CN111108223B - 瓶罐体用铝合金板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种瓶罐体用铝合金板,含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质。在坯料直径为57mm且拉深比为1.73的条件下进行拉深而获得的成形杯体的45°制耳率为2.5%以下,0‑180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值。瓶罐体用铝合金板的屈服应力为180MPa以上且230MPa以下,从抗拉强度减去屈服应力所得的差值为10.0MPa以上且28.0MPa以下。瓶罐体用铝合金板的表面的在正交于轧制方向的方向上的晶粒的宽度为10μm以上且60μm以下。
Description
相关申请的交叉引用
本国际申请要求2017年9月20日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2017-180280号的优先权,所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
技术领域
本公开涉及瓶罐体用铝合金板及其制造方法。
背景技术
近年已知有作为铝罐的一个种类的瓶罐。该瓶罐具有比躯干部细的颈部。通过缩颈加工形成颈部。瓶罐在颈部的前端附近具有螺纹部。螺纹部是形成有用于安装瓶盖的螺纹的部分。瓶罐在颈部的前端具有卷曲部。卷曲部是被卷边成形为向外周侧弯曲的部分(专利文献1~5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-114245号公报
专利文献2:日本特开2001-158436号公报
专利文献3:日本特开2001-162344号公报
专利文献4:日本特开2000-191006号公报
专利文献5:日本特开2004-250790号公报
发明内容
发明要解决的问题
在瓶罐内填充内容物并卷封瓶盖时,对瓶罐施加轴向上的载荷。瓶罐需要具有较高的轴力强度,以便即使被施加有上述载荷也不会产生变形。轴力强度是指用于承受轴向上的载荷的强度。
为了提高轴力强度,可以考虑提高构成瓶罐的铝合金板的强度。但是,在使用强度较高的铝合金板的情况下,一般来说会造成缩颈加工、螺纹成形、卷边成形的成形性下降,从而容易在颈部以及螺纹部产生褶皱、裂纹等。进而,容易出现因褶皱、裂纹等而在卷曲部产生破裂的现象(以下称为卷曲部破裂)。
本公开的一个方面优选提供一种能够获得轴力强度高且不易产生卷曲部破裂的瓶罐的瓶罐体用铝合金板及其制造方法。
解决问题的方法
本公开的一个技术方案涉及一种瓶罐体用铝合金板,其含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质,在坯料直径为57mm且拉深比为1.73的条件下进行拉深而获得的成形杯体的45°制耳率为2.5%以下,0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值,该瓶罐体用铝合金板的屈服应力为180MPa以上且230MPa以下,从抗拉强度减去屈服应力所得的差值为10.0MPa以上且28.0MPa以下,所述瓶罐体用铝合金板的表面的在正交于轧制方向的方向上的晶粒的宽度为10μm以上且60μm以下。
使用作为本公开的一个技术方案的瓶罐体用铝合金板制成的瓶罐的轴力强度高,并且卷曲部不易产生破裂。
本公开的另一个技术方案涉及一种瓶罐体用铝合金板的制造方法,该制造方法对铝合金铸锭进行均质化处理,然后进行热轧,之后以不进行中间退火的状态实施冷轧,其中,该铝合金铸锭含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质,并且,在所述热轧中,热精轧的开始温度为400℃以上且520℃以下,在所述冷轧中,最终道次的前一道次的轧制结束温度为130℃以上且190℃以下,在所述冷轧中,总压下率为80.0%以上且90.0%以下。
