CN105051227A - 包装容器用铝合金板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%的包装容器用铝合金板,在板厚方向,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,其比为5倍以下。
Description
技术领域
本发明涉及适用于DI罐或瓶罐等的包装容器用铝合金板及其制造方法。
背景技术
历来,作为饮料、食品用途所使用的包装容器,如图2所示,已知有底部6、躯体部2、具备颈部3和经螺纹切削加工的螺纹部5的开口部4被一体成形的瓶罐(二片罐)1,和躯体部2、具备颈部3和经螺纹切削加工螺纹部5的开口部4被一体成形,在该一体成形的躯体部2上连接有形成底部6的底端壁的瓶罐(三片罐)1,和其树脂被覆型的等。
另外,如图3所示,还已知有DI罐11等,其具备:有底圆筒状的躯体部12;与躯体部12相连并具有比该躯体部12小的外径的颈部13;形成于该颈部13的端部的凸缘部15和开口部14。另外最近,使用由树脂膜被覆的铝合金板制造的DI罐也在上市出售。
在这些饮料用铝罐中,除了要求有适合实用的强度、加工性以外,还要求外观的美丽。但是,饮料用铝罐的罐体,总是可见年轮状的褐色或是黑色的条纹,外观受损。其原因被认为是由于位于板表面的Al和Mg的氧化物、氧化膜导致。为了对其加以防止,提出有以下的技术。
例如在专利文献1中记述,在瓶子型饮料罐用铝合金板的制造中,在均质化处理后进行面切削、热轧,对于所得到的热轧板,进行碱洗处理和酸洗处理,从而浸蚀并除去热轧后的表面层。而且,在瓶型饮料罐用铝合金板中,使板表面的Mg复合氧化物浓度处于5%以下。
另外,例如在专利文献2中提出,在冷轧工序的途中,在截止到制品厚度的冷轧率为45%以上的板厚下,以pH8以上的碱液清洗。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本国特开2007-162056号公报
【专利文献2】日本国特开2007-204793号公报
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
但是,在现有的铝罐中,存在以下的问题。
在专利文献1所述的技术中,因为在氧化物生成的热轧后对表面进行浸蚀,所以能够得到良好的表面。但是,在实际的操作中为了实施这一处理,需要经过用苛性钠进行的浸蚀,冲掉苛性钠的清洗,然后干燥的各工序。因此,需要大规格的设备和药剂的消费和废液的处理等,制造成本升高。另外,在苛性处理槽、水洗槽中凝集的铝粉的附着,也会引起缺陷的发生。从这样的情况出发,要求热轧带卷的清洗以外的简单的工序。
另外,在专利文献2所述的技术中提出,在冷轧工序的途中,在截止到制品厚度的冷轧率为45%以上的板厚下,用pH8以上的碱液进行清洗。该技术也与热轧带卷的清洗同样,工序复杂,成本高。
此外作为一直以来进行的方法,是在均质化热处理(以下,适宜称为均热)后进行面切削。然而,仅仅只是在均热后进行面切削时,在用于热轧的加热和热轧中,在板坯和热轧板表面形成有Mg的氧化物,表面品质降低。
发明内容
本发明正是为了解决所述课题的,其课题在于,提供一种强度和加工性优异,在制造中不需要复杂的工序,在DI加工后或颈部成形后的罐体的表面不会出现年轮状的褐色或是黑色的条纹,表面品质优异的包装容器用铝合金板及其制造方法。
【用于解决课题的手段】
本发明者们锐意研究的结果是,发现了以下的事项。
铝合金制的DI罐、瓶罐上显现的年轮状的图案,被认为是受到铝板表面的Mg系氧化物的影响,有效的是从表面除去Mg及其氧化物。先前所述的技术,均是在热轧后或冷轧途中进行苛性处理等表面浸蚀,因此,虽然能够得到良好的表面形态,但是要重新增加1道工序,而且药剂的处理成本增长等,不是令人满意的工序。本发明讨论了能够不增加新的工序的方法并得到了结果。另外发现,作为一直以来进行的方法,进行的是均热后的面切削,但仅仅只是在均热后进行面切削时,在用于热轧的加热和热轧中,在板坯和热轧板表面形成有Mg的氧化物,表面品质降低。因此,以比过去更长的均热时间进行保持,促进Mg向板表面的扩散,之后,通过面切削除去在表面稠化的Mg层,则板表面的Mg浓度变低,热轧后也能够使板表面良好。
本发明的包装容器用铝合金板(以下,适宜称为铝合金板),其特征在于,是含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成的包装容器用铝合金板,在板厚方向,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,其比为5倍以下。
