CN105658827B - 罐盖用铝合金板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种罐盖用铝合金板及其制造方法。在450℃以上且530℃以下对合金铸锭实施0.5小时以上且15小时以内的均质化处理后，实施热轧，合金铸锭含有0.01％以上且0.2％以下的Si、0.01％以上且0.35％以下的Fe、0.01％以上且0.15％以下的Cu、0.2％以上且小于0.5％的Mn及4.0％以上且小于5.5％的Mg，以热精轧的总压下率成为88％以上且94％以下、使最终道次的应变速度成为60sec‑1以上且130sec‑1以下、结束温度成为310℃以上且370℃以下，不实施退火至最终板厚，以84％以上且94％以下的冷轧率调整为最终板厚。该罐盖用铝合金板的强度高强度的各向异性小，且具有低制耳率。

Description

罐盖用铝合金板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于饮料罐等的罐盖用铝合金板及其制造方法。
背景技术
作为罐盖用铝合金，从强度或成形性的观点来看，一直以来广泛地使用日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)5082合金(Al-4.5Mg合金)、 5182合金(Al-4.5Mg-0.35Mn合金)、或5052合金(Al-2.5Mg-0.25Cr合金) 等Al-Mg系合金。而且，作为啤酒罐或碳酸饮料罐等施加内压(正的内压：所谓阳压)的罐的罐盖材料，从耐压强度的观点来看，这些合金中尤其多使用具有强度的5182合金材料。
关于所述罐盖的制造，从既定的罐盖用铝合金板中冲压出圆形的罐盖原料板，并将其成形而制作罐盖。首先，关于罐盖用铝合金板，对既定的合金组成的铸锭进行均质化处理，使其经过热轧、冷轧、中间退火、最终冷轧的工序，制成厚度0.2mm～0.3mm的Al合金板，进而对所述板进行涂装烧制而制成烧制涂装卷(coil)。然后，关于罐盖的成形，使用所述烧制涂装卷经过盖(shell)工序(从烧制涂装卷中冲压出盖的形状，形成外周部)、卷边(curling)工序(将外周部的边缘卷向内侧)、转换冲压(conversion press) 工序(对内侧面(panel)进行凹凸部、刻痕(score)、铆钉(rivet)等的加工)，制成最终的罐盖。
在将罐盖安装到罐身上时，必须将罐盖卷封加工到罐身的边缘部上，但在罐盖材料的深冲制耳率(earing ratio)高的情况下，在所述卷封加工中可能产生卷封不良。具体来说，在铝合金板的制耳率高的情况下，所成形的罐盖本体的卷边部的高度(卷边高度)在圆周方向上变得不均匀。若卷边高度在圆周方向上变得不均匀，则在与罐身进行卷封时会产生如下不良状况：在卷边高度局部高的部位与罐身本体进行点接触，在卷边高度低的部位并未充分卷封。因此，对于罐盖用铝合金板，要求制耳率尽可能低。
近年来，由于饮料罐的成本降低(cost down)的必要性，而对罐盖用铝合金板推进薄壁化，从而期望所述铝合金板的高强度化。伴随着高强度化，作为罐盖用铝合金板而进一步需求的特性可举出：所述制耳率低；以及强度的各向异性小，例如相对于轧压方向成0°、45°、90°的各方向的拉伸强度的最大值与最小值的差小。虽然罐盖的制造工序像上文所述那样，但其中，铆钉成形与所述罐盖的制造工序中应用的其他成形加工相比较而言为严苛的加工，在强度的各向异性大的情况下，会导致如下不良状况：伴随着加工，材料的变形在圆周方向上变得不均匀，因局部的变形而产生破损。假设即便不产生破损，有时也会导致如下不良状况：加工后的铆钉部的尺寸在圆周方向上变得不均匀，在随后将拉环(tab)固定到铆钉部上时，并未准确地固定，结果引起开罐不良等。
另一方面，关于具有所述特性的罐盖用铝合金板的制造方法，在减轻环境负荷的要求也高涨的情况下，也期望省略中间退火工序，且也对其进行了研究。与实施中间退火的工序相比，省略中间退火的工序从所述成本降低或减轻环境负荷的观点来看有利，并且容易将冷轧率设定得高，因此能实现高强度化。所以，日本国外的罐盖材料多使用省略中间退火的工序。但是，在省略中间退火的工序的情况下，无法通过变更中间退火的热处理条件(温度、时间)或直到中间退火前的冷轧率、中间退火后的冷轧率等来进行制耳控制，因此制耳率的控制受限。