可以利用作为本公开的另一个技术方案的瓶罐体用铝合金板的制造方法制造瓶罐体用铝合金板。利用该瓶罐体用铝合金板制造的瓶罐的轴力强度高,并且卷曲部不易产生破裂。
附图说明
图1是示出制造第1瓶罐的方法的说明图。
图2是示出制造第2瓶罐的方法的说明图。
图3是示出测量晶粒宽度的方法的说明图。
附图标记的说明
1..·瓶罐体用铝合金板;3、9…颈部;5、17…螺纹部;7…杯体;
11…端部;13…开口部;15…底部;101…晶粒组织图像;
C…晶粒;103…线段。
具体实施方式
以下参照附图对本公开例示的实施方式进行说明。
1.瓶罐体用铝合金板的构成
本公开的瓶罐体用铝合金板含有0.05~0.60质量%的Si。Si引起Al-Mn-Fe系结晶物发生相变,从而形成硬度更高的Al-Mn-Fe-Si系化合物。Al-Mn-Fe-Si系化合物具有固体润滑作用。通过形成Al-Mn-Fe-Si系化合物来提高瓶罐体用铝合金板的减薄成形性。
通过使Si的含量为0.05质量%以上,能够抑制在进行DI成形时因合金模具和模具的粘着而引起的积聚。通过使Si的含量为0.60质量%以下,能够降低瓶罐体用铝合金板的制耳率。
能够降低制耳率的原因如下所述。当Si的含量为0.60质量%以下时,能够抑制在热轧中析出微细的α-AlMnFeSi相。α-AlMnFeSi相具有阻碍热轧结束后的再结晶的作用。通过抑制α-AlMnFeSi相的析出,能够促进热轧结束后的再结晶,从而降低制耳率。
本公开的瓶罐体用铝合金板含有0.05~0.80质量%的Fe。通过含有0.05质量%以上的Fe来提高瓶罐体用铝合金板的减薄成形性。通过含有0.05质量%以上的Fe来提高减薄成形性的原因是由于析出Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Fe-Si系等的化合物,而这些化合物具有固体润滑作用的缘故。
此外,通过使Fe的含量为0.05质量%以上,而使热轧结束时的再结晶粒径微细化。再结晶粒径微细化的理由如下所述。在热轧中,Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Fe-Si系等的化合物在母相周围形成比母相的应变高且位错密度大的区域,并且Al-Mn-Fe系、Al-Mn-Fe-Si系等的化合物在热轧结束时会成为再结晶晶核。若Fe的含量为0.05质量%以上,则成为再结晶晶核的上述化合物的量会增加,从而使再结晶粒径微细化。
另外,通过使Fe的含量为0.05质量%以上,而能够无需过度地提高铝基体金属的纯度,从而实现成本的降低。
通过使Fe的含量为0.80质量%以下,能够抑制熔解铸造时Fe和Mn相结合从而产生巨大的Al-Mn-Fe系初晶化合物。若在轧制后仍残留有巨大的Al-Mn-Fe系初晶化合物,则会在DI成形时产生破裂或针孔。
本公开的瓶罐体用铝合金板含有0.05~0.25质量%的Cu。通过使Cu的含量为0.05质量%以上来提高瓶罐体用铝合金板的强度。若瓶罐体用铝合金板的强度提高,则能够在DI成形时获得充分的轴力强度。
通过使Cu的含量为0.25质量%以下,而能够抑制瓶罐体用铝合金板的强度过高。从而能够抑制DI罐侧壁过度坚硬。其结果为,能够抑制在颈部成形时产生褶皱从而导致卷边成形性变差的情况。
本公开的瓶罐体用铝合金板含有0.80~1.50质量%的Mn。通过使Mn的含量为0.80质量%以上,而易于形成Al-Mn-Fe-Si系化合物。其结果为,会提高瓶罐体用铝合金板的减薄成形性。并且,通过使Mn的含量为0.80质量%以上来提高瓶罐体用铝合金板的强度。若瓶罐体用铝合金板的强度提高,则能够在DI成形时获得充分的轴力强度。