根据这样的构成,铝合金板,既定量含有既定成分,可满足需要的强度和加工性。另外铝合金板,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,使其比为5倍以下,可抑制由该铝合金板制作的罐体的表面,其年轮状的褐色或是黑色的条纹发生。
本发明的铝合金板,所述包装容器用铝合金板,也可以还含有Cu:0.50质量%以下。
根据这样的构成,铝合金板含有既定量的Cu,强度进一步提高。
本发明的包装容器用铝合金板的制造方法,是包装容器用铝合金板的制造方法,由如下工序构成:熔炼、铸造含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成的铝合金而制作铸锭的第一工序;对于所述铸锭进行均质化热处理的第二工序;对于所述经均质化热处理的铸锭表面进行面切削的第三工序;对于所述经面切削的铸锭进行热轧而制作轧制板的第四工序;冷轧所述轧制板而制作铝合金板的第五工序,其特征在于,在所述第二工序中,所述均质化热处理是在以580~620℃的到达温度保持24小时以上后,再冷却至室温的条件下进行,在所述第三工序中,将铸锭表面面切削5mm以上。
根据这样的步骤,铝合金板的制造方法,通过既定量含有既定成分,在制造的铝合金板中可满足需要的强度和加工性。
然后,在第二工序中,以既定条件进行均质化热处理,在铸锭表面稠化的Mg量变多。另外,在第三工序中,将铸锭表面面切削5mm以上,在表面稠化的Mg层的除去充分。通过此第二工序和第三工序,在制造的铝合金板中,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,其比为5倍以下。由此,用所制造的铝合金板制作的罐体的表面,其年轮状的褐色或是黑色的条纹的发生得到抑制。
本发明的包装容器用铝合金板的制造方法,优选所述铝合金,还含有Cu:0.50质量%以下。
通过铝合金既定量含有Cu,所制造的铝合金板的强度进一步提高。
本发明的包装容器用铝合金板的制造方法,优选在所述第四工序中,用刷辊控制热轧中的轧制工作辊所形成的涂层的厚度而进行轧制。
根据这样的步骤,在热轧中能够防止咬合,并且得到优质板表面。
【发明效果】
根据本发明的包装容器用铝合金板,能够成为强度和加工性优异,在罐体的表面看不到年轮状的褐色或黑色的条纹的,表面品质优异的饮料用铝罐。另外,因为在制造中不需要复杂的工序,所以经济性优异。
根据本发明的包装容器用铝合金板的制造方法,在制造中不需要复杂的工序,能够得到强度和加工性优异,并且在DI加工后或颈部成形后的罐体的表面看不到年轮状的褐色或是黑色的条纹,表面品质优异的包装容器用铝合金板。
附图说明
图1是用于就本发明的包装容器用铝合金板的Mg浓度进行说明的模式图。
图2是模式化地表示现有一例的瓶罐(二片罐或三片罐)的立体图。
图3是模式化地表示现有一例的DI罐的立体图。
图4A是表示瓶罐(三片罐)的制造方法的模式图。
图4B是表示DI罐的制造方法的模式图。
图5A是本发明的实施例之中的一个的Mg浓度分布的曲线图(深度方向分布曲线)。
图5B是本发明的比较例之中的一个的Mg浓度分布的曲线图(深度方向分布曲线)。
具体实施方式
首先,对于本发明的包装容器用铝合金板进行说明。
《包装容器用铝合金板》
铝合金板,含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成。
在铝合金板的成分中,也可以还含有Cu:0.50质量%以下。
而且,铝合金板,在板厚方向,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,其比为5倍以下。
以下,对于各构成进行说明。
<Mn:0.50~1.50质量%>
Mn有助于铝合金板的强度。另外,是使金属间化合物适当分散,裸材(ベア材)的情况下,是对于提高DI加工性有效的元素。因此,Mn的含量低于0.50质量%时,罐强度不足。另外,裸材中,金属间化合物的量不足,则DI成形时发生咬合,表面损伤大,抗咬合性(即加工性)差。另一方面,若高于1.50质量%,则无论是裸材、还是树脂被覆材的情况,均会造成金属间化合物的尺寸、量过度增加的结果,由于粗大的金属间化合物引起凸缘裂纹和减薄拉延成形时的裂纹(断裂(筒体破裂))发生等,对加工性造成不利影响,不适合实用。
因此,Mn的含量为0.50~1.50质量%。还有,优选的下限值为0.70质量%,优选的上限值为1.10质量%。
<Mg:0.50~1.50质量%>