作为像这样省略中间退火工序的罐盖用铝合金板，例如已公开了专利文献1、专利文献2中所示的罐盖用铝合金板。另外，作为省略中间退火工序的罐身用铝合金板，例如已公开了专利文献3中所示的罐身用铝合金板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2003-129293号公报
专利文献2：日本专利特开2011-052290号公报
专利文献3：日本专利特开2006-89828号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
专利文献1中，公开了一种通过合金组成与制造条件的最佳化而铆钉成形性或刻痕加工性、耐膨胀(blow up)性优异的铝合金板。然而，实施例的耐力最大为318N/mm2，作为可应对薄壁化要求的罐盖材料的强度并不充分。另外，也完全未考虑到制耳率的控制。
专利文献2中，公开了一种规定合金组成及制耳率、强度、制造条件等的罐盖用铝合金板，关于热轧工序，对与粗热轧工序中的每道次的轧压率、轧压温度和时间、热精轧工序的结束温度、冷却速度有关的条件进行了记载。然而，关于热精轧工序中的压下率或应变速度则完全未记载，从制耳控制的观点来看也仍留有改善的余地。
另一方面，专利文献3中，虽对热精轧工序中的压下率或应变速度进行了记载，但其涉及的是瓶(bottle)形状的饮料罐所用的铝合金板。因此，合金组成、均质化处理条件与罐盖用的铝合金板也不同，所以难以将其直接应用于罐盖用铝合金板。
本发明是鉴于所述课题而成，其目的在于提供一种作为适于罐盖的铝合金材，强度高且强度的各向异性小，并且具有低制耳率的罐盖用铝合金板及以低成本制造所述铝合金板的方法。
[解决问题的技术手段]
本发明人等为了以低成本提供强度高且强度的各向异性小、并且具有低制耳率的罐盖用铝合金板，而对省略中间退火的工序中的制耳控制进行了努力研究，结果发现，若适当调整铝合金的组成，则最终板的制耳率及强度的各向异性有降低的倾向。另外发现，通过适当调整热轧工序中的热精轧工序的条件，可容易地控制最终板的制耳率及强度的各向异性。本发明人等基于所述见解而完成了适合作为罐盖用的本发明。
即，本发明的罐盖用铝合金板的特征在于：其是由铝合金所构成，所述铝合金含有以质量％计为0.01％以上且0.2％以下的Si、0.01％以上且0.35％以下的Fe、0.01％以上且0.15％以下的Cu、0.2％以上且小于0.5％的Mn及4.0％以上且小于5.5％的Mg，并且剩余部分包含Al及不可避免的杂质，且所述罐盖用铝合金板在涂装烧制后，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上进行拉伸试验时的耐力的最小值为320N/mm2以上且370N/mm2以下，并且拉伸强度的最大值与最小值的差为25N/mm2以下，且制耳率小于7％。
另外，本发明的罐盖用铝合金板的制造方法的特征在于：在450℃以上且530℃以下对合金铸锭实施0.5小时以上且15小时以内的均质化处理后，实施热轧，其中所述合金铸锭含有以质量％计为0.01％以上且0.2％以下的Si、 0.01％以上且0.35％以下的Fe、0.01％以上且0.15％以下的Cu、0.2％以上且小于0.5％的Mn及4.0％以上且小于5.5％的Mg，并且剩余部分包含Al及不可避免的杂质，且在实施所述热轧时，以热精轧的总压下率成为88％以上且94％以下、并且使最终道次中的应变速度成为60sec-1以上且130sec-1以下、结束温度成为310℃以上且370℃以下的方式进行热轧，然后不实施退火至最终板厚，而是以84％以上且94％以下的冷轧率调整为最终板厚，由此制造合金板，所述合金板在涂装烧制后，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上进行拉伸试验时的耐力的最小值为320N/mm2以上且370N/mm2以下，并且拉伸强度的最大值与最小值的差为25N/mm2以下，且制耳率小于7％。
[发明的效果]