通过使Mn的含量为1.50质量%以下,能够抑制熔解铸造时Fe和Mn相结合从而产生巨大的Al-Mn-Fe系初晶化合物。若在轧制后仍残留有巨大的Al-Mn-Fe系初晶化合物,则会在DI成形时产生破裂或针孔。
本公开的瓶罐体用铝合金板含有0.80~1.50质量%的Mg。通过使Mg的含量为0.80质量%以上来提高瓶罐体用铝合金板的强度。若瓶罐体用铝合金板的强度提高,则能够在DI成形时获得充分的轴力强度。
通过使Mg的含量为1.50质量%以下,而使瓶罐体用铝合金板不易产生加工硬化。从而能够抑制DI罐侧壁过度坚硬。其结果为,能够抑制在颈部成形时产生褶皱从而导致卷边成形性变差的情况。
本公开的瓶罐体用铝合金板含有Al。Al是瓶罐体用铝合金板的主要成分。例如,Al是铝合金板中的除Si、Fe、Cu、Mn、Mg以及不可避免的杂质以外的剩余部分。优选不可避免的杂质的含量在0.5质量%以下。
本公开的瓶罐体用铝合金板在坯料直径为57mm且拉深比为1.73的条件下进行拉深而获得的成形杯体的45°制耳率为2.5%以下,0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值。
45°制耳率是利用以下式(1)计算出的值。
式(1)
45°制耳率(%)=((45°制耳高度的平均值-平均高度)/平均高度)×100
式(1)中,“45°制耳高度”是指,埃里克森杯突制耳中的在与轧制方向成45°角的位置上出现的杯体制耳高度。“45°制耳高度的平均值”是指,在一个杯体中存在的四处“与轧制方向成45°角的位置”上分别测量出的“45°制耳高度”的平均值。四处“与轧制方向成45°角的位置”处于对称的位置关系。
式(1)中的“平均高度”是以下数值。通过测量与轧制方向每成1°处的埃里克森杯突的高度,而获得360点处的杯体高度。该360点处的杯体高度的平均值即为“平均高度”。
式(1)中的“0-180°制耳高度的平均值”是指,与轧制方向成0°角的位置上出现的杯体制耳高度和与轧制方向成180°角的位置上出现的杯体制耳高度的平均值。
通过使45°制耳率为2.5%以下,而能够抑制在DI罐的颈部成形过程中与轧制方向成45°角位置处的颈部侧壁的板厚变薄。由此,能够抑制产生颈部褶皱,并提高卷边成形性。颈部褶皱是指在颈部成形过程中于颈部产生的褶皱。
优选45°制耳率为1.0%以上。当45°制耳率为1.0%以上时,能够抑制45°制耳高度小于0-180°制耳高度。
通过使0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值,而抑制0-180°制耳高度的平均值。由此,能够抑制在DI罐的颈部成形过程中与轧制方向成0-180°角位置处的颈部侧壁的板厚变薄。其结果为,能够抑制产生颈部褶皱,并提高卷边成形性。
在满足0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值这一关系的范围内,45°制耳率越低越好。
本公开的瓶罐体用铝合金板的屈服应力为180MPa以上且230MPa以下。通过使屈服应力为180MPa以上,能够提高成形后的罐体的轴力强度。轴力强度是指在罐轴方向上的压曲强度。通过使屈服应力为230MPa以下,而能够抑制罐侧壁过度坚硬。由此,能够抑制产生颈部褶皱,并提高卷边成形性。
在本公开的瓶罐体用铝合金板中,从抗拉强度减去屈服应力所得的差值(以下称为差值)为10.0MPa以上且28.0MPa以下。一般情况下,为了使差值小于10.0MPa,需要在冷轧过程中追加进行热处理。本公开的瓶罐体用铝合金板通过使差值为10.0MPa以上,而无需一定要在冷轧过程中追加进行热处理。因此,能够提高瓶罐体用铝合金板的生产效率,降低制造成本,减少能量损失,并抑制CO2的排放量。
通过使差值为28.0MPa以下,而抑制DI成形·颈部成形中的加工硬化,并提高卷边成形性。