Mg是有助于铝合金板的强度的元素。Mg的含量低于0.50质量%时,罐强度不足。另一方面,若高于1.50质量%,则存在均质化热处理时的过烧,和轧制时的板表面的咬合容易发生等材料制造上的问题点,不适合实用。另外,因为Mg的含量多,所以Mg的存在比容易变高。另外,在裸材的情况下,则DI成形时发生咬合,表面损伤变大,抗咬合性(即加工性)差。
因此,Mg的含量为0.50~1.50质量%。还有,优选的下限值为0.80质量%。
<Si:0.10~0.50质量%>
Si是通常的铝罐体中包含0.2~0.3质量%的元素,Si元素,在裸露的DI罐中,是对于提高加工性有效的元素。Si的含量低于0.10质量%时,原料成本变高,不实用。另外,为裸露的DI罐时,DI成形时发生咬合,表面损伤变大,抗咬合性(即加工性)差。另一方面,若高于0.50质量%,则热轧板的未再结晶晶粒残留,无论是裸材、树脂被覆材哪种情况,DI成形时都会多发罐体破裂,加工性差。
因此,Si的含量为0.10~0.50质量%。还有,优选的下限值为0.15质量%,优选的上限值为0.40质量%。
<Fe:0.10~0.70质量%>
Fe使金属间化合物适当地分散,对于提高加工性是有效的元素。Fe的含量低于0.10质量%时,由于热轧板的未再结晶晶粒残留,导致无论是裸材、树脂被覆材的哪种情况下,都会多发DI成形时的罐体破裂,加工性差。另一方面,若高于0.70质量%,则会造成金属间化合物的尺寸、量都过度增加的结果,在裸材、树脂被覆材任意一种情况下,都会由于粗大的金属间化合物引起凸缘裂纹和减薄拉延成形时的裂纹(断裂(筒体破裂))发生等,对加工性造成不利影响,不适合实用。
因此,Fe的含量为0.10~0.70质量%。还有,优选的下限值为0.30质量%,优选的上限值为0.50质量%。
<Cu:0.50质量%以下>
Cu是有助于铝合金板的强度的元素。在裸材、树脂被覆材任意一种情况下,若Cu的含量高于0.50质量%,则加工硬化过大,减薄拉延成形时的裂纹(断裂(筒体破裂))等的不良发生率高,加工性差,不适合实用。
因此,添加Cu时,Cu的含量为0.50质量%以下。还有,优选的上限值为0.35质量%。另外,关于下限值没有规定,也可以是0质量%,但优选为0.15质量%以上。
铝合金板也可以还含有从Cr:0.001~0.3质量%、Zn:0.05~1.0质量%中选择的一种或两种。此外,可以单独含有0.005~0.2质量%的Ti,或者也可以与0.0001~0.05质量%的B一并含有。
<余量:Al和不可避免的杂质>
本发明的铝合金板的成分,除了所述以外,余量由Al和不可避免的杂质构成。还有,作为不可避免的杂质,例如,可更列举Zr、V、Ga、In、Sn、Ni,如果均含有0.05质量%以下,则不妨碍本发明的效果,可允许这样的不可避免的杂质的含有。
<Mg的存在比>
如图1所示,在本发明的铝合金板中,在板厚方向,从板表面至深度20nm的Mg量,对于从深度1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量,使其比为5倍以下。即,“(从表面至20nm的范围的平均Mg浓度(原子百分率))/(深度1000~1020nm的20nm的范围内存在的平均Mg浓度(原子百分率))”(以下,适宜称为Mg的存在比)为5以下。
在此,所谓板表面,是将铝合金板制罐时朝向外面一侧的面。
但是,也可以使铝合金板的两面都满足本发明的期望的Mg的存在比,这种情况下,所谓板表面为铝合金板的两面。
若Mg的存在比高于5,则使用该铝合金板制造罐体时,罐体的表面会发生年轮状的褐色或是黑色的条纹,表面品质降低。因此,Mg的存在比为5以下。还有,关于下限则数值越低越优选。
接着,对于Mg的存在比的测量方法的一例进行说明。
Mg的存在比,是通过从铝合金板沿深度方向,用高频辉光放电发光分光分析装置(GD-OES:GlowDischarge-OpticalEmissionSpectroscopy)进行元素分析而加以测量。在分析中,对于作为铝合金板的主要组成的Al、Si、Fe、Mn、Mg的各金属元素,在深度方向上进行定量分析。求得在所得到的Mg的深度方向分布中,距表面20nm的范围的Mg元素的存在量,与在深度1000~1020nm的20nm的范围内存在的Mg元素的存在量的比。即,求得“(Mg浓度(原子百分率)的深度方向分布曲线中的距表面20nm的范围内,曲线与X轴、Y轴所包围的面积)/(在深度1000~1020nm的20nm的范围内,深度方向分布曲线与X轴所包围的面积)”。
除此以外,铝合金板的板厚没有特别规定,作为DI罐或瓶罐用通常所采用的板厚即可。例如0.24~0.40mm。
接着,对于本发明的包装容器用铝合金板的制造方法进行说明。
《包装容器用铝合金板的制造方法》
铝合金板的制造方法,包括第一工序、第二工序、第三工序、第四工序和第五工序。
