CN117295834A - 拉环型盖用的铝合金板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金板,是具有如下合金组成的轧制板:以质量基准计,含有Mn:0.50%以上且1.10%以下、Mg:2.85%以上且小于3.48%、Fe:0.20%以上且0.40%以下、Si:0.05%以上且0.20%以下、Cu:0.01%以上且0.15%以下,作为任意元素,以质量基准计,以0.10%为上限而含有Ti,且余量为铝和不可避免的杂质,190℃×10分钟的热处理后的轧制方向的拉伸强度为280MPa以上且320MPa以下,拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上,导电率为25%IACS以上且34%IACS以下,且在材料温度为80℃、对试验片的负荷为100MPa的条件的蠕变试验中,从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10‑4%h‑1以下。
Description
技术领域
本发明涉及拉环型盖、特别是涉及适合在Maxi盖的制造中使用的铝合金板及其制造方法。在此,Maxi盖包括拉环由塑料形成的结构。
背景技术
对于拉环型盖(特别是Maxi盖),对拉耳(ring tab)进行拉伸,从盖的下摆部(侧面)沿着设于顶面的刻痕(切入线、槽)撕开盖而进行开封。拉环型盖具备易开封性,并且具备高密闭性及TE性(防恶作剧性),在饮料用途等中被广泛利用。
近年,期望拉环型盖的薄壁轻量化。现在的板厚的主流为0.2mm~0.3mm,要求小于0.2mm。然而,无法单纯地使盖薄壁化。例如,若刻痕部的厚度(刻痕正下方的铝合金板的厚度)过小,则密闭性有可能下降。而且,难以沿着刻痕撒开盖,易开封性也有可能下降。
而且,对于拉环型盖要求耐吹脱性。“吹脱”这一现象是指在开封的最初撕开盖的下摆部而容器内的压力被释放之前盖从容器的口部猛地脱落(飞出)的现象。其原因在于,盖的下摆部对容器的口部进行约束的力不充分。盖的薄壁化也有可能使耐吹脱性下降。
而且,为了降低环境负荷,也要求再利用性。从再利用过程的效率化的观点出发,优选盖也能够与铝瓶、饮料罐等一起再利用。然而,根据用途而使用组成不同的合金,成为再利用的效率化的阻碍。
根据专利文献1,对铝合金的组成中的Mg、Mn、Fe、Si及Cu的含量、制耳率的范围及晶粒尺寸进行限定,进而对给定的热处理后的拉伸强度进行限定,由此即使薄壁化,也能够提供耐吹脱性、易开封性及再利用性优异的拉环型盖用的铝合金板。铝合金的组成以质量基准计,含有Mg:2.2~2.8%、Mn:0.20~0.50%、Fe:0.20~0.40%、Si:0.05~0.20%、Cu:0.01~0.15%,且余量为铝和不可避免的杂质。也可以是,铝合金的组成以质量基准计,还含有Ti:0.01%~0.10%。将专利文献1的全部公开内容通过参照援引于本说明书中。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-132592号公报(日本专利第5596337号公报)
发明内容
发明所要解决的课题
根据本发明人的研究,专利文献1所记载的铝合金具有高耐吹脱性,但要求进一步的提高。例如,在用于碳酸饮料用的容器的情况下,容器的内压高,因此对于盖要求高耐吹脱性。若碳酸饮料用的容器在超过例如40℃的高温化下长期间保管,则盖长期间地承受高内压,因此盖的形状有可能随着时间而变化。即,若在高温下长期间保存,则耐吹脱性有可能下降。为了抑制该耐吹脱性的下降,要求在高温下即使长期间承受应力也不会变形的特性(长期耐蠕变性)的提高。
因此,本发明的目的在于,提供一种即使薄壁化而耐吹脱性、易开封性、再利用性及长期耐蠕变性也优异的拉环型盖用的铝合金板及这种铝合金板的制造方法。
用于解决课题的技术方案
根据本发明的实施方式,提供以下的项目所记载的解决手段。
[项目1]