在本公开的瓶罐体用铝合金板中,其表面的在正交于轧制方向的方向上的晶粒的宽度(以下称为晶粒宽度)为10μm以上且60μm以下。一般情况下,为了使晶粒宽度小于10μm,需要在冷轧过程中追加进行热处理。本公开的瓶罐体用铝合金板通过使晶粒宽度为10μm以上,而无需一定要在冷轧过程中追加进行热处理。因此,能够提高瓶罐体用铝合金板的生产效率,降低制造成本,减少能量损失,并抑制CO2的排放量。
通过使晶粒宽度为60μm以下,而能够抑制在罐体制造过程中的杯体拉深以及颈部拉深成形中引起的表面粗糙不良,并获得良好的卷边成形性。
作为减小晶粒宽度的方法,例如有以下方法,即,作为合金元素而添加Fe,从而结晶出成为热轧结束后的再结晶晶核的Al-Fe-Mn-Si化合物。另外,作为减小晶粒宽度的方法,例如还有以下方法,即,降低热精轧的开始温度以增加热轧中的累积应变量,从而提高热轧结束后的再结晶驱动力,由此使再结晶晶粒微细化的方法。晶粒宽度的测量方法是在后述实施例中说明的方法。
2.瓶罐体用铝合金板的制造方法
本公开的瓶罐体用铝合金板例如可通过以下方式加以制造,即,对铝合金铸锭进行均质化处理,然后进行热轧,之后以不进行中间退火的状态实施冷轧。也可以根据需要在冷轧之后进行最终退火。以下对每个工序进行说明。
(2-1)鋳造、均质化处理
铝合金铸锭含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质。
Al是铝合金铸锭的主要成分。Al例如是铝合金铸锭中的除Si、Fe、Cu、Mn、Mg以及不可避免的杂质以外的剩余部分。优选不可避免的杂质的含量在0.5质量%以下。可使用通常的方法进行熔解、铸造而获得铝合金铸锭。
优选均质化处理的温度在580℃以上且在铸锭的熔点以下。当为580℃以上时,能够促进从Al6(Fe、Mn)向α相化合物(Al-Mn-Fe-Si系)的相变。α相化合物(Al-Mn-Fe-Si系)起到防止在减薄成形时引起烧粘的效果。当均质化处理的温度为铸锭的熔点以下时,能够抑制在铸锭的一部分发生共晶熔融从而导致板表面品质变差的情况。
优选均质化处理的时间为1小时以上且20小时以下。当为1小时以上时,能够进一步促进从Al6(Fe、Mn)向α相化合物的相变。当为20小时以下时,会提高瓶罐体用铝合金板在制造上的经济性。
(2-2)热轧
热轧例如包括热粗轧和热精轧。在热粗轧中,按照轧制板厚,对均质化处理后的铸锭进行轧制。例如可以使用可逆式轧机来进行热粗轧。热粗轧后的板厚例如为50mm以下。在热精轧中,例如轧制到5mm以下的板厚。例如可以使用串列式轧机来进行热精轧。
优选热精轧的开始温度在400℃以上且520℃以下。当热精轧的开始温度为400℃以上时,热轧过程中不易产生板的边裂。当热精轧的开始温度为520℃以下时,热轧中的累积应变量增加,从而可提高用于再结晶的驱动力。由此,使得再结晶粒径得以微细化,并且使得最终冷轧板表面的晶粒宽度得以微细化。
热精轧的开始温度进一步优选为420℃以上且500℃以下。当热精轧的开始温度为420℃以上且500℃以下时,能够使晶粒宽度处于更加适当的范围。
优选热精轧的结束温度为300℃以上且400℃以下。当热精轧的结束温度为300℃以上时,能够充分地进行热轧结束后的再结晶,并降低45°制耳率。当热精轧的结束温度为400℃以下时,热轧板的表面不易发生氧化,从而不易导致热轧板的表面品质变差。其结果为,在DI成形后罐侧壁的外侧表面不易产生条纹状图案缺陷。条纹状图案缺陷是被称作流痕的缺陷。条纹状图案缺陷有时会在DI成形后的罐侧壁的外侧表面通过目视确认到。
(2-3)冷轧前、或者冷轧过程中的中间退火
若在冷轧前、或者冷轧过程中进行中间退火,则溶质元素的固溶度升高,从而导致颈部成形性下降。而且,若进行中间退火,则制造成本会上升,并会产生能量损失。以不进行中间退火的方式实施冷轧则能够抑制上述弊端。
(2-4)冷轧
通过进行冷轧来提高瓶罐体用铝合金板的材料强度。优选冷轧中的总压下率为80.0%以上且90.0%以下。当总压下率为80.0%以上时,瓶罐体用铝合金板的材料强度进一步提高。