以下,对于各工序进行说明。
<第一工序>
第一工序,是熔炼、铸造铝合金而制作铸锭的工序。
在此,铝合金的成分,含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成。另外,也可以再含有Cu:0.50质量%以下。
另外,也可以再含有从Cr:0.001~0.3质量%、Zn:0.05~1.0质量%中选择的一种或两种。此外,可以单独含有0.005~0.2质量%的Ti,或者也可以与0.0001~0.05质量%的B一并含有。
关于各成分的说明,如前述,因此这里省略。
<第二工序>
第二工序,是对于由第一工序制作的铸锭进行均质化热处理的工序。
这里,在第二工序中,使均质化热处理,以580~620℃的到达温度保持24小时以上后,再冷却至室温的条件进行。
[580~620℃的到達温度24小时以上保持]
均质化热处理的到达温度低于580℃或保持时间低于24小时,则在铸锭表面稠化的Mg量变少。因此,即使通过之后的工序对铸锭表面进行面切削,也得不到本发明的期望的Mg的存在比。另一方面,若到达温度高于620℃,则板坯(铸锭)表面发生过烧,铝合金板的制造本身不能进行。还有,保持时间的上限没有特别规定,但从经济性的观点出发,优选为36小时以下。
[冷却至室温]
之所以再继续冷却至室温,是为了在其后进行面切削而除去铸锭表面的Mg稠化的Mg层,成为本发明期望的Mg的存在比。另外,是为了通过面切削除去均质化热处理时生成的氧化皮膜,使以后的热轧时的表面品质保持良好(防止咬合)。
<第三工序>
第三工序,是对于经第二工序而均质化热处理的铸锭表面进行面切削的工序。
作为一直以来进行的方法,是进行均热后的面切削,但仅仅只在均热后进行面切削,在用于热轧的加热和热轧中,会在板坯和热轧板表面形成Mg的氧化物,表面品质降低。因此,使均热保持时间比以往更长,促进Mg向铸锭表面的扩散,其后,通过面切削除去在表面稠化的Mg层,则铸锭表面的Mg浓度变低,在热轧后也能够使板表面良好。
在此,在第三工序中,将铸锭表面面切削5mm以上。面切削低于5mm时,在表面稠化的Mg层的除去不充分,铸锭表面的Mg浓度降低得不充分。因此,得不到本发明期望的Mg的存在比。还有,关于上限没有特别规定,但从生产率性等的观点出发,优选为20mm以下的面切削。
还有,所谓铸锭表面,是在作为最终制品板的铝合金板中,制罐时朝向外面一侧的面。但是,在最终制品板的两面满足本发明期望的Mg的存在比时,则是铸锭的两面。
作为面切削的方法,能够使用端铣刀切削和金刚石车刀切削等的切削法,用磨石等削磨表面的磨削法,抛光等的研磨法等,但并不限定于此。
<第四工序>
第四工序,是对于由第三工序进行了面切削的铸锭进行热轧而制造轧制板的工序。
在此,在所述第四工序中,对于由所述第三工序进行了面切削的铸锭进行再加热,所述热轧优选以热轧温度为450~520℃的条件进行。
[热轧温度:450~520℃]
通过使热轧的温度为450℃以上,能够得到热轧带卷的再结晶所需要的热量。另一方面,为520℃以下,可抑制表面氧化皮膜的生长而防止表面品质的降低。
在此,在第四工序中,优选用刷辊控制热轧中形成于轧制工作辊的涂层的厚度而进行轧制。
在热轧中,轧辊的表面积累有铝等的氧化物,该氧化物造成的涂层(氧化皮膜)形成于轧辊。若该涂层过厚,则得不到优质板表面。但是,轧辊上有适度的涂层的一方,摩擦少,反而不会发生咬合。因此,优选一边使用刷辊来控制形成于轧辊的涂层的厚度,一边进行轧制。
为了防止咬合并得到良质的板表面,优选涂层的厚度为1~2μm。通过以涂层的厚度为1~2μm的轧辊进行轧制,难以发生年轮状的褐色或是黑色的条纹花样(流纹)。还有,涂层的厚度过薄时,因为轧辊表面也有未附加涂层的部分分散,所以润滑不均匀,容易发生流纹。
刷辊和涂层厚度的控制方法没有特别限定。例如,能够利用刷辊的刷子以既定的压力摩擦涂层,从而控制涂层厚度。另外,用于轧辊刷子,可使用磨粒中含有氧化铝的尼龙和PBT等物。
还有,附着在轧辊上的涂层的厚度,能够通过以下的方面测量。具体来说,首先,在附着于轧制轧辊表面的涂层之中,用浓度25W/V%的苛性钠溶化轧辊表面的10cm×10cm面积量的涂层,全量回收此液体。然后,定量溶液并以ICP发光分析测量铝浓度,求得回收的溶液所含的铝量。再将溶化的涂层全部作为氧化铝重新评估,另外,所得到的铝量全部构成氧化铝,由氧化铝的密度(3.95g/cm3)计算并求得膜厚。
<第五工序>
第五工序,是对于由第四工序制作的轧制板进行冷轧而制作铝合金板的工序。
在此,在第五工序中,不进行冷轧间的中间退火。
