JP2017203201A - Can-top aluminum alloy sheet - Google Patents

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友己 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a can-top aluminum alloy sheet providing excellent rivet moldability and can openability without causing insufficient pressure resistance even after charging a drink even when a thickness is thinned to approximately 0.2 mm.SOLUTION: Even when a sheet thickness is thinned to approximately 0.2 mm by making a crystal orientation difference in the same crystal grain having a large tilt angle grain boundary of a tilt angle of 15° or larger measured by a SEM-TKD method shown in FIG. 1 as a texture of a thickness center part of a 5000 series aluminum alloy having a specific composition, a can-top aluminum alloy sheet has excellent rivet moldability and can openability without causing insufficient pressure-resistance after charge of a drink.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、缶蓋用アルミニウム合金板に関し、高強度と優れた成形性、及び優れた開缶性を兼備したイージーオープン缶蓋用アルミニウム合金板に関する。   The present invention relates to an aluminum alloy plate for a can lid, and relates to an aluminum alloy plate for an easy open can lid that combines high strength, excellent formability, and excellent can openability.

現在、飲料、食品用途に汎用される包装容器の1つとして、底と側壁が一体構造の有底円筒状の胴部(缶胴、キャンボディ)と、この胴部の開口部に封止されて上面となる円板状の蓋部(缶蓋、キャンエンド)とからなる2ピースのオールアルミ缶が周知である。   At present, as one of the packaging containers widely used for beverages and foods, the bottom and side walls are sealed at the bottomed cylindrical body (can body, can body) and the opening of this body part. A two-piece all-aluminum can having a disk-shaped lid (can lid, can end) on the upper surface is well known.

このようなアルミ缶の材料として、各々に要求される強度、成形性などの違いから、缶胴にはAA乃至JIS3000系(Al−Mn系)のアルミニウム合金板、缶蓋にはAA乃至JIS5000系(Al−Mg系)のアルミニウム合金板などが使い分けられて、汎用されている。   As materials for such aluminum cans, due to differences in strength and formability required for each, the can body is made of AA to JIS3000 (Al-Mn) aluminum alloy plate, and the can lid is made of AA to JIS5000. (Al—Mg-based) aluminum alloy plates and the like are properly used.

このうち、缶蓋用5000系アルミニウム合金板に求められる重要な特性として、蓋加工に耐える成形性と、飲料充填後の缶の内圧に耐える耐圧強度、装着したタブによって正常かつ簡単に蓋が開けられるための開缶性などがあげられる。   Among these, the important characteristics required for a 5000 series aluminum alloy plate for can lids are: moldability that can withstand lid processing, pressure resistance that can withstand the internal pressure of a can after filling, and a tab that is normally and easily opened. Can be opened.

近年、缶の低コスト化の観点から、これら缶蓋、すなわち缶蓋用5000系アルミニウム合金板も、板厚を0.2mm程度に薄肉化することが求められている。このような薄肉化に対する課題としては、耐圧強度の低下、成形性の低下などが挙げられる。このうち、耐圧強度の低下は、アルミニウム合金板の材料強度を高くすることで補うことができるが、このような高強度化に伴って、成形性が低下するという問題が生じる。このため、缶蓋用アルミニウム合金板を薄肉化するには、強度と成形性とを共に向上させることが必要である。   In recent years, from the viewpoint of cost reduction of cans, these can lids, that is, 5000 series aluminum alloy plates for can lids, are also required to have a thickness of about 0.2 mm. Examples of problems with such thinning include a decrease in pressure strength and a decrease in moldability. Among these, the decrease in the pressure strength can be compensated by increasing the material strength of the aluminum alloy plate. However, with such an increase in strength, there arises a problem that the formability decreases. For this reason, in order to reduce the thickness of the aluminum alloy plate for can lids, it is necessary to improve both strength and formability.