一种拉环型盖用的铝合金板,是具有如下合金组成的轧制板:以质量基准计,含有Mn:0.50%以上且1.10%以下、Mg:2.85%以上且小于3.48%、Fe:0.20%以上且0.40%以下、Si:0.05%以上且0.20%以下、Cu:0.01%以上且0.15%以下,作为任意元素,以质量基准计,以0.10%为上限而含有Ti,且余量为铝和不可避免的杂质,其中,190℃×10分钟的热处理后的轧制方向的拉伸强度为280MPa以上且320MPa以下,拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上,导电率为25%IACS以上且34%IACS以下,且在材料温度为80℃、对试验片的负荷为100MPa的条件的蠕变试验中,从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下。
也可以是,所述合金组成以质量基准计,含有Mn:超过0.50%且1.06%以下、Mg:2.90%以上且3.09%以下。
也可以是,所述蠕变应变速度为2.6×10-4%h-1以下。
[项目2]
根据项目1所述的铝合金板,其中,所述合金组成以质量基准计,含有Ti:0.01%以上。
[项目3]
根据项目1或2所述的铝合金板,其中,所述不可避免的杂质所包含的Cr以质量基准计小于0.01%。
[项目4]
一种制造方法,是制造项目1至3中任一项所述的铝合金板的方法,其中,所述制造方法包括如下工序:工序A,以使至少400℃以上且460℃以下的温度区域中的升温速度成为30℃/小时以上的方式,对由具有所述合金组成的铝合金构成的铸块进行加热;工序B,在所述工序A之后,将所述铸块以460℃以上且540℃以下的第一温度保持2小时以上且24小时以下,由此实施均质化处理;工序C,在所述工序B之后,将每个道次的轧制率设为5%以上且35%以下,在轧制温度:460℃以上且540℃以下的第二温度下,以在15分钟以内结束的方式进行热粗轧;工序D,在所述工序C之后,以使结束温度成为300℃以上且350℃以下的第三温度的方式进行热精轧而得到热轧板;工序E,对在所述工序D中得到的所述热轧板以20℃/小时以下的冷却速度进行冷却;工序F,在所述工序E之后,不进行中间退火,以压下率:70%以上且93%以下对所述热轧板进行冷轧;以及工序G,在所述工序F之后,以180℃以上且240℃以下的第四温度进行1小时以上且5小时以下的稳定化热处理。
[项目5]
根据项目4所述的制造方法,其中,在所述工序E之前,还包括将在所述工序D中得到的所述热轧板以300℃以上的温度保持1小时以上的工序。
发明效果
根据本发明的实施方式,提供一种即使薄壁化而耐吹脱性、易开封性、再利用性及长期耐蠕变性也优异的拉环型盖用的铝合金板及这种铝合金板的制造方法。
附图说明
图1是对在蠕变试验中使用的试验片进行说明的图,是试验片的俯视形态说明图。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式的拉环型盖用的铝合金板及其制造方法进行说明。本发明的实施方式的拉环型盖用的铝合金板及其制造方法不限于以下例示的内容。
本发明人研究了能够不损害专利文献1所记载的铝合金板具有的耐吹脱性、易开封性及再利用性地提高长期耐蠕变性的合金组成。结果发现:如后面示出实验例(实施例及比较例)的一部分所示那样,通过对Mn(锰)及Mg(镁)的含有率进行调整,能够不损害其它特性地提高长期耐蠕变性。
本发明的实施方式的铝合金板具有如下合金组成:以质量基准计,含有Mn:0.50%以上且1.10%以下、Mg:2.85%以上且小于3.48%、Fe:0.20%以上且0.40%以下、Si:0.05%以上且0.20%以下、Cu:0.01%以上且0.15%以下,作为任意元素,以质量基准计,以0.10%为上限而含有Ti,且余量为铝和不可避免的杂质。也可以是,合金组成以质量基准计,含有Mn:超过0.50%且1.06%以下、Mg:2.90%以上且3.09%以下。而且,也可以是,合金组成以质量基准计,含有Ti:0.01%以上。优选为,不可避免的杂质所包含的Cr以质量基准计小于0.01%。