若进行中间退火,则DI成形后颈部的强度变高,颈部成形时的有皱褶发生和凸缘部的裂纹发生等,成形性劣化。另外,工序增加,成本上升。
另外,冷轧优选在冷轧时的冷加工率为80~92%的条件下进行。
通过使冷轧时的冷间加工率为80%以上,铝合金板的强度提高,罐强度提高。另一方面,为92%以下,可抑制成形时45°制耳的发达,难以招致凸缘部的寸法不良等,容易得到既定的罐寸法。
以上说明的本发明的包装容器用铝合金板,能够适用于图2所示这样现有的一例的瓶罐1(二片罐或三片罐),和图3所示这样的现有的一例的DI罐11等,并且也是现有的各种铝合金板的树脂被覆材(未图示)适合的原材。
接着,参照附图,对于使用了所述的铝合金板的包装容器用瓶罐的制造方法进行说明。还有,图2是模式化地表示现有的一例的瓶罐(二片罐或三片罐)的立体图,图3是模式化地表示现有的一例的DI罐的立体图,图4A是表示瓶罐(三片罐)的制造方法的模式图,图4B是表示DI罐的制造方法的模式图。
将本发明的包装容器用铝合金板,适用于图2所示这样的现有的一般的瓶罐1(在此以三片罐为例进行说明)时,例如,如图4A所示,对于本发明的包装容器用铝合金板A,实施杯成形和DI成形等的罐体成形而形成有底圆筒状的罐(躯体部2)。接着,对于该有底圆筒状的罐(躯体部2)的底部实施缩颈加工而形成颈部3。然后,实施印刷·烘焙,在颈部3打开开口部4后,实施盖安装用的螺纹切削加工而设置螺纹部5。另外,在与其对置的开口部,实施瓶颈加工和凸缘加工后,用封口机将另行成形的底盖卷封而形成底部6,能够制造三片罐1。
另外,将本发明的包装容器用铝合金板,适用于图3所示这样现有的一般的DI罐11时,例如,如图4B所示,对于本发明的包装容器用铝合金板A,实施杯成形和DI成形等的罐体成形而形成有底圆筒状的罐(躯体部12)。接着,对该有底圆筒状的罐(躯体部12)实施缩颈加工而形成颈部13。然后,实施印刷·烘焙,在颈部13的末端部形成开口部14,但这时,使开口部14的口径比躯体部12的直径小而进行加工,从而能够制造DI罐11。
此外,将本发明的包装容器用铝合金板,适用于现有的一般性的树脂被覆材时,使于以往公知的树脂被覆材所适用的各种的树脂膜,经由粘接剂等贴合之后,经过在该树脂膜的熔点以上实施热处理的工序等,制作树脂被覆材。
【实施例】
接下来,针对本发明的包装容器用铝合金板及其制造方法,将满足本发明的要件的实施例与不满足本发明的要件的比较例进行比较,具体加以说明。
《铝合金板的制作》
熔炼、铸造具备表1所示这样的合金组成的铝合金,其次进行均质化热处理,面切削,接着进行热轧,制造板厚2.2mm的热带卷。热轧中,用刷辊控制热轧中形成于轧制工作辊的涂层的厚度,使涂层的厚度为1.7μm而进行轧制。再对该热带卷实施冷轧,成为制罐用的铝合金板(板厚0.320mm)。在此,面切削量在5~20mm之间适宜设定。
另外,关于均质化热处理、热轧的各条件,如表2、3所示。另外,在表1~3中,对于不满足本发明的构成的,在数值上引下划线表示。
【表1】
《铝合金板的Mg的存在比》
接着,调查如此制造的铝合金板的Mg的存在比。
Mg的存在比,是通过从铝合金板沿深度方向,用高频辉光放电发光分光分析装置GD-OES(株式会社堀场制作所(HORIBA,Ltd.)制,JY-5000RF)进行元素分析而进行测量。在分析中,利用同装置,以脉冲形式(频率200Hz,占空比0.0625)进行氩气溅射,在深度方向上,对于作为铝合金板的主要组成的Al、Si、Fe、Mn、Mg的各金属元素进行定量分析(原子百分率)。求得所得到的Mg的深度方向分布中,截止距表面20nm的范围的Mg元素的存在量,与深度1000~1020nm的20nm的范围内存在的Mg元素的存在量的比。即,求得“(Mg浓度的深度方向分布曲线中的距表面20nm的范围内,曲线与X轴、Y轴所包围的面积)/(深度1000~1020nm的20nm的范围内,深度方向分布曲线与X轴所包围的面积)”。
《瓶罐制作法》
接下来,使用该铝合金板,进行下述的处理和成形。
首先,对于铝合金板表面实施磷酸铬酸盐处理之后,用厚度16μm的树脂被覆在两面,实施270℃×20秒的热处理而成为树脂被覆材。在该树脂被覆材上涂布挥发性的润滑油而进行拉深成形(杯成形),之后进行DI成形(减薄拉延成形),制作有底圆筒状的罐(减薄拉延成形罐)。这时,为了防止被覆的树脂的剥离,进行剩余的凸缘部的成形。对于如此得到的DI成形罐(减薄拉延成形罐)的罐底部实施颈部成形之后,对开口部进行修边,制作在罐底部卷封底盖前的状态的瓶罐的罐体部。其后,进行罐体到达温度270℃、炉内保持时间20秒的热处理,实施螺纹加工。然后,在罐底部,实施瓶颈加工和凸缘加工后,通过封口机卷封更行成形的底盖而形成底部,制作对于本发明的铝合金板进行评价时的罐(三片罐)。