缶蓋用5000系アルミニウム合金板を薄肉化しても、材料強度を保ったまま成形性を向上させる技術として、従来から、金属間化合物(開缶性、成形性)、結晶粒径(成形性)、サブグレインあるいは集合組織などの組織制御などが種々行われてきた。   As a technology to improve formability while maintaining material strength even if the thickness of a 5000 series aluminum alloy plate for can lids is reduced, conventionally, intermetallic compounds (can openability, formability), crystal grain size (formability) Various control of the organization such as subgrain or texture has been performed.

例えば、特許文献1には、缶蓋用5000系アルミニウム合金板の前記組織制御のうち、板の内部組織におけるサブグレインの面積占有率を3乃至30%に制御して、缶蓋を缶胴に巻き締める際の、カーリング性及び巻き締め性を向上させることが提案されている。   For example, in Patent Document 1, in the structure control of a 5000 series aluminum alloy plate for can lids, the area occupancy ratio of subgrains in the internal structure of the plate is controlled to 3 to 30%, and the can lid is attached to the can body. It has been proposed to improve curling and tightening properties when tightening.

また、分析解析技術の発展として、非特許文献1では、缶蓋用5000系アルミニウム合金板ではないが、Mg-2Gd-1Zn(at%)合金組織の結晶方位解析を、SEM−TKD法(Transmission Kikuchi Diffraction)により行い、結晶方位解析が可能になったことが記載されている。この非特許文献1では、前記合金の結晶粒の鮮明な結晶方位マップが掲載されている。   Further, as a development of analytical analysis technology, in Non-Patent Document 1, although it is not a 5000 series aluminum alloy plate for can lids, the crystal orientation analysis of the Mg-2Gd-1Zn (at%) alloy structure is performed by the SEM-TKD method (Transmission Kikuchi Diffraction) describes that crystal orientation analysis has become possible. In Non-Patent Document 1, a clear crystal orientation map of crystal grains of the alloy is published.

SEM−TKD法は、非特許文献2にて紹介されているように、材料のミクロ組織観察に汎用されている電子線後方散乱回折法(EBSD法:Electron backscatter diffraction )を改良したもので、透過電子後方散乱回折法、透過EBSD法、t−EBSDとも表現されている。
ここで、「透過EBSD」あるいは「t−EBSD」は、Transmission Electron BackScattered Diffraction Patternの略である。
従来のSEM−EBSD法は、試料を反射した電子の回折によって形成される菊池パターンを解析しており、強加工材では菊池パターンが比較的不鮮明であり、結晶方位解析が十分にはできなかった。
これに対して、このSEM−TKD法は、試料を、反射ではなく、透過した電子の回折によって形成される菊池パターンを解析しており、従来のSEM−EBSD法よりも、分解能が高くなり、微小な方位差も検出できるため、これまでは十分に解析できなかった結晶方位解析が詳細にできる。このため、本発明を含めて、このSEM−TKD法を活用して、今まで制御ができていなかった結晶粒内の方位差を制御することができるようになり、非特許文献1、2などの通り、2012年以降、日本国内で、金属材料の結晶方位解析に普及し始めている。
As introduced in Non-Patent Document 2, the SEM-TKD method is an improved version of the electron backscatter diffraction (EBSD method) widely used for microstructural observation of materials. It is also expressed as an electron backscatter diffraction method, a transmission EBSD method, and t-EBSD.
Here, “transmission EBSD” or “t-EBSD” is an abbreviation for Transmission Electron BackScattered Diffraction Pattern.
The conventional SEM-EBSD method analyzes a Kikuchi pattern formed by diffraction of electrons reflected from a sample, and the Kikuchi pattern is relatively unclear in a strongly processed material, and crystal orientation analysis cannot be sufficiently performed. .
On the other hand, this SEM-TKD method analyzes the Kikuchi pattern formed by diffraction of the transmitted electron, not the sample, and has higher resolution than the conventional SEM-EBSD method, Since even a small misorientation can be detected, the crystal orientation analysis that could not be sufficiently analyzed until now can be made in detail. For this reason, including the present invention, this SEM-TKD method can be used to control the orientation difference in the crystal grains that could not be controlled until now. As described above, since 2012, it has begun to spread to crystal orientation analysis of metal materials in Japan.