本发明的实施方式的铝合金板是具有上述合金组成的轧制板,190℃×10分钟的热处理后的轧制方向的拉伸强度为280MPa以上且320MPa以下,拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上,导电率为25%IACS以上且34%IACS以下,且在材料温度为80℃、对试验片的负荷为100MPa的条件的蠕变试验中,从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下。
对本发明的实施方式的铝合金板具有的优异的长期耐蠕变性和合金组织的构造等的关系进行确定是困难的,但本发明的实施方式的铝合金板至少能够通过以下的方法制造。
本发明的实施方式的制造方法包括如下工序:工序A,以使至少400℃以上且460℃以下的温度区域中的升温速度成为30℃/小时以上的方式,对由具有上述合金组成的铝合金构成的铸块进行加热;工序B,在工序A之后,将铸块以460℃以上且540℃以下的第一温度保持2小时以上且24小时以下,由此实施均质化处理;工序C,在工序B之后,将每个道次的轧制率设为5%以上且35%以下,在轧制温度:460℃以上且540℃以下的第二温度下,以在15分以内结束的方式进行热粗轧;工序D,在工序C之后,以使结束温度成为300℃以上且350℃以下的第三温度的方式进行热精轧而得到热轧板;工序E,对在工序D中得到的热轧板以20℃/小时以下的冷却速度进行冷却;工序F,在工序E之后,不进行中间退火,压下率:70%以上且93%以下对热轧板进行冷轧;以及工序G,在工序F之后,以180℃以上且240℃以下的第四温度进行1小时以上且5小时以下的稳定化热处理。也可以是,在工序E之前,还包括将在工序D中得到的热轧板以300℃以上的温度保持1小时以上的工序。
对发明的实施方式的铝合金板具有的合金组成进行说明。
本发明人发现,Mn发挥提高耐蠕变特性的效果,含有0.50质量%以上的Mn的铝合金板具有优异的长期耐蠕变特性。此时,优选为Mn的含有率为1.10质量%以下。若Mn的含有率超过1.10质量%,则在铸造时,与Fe(铁)等元素形成巨大的金属间化合物,有可能成为成形时的破裂的起点。进一步优选为Mn的含有率超过0.50质量%且为1.06%以下,从强度的观点出发,进一步优选为0.70质量%以上。
Mg发挥维持成形性的同时提高强度(耐压性、耐吹脱性)及易开封性的效果。在包含上述的含有率的Mn的铝合金板中,优选为Mg的含有率为2.85质量%以上且小于3.48质量%。若Mg含有率成为3.48质量%以上,则室温下的时效软化变高,长期保管后的开封时的耐吹脱性有可能下降。从提高强度且抑制时效软化的观点出发,优选为Mg含有率为2.90质量%以上且3.09质量%以下。
Fe(铁)发挥与Mn等形成金属间化合物、具有使热轧后的再结晶晶粒细化的作用且提高易开封性的效果。优选为Fe的含有率为0.20质量%以上且0.40质量%以下。若Fe的含有率小于0.20质量%,则难以得到上述的效果。而且,需要提高原料金属的纯度,无法直接使用再利用材料。若Fe的含有率超过0.40质量%,则生成巨大的金属间化合物,有可能成为成形时的破裂的起点。优选为Fe的含有率为0.20质量%以上且0.35质量%以下。
Si(硅)是杂质元素之一。为了促进再利用材料的使用,优选为Si的含有率为0.10质量%以上。另一方面,若Si的含有率超过0.20质量%,则与Mg或Mn及Fe形成金属间化合物,使Mg或Mn的固溶量降低,使Mg或Mn的上述效果降低。因此,优选为Si的含有率为0.20质量%以下。
Cu(铜)有助于作为盖的强度的提高。优选为Cu含有率为0.01质量%以上且0.15质量%以下。若小于0.01质量%,则有时无法发挥Cu的效果,若超过0.15质量%,则强度变得过高,有时成形性下降。
进而,也可以包含Ti(钛)。Ti是任意元素,也可以不包含,但也可以作为上限而含有0.10质量%。Ti在制造时使铝合金铸块的微观偏析减轻,使金属间化合物细小地分散,由此具有使晶粒细化的效果,能够使组织均匀。为了得到Ti的效果,优选为Ti的含有率为0.01质量%以上。不过,若Ti的含有率超过0.10质量%,则与Al(铝)生成巨大的金属间化合物(Al-Ti化合物),因此优选为Ti的含有率为0.10质量%以下。