<评价方法>
使用所述的成形过程中的罐和制作好的罐,通过以下的方法,作为加工性的评价而进行减薄拉延成形性,作为强度的评价而进行轴压缩强度的评价。此外,作为表面状态的评价,按以下的方法进行关于流纹的评价。
[减薄拉延成形性]
以连续成形达10000个制罐时,断裂(筒体破裂)发生的次数为0~3次的,减薄拉延成形性良好,4次以上的为减薄拉延成形性不良。
还有,减薄拉延成形性的评价,在图4A所示的DI成形中进行。
[轴压缩强度]
对所述的三片罐(试样数=10)的开口部施加轴压缩载荷,测量其轴压缩强度,最大轴压缩载荷为150kgf以下为不良。
[表面状态]
目视观察经过颈部成形的颈部,评价年轮状的条纹花样(流纹)的浓度。低于5点,4点以上为合格。
所述的各试验结果显示在表2、3中。另外,No.1和No.7的Mg浓度分布的曲线图(深度方向分布曲线)显示在图5A、图5B中。
【表2】
【表3】
如表2、3所示,因为No.1~5满足本发明的范围,所以全部的评价项目为优异的结果。
另一方面,No.6~17因为不满足本发明的范围,所以为以下的结果。
No.6、7因为均热保持时间低于下限值,所以Mg的存在比高,得不到适当的表面状态。No.8因为均热温度低于下限值,所以Mg的存在比高,得不到适当的表面状态。
No.9因为Si含量低于下限值,所以从成本面考虑不实用。No.10因为Si含量高于上限值,所以热轧板的未再结晶晶粒残留造成DI成形时的罐体破裂多发,减薄拉延成形性差。
No.11因为Fe含量低于下限值,所以热轧板的未再结晶晶粒残留导致DI成形时的罐体破裂多发,减薄拉延成形性差。No.12因为Fe含量高于上限值,所以DI成形时罐体破裂多发,减薄拉延成形性差。No.13因为Mn含量低于下限值,所以强度差。No.14因为Mn含量高于上限值,所经DI成形时的罐体破裂多发,减薄拉延成形性差。
No.15因为Mg含量低于下限值,所以强度差。No.16因为Mg含量高于上限值,所以Mg的存在比高,流纹变强。No.17因为Cu含量高于上限值,所以DI成形时的罐体破裂多发,减薄拉延成形性差。
还有,No.7的试样,设想为专利文献2所述的现有的铝合金板。如本实施例所示,该现有的铝合金板,在所述的评价中不满足一定的水准。因此,根据本实施例,本发明的铝合金板与现有的铝合金板比较,客观上表明更为优异。
另外,在本实施例中,是实施了树脂被覆的瓶罐的评价,在没有进行树脂被覆的裸露的DI罐中,也能够得到同样的结果。从流纹评价的观点出发,经树脂被覆的材料一方,因为在罐体成形时金属表面也不与工具接触,所以原材的咬合容易表现,与没有树脂被覆的DI罐相比为更严格的评价。
如以上,本发明的铝合金板及其制造方法,与现有的铝合金板及其制造方法比较,在制造中不需要复杂的工序,另外,铝合金板的强度和加工性优异。此外,不仅仅只是在均热后进行面切削,而是规定均热条件,并规定铸锭的面切削量,因此客观上可知,能够降低板表面的Mg浓度,热轧后也能够使板表面良好。
以上,对于本发明展示实施的方式和实施例详细地进行了说明,但本发明的宗旨不受所述内容限定,其权利范围必须基于专利权利要求的范围所述解释。还有,本发明的内容,不用说能够基于所述记载加以改变·变更等。
本申请基于2013年3月29日申请的日本专利申请(专利申请2013-075065),其内容在此参照并援引。
【产业上的可利用性】
本发明对于DI罐和瓶罐等所适用的包装容器有用,强度和加工性优异,不需要复杂的工序就能够制造。
【符号说明】
1瓶罐(二片罐或三片罐)
2,12躯体部
3,13颈部
4,14开口部
5螺纹部
6底部
11DI罐
15凸缘部
A包装容器用铝合金板
Claims (5)
1.一种包装容器用铝合金板,其特征在于,是含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成的包装容器用铝合金板,其中,
在板厚方向,从板表面至深度为20nm为止的Mg量相对于从深度为1000nm至1020nm的20nm的范围内存在的Mg量的比为5倍以下。
2.根据权利要求1所述的包装容器用铝合金板,其特征在于,所述包装容器用铝合金板还含有Cu:0.50质量%以下。
3.一种包装容器用铝合金板的制造方法,其特征在于,由如下工序构成:
将含有Mn:0.50~1.50质量%、Mg:0.50~1.50质量%、Si:0.10~0.50质量%、Fe:0.10~0.70质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成的铝合金进行熔炼、铸造而制作铸锭的第一工序;