根据本发明的铝合金板，尽管省略中间退火工序，也可提供一种强度高且各向异性小、并且制耳率低的罐盖用铝合金板。另外，根据本发明的制造方法，即便省略中间退火工序，也能容易地控制铝合金板的强度、各向异性及制耳率。
具体实施方式
以下，对本发明的罐盖用铝合金板及其制造方法加以详细说明。
[A.罐盖用铝合金板]
本发明的罐盖用铝合金板具有既定的合金组成、涂装烧制后的耐力及制耳率。以下，对这些依次进行说明。
[A-1.铝合金的组成]
铝合金含有以质量％计为0.01％以上且0.2％以下的Si、0.01％以上且 0.35％以下的Fe、0.01％以上且0.15％以下的Cu、0.2％以上且小于0.5％的 Mn及4.0％以上且小于5.5％的Mg，且剩余部分是由Al及不可避免的杂质构成。以下，对各成分的限定理由加以说明。
(Si：0.01％以上且0.2％以下)
Si为从精炼前的铝原材料中开始存在的不可避免的杂质成分，且其影响Al(Fe、Mn)Si系化合物、Mg2Si等的第二相粒子的形成。若Si量小于0.01％则铝原材料的制造成本变得过大，另一方面若超过0.2％，则生成所述第二相粒子及所述第二相粒子粗大化，可能抑制热轧工序中的立方体方位的成长而导致制耳率的劣化、或在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。因此，Si量是设定为0.01％以上且0.2％以下的范围内。优选0.05％以上且0.2％以下的范围内。
(Fe：0.01％以上且0.35％以下)
Fe与Si同样地为从精炼前的铝原材料中开始存在的不可避免的杂质成分，且其影响Al(Fe、Mn)Si系化合物等的第二相粒子的形成。若Fe量小于0.01％则铝原材料的制造成本变得过大，另一方面若超过0.35％，则生成所述第二相粒子及所述第二相粒子粗大化，可能抑制热轧工序中的立方体方位的成长而导致制耳率的劣化、或在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。因此，Fe量是设定为0.01％以上且0.35％以下的范围内。优选0.05％以上且0.35％以下的范围内。
(Cu：0.01％以上且0.15％以下)
为了提高强度及抑制热处理时的材料软化，Cu为有效元素。若Cu量小于0.01％则无法获得充分的效果，另一方面若超过0.15％，则强度变得过高，可能导致在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。因此，Cu量是设定为0.01％以上且0.15％以下的范围内。优选0.03％以上且0.15％以下的范围内。
(Mn：0.2％以上且小于0.5％)
为了提高强度及抑制热处理时的材料软化，Mn为有效元素，且其影响 Al(Fe、Mn)Si系化合物等的第二相粒子的形成。若Mn量小于0.2％则无法获得充分的效果，另一方面，若为0.5％以上则生成所述第二相粒子及所述第二相粒子粗大化，可能抑制热轧工序中的立方体方位的成长而导致制耳率的劣化、或强度变得过高而在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。因此，Mn 量是设定为0.2％以上且小于0.5％的范围内。优选0.3％以上且小于0.5％的范围内。
(Mg：4.0％以上且小于5.5％)
Mg不仅在由其自身的固溶硬化所带来的强度提高的方面有效，而且与 Si一起影响Mg2Si等的第二相粒子的形成。另外，可期待由基于与冷轧时导入的位错(dislocation)的相互作用的加工硬化所带来的强度提高，因此Mg 是为了赋予作为罐盖用铝合金所必需的强度而不可或缺的元素。若Mg量小于4.0％，则无法充分获得所述效果，另一方面若为5.5％以上，则热加工性劣化，因此导致生产性的降低，另外，可能导致强度变得过高而在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。进而，可能抑制热轧工序中的立方体方位的成长而导致制耳率的劣化。因此，Mg量是设定为4.0％以上且小于5.5％的范围内。优选4.2％以上且5.2％以下的范围内。
(其他元素)
