JP2017066458A - タブ用アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の1.5倍以上である集合組織とを有しており、
0.2%耐力が280〜360MPaであり、
伸びが5%以上である、タブ用アルミニウム合金板にある。
該鋳塊を450〜540℃で1〜24時間加熱して均質化処理を行い、
上記鋳塊に、板厚が150mmを下回ってから終了時までの間の1パス当たりの圧下率の平均が8〜40%、終了時の板厚が20〜32mm、及び、終了時の板温度が400〜500℃となるようにして複数パスの熱間粗圧延を行い、
次いで、1パス目のひずみ速度が1〜25/secかつ終了時の板温度が310〜390℃となるようにして複数パスの熱間仕上圧延を行うことにより、厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の8.0倍以上である集合組織を有する熱延板を作製し、
その後、該熱延板に冷間圧延を行う、タブ用アルミニウム合金板の製造方法にある。
Siは、Mgと共存した場合、Mg2Si析出物を形成する。この析出物は、塗装焼付時などにタブが軟化することを抑制する効果を有する。Siの含有量を上記特定の範囲とすることにより、タブの軟化を抑制することができる。
Feは、塗装焼付時などにタブが軟化することを抑制する効果を有する。Feの含有量を上記特定の範囲にすることにより、タブの軟化を抑制することができる。
Cuは、固溶強化により、タブの強度を向上させる効果を有する。Cuの含有量を上記特定の範囲にすることにより、タブの強度を十分に高くすることができる。
Mnは、固溶強化により、タブの強度を向上させる効果を有する。Mnの含有量を上記特定の範囲にすることにより、タブの強度を十分に高くすることができる。
Mgは、固溶強化により、タブの強度を向上させる作用を有する。Mgの含有量を上記特定の範囲とすることにより、タブの強度を十分に高くすることができる。
Crは、固溶強化により、タブの強度を向上させる作用を有する。Crの含有量を上記特定の範囲とすることにより、タブの強度を十分に高くすることができる。
上記アルミニウム合金板の0.2%耐力は280〜360MPaである。0.2%耐力が280MPa未満の場合には、タブの強度が不足し、開口途中にタブが折れてしまうおそれがある。一方、0.2%耐力が360MPaを超える場合には、強度が高くなりすぎ、タブの曲げ性が悪化する。適度な強度のタブを得る観点からは、0.2%耐力は290〜340MPaであることが好ましい。
上記アルミニウム合金板の伸びは5%以上である。伸びが5%未満の場合には、タブの曲げ性が悪化する。タブの曲げ性を向上させる観点からは、上記アルミニウム合金板の伸びは7%以上であることが好ましい。
上記アルミニウム合金板は、厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の1.5倍以上である集合組織を有している。これにより、上記アルミニウム合金板の曲げ性を向上させることができる。なお、板表面とは、上記アルミニウム合金板からタブを作製した際に、タブの外表面となる側の面をいう。また、ランダム方位試料とは、試料中の結晶方位が特定の方向に配向していない試料をいう。
各試験材の製造途中で熱延板の一部を採取し、組織観察及び集合組織の解析を行った。
バーカー法を用いて熱延板を研磨し、圧延方向に平行な板断面(L−ST面)を観察した。その結果を表3及び表4に示した。なお、表3及び表4中の「組織観察」の欄には、組織観察の結果、完全な再結晶組織であった場合にA、圧延組織が残存していた場合はBの記号を記載した。
SEM−EBSD(走査電子顕微鏡−電子線後方散乱回折)法により、組織観察を行った上記の板断面(L−ST面)のCube方位密度を算出した。そして、厚み方向における中央から板表面までの全範囲のCube方位密度を平均した。この平均値を、別途算出したランダム方位試料のCube方位密度に対する倍率に換算し、表3及び表4の「Cube方位密度」の欄に示した。なお、Cube方位密度は、Cube方位の面指数である{001}<100>から傾角15°以内の全ての結晶粒から算出した。ランダム方位試料としては、集合組織を持たないアルミニウム粉末を使用した。また、集合組織の解析には、TSL社製OIM(Orientation Imaging Microscopy)を使用した。
各試験材について、引張特性、集合組織、タブの曲げ性、タブの強度及び成形性を評価した。
各試験材からJIS5号引張試験片を採取し、塗膜を除去した。その後、JIS Z2241の規定に従って引張試験を行い、0.2%耐力と伸びを評価した。なお、試験片は、長手方向が圧延方向と平行になるように採取した。