对于所述铸锭进行均质化热処理的第二工序;
对于所述经均质化热处理后的铸锭表面进行面切削的第三工序;
对于所述经面切削后的铸锭进行热轧而制作轧制板的第四工序;
冷轧所述轧制板制作铝合金板的第五工序,
在所述第二工序中,所述均质化热处理在以580~620℃的到达温度保持24小时以上后再冷却至室温的条件下进行,在所述第三工序中,将铸锭表面面切削5mm以上。
4.根据权利要求3所述的包装容器用铝合金板的制造方法,其特征在于,所述铝合金还含有Cu:0.50质量%以下。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的包装容器用铝合金板的制造方法,其特征在于,在所述第四工序中,用刷辊控制热轧中形成于轧制工作辊的涂层的厚度而进行轧制。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105568075A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-05-11 | 丹阳市宸兴环保设备有限公司 | 一种油罐用铝合金化工材料 |
CN109457147A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-12 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种铝制打包带及其生产工艺 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112017003259A2 (pt) * | 2014-09-12 | 2017-11-28 | Novelis Inc | liga de alumínio, garrafa, lata, método para produzir uma folha de metal, e, produto. |
US11433441B2 (en) * | 2016-08-30 | 2022-09-06 | Kaiser Aluminum Warrick, Llc | Aluminum sheet with enhanced formability and an aluminum container made from aluminum sheet |
JP7426243B2 (ja) | 2020-01-14 | 2024-02-01 | 株式会社神戸製鋼所 | ボトル缶胴用アルミニウム合金板 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0292411A1 (fr) * | 1987-05-19 | 1988-11-23 | Pechiney Rhenalu | Alliage d'aluminium pour tôles minces adaptées a l'obtention de couvercles et de corps de boîtes et procédé de fabrication desdites tôles |
CN1060115A (zh) * | 1990-08-22 | 1992-04-08 | 科马尔科铝有限公司 | 适于制造罐的铝合金 |
JP2006207006A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金板の製造方法 |
CN101041223A (zh) * | 2007-04-30 | 2007-09-26 | 中铝瑞闽铝板带有限公司 | 一种新工艺ps版基的制造方法 |
JP2012092431A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-05-17 | Kobe Steel Ltd | ボトル缶用アルミニウム合金冷延板 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5964758A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-04-12 | コンテイネンタル カン カンパニ− ユ−エスエイ インコ−ポレ−テツド | アルミニウム合金のストリツプ材をつくる方法とその製品 |
JPH059674A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-19 | Furukawa Alum Co Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