特開平11−229066号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-229066

日本金属学会2015年(第157回)秋期講演大会「SEM−TKD法の測定条件の検討と金属材料への適用」与田利花, 諸永友美, 大井一喜, 有賀康博The Japan Institute of Metals 2015 (157th) Lecture Meeting “SEM-TKD Measurement Conditions and Application to Metal Materials” Toshika Yoda, Tomomi Moronaga, Kazuyoshi Ooi, Yasuhiro Ariga 日本金属学会誌 第77巻 第7号(2013)268-275頁「透過EBSD法の評価と材料ミクロ組織観察への応用」鈴木清一Journal of the Japan Institute of Metals, Vol. 77, No. 7 (2013), pp. 268-275 “Evaluation of Transmission EBSD Method and Application to Observation of Material Microstructure” Seiichi Suzuki

従来の缶蓋用5000系アルミニウム合金板には、缶蓋に成形する際のリベット成形性の向上には未だ課題があり、薄肉化した場合に高強度化すると、リベット成形性が低下し、優れたリベット成形性を得るには材料強度を低下させる必要がある、という課題が未だあった。   The conventional 5000 series aluminum alloy plate for can lids still has a problem in improving the rivet formability when it is formed into a can lid, and if the strength is increased when the thickness is reduced, the rivet formability is reduced and excellent. However, there was still a problem that it was necessary to reduce the material strength in order to obtain rivet formability.

ここで、缶蓋成形工程について説明する。まず、素材を円板形状に打ち抜いた後に、絞り加工でシェルを成形し、次にコンバージョン成形にて、プレス機で、シェルの中央にタブを取り付けるための凸部を形成するリベット成形を行う。
このリベット成形は、缶蓋中央部を張り出させるバブル成形工程と、この張出部(バブル)を1〜3工程で縮径しつつ急峻な突起とするボタン成形工程とで構成される。
このリベット成形後に、断面がV字形の刃先をした金型を押し付けて、飲み口部の溝である、図3、4のスコア3の成形や、パネルの剛性を高めるための凹凸や文字の成形を行う。その後、ステイク工程として、シェルの中央に加工した凸部に、別途成形したタブをかしめて一体化する。
Here, the can lid forming step will be described. First, after punching the material into a disk shape, a shell is formed by drawing, and then by conversion forming, rivet forming is performed by a press to form a convex portion for attaching a tab to the center of the shell.
This rivet molding is composed of a bubble molding process for projecting the central portion of the can lid and a button molding process for reducing the diameter of the projecting section (bubble) in 1 to 3 steps and making a sharp projection.
After this rivet molding, a die having a V-shaped cutting edge is pressed to form the score 3 in FIGS. 3 and 4 which is the groove of the drinking mouth, and the formation of irregularities and letters to increase the rigidity of the panel I do. After that, as a stake process, a tab formed separately is integrated with a convex portion processed at the center of the shell.

この際、タブを正常に固定するためには、ステイク後のリベット径の大きさを確保する必要があり、そのため、ボタン成形工程終了後の突起(ボタン)高さを十分に高く成形できるリベット成形性が素材に求められる。   At this time, in order to properly fix the tab, it is necessary to ensure the size of the rivet diameter after the stake. Therefore, the rivet molding that can form the protrusion (button) height sufficiently high after the button molding process is completed. Sex is required for the material.

これに対して、前記した従来の組織制御では、高強度化すると前記リベット成形性が低下し、優れたリベット成形性を得るには材料強度を低下させる必要があった。すなわち、従来の組織制御では、リベット成形性と高強度化とを両立させることには未だ限界があった。   On the other hand, in the conventional structure control described above, when the strength is increased, the rivet formability is lowered, and in order to obtain excellent rivet formability, it is necessary to reduce the material strength. That is, in the conventional structure control, there is still a limit in achieving both rivet formability and high strength.