本发明的实施方式的铝合金的合金组成中,除上述元素以外的余量由Al和不可避免的杂质构成。不可避免的杂质在目标铝合金的制作时必然会混入,对其含有率进行控制,使得其以公知的杂质含有率存在。例如,作为不可避免的杂质,能够含有Zn(锌)、Cr(铬)等,但若分别为0.10质量%以下,则不会损害上述的特性地也容许含有上述成分,而且,若处于该范围内,则也不会损害再利用性。优选为Zn及Cr的含有率分别小于0.01质量%。而且,优选为不可避免的杂质(Al、Mn、Mg、Fe、Si、Cu、Ti以外的元素)的合计的含有率为0.10质量%以下。
本发明的实施方式的铝合金板中,190℃×10分钟的热处理后的轧制方向的拉伸强度为280MPa以上且320MPa以下,拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上。若上述的拉伸强度小于280MPa,则耐压性不足。而且,若超过320MPa,则在拉伸加工时发生褶皱,有可能无法得到充分的密闭性,有时易开封性下降。
进而,本发明的实施方式的铝合金板在材料温度为80℃、对试验片的负荷为100MPa的条件的蠕变试验中,从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下。根据本发明人的实验,在上述的条件的蠕变试验中得到了如下结果:若从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下,则直到蠕变应变量达到0.3%为止,试验时间超过1000天。蠕变应变速度随着试验时间的经过而变慢,因此在上述的条件的蠕变试验中,若从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变速度为3.0×10-4%h-1以下,则直到蠕变应变量达到0.3%为止的试验时间必然超过1000天。若例如蠕变应变量达到0.3%,则有可能发生吹脱。如此,满足上述的条件的铝合金板具有优异的长期耐蠕变性,与以往相比能够提供抑制了因长期保存而导致的耐吹脱性的下降的盖。
进而,优选为稳定化处理后的轧制板的导电率为25%IACS以上且34%IACS以下。在导电率小于25%IACS或超过34%IACS的情况下,无法在盖的下摆部保持充分的约束力。若铝合金的溶质元素(特别是,Mn及Mg)的固溶量多,则有可能导电率下降,容易加工硬化,盖的成形性下降。另一方面,若溶质元素(特别是,Mn及Mg)的固溶量少,则有可能导电率上升,强度下降,约束力下降。
本发明的实施方式的铝合金板能够利用包括上述的工序A至工序G的制造方法来制造。首先,按照常规方法进行铸造,得到由具有上述的合金组成的铝合金构成的铸块。在对得到的铝合金的铸块以给定的条件进行加热(工序A)之后,实施给定的均质化处理(工序B)、热粗轧(工序C)、热精轧(工序D)、冷却(工序E)、冷轧(工序F)及稳定化热处理(工序G)。在此,在冷却(工序E)之后,不进行中间退火而进行冷轧(工序F)。另外,中间退火是指在冷轧前或在冷轧的道次间进行的热处理。
在此,在加热(工序A)及均质化处理(工序B)中,使用通过半连续铸造(DC铸造)等公知的铸造方法进行铸造而得到的、板坯厚度为450mm~600mm左右的铝合金铸块。在加热工序中,使至少400℃以上且460℃以下的温度区域以30℃/小时以上的升温速度升温。之后,将铸块以460℃以上且540℃以下的第一温度保持2小时以上且24小时以下,由此实施均质化处理。在此,第一温度无需在2小时以上且24小时以下的范围内是恒定的,也可以在460℃以上且540℃以下的范围内变化。通过这样的均质化处理,能够形成对抑制热轧板的再结晶时所形成的再结晶集合组织即Cube取向的生长有效的析出物的大小和分布。在此,这样的析出物是Al-Mn系化合物及Al-Mn-Si系化合物,在480℃附近析出得最多。这样的化合物与母相的界面能量比其它金属间化合物高,且析出为细微的球状,因此发挥抑制Cube取向的生长的效果。另外,在再结晶化的热轧板中,若Cube取向中生长的晶粒较多地聚集,则0°方向、90°方向的四峰(四个峰)的制耳率变大,在冷轧后也难以得到适当的制耳率。