当总压下率为90.0%以下时,能够抑制轧制织构过度发达。由此,能够抑制45°制耳变得过高。而且能够抑制在进行DI成形的拉深时、在进行杯体再拉深时、以及在于瓶形罐中成形出特有的颈部时等罐侧壁的板厚出现不规整的情况。通过抑制罐侧壁板厚的不规整,而不易产生褶皱。进一步优选冷轧的总压下率为85.0%以上且90.0%以下。当冷轧的总压下率在该范围内时,瓶罐体用铝合金板的强度进一步提高,并且制耳率更加适当。
优选冷轧中的最终道次的前一道次的轧制结束温度为130℃以上且190℃以下。当最终道次的前一道次的轧制结束温度为130℃以上时,冷轧道次之间会产生Mg-Si系、Al-Mg-Cu系、Al-Mg-Cu-Si系化合物的微细析出,从而会提高瓶罐体用铝合金板的材料强度。并且,当最终道次的前一道次的轧制结束温度为130℃以上时,母相的Cu、Mg、Si的固溶量会减少,从而能够抑制冷轧板的加工硬化性。由此,能够抑制DI成形·颈部成形中的加工硬化,并提高螺纹成形性以及卷边成形性。
当最终道次的前一道次的轧制结束温度为190℃以下时,能够抑制由Mg-Si系、Al-Mg-Cu系、Al-Mg-Cu-Si系化合物的微细析出而过度引起时效硬化的情况。由此,不易使瓶罐体用铝合金板的材料强度变得过高。其结果为,可提高DI成形性以及颈部成形性。
优选从冷轧的最终道次的前一道次结束起直至最终道次轧制开始的时间(以下称为道次间隔时间)为1小时以上且小于48小时。当道次间隔时间为1小时以上时,冷轧道次之间会产生Mg-Si系、Al-Mg-Cu系、Al-Mg-Cu-Si系化合物的微细析出,从而提高瓶罐体用铝合金板的材料强度。并且,当道次间隔时间为1小时以上时,母相的Cu、Mg、Si的固溶量会减少,从而能够抑制冷轧板的加工硬化性。由此,能够抑制DI成形·颈部成形中的加工硬化,并提高螺纹成形性以及卷边成形性。当道次间隔时间小于48小时时,会提高瓶罐体用铝合金板在制造上的经济性。
(2-5)最终退火
可以进行最终退火,也可以不进行最终退火。通过进行最终退火,能够调整瓶罐体用铝合金板的材料强度。在进行最终退火的情况下,优选温度为80℃以上且250℃以下,时间为0.1小时以上且24小时以下。当最终退火的温度为80℃以上,或最终退火的时间为0。1小时以上时,在冷轧中导入的位错发生回复,从而会减小瓶罐体用铝合金板的材料强度。当最终退火的温度为250℃以下时,不易使在冷轧中导入的位错过度进行回复,从而不易使材料强度过度减小。优选最终退火的时间为0.1小时以上。即使最终退火的时间超过24小时,瓶罐体用铝合金板的材料强度和最终退火的时间为24小时的情况下的材料强度相比也难以产生变化。最终退火的时间超过24小时于经济性上不利,因此不优选。
3.瓶罐的制造方法
可以使用本公开的瓶罐体用铝合金板制造瓶罐。
(3-1)第1瓶罐的制造方法
参照图1对第1瓶罐的制造方法进行说明。第1瓶罐是口部大于后述的第2瓶罐的瓶罐。在S1中,准备瓶罐体用铝合金板1。在S2中,进行冲裁工序。在S3中,进行杯形挤压工序,从而形成杯体7。在S4中,进行DI成形工序。在S5中,进行修整工序。在S6中,进行缩颈工序。此时,形成颈部3。在S7中,进行螺纹成形工序。此时,在颈部3处形成螺纹部5。并且,在颈部3的前端处进行卷边成形。
(3-2)第2瓶罐的制造方法
参照图2对第2瓶罐的制造方法进行说明。第2瓶罐是口部尺寸和聚酯瓶相同的瓶罐。S11~S15和上述S1~S5相同。在S16中,在杯体7的底部侧形成颈部9,并使端部11开口。在S17中,在杯体7的开口部13侧进行折缘工序。在S18中,对底部15进行卷封,并进行螺纹成形工序。此时,在颈部9处形成螺纹部17。并且,在颈部9的前端处进行卷边成形。
4.实施例
(4-1)瓶罐体用铝合金板的制造
分别在表1所示的J1~J8的制造条件下制造了瓶罐体用铝合金板。
[表1]