また、前記SEM−TKD法も、缶蓋用アルミニウム合金板の結晶方位解析には未だ適用されておらず、リベット成形性と高強度化との両立の課題と、前記SEM−TKD法により解析される結晶方位との関係は、依然未知のままであった。   Further, the SEM-TKD method has not yet been applied to the crystal orientation analysis of the aluminum alloy plate for can lids, and has been analyzed by the SEM-TKD method with the problem of compatibility between rivet formability and high strength. The relationship with the crystal orientation remained unknown.

このような課題に対して、本発明は、十分な材料強度を有するにも関わらず、高いリベット成形性を有することができ、薄肉化した場合でも、飲料充填後の耐圧強度に不足がなく、リベット成形性及び開缶性にも優れた缶蓋用アルミニウム合金板を提供することを目的とする。   For such a problem, the present invention can have high rivet formability despite having sufficient material strength, and even when it is thinned, there is no shortage in pressure strength after beverage filling, An object of the present invention is to provide an aluminum alloy plate for can lids which is excellent in rivet formability and can openability.

前記課題を解決するための本発明缶蓋用アルミニウム合金板の要旨は、Mg:3.8〜5.5質量%、Fe:0.10〜0.50質量%、Si:0.05〜0.30質量%、Mn:0.01〜0.60質量%、Cu:0.01〜0.30質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金板であって、この板の板厚中心における圧延方向と板厚方向を含む断面を観察面として、SEM−TKD法にてステップ数0.025μmで測定したときの、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内における、圧延方向に平行な線上の、「misorientation」と定義される、隣接する測定点間の結晶方位差の平均が1.5°以下(但し0°を含まず)であり、かつ、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔が平均で400nm以上であることとする。   The gist of the aluminum alloy plate for can lids of the present invention for solving the above problems is as follows: Mg: 3.8 to 5.5% by mass, Fe: 0.10 to 0.50% by mass, Si: 0.05 to 0 30% by mass, Mn: 0.01 to 0.60% by mass, Cu: 0.01 to 0.30% by mass, the balance being an aluminum alloy plate made of Al and inevitable impurities, In a crystal grain having a large-angle grain boundary having an inclination angle of 15 ° or more when measured by a SEM-TKD method with a step number of 0.025 μm using a cross section including the rolling direction and the thickness direction at the center of the plate thickness as an observation surface The average crystal orientation difference between adjacent measurement points, defined as “misorientation” on a line parallel to the rolling direction, is 1.5 ° or less (excluding 0 °), and the crystal Spacing of measurement points where the azimuth difference is 1.5 ° or more Is 400 nm or more on average.

上記のように本発明で規定する板の組織と特性は、缶蓋用アルミニウム合金板として、冷延板に塗装および塗装焼付け処理を施した後のアルミニウム合金板、あるいは、この板を成形した缶蓋の組織と特性として規定している。また、前記冷延板に、塗装焼付け処理を模擬した、後述する特定条件での熱処理を施した後の板の組織と特性であっても良い。   As described above, the structure and characteristics of the plate defined in the present invention are as follows: an aluminum alloy plate for a can lid, an aluminum alloy plate after a cold-rolled plate is subjected to painting and baking treatment, or a can formed from this plate It is defined as the tissue and characteristics of the lid. Moreover, the structure and the characteristic of the board after performing the heat processing on the specific conditions mentioned later which simulated the coating baking process to the said cold-rolled board may be sufficient.