加热工序中的400℃以上且460℃以下的温度区域中的升温速度特别大地影响到上述的金属间化合物的析出动作,若升温速度比30℃/小时低,则该温度区域中的保持时间变长,析出物的尺寸为0.5μm以下,仍然比较细微。其结果是,有时在热轧结束时无法得到充分的再结晶组织。如此,有时盖材料的强度变得过高以及/或者制耳率变得过大。另外,该升温速度的上限为例如200℃/小时。
均质化处理通过在上述的加热工序之后保持于460℃以上且540℃以下的温度区域来进行。若保持温度小于460℃,则扩散速度变慢,因此化合物的尺寸为0.5μm以下,变得过于细微,有时在热轧结束时无法得到充分的再结晶组织。若保持温度超过540℃,则在平衡状态下存在的化合物的量减少,因此有时析出量变得不充分。进而,与母相的界面能量比较低,析出物尺寸容易变大,有时抑制热轧后的Cube取向的生长的效果下降。而且,若460℃以上且540℃以下的温度区域中的保持时间小于2小时,则上述的析出量变得不充分,另一方面,若保持时间超过24小时,则有时析出物粗大化,有时抑制热轧后的Cube取向的生长的效果下降。而且,从环境负荷的观点出发,保持时间的长时间化也并不优选。
在均质化处理之后实施的热粗轧将每个道次的轧制率设为5%以上且35%以下,在轧制温度:460℃以上且540℃以下的第二温度下,以在15分钟以内结束的方式进行。第二温度无需是恒定的,也可以在460℃以上且540℃以下的范围内变化。第二温度与第一温度独立地被设定。热粗轧能够使用公知的轧制机来进行,但优选使用例如逆转式的粗轧制机。
在热粗轧工序中,若轧制温度超过540℃,则在轧制辊上凝结坯料,有可能导致坯料的表面品质的下降。在热轧期间,金属间化合物的析出部位被依次导入,因此即使是短时间也能够密集地析出,但若轧制温度小于460℃,则与均质化处理温度小于460℃的情况同样地,化合物细微地析出,在热轧结束后无法得到充分的再结晶组织。而且,若压下率小于5%,则加工发热量变少,因此轧制温度有可能低于460℃,另一方面,若压下率超过35%,则加工发热量过大,轧制温度有可能超过540℃。热粗轧优选在15分钟以内结束,若超过15分钟,则与上述同样地,析出物细微地析出的时间增加,因此在热轧后无法得到充分的再结晶组织。通过这样的热粗轧,例如,能够得到厚度为22mm~32mm左右的热粗轧板。
接着,以使结束温度成为300℃以上且350℃以下的第三温度的方式进行热精轧而得到热轧板。热精轧能够使用公知的各种热轧制机来进行,但优选使用例如3个机座以上的串列式热轧制机。
在热精轧中,若结束温度比300℃低,则无法得到充分的再结晶组织,产品板的45°方向上的耳部变得过大,除了成为盖制造时的搬运障碍之外,口端部的起伏变大,无法得到充分的密闭性。另一方面,若结束温度超过350℃,则轧制坯料的一部分凝结于轧制辊,有可能导致热轧板的表面品质的下降。另外,在该热精轧中,作为压下率,通常采用88%~94%左右。若压下率变得过低,则热精轧中蓄积的应变量少,轧制结束后的再结晶变得不充分,而且,若压下率变得过高,则每个机座的压下量增大,轧制坯料的一部分凝结于轧制辊,有可能导致热轧板的表面品质的下降。通过这样的热精轧,例如,得到厚度为1.8mm~2.8mm左右的热轧板。
将刚实施了热精轧之后的热轧板从热轧结束温度热的状态起以冷却速度:20℃/小时以下的冷却速度冷却至50℃以下的常温附近。由此,热轧板中的再结晶化充分地进行,得到合适的制耳率。另外,也可以在冷却工序之前,将刚热精轧之后的板以300℃以上的温度保持1小时以上(保持工序)。若对经过了该保持工序的热轧板以上述的条件进行冷却,则能够进一步促进热轧板的再结晶化,能够进一步提高制耳率特性。另外,保持工序中的保持温度、保持时间的上限考虑作用效果而能够适当地选定,但例如保持温度的上限为350℃左右,保持时间的上限为5小时左右。
