効果が期待できない。保持時間は５時間以上が望
ましい。
均質化処理を行ったのち４mm以下、好ましくは４mm〜１
mmの厚さに熱間圧延を行い、熱延板を直接あるいは15％
以下の冷間圧延後に、温度320℃以上に昇温速度100℃／
hour以下で加熱し、１時間以上保持する。この場合、熱
間圧延後の板厚が４mmを越えると冷間圧延率が高くな
り、耳率を低くできなくなる。なお昇温速度を比較的遅
い100℃／hour以下として焼鈍を行うのは立方体方位を
もった再結晶を優先成長させるためであり、冷間圧延率
が15％を越え、昇温速度が100℃／hourを越えると立方
体方位の成長が望めない。また320℃以下、保持時間１
時間未満では、完全に再結晶しない。この焼鈍により、
グレンサイズが粗大になる傾向があるが、前記条件のソ
ーキングを実施すれば粗大化を防ぐことができる。
mmの厚さに熱間圧延を行い、熱延板を直接あるいは15％
以下の冷間圧延後に、温度320℃以上に昇温速度100℃／
hour以下で加熱し、１時間以上保持する。この場合、熱
間圧延後の板厚が４mmを越えると冷間圧延率が高くな
り、耳率を低くできなくなる。なお昇温速度を比較的遅
い100℃／hour以下として焼鈍を行うのは立方体方位を
もった再結晶を優先成長させるためであり、冷間圧延率
が15％を越え、昇温速度が100℃／hourを越えると立方
体方位の成長が望めない。また320℃以下、保持時間１
時間未満では、完全に再結晶しない。この焼鈍により、
グレンサイズが粗大になる傾向があるが、前記条件のソ
ーキングを実施すれば粗大化を防ぐことができる。
上記焼鈍処理後、所定の板厚まで冷間圧延を行う。ここ
で所定の板厚とは、次工程の溶体化処理時の板厚から最
終板厚までの冷間圧延率が30〜70％の範囲にとれる板厚
であり、溶体化処理に供する板厚である。例えば、最終
板厚を0.35mm（冷間圧延率50％）、溶体化処理時の板厚
を0.7mmとし、熱間圧延、次いで焼鈍後の板厚を2.5mmと
した場合、2.5mmから0.7mm（所定板厚）まで冷間圧延す
ることになる。
で所定の板厚とは、次工程の溶体化処理時の板厚から最
終板厚までの冷間圧延率が30〜70％の範囲にとれる板厚
であり、溶体化処理に供する板厚である。例えば、最終
板厚を0.35mm（冷間圧延率50％）、溶体化処理時の板厚
を0.7mmとし、熱間圧延、次いで焼鈍後の板厚を2.5mmと
した場合、2.5mmから0.7mm（所定板厚）まで冷間圧延す
ることになる。
こうして冷間圧延処理を終了したアルミニウム合金板に
ついて、溶体化処理を施す。すなわちこのアルミニウム
合金板を550℃以上の温度まで加熱し、10分以内の時間
保持したのちに、100℃以下まで１分以内に急冷する。
この処理は合金元素（Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｉ）を固溶させる
ためである。加熱温度が550℃未満では十分な固溶度が
得られない。また保持時間が10分より長いと粒成長が生
じ肌荒れが生じる。また加熱後急冷するのは粗大な析出
物を防ぐためであり、冷却速度が遅いと十分な時効硬化
が期待できない。
ついて、溶体化処理を施す。すなわちこのアルミニウム
合金板を550℃以上の温度まで加熱し、10分以内の時間
保持したのちに、100℃以下まで１分以内に急冷する。
この処理は合金元素（Ｍｇ、Ｃｕ、Ｓｉ）を固溶させる
ためである。加熱温度が550℃未満では十分な固溶度が
得られない。また保持時間が10分より長いと粒成長が生
じ肌荒れが生じる。また加熱後急冷するのは粗大な析出
物を防ぐためであり、冷却速度が遅いと十分な時効硬化
が期待できない。
この加熱処理ののち、30〜70％の最終冷延を行うが、こ
れが30％未満では強度が不足し、70％を越えると成形性
が低下するので好ましくない。
れが30％未満では強度が不足し、70％を越えると成形性
が低下するので好ましくない。
なお、本発明方法では、この冷間圧延の途中、あるいは
後に低温保持を行ってもよい。好ましくはこの低温保持
は冷延の途中、約100〜160℃で１〜６時間行われ、時効
硬化による強度向上を図ることができる。
後に低温保持を行ってもよい。好ましくはこの低温保持
は冷延の途中、約100〜160℃で１〜６時間行われ、時効
硬化による強度向上を図ることができる。
（実施例） 次に本発明方法を実施例に基づきさらに詳細に説明す
る。
る。
実施例 第１表に示す組成のアルミニウム合金を常法により鋳塊
とした。
とした。
第１表の組成のアルミニウム合金鋳塊をそれぞれ、第２
表に示す処理法Ａ〜Ｇで処理して最終板厚0.35mmの素板
を成形した。この素板の強度（塗装焼付前及び焼付後）
耳率及び成形性を試験した結果を第３表に示す。
表に示す処理法Ａ〜Ｇで処理して最終板厚0.35mmの素板
を成形した。この素板の強度（塗装焼付前及び焼付後）
耳率及び成形性を試験した結果を第３表に示す。
上記表から明らかなように本発明方法により得られた素