关于以上各元素以外的元素，基本上只要设定为Al及不可避免的杂质即可，也在不对特性造成大的影响的范围内，容许含有通常添加到铝合金中的所述以外的元素。例如关于作为铸造时的微细化剂而添加的Ti或B，只要Ti 单独为0.1％以下、或同时添加Ti与B的情况下分别为0.1％以下与0.01％以下则无妨，另外关于有时为了提高强度而添加的Cr或V、Zr，只要分别为0.1％以下、Zn为0.4％以下，则并无特别问题。
[A-2.耐力及拉伸强度]
在使用铝合金板作为罐盖时，涂装烧制后的耐力及拉伸强度影响耐压强度及铆钉成形性。对于经轧压的材料来说，强度各向异性存在差异，即相对于轧压方向在0°、45°、90°方向的各方向上进行拉伸试验时的各方向的强度存在差异，即便是本发明的罐盖用铝合金板，大多也是相对于轧压方向(0°方向)而90°方向的强度最高，然后0°方向、45°方向的强度最低。在将具有这种强度各向异性的铝合金板应用于罐盖的情况下，大多在对罐盖施加内压时从强度低的方向开始优先变形，以至屈曲(buckling)。另外，在强度各向异性大的情况下，会导致如下不良状况：伴随着铆钉成形时的加工，材料的变形在圆周方向上变得不均匀，因局部的变形而产生破损。假设即便未产生破损，有时也会导致如下不良状况：加工后的铆钉部的尺寸在圆周方向上变得不均匀，在随后将拉环固定到铆钉部上时，并未准确地固定，结果引起开罐不良等。因此，对于本发明的罐盖用铝合金板，从满足耐压强度的观点来看，规定涂装烧制后的相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上施加拉伸应力时的耐力的最小值，另外从满足铆钉成形性的观点来看，规定相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上施加拉伸应力时的拉伸强度的最大值与最小值的差。
(涂装烧制后相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上施加拉伸应力时的耐力(320N/mm2以上且370N/mm2以下))
若涂装烧制后的耐力的最小值小于320N/mm2，则在应用于施加内压的阳压罐用罐盖的情况下，有时无法满足所要求的耐压强度，特别是在使罐盖较以前更为薄壁化的情况下，罐盖可能无法耐受内压。另一方面，若涂装烧制后的耐力超过370N/mm2，则在罐盖的成形时、特别是铆钉部的成形时可能常产生破损。进而，也有时在罐盖的凹陷(sink)部因内压而反转时容易产生破损。因此，涂装烧制后的耐力是设定为320N/mm2以上且370N/mm2以下的范围内。
(涂装烧制后相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上施加拉伸应力时的拉伸强度的最大值与最小值的差(25N/mm2以下))
在使用铝合金板作为罐盖时，涂装烧制后的拉伸强度的最大值与最小值的差影响铆钉成形性。若涂装烧制后的拉伸强度的最大值与最小值的差超过 25N/mm2，则会导致如下不良状况：在铆钉成形时，伴随着加工，材料的变形在圆周方向上变得不均匀，因局部的变形而产生破损。假设即便未产生破损，有时也会导致如下不良状况：加工后的铆钉部的尺寸在圆周方向上变得不均匀，在随后将拉环固定到铆钉部上时，并未准确地固定，结果引起开罐不良等。因此，涂装烧制后的拉伸强度的最大值与最小值的差是设定为25 N/mm2以下。
[A-3.制耳率(小于7％)]
制耳的产生影响罐盖与罐身的卷封性。像上文所述那样，在将罐盖安装到罐身上时，必须将罐盖卷封加工到罐身的边缘部上，但在罐盖材料的深冲制耳率高的情况下，在所述卷封加工中可能产生卷封不良。具体来说，在铝合金板的制耳率高的情况下，所成形的罐盖本体的卷边部的高度(卷边高度) 在圆周方向上变得不均匀。若卷边高度在圆周方向上变得不均匀，则会产生如下不良状况：在与罐身本体进行卷封时，在卷边高度局部高的部位与罐身本体进行点接触，因此在卷边高度低的部位并未充分卷封。因此，对于罐盖用铝合金板，要求制耳率尽可能低。关于所述制耳率，将铝合金板冲压而成形杯体(cup)后，相对于轧压方向测定杯体高度，由下式(1)算出所述制耳率。
制耳率(％)＝[{(45°制耳的平均值)-(0°-90°制耳的平均值)}/(45°制耳及0°-90°制耳的平均值的最小值)]×100…(1)