接着,对冷却后的热轧板进一步冷轧,得到目标板厚的铝合金板。优选为以70%以上且93%以下的压下率进行冷轧。通过冷轧,例如得到厚度为0.2mm~0.7mm左右的轧制板。本发明的实施方式的铝合金板的合金组成与专利文献1所记载的合金组成相比,Mg(及Mn)的含量多,因此加工硬化性高。因此,能够使冷轧的压下率的下限值比专利文献1(83%以上)低(70%以上)。
在冷轧中,若压下率比70%低,则有时无法得到充分的强度。而且,无法充分地减小相对于轧制方向的0°方向、180°方向上的耳部,且45°方向上的耳部变小,其结果是,在盖成形后的搬运时变得不稳定,生产率下降。进而,有时在封口后盖口端部的起伏变大,无法得到充分的密闭性。另一方面,若压下率超过93%,则得到的轧制板的加工硬化变得显著,成形性、耐吹脱性有时下降。而且,有时无法得到期望的制耳率,生产率下降。
另外,通常在冷轧时,为了控制成形性而有时进行中间退火,但在本发明的实施方式的制造方法中,在冷却工序之后,不进行中间退火而进行冷轧。若进行中间退火,则有时Mn的固溶量下降,长期耐蠕变性下降。而且,通过省略中间退火,能够有助于环境负荷的降低。
之后,对冷轧后的铝合金板以180℃以上且240℃以下的第四温度进行1小时以上且5小时以下的稳定化热处理。在此,第四温度无需在1小时以上且5小时以下的范围内是恒定的,也可以在180℃以上且240℃以下的范围内变化。在稳定化热处理中,能够缓解由冷轧蓄积的应变,使轧制板表面的应变分布均匀化,例如,防止涂装烧制时产生格子印(ウィケットマーク)。稳定化热处理温度越高,则其效果越高,但若超过240℃,则有时材料强度下降。另一方面,在小于180℃的温度下,无法充分地缓解应变。而且,若处理时间小于1小时,则无法得到充分的效果,若超过5小时,则有可能导致强度的下降。而且,从环境负荷的观点出发,处理时间的长时间化并不优选。
如上述那样,根据本发明的实施方式,即使薄壁化,也能得到耐吹脱性、易开封性、再利用性及长期耐蠕变性优异的拉环型盖用的铝合金板及其制造方法。
以下,例示实验例(实施例1~4及比较例1~4),对本发明的实施方式的铝合金板及其制造方法进行说明。
-实施例1-
按照上述的制造方法制作了下述表1所示的具有各种合金组成的铝合金(实施例1~4及比较例1~4)。另外,在490℃下进行2小时的均热处理后进行热轧,在室温下进行冷轧,在215℃以上且233℃以下的温度范围内进行了2小时的稳定化热处理。通过光谱仪(カントメーター)(Thermo Fisher Scientific株式会社ARL4460)对合金组成进行了分析。而且,作为比较材料,供试了A5052合金材料。另外,在比较例1中,进行了中间退火。中间退火的条件设为如下条件:加热速度为100℃/分以上,将轧制板的温度在400℃以上且500℃以下的范围内保持10分钟以内。
【表1】
使用得到的铝合金板作为试样,分别在空气炉中实施190℃×10分钟的热处理之后,进行自然冷却,进而对于该得到的试样,进行了拉伸强度及屈服强度测定、蠕变应变的测定、导电率的测定。将得到的结果示于下述的表2。
-拉伸强度的测定-
从各试样在相对于轧制方向呈0°的角度的方向上采集JIS Z 2201的5号试验片,基于JIS Z 2241进行拉伸试验,测定了拉伸强度。将拉伸强度处于280MPa以上且320MPa以下的范围内且拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上的情况设为合格,将除此之外的情况设为不合格。若拉伸强度过低则有可能无法得到充分的刚性,若拉伸强度过高则有可能损害盖的成形性。
-蠕变应变的测定-
在图1所示的试验片10粘贴应变仪12,测定了蠕变应变。图1中的数值表示以mm为单位的尺寸。从各试样在相对于轧制方向呈0°的角度的方向上采集图1所示的试验片,在气氛温度为80℃、负荷载荷为100MPa的条件下测定了蠕变应变。并且,将试验开始60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下的情况设为合格,将除此之外的情况设为不合格。另外,蠕变应变速度在相对于时间的蠕变应变的图表中,在试验开始60小时以上且80小时以下的范围内通过最小二乘法算出了斜率。