板は強度（塗装焼付前及び焼付後）及び耳率の点ですぐ
れ、また成形性もよい。これに対し比較例の素板は試験
項目のうちいずれかが劣る。例えば実施例No.10、11、1
3、15及び22は45゜耳率が高い。実験No.12、14、16〜19
及び23は45゜耳率は低いが塗装焼付後の降伏強度（σ
０．２）が低い。また実験No.20〜23は工具焼付を起
す。
板は強度（塗装焼付前及び焼付後）及び耳率の点ですぐ
れ、また成形性もよい。これに対し比較例の素板は試験
項目のうちいずれかが劣る。例えば実施例No.10、11、1
3、15及び22は45゜耳率が高い。実験No.12、14、16〜19
及び23は45゜耳率は低いが塗装焼付後の降伏強度（σ
０．２）が低い。また実験No.20〜23は工具焼付を起
す。
（発明の効果） 以上のように本発明方法によれば耳率、成形性を良好に
維持し、強度、特に焼付塗装後の強度が大幅に向上され
た低異方性、高強度アルミニウム合金硬質板が得られ
る。この硬質板は缶用として好適であり、缶ボディ材の
薄肉化を達成できる。また缶エンド用としても適してお
り、従来の５１８２合金に匹適する成形性と強度を有し
ており、缶エンドに適用して缶ボディとの同一材化によ
るリサイクルの容易化を図ることができる。
維持し、強度、特に焼付塗装後の強度が大幅に向上され
た低異方性、高強度アルミニウム合金硬質板が得られ
る。この硬質板は缶用として好適であり、缶ボディ材の
薄肉化を達成できる。また缶エンド用としても適してお
り、従来の５１８２合金に匹適する成形性と強度を有し
ており、缶エンドに適用して缶ボディとの同一材化によ
るリサイクルの容易化を図ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）Ｍｎ0.5〜1.5％、Ｍｇ0.8〜2.0％、
Ｃｕ0.2〜0.5％、Ｓｉ0.2〜0.9％、Ｆｅ0.3〜0.8％（以
上重量％）を含有するアルミニウム合金鋳塊を鋳造し
（ｂ）この鋳塊を560℃以上で均質化処理に付し（ｃ）
次いで板厚４mm以下になるよう熱間圧延を行い（ｄ）次
いで直ちに、あるいは15％以下の冷間圧延を行なってか
ら100℃／hour以下の昇温速度で320℃以上に昇温し、こ
の温度で１時間以上保持し（ｅ）冷間圧延し（ｆ）550
℃以上で10分以内保持後100℃以下の温度に１分以内に
冷却し（ｇ）30〜70％の冷間圧延を行なう、工程からな
ることを特徴とする成形用アルミニウム合金硬質板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113785A JPH0635644B2 (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59113785A JPH0635644B2 (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258454A JPS60258454A (ja) | 1985-12-20 |
| JPH0635644B2 true JPH0635644B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=14621034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59113785A Expired - Lifetime JPH0635644B2 (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635644B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61235532A (ja) * | 1985-04-08 | 1986-10-20 | Sukai Alum Kk | 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 |
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Family Cites Families (1)
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| JPS58126967A (ja) * | 1982-01-23 | 1983-07-28 | Kobe Steel Ltd | 低方向性硬質アルミニウム合金板の製造法 |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59113785A patent/JPH0635644B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS60258454A (ja) | 1985-12-20 |
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