此处，所谓45°制耳，是指45°位置、135°位置、225°位置及315°位置的制耳高度，所谓0°-90°制耳，是指0°位置、90°位置、180°位置及270°位置的制耳高度，将0°、90°位置与45°位置相比较，以负值(minus)表示0°、90°位置较高的情况，以正值(plus)表示45°位置较高的情况。
若制耳率为7％以上，则在与罐身的卷封加工中可能产生卷封不良。因此，对于本发明的罐盖用铝合金板，将制耳率规定为小于7％。
[B.罐盖用铝合金板的制造方法]
然后，对本发明的罐盖用铝合金板的制造方法加以详细描述。本发明的罐盖用铝合金板是通过铸造工序、均质化处理工序、热轧工序及冷轧工序而制造。以下，依各制造工序加以详细描述。
[B-1.铸造工序]
首先，按照常规方法对具有上文所述的合金组成的铝合金熔液进行直冷 (DirectChill，DC)铸造(半连续铸造)。铸造速度并无特别规定，只要为 30mm/min以上且60mm/min以下的范围内，则并无特别问题。
[B-2.均质化处理工序(450℃以上且530℃以下、0.5小时以上且15小时以内的均质化处理)]
对通过DC铸造所得的铸锭实施均质化处理。均质化处理是为了使铸锭的偏析均质化而进行，并且其影响后续热轧工序中的再结晶行为。若均质化处理的温度低于450℃，则无法获得充分的均质化的效果，另外，金属间化合物的分布状态变得微细且密集，妨碍后续热轧工序中的再结晶，并且难以确保热精轧后的材料的再结晶化所必需的温度。结果，可能最终板的45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。另一方面，若超过530℃，则产生局部的熔融而表面品质降低，另外，使粗大的金属间化合物生成、成长，因此可能导致在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。若均质化处理的保持时间小于0.5小时，则无法可靠地获得均质化处理的效果，若超过15小时，则使金属间化合物成长，因此可能导致在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。
[B-3.热轧工序(使热精轧的总压下率为88％以上且94％以下，并且使最终道次中的应变速度为60sec-1以上且130sec-1以下、结束温度为310℃以上且370℃以下)]
均质化处理后，立即进行再加热或暂且冷却后进行再加热，开始热轧。关于热轧，使用可逆(reverse)式热粗轧机进行热粗轧后，使用三段或四段的串列(tandem)式热精轧机进行热精轧。
关于热粗轧，像上文所述那样使用可逆式热粗轧机实施热粗轧，但为了降低材料温度、抑制由高温保持所致的进一步的金属间化合物的核生成、成长，理想的是尽可能在短时间内进行轧压后，转移至成为后续工序的热精轧。所述热粗轧的开始温度并无特别限定，根据与所述均质化处理温度(460℃以上且530℃以下)的关系，通常只要为430℃以上且530℃以下的范围内则并无特别问题。另外，关于热粗轧结束温度，根据与后续的热精轧的结束温度 (310℃以上且370℃以下)的关系，只要为400℃以上且480℃以下的范围内则并无特别问题。
关于热精轧，使用三段或四段的串列式热精轧机，以总压下率成为88％以上且94％以下、且使最终道次中的应变速度成为60sec-1以上且130sec-1以下、结束温度成为310℃以上且370℃以下的方式对热粗轧板实施热精轧。
使用三段或四段的串列轧机来进行热精轧的原因在于：由于道次间的滞留时间短，因此抑制道次间的材料回复及再结晶，由此在热精轧后的状态下，可使成为立方体方位再结晶核的基体(base)的S方位适度发达，且促进随后的再结晶中的立方体方位的生成。另一方面，可逆式轧机的情况下，可能由于道次间的滞留时间长，因此促进道次间的材料回复及再结晶，在热精轧后的状态下S方位的发达不足，抑制随后的再结晶中的立方体方位的生成，最终板中45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。