J1~J8在用以下方法制造瓶罐体用铝合金板这一点均是相同的。即,首先通过半连续铸造对铝合金铸锭进行铸造。接着对铸锭的表面进行面切削后,进行在595℃的温度下保持2小时的均质化处理。
接下来,使用可逆式轧机进行热粗轧。之后使用三机架的串列式轧机进行热精轧,从而获得热轧板。然后,待所获得的热轧板变为常温后,进行冷轧直至板厚达到0.44mm为止。之后实施在220℃下保持2小时的最终退火,从而获得瓶罐体用铝合金板。从冷轧的最终道次的前一道次轧制结束起直至最终道次轧制开始的时间为1小时以上。
J1~J8中的铝合金铸锭的组分、热精轧中的开始温度、冷轧中的总压下率、以及冷轧中的最终道次的前一道次的轧制结束温度如上文表1所示。
(4-2)瓶罐体用铝合金板的评价
分别对J1~J8的瓶罐体用铝合金板进行了如下评价。
(i)杯体制耳特性
制作了从瓶罐体用铝合金板切下的坯料直径为57mm的试样。用埃里克森试验机对该试样进行深冲成形。冲头的直径为33mm,冲头的肩R为2.5mm。防皱压板力为300kgf。相对于轧制方向每隔1°对杯体的高度进行了测量。并求算出45°制耳率的值、(0-180°制耳高度的平均值)的值、以及(45°制耳高度的平均值)的值。测量结果如表2所示。
[表2]
(ii)拉伸特性
制作了从瓶罐体用铝合金板切下的由JIS-Z-2201规定的5号试验片。该试验片在与轧制方向成0°角的方向上延伸。
依照JIS-Z-2241对试验片进行拉伸试验,并测量了抗拉强度以及0.2%屈服应力。屈服应力、以及从抗拉强度减去屈服应力所得的值(差值)分别如上文表2所示。表2中的“屈服应力YS”表示屈服应力。表2中的“抗拉强度TS-屈服应力YS的差值”表示差值。
(iii)晶粒宽度
依照JIS H0501的切断法对瓶罐体用铝合金板的晶粒宽度进行了测量。具体的测量方法如下所述。分别在瓶罐体用铝合金板表面的5个视野获取如图3所示的晶粒组织图像101。该晶粒组织图像101的视野大小为0.7mm×0.9mm。晶粒组织图像101为放大100倍后的图像。图3中的左右方向为轧制方向。晶粒组织图像101中呈现多个晶粒C。
在每张晶粒组织图像101中,划出3条线段103。因此,5个视野的晶粒组织图像101中一共存在15条线段103。每条线段103在与轧制方向正交的方向上延伸。线段103从晶粒组织图像101的一端到达另一端。线段103的长度为0.7mm。由于晶粒组织图像101被放大了100倍,因此线段103的长度对应于700μm的长度。
首先,观察1条线段103。将被线段103完全切断的晶粒C的数量设为N。完全切断晶粒C是指,线段103穿过晶粒C,且从晶粒C的一端到达另一端。在图3的示例中,被位于最左侧的线段103完全切断的晶粒C的数量N为7个。
将700μm除以N所得的值作为该线段103上的晶粒宽度。对15条线段103分别用同样的方法求得每条线段103上的晶粒宽度。最后,将对15条线段103的晶粒宽度求算平均值而得出的1条线段103上的晶粒宽度作为瓶罐体用铝合金板的晶粒宽度。测量出的晶粒宽度如上文表4所示。
(iv)卷边成形性
从瓶罐体用铝合金板切下坯料直径为179mm的圆板。对该圆板进行DI成形,使其内径达到58mm。然后依次进行修整、洗净以及烘烤。烘烤中的最高保持温度为210℃。接下来,通过模具缩颈方式实施了缩颈加工,直至口部的直径达到26mm为止。然后,实施螺纹·卷边成形并制造出瓶罐。按照该方法制造出100个瓶罐,并确认了每个瓶罐中卷曲部产生破裂的情况。然后按照以下基准对卷边成形性进行了评价。
○:卷曲部破裂产生率小于5%。
×:卷曲部破裂产生率为5%以上。
卷边成形性的评价结果如上文表2所示。
(v)轴力强度
从上部对在上述(iv)中制造出的瓶罐施加载荷,并对瓶罐产生塑性变形时的峰值载荷进行了测量。分别对5个瓶罐进行了该测量,并将5个瓶罐中的峰值载荷的平均值作为轴力强度。然后,按照以下标准对轴力强度进行了评价。
○:轴力强度为1800N以上。
×:轴力强度小于1800N。