X線回折法により、厚み方向(ST方向)における板表面及び板中央面のCube方位密度をそれぞれ測定した。そして、板表面のCube方位密度と板中央面のCube方位密度との平均値を算出した。この平均値を、別途算出したランダム方位試料のCube方位密度に対する倍率に換算し、表3及び表4の「Cube方位密度」の欄に示した。なお、Cube方位密度は、熱延板の評価と同様に、Cube方位の面指数である{001}<100>から傾角15°以内の全ての結晶粒から算出した。また、ランダム方位試料としては、集合組織を持たないアルミニウム粉末を使用した。
各試験材から、金型を用いてDRT社タイプのステイオンタブを成形し、加工中の割れ発生の有無を評価した。その結果を表3及び表4に示す。なお、表3及び表4中の「成形性」の欄には、割れが発生しなかった場合にはA、発生した場合にはBの記号を記載した。
上記と同様にステイオンタブ1を成形した後、図3に示すように、缶蓋2のリベット21にタブ1を取り付けた。このタブ1を手で引き起こしてスコア部22を通常開口させた後、タブ1が元の位置の反対側、即ちスコア部22側に倒れるまで、タブ1を曲げた(矢印101参照)。その後、タブ1を元の位置に曲げ戻した(矢印102参照)。この引き起こし動作と曲げ戻し動作とを繰り返し行い、タブのちぎれの有無を評価した。その結果を表3及び表4に示す。なお、表3及び表4の「曲げ性」の欄には、タブ1が2往復半した時点でちぎれなかった場合にA、2往復半未満でタブ1がちぎれた場合にBの記号を記載した。
上記と同様に缶蓋2のリベット21にタブ1を取り付けた後、図4に示すようにタブ1をリベット21の周りに90°回転させ(矢印103)、タブ1を引き起こした際にタブ1のみに荷重がかかる状態にした。この状態において開缶試験機によりタブを引き起こし、タブ1が折れるまでの荷重を測定した。その結果を表3及び表4に示す。なお、表3及び表4の「タブ強度」の欄には、タブが折れた際の荷重が30N以上であった場合にA、30N未満であった場合にBの記号を記載した。
試験材26は、Mn量が上記特定の範囲よりも多かったため、引張強さが上記特定の範囲よりも高くなった。それ故、試験材26は、タブの曲げ性が悪かった。
試験材30は、Cr量が上記特定の範囲よりも多かったため、引張強さが上記特定の範囲よりも高くなった。また、試験材30には、粗大な金属間化合物が形成された。それ故、試験材30はタブの曲げ性が悪かった。
2 缶蓋
21 リベット
22 スコア部
Claims (5)
- Si:0.01〜0.20%(質量%、以下同じ)、Fe:0.01〜0.35%、Cu:0.005〜0.15%、Mn:0.005〜0.50%、Mg:4.0〜5.0%及びCr:0.005〜0.15%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分と、
厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の1.5倍以上である集合組織とを有しており、
0.2%耐力が280〜360MPaであり、
伸びが5%以上である、タブ用アルミニウム合金板。 - 厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の2.0倍以上12.0倍以下である上記集合組織を有する、請求項1に記載のタブ用アルミニウム合金板。
- Si:0.01〜0.20%(質量%、以下同じ)、Fe:0.01〜0.35%、Cu:0.005〜0.15%、Mn:0.005〜0.50%、Mg:4.0〜5.0%、Cr:0.005〜0.15%を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる化学成分を有する鋳塊を準備し、
該鋳塊を450〜540℃で1〜24時間加熱して均質化処理を行い、
上記鋳塊に、板厚が150mmを下回ってから終了時までの間の1パス当たりの圧下率の平均が8〜40%、終了時の板厚が20〜32mm、及び、終了時の板温度が400〜500℃となるようにして複数パスの熱間粗圧延を行い、
次いで、1パス目のひずみ速度が1〜25/secかつ終了時の板温度が310〜390℃となるようにして複数パスの熱間仕上圧延を行うことにより、厚み方向における板中央から板表面までの全範囲において、Cube方位密度がランダム方位試料の8.0倍以上である集合組織を有する熱延板を作製し、
その後、該熱延板に冷間圧延を行う、タブ用アルミニウム合金板の製造方法。 - 板中央から板表面までの厚み方向の全位置において、Cube方位密度がランダム方位試料の10〜60倍である上記集合組織を有する上記熱延板を作製する、請求項3に記載のタブ用アルミニウム合金板の製造方法。
- 上記冷間圧延における総圧下率は75〜95%である、請求項3または4に記載のタブ用アルミニウム合金板の製造方法。
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