另外，若热精轧的总压下率小于88％，则可能由于因压下量的不足导致的对材料的应变导入量过小、加工发热不足，而妨碍热精轧结束后的材料的再结晶化。进而，热精轧后的S方位的扩展不足，抑制随后的再结晶中的立方体方位的生成，最终板中45°制耳变得过强。另外，与此同时最终板的强度各向异性可能变得过大。另一方面，若总压下率超过94％，则可能促进从粗大的金属间化合物周围生成方位相对较随机的再结晶组织，而相对地抑制立方体方位的生成，最终板中45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。进而，可能加工发热变得过大而材料温度变得过高，在轧辊与材料之间产生粘连，材料表面劣化。
若最终道次中的应变速度小于60sec-1，则可能热精轧后的再结晶中的立方体方位的扩展变得不充分，最终板中45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。另一方面，若最终道次中的应变速度超过130sec-1，则与总压下率过高的情况同样地，仍可能立方体方位的扩展变得不充分，最终板中45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。
若热精轧的结束温度低于310℃，则可能热精轧结束后材料整体并未充分地再结晶化，最终板中45°制耳变得过高，与此同时最终板的强度各向异性变得过大，进而强度变得过剩，导致在铆钉成形时产生破损等成形性的降低。此外，有时也在冷轧工序中产生边缘破损。另一方面，若热精轧的结束温度超过370℃，则可能在轧辊与材料之间产生粘连，导致表面品质的劣化。
[B-4.冷轧工序(84％以上且94％以下)]
像以上那样进行热精轧后，在随后的卷取至冷却的过程中通过板的保有热而发生再结晶(自我再结晶)。对于像这样发生了再结晶的热精轧板，随后实施冷轧直到作为产品的最终板厚，其间不实施任何退火处理。
通常实施退火处理的目的为控制制耳率或调整强度、另外通过经轧压的材料的回复或再结晶化而提高轧压加工性、确保产品的成形性，但通过像本发明那样适当规定成分或制造方法，可省略热轧后到冷轧结束的期间的退火工序。
若冷轧率小于84％，则无法实现充分的加工硬化，无法获得作为施加内压的铝合金盖材所必需的强度。另一方面，若冷轧率超过94％，则可能作为 45°制耳成分的轧压集合组织过分扩展，45°制耳变得过强，与此同时最终板的强度各向异性变得过大。另外，可能材料中导入的位错密度变得过剩 ，在罐盖的成形时、特别时铆钉部的成形时常产生破损。进而，也有时在罐盖的凹陷部因内压而反转时容易产生破损。
对于通过冷轧而轧压到既定的产品厚度的铝合金冷轧板，随后在表面(单面或两面)上涂布环氧系或乙烯系的涂料或聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，PET)等的树脂膜，实施用来烧制涂料或使膜热熔接的热处理(涂膜形成处理)，最终制成罐盖用铝合金涂装板。这里，涂膜形成处理的最佳热处理条件视涂料或涂膜的种类而不同，热处理温度优选 180℃～280℃左右，热处理时间优选1秒钟～60秒钟左右。此外，实际上，可根据最适于所使用的涂料或涂膜的种类的热处理条件，来调整材料的组成或冷轧率，由此调节涂装板的材料强度，总之只要最终可制成耐力为320 N/mm2以上且370N/mm2以下的涂装板即可。
实施例
接着，根据实施例对本发明加以更详细说明，但本发明不限制于这些实施例。
[实施例1：发明例1～发明例17及比较例1～比较例7]
通过DC铸造法对表1所示的组成的铝合金进行铸造，对所得的铸锭实施490℃×1小时的均质化处理后，利用可逆式热粗轧机进行热粗轧，进而利用四段的串列式热精轧机实施热精轧。以开始温度485℃进行热粗轧。另外，以材料温度440℃(±5℃)开始热精轧，以总压下率90.7％、最终精轧道次的应变速度90sec-1来进行热精轧，将送出材料一侧的卷温度控制于345℃ (±5℃)。然后，以最终冷轧率90％进行冷轧，以环氧系涂料进行涂装，以260℃×20sec实施烧制处理。此外，表1的记号A～记号Q的合金为本发明的成分组成范围内的合金，记号R～记号X为偏离本发明的成分组成范围的比较例的合金。
[表1]
对像上文所述那样获得的罐盖用铝合金板评价涂装烧制后的耐力、制耳率。另外，使用通过所述制法所制作的铝合金板来制作完整形式(full form) 形状的盖，评价卷封性及铆钉成形性。然后，通过观察外观对表面品质进行评价。将结果示于表2中。
[表2]