-导电率的测定-
使各试样以合计的板厚成为1mm以上的方式重叠,对轧制面测定导电率,将25%IACS以上且34%IACS以下的情况设为合格,将除此之外的情况设为不合格。
【表2】
表2中,对拉伸强度、屈服强度、拉伸强度与屈服强度之差、蠕变应变速度及导电率进行评价的结果是,在其中的任一个均合格的情况下,在综合判定中设为○(Good)。另一方面,在这些评价结果的至少任一个不合格的情况下,在综合判定中设为×(NG)。另外,表2中的“冷轧率”表示冷轧时的压下率。其它轧制工序中的压下率对特性没有影响。
实施例1~4的铝合金板的综合判定均为○,可知适合用于拉环型盖用的铝合金板。另一方面,比较例1~4的铝合金板均在至少一个评价中不合格,可知作为拉环型盖用的铝合金板而不具有充分的特性。
比较例1具有与实施例2相同的合金组成,但不具有充分的长期耐蠕变性。认为这是由于进行中间退火而Mn的固溶量下降等。比较例2的Mg的含有率高,因此无法得到充分的长期耐蠕变性。认为这是因为,Mg的扩散速度高,因此产生了时效软化。比较例3及4的Mn的含有率低,因此无法得到充分的长期耐蠕变性。认为这是因为,若Mn的含有率低,则无法得到固溶后的Mn引起的位错的运动速度的下降效果。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的铝合金板适合用于例如碳酸饮料的容器中使用的拉环型盖,与以往相比能够提供长期保存时的耐吹脱性。
符号说明
10:试验片、20:应变仪。
Claims (5)
1.一种拉环型盖用的铝合金板,是具有如下合金组成的轧制板:以质量基准计,含有Mn:0.50%以上且1.10%以下、Mg:2.85%以上且小于3.48%、Fe:0.20%以上且0.40%以下、Si:0.05%以上且0.20%以下、Cu:0.01%以上且0.15%以下,作为任意元素,以质量基准计,以0.10%为上限而含有Ti,且余量为铝和不可避免的杂质,其中,
所述铝合金板的190℃×10分钟的热处理后的轧制方向的拉伸强度为280MPa以上且320MPa以下,拉伸强度与屈服强度之差为35MPa以上,导电率为25%IACS以上且34%IACS以下,且在材料温度为80℃、对试验片的负荷为100MPa的条件的蠕变试验中,从试验开始起60小时以上且80小时以下的蠕变应变速度为3.0×10-4%h-1以下。
2.根据权利要求1所述的铝合金板,其中,
所述合金组成以质量基准计,含有Ti:0.01%以上。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金板,其中,
所述不可避免的杂质所包含的Cr以质量基准计,小于0.01%。
4.一种制造方法,是制造权利要求1至3中任一项所述的铝合金板的方法,其中,所述制造方法包括如下工序:
工序A,以使至少400℃以上且460℃以下的温度区域中的升温速度成为30℃/小时以上的方式,对由具有所述合金组成的铝合金构成的铸块进行加热;
工序B,在所述工序A之后,将所述铸块以460℃以上且540℃以下的第一温度保持2小时以上且24小时以下,由此实施均质化处理;
工序C,在所述工序B之后,将每个道次的轧制率设为5%以上且35%以下,在轧制温度:460℃以上且540℃以下的第二温度下,以在15分钟以内结束的方式进行热粗轧;
工序D,在所述工序C之后,以使结束温度成为300℃以上且350℃以下的第三温度的方式进行热精轧而得到热轧板;
工序E,对在所述工序D中得到的所述热轧板以20℃/小时以下的冷却速度进行冷却;
工序F,在所述工序E之后,不进行中间退火,以压下率:70%以上且93%以下对所述热轧板进行冷轧;以及
工序G,在所述工序F之后,以180℃以上且240℃以下的第四温度进行1小时以上且5小时以下的稳定化热处理。
5.根据权利要求4所述的制造方法,其中,
在所述工序E之前,还包括将在所述工序D中得到的所述热轧板以300℃以上的温度保持1小时以上的工序。
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