JPH05339670A (ja) * | 1992-06-08 | 1993-12-21 | Kobe Steel Ltd | 高強度でカップ歪み模様に優れたアルミニウム合金硬質板及びその製造方法 |
JPH0633177A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Furukawa Alum Co Ltd | Di成形用アルミニウム合金板 |
JP2007051310A (ja) * | 2005-08-15 | 2007-03-01 | Furukawa Sky Kk | アルミニウムボトル缶胴用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2007162056A (ja) | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Mitsubishi Alum Co Ltd | ボトル型飲料缶用アルミニウム合金板 |
JP2007204793A (ja) | 2006-01-31 | 2007-08-16 | Furukawa Sky Kk | 成形性及び缶表面性状に優れた缶胴体用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP4995494B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2012-08-08 | 住友軽金属工業株式会社 | 広口ボトル缶キャップ用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0292411A1 (fr) * | 1987-05-19 | 1988-11-23 | Pechiney Rhenalu | Alliage d'aluminium pour tôles minces adaptées a l'obtention de couvercles et de corps de boîtes et procédé de fabrication desdites tôles |
CN1060115A (zh) * | 1990-08-22 | 1992-04-08 | 科马尔科铝有限公司 | 适于制造罐的铝合金 |
JP2006207006A (ja) * | 2005-01-31 | 2006-08-10 | Furukawa Sky Kk | アルミニウム合金板の製造方法 |
CN101041223A (zh) * | 2007-04-30 | 2007-09-26 | 中铝瑞闽铝板带有限公司 | 一种新工艺ps版基的制造方法 |
JP2012092431A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-05-17 | Kobe Steel Ltd | ボトル缶用アルミニウム合金冷延板 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105568075A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-05-11 | 丹阳市宸兴环保设备有限公司 | 一种油罐用铝合金化工材料 |
CN109457147A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-12 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种铝制打包带及其生产工艺 |
CN109457147B (zh) * | 2018-12-28 | 2020-10-20 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种铝制打包带及其生产工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20150119444A (ko) | 2015-10-23 |
JP5710675B2 (ja) | 2015-04-30 |
KR101723324B1 (ko) | 2017-04-04 |
CN105051227B (zh) | 2017-03-15 |
WO2014156907A1 (ja) | 2014-10-02 |
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