(※1)各向异性表示相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上的最大值与最小值的差。
以下对评价方法加以说明。
(涂装后强度)
使用JIS5号试片，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上实施拉伸试验，测定0°、45°、90°方向上的耐力。将耐力的最小值为320N/mm2以上且370 N/mm2以下视为合格(○)，将小于320N/mm2或超过370N/mm2的情况视为不合格(×)。此外，以下将“耐力的最小值”简单地记作“涂装后耐力”。
使用JIS5号试片，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上实施拉伸试验，测定0°、45°、90°方向上的拉伸强度的最大值与最小值的差。将0°、45°、90°方向的最大值与最小值的差为25N/mm2以下视为合格(○)，将超过25N/mm2的情况视为不合格(×)。此外，以下将“最大值与最小值的差”简单地记作“各向异性”。
(制耳率)
以冲头直径33mm、冲头圆角半径R 1.5mm、板料(blank)直径57mm、压料力400kgf的条件冲压而成形杯体后，相对于轧压方向测定杯体高度，由下式(2)算出制耳率。
制耳率(％)＝[{(45°制耳的平均值)-(0°-90°制耳的平均值)}/(45°制耳及0°-90°制耳的平均值的最小值)]×100…(2)
这里，所谓45°制耳，是指45°位置、135°位置、225°位置及315°位置的制耳高度，所谓0°-90°制耳，是指0°位置、90°位置、180°位置及270°位置的制耳高度。另外，所述计算式中，45°制耳的情况是以正值(+)表述，0°-90°耳的情况是以负值(-)表述。将制耳率为-7％以上且+7％以下视为合格(○)，将低于-7％或超过+7％的情况视为不合格(×)。
(卷封性)
通过赋予内压使共10个盖反转时，将罐盖与罐身的卷封部未发生脱开的情况视为合格(○)，即便一个盖子发生卷封脱开也将所述情况视为不合格(×)。
(铆钉成形性)
成形共20个盖后，通过目测来研究铆钉部有无破损，将无破损的情况视为合格(○)，将有破损的情况视为不合格(×)。
(表面品质)
在涂装后或盖成形后，将目测无特别问题的情况判定为良好而视为合格 (○)，将产生了条纹等表面缺陷的情况判定为不良而视为不合格(×)。
像由表2所表明那样，发明例1～发明例17中，铝合金板的涂装后耐力、各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性、表面品质全部合格。
相对于此，比较例1中，因铝合金板的Si含量过多，所以各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
比较例2中，因铝合金板的Fe含量过多，所以各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
比较例3中，因铝合金板的Cu含量过多，所以涂装后耐力、铆钉成形性不合格。
比较例4中，因铝合金板的Mn含量过少，所以涂装后耐力不合格。
比较例5中，因铝合金板的Mn含量过多，所以涂装后耐力、各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
比较例6中，因铝合金板的Mg含量过少，所以涂装后耐力不合格。
比较例7中，因铝合金板的Mg含量过多，所以涂装后耐力、各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
[实施例2：发明例18～发明例26及比较例8～比较例18]
通过DC铸造对表1中的相当于本发明的合金M、合金K、合金O的铝合金进行铸造，通过表3所示的制造条件对所得的铸锭实施均质化处理、热轧、冷轧，然后以环氧系涂料进行涂装，以260℃×20sec实施烧制处理。此外，表3的比较例15为利用可逆式轧机进行热精轧的比较例，另外，比较例 17为在热轧后通过急速加热、急速冷却的连续退火线(ContinuousAnnealing Line，CAL)进行中间退火的比较例。
[表3]