轴力强度的评价结果如上文表2所示。另外,1800N是在对装有高内压的内容物进行卷封时的理想轴力强度。
(vi)关于评价结果
在J1、J2中,杯体制耳特性、拉伸特性、晶粒宽度、卷边成形性以及轴力强度均良好。
在J3中,卷边成形性不良。可以推测其原因是因为热精轧的开始温度过高,从而使晶粒宽度过大的缘故。
在J4中,热轧时发生了板的边裂。可以推测其原因是因为热精轧的开始温度过低的缘故。
在J5中,卷边成形性不良。可以推测其原因是因为冷轧的总压下率过高,从而使45°制耳率过高的缘故。
在J6中,轴力强度和卷边成形性不良。可以推测其原因是因为冷轧的总压下率过低,从而使(0-180°制耳高度的平均值)大于或等于(45°制耳高度的平均值),并且使屈服应力减小的缘故。
在J7中,卷边成形性不良。可以推测其原因是因为冷轧的最终道次的前一道次轧制结束温度过低,从而使抗拉强度和屈服应力的差值增大的缘故。
在.丁8中,卷边成形性不良。可以推测其原因是因为冷轧的最终道次的前一道次轧制结束温度过高,从而使屈服应力过度增大的缘故。
5.其他实施方式
以上对本公开的实施方式进行了说明,不过本公开不限于上述实施方式,可以进行各种变形并加以实施。
(1)可由多个构成元素分担上述实施方式中的一个构成元素所具有的功能,或由一个构成元素实现多个构成元素所具有的功能。并且,可省略上述各实施方式的构成的一部分。此外,可以将上述各实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中,或将上述各实施方式的构成的至少一部分与其他实施方式进行置换等。另外,由记载在权利要求中的语句所确定的技术思想包含的所有方式均为本公开的实施方式。
(2)除上述瓶罐体用铝合金板以外,也可以通过以该瓶罐体用铝合金板作为构成元素的瓶罐、以及瓶罐的制造方法等各种方式实现本公开。
Claims (3)
1.一种瓶罐体用铝合金板,其特征在于,
含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质,
在坯料直径为57mm且拉深比为1.73的条件下进行拉深而获得的成形杯体的45°制耳率为2.5%以下,0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值,
所述瓶罐体用铝合金板的屈服应力为180MPa以上且230MPa以下,从抗拉强度减去屈服应力所得的差值为10.0MPa以上且28.0MPa以下,
所述瓶罐体用铝合金板的表面的在正交于轧制方向的方向上的晶粒的宽度为10μm以上且60μm以下。
2.一种瓶罐体用铝合金板的制造方法,其特征在于,
对铝合金铸锭进行均质化处理,然后进行热轧,之后以不进行中间退火的状态实施冷轧,其中,所述铝合金铸锭含有0.05~0.60质量%的Si、0.05~0.80质量%的Fe、0.05~0.25质量%的Cu、0.80~1.50质量%的Mn、0.80~1.50质量%的Mg、Al以及不可避免的杂质,并且
在所述热轧中,热精轧的开始温度为400℃以上且520℃以下,
在所述冷轧中,最终道次的前一道次的轧制结束温度为130℃以上且190℃以下,
在所述冷轧中,总压下率为80.0%以上且90.0%以下。
3.根据权利要求2所述的瓶罐体用铝合金板的制造方法,其特征在于,
在坯料直径为57mm且拉深比为1.73的条件下对所制造的瓶罐体用铝合金板进行拉深而获得的成形杯体的45°制耳率为2.5%以下,0-180°制耳高度的平均值小于或等于45°制耳高度的平均值,
所述瓶罐体用铝合金板的屈服应力为180MPa以上且230MPa以下,从抗拉强度减去屈服应力所得的差值为10.0MPa以上且28.0MPa以下,
所述瓶罐体用铝合金板的表面的在正交于轧制方向的方向上的晶粒的宽度为10μm以上且60μm以下。
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