对于像上文所述那样获得的罐盖用铝合金板，与所述实施例1同样地评价涂装烧制后的耐力、制耳率。另外，使用铝合金板制作完整形式形状的盖，评价卷封性及铆钉成形性。而且，通过观察外观对表面品质进行评价。将结果示于表4中。
[表4]
像由表4所表明那样，发明例18～发明例26中，铝合金板的涂装烧制后的耐力、各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性、表面品质全部合格。
比较例8中，因均质化处理温度过低，所以各向异性、制耳率、卷封性不合格。
比较例9中，因均质化处理时间过短，所以各向异性、制耳率、卷封性不合格。
比较例10中，因热精轧总压下率过低，所以各向异性、制耳率、卷封性不合格。
比较例11中，因热精轧总压下率过高，所以各向异性、制耳率、卷封性、表面品质不合格。
比较例12中，因热精轧最终道次应变速度过慢，所以各向异性、制耳率、卷封性不合格。
比较例13中，因热精轧最终道次应变速度过快，所以各向异性、制耳率、卷封性、表面品质不合格。
比较例14中，因热精轧结束温度过低，所以各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
比较例15中，因利用可逆式轧机进行热精轧，所以各向异性、制耳率、卷封性不合格。
比较例16中，因最终冷轧率过低，所以涂装后耐力不合格。
比较例17中，因实施中间退火而最终冷轧率过低，所以涂装后耐力不合格。
比较例18中，因最终冷轧率过高，所以各向异性、制耳率、卷封性、铆钉成形性不合格。
[工业上的可利用性]
通过本发明的罐盖用铝合金板及其制造方法，而利用省略中间退火工序的方法来提供一种强度高且各向异性小、并且制耳率低的罐盖用铝合金板。

Claims (4)

1.一种罐盖用铝合金板，其特征在于：其是由铝合金所构成，所述铝合金含有以质量％计为0.01％以上且0.2％以下的硅、0.01％以上且0.35％以下的铁、0.01％以上且0.15％以下的铜、0.2％以上且小于0.5％的锰及4.0％以上且小于5.5％的镁，并且剩余部分包含铝及不可避免的杂质，
在450℃以上且530℃以下对所述铝合金的铸锭实施0.5小时以上且15小时以内的均质化处理后，实施热轧时，以热精轧的总压下率成为88％以上且94％以下、并且使最终道次中的应变速度成为60sec-1以上且130sec-1以下、结束温度成为310℃以上且370℃以下的方式进行热轧，然后不实施退火至最终板厚，而是以84％以上且94％以下的冷轧率调整为最终板厚，且
所述罐盖用铝合金板在涂装烧制后，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上实施拉伸试验时的耐力的最小值为320N/mm2以上且370N/mm2以下，并且拉伸强度的最大值与最小值的差为25N/mm2以下，且制耳率小于7％。
2.根据权利要求1所述的罐盖用铝合金板，其特征在于：利用串列式热精轧机来实施所述热精轧。
3.一种罐盖用铝合金板的制造方法，其特征在于：在450℃以上且530℃以下对合金铸锭实施0.5小时以上且15小时以内的均质化处理后，实施热轧，其中所述合金铸锭含有以质量％计为0.01％以上且0.2％以下的硅、0.01％以上且0.35％以下的铁、0.01％以上且0.15％以下的铜、0.2％以上且小于0.5％的锰及4.0％以上且小于5.5％的镁，并且剩余部分包含铝及不可避免的杂质，且在实施所述热轧时，以热精轧的总压下率成为88％以上且94％以下、且使最终道次中的应变速度成为60sec-1以上且130sec-1以下、结束温度成为310℃以上且370℃以下的方式进行热轧，然后不实施退火至最终板厚，而是以84％以上且94％以下的冷轧率调整为最终板厚，由此制造合金板，所述合金板在涂装烧制后，相对于轧压方向在0°、45°、90°方向上进行拉伸试验时的耐力的最小值为320N/mm2以上且370N/mm2以下，并且拉伸强度的最大值与最小值的差为25N/mm2以下，且制耳率小于7％。
4.根据权利要求3所述的罐盖用铝合金板的制造方法，其特征在于：利用串列式热精轧机来实施所述热精轧。
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