本発明は、5000系缶蓋用アルミニウム合金板の組織として、SEM−TKD法にて解析される、大傾角粒界を有する結晶粒内における前記結晶方位差を制御して、強度を保ったまま成形性を向上させる。
すなわち、前記板の板厚中心部の組織として、傾角15°以上の大傾角粒界を有する結晶粒内の結晶方位差を、図1に示すSEM−TKD法にて測定した際の、互いに隣接する前記測定点同士の結晶方位差の平均を小さくするとともに、前記結晶方位差が大きい測定点の平均距離(間隔)を大きくして、板厚を0.2mm程度に薄肉化した場合でも、飲料充填後の耐圧強度に不足がなく、リベット成形性及び開缶性にも優れさせる。
The present invention controls the crystal orientation difference in a crystal grain having a large tilt boundary as analyzed by the SEM-TKD method as a structure of an aluminum alloy plate for a 5000 series can lid, and maintains strength. Improve formability.
That is, adjacent to each other when a crystal orientation difference in a crystal grain having a large-angle grain boundary with an inclination angle of 15 ° or more is measured by the SEM-TKD method shown in FIG. Even when the average of the crystal orientation difference between the measurement points is reduced and the average distance (interval) of the measurement points having a large crystal orientation difference is increased to reduce the plate thickness to about 0.2 mm, There is no shortage of pressure strength after filling, and rivet formability and can openability are also improved.

これによって、本発明は、従来は兼備させることが困難であった、5000系缶蓋用アルミニウム合金板の優れたリベット成形性と高強度とを両立させることができる。
本発明では、従来のように、リベット成形性を得るために、材料強度を低下させる必要が無く、十分な材料強度を有するにも関わらず、高いリベット成形性を有することができる。このため、板厚を0.2mm程度に薄肉化した場合でも、飲料充填後の耐圧強度に不足がなく、リベット成形性及び開缶性にも優れた缶蓋用アルミニウム合金板を提供できる。
As a result, the present invention can achieve both excellent rivet formability and high strength of the aluminum alloy plate for a 5000 series can lid, which has been difficult to combine in the past.
In the present invention, in order to obtain rivet formability as in the prior art, it is not necessary to reduce the material strength, and high rivet formability can be achieved despite having sufficient material strength. For this reason, even when the plate thickness is reduced to about 0.2 mm, there can be provided an aluminum alloy plate for can lids which is not deficient in pressure-resistant strength after beverage filling and is excellent in rivet formability and can openability.

本発明で用いるSEM−TKD法を示す概略図である。It is the schematic which shows the SEM-TKD method used by this invention. SEM−TKD法で測定された結晶方位マップの模式図である。It is a schematic diagram of the crystal orientation map measured by SEM-TKD method. アルミニウム合金板を成形してなる缶蓋の平面図である。It is a top view of the can lid formed by shape | molding an aluminum alloy plate. 開缶性の評価時に使用する缶蓋のスコアの断面図である。It is sectional drawing of the score of the can lid used at the time of evaluation of can opening property. 開缶性の評価時に使用する開缶荷重測定機の概要図である。図5(a)は開缶荷重測定機の斜視図である。図5(b)は開缶荷重測定機の測定時の缶蓋付近の断面模式図である。図5(c)は開缶荷重測定機に缶蓋を設置するときの缶蓋の向きを示す正面模式図である。It is a schematic diagram of the can open load measuring machine used at the time of evaluation of can openability. FIG. 5A is a perspective view of an open load measuring machine. FIG.5 (b) is a cross-sectional schematic diagram of the can lid vicinity at the time of the measurement of an open can load measuring machine. FIG.5 (c) is a front schematic diagram which shows the direction of a can lid when installing a can lid in a can opening load measuring machine.

本発明に係る缶蓋用アルミニウム合金板を実施するための形態について、以下に説明する。   The form for implementing the aluminum alloy plate for can lids which concerns on this invention is demonstrated below.

(アルミニウム合金組成)
缶蓋用アルミニウム合金板は、前記した通り、缶蓋に求められる特性として、蓋加工に耐える成形性、飲料充填後の内圧に耐える耐圧強度、正常かつ簡単に開けられるための開缶性を満たす必要がある。
(Aluminum alloy composition)
As described above, the aluminum alloy plate for can lids satisfies the characteristics required for can lids, such as formability to withstand lid processing, pressure resistance to withstand internal pressure after beverage filling, and can openability for normal and easy opening. There is a need.

したがって、本発明に係る缶蓋用アルミニウム合金板の合金組成も、この要求特性を合金組成面から満たすために、Mg:3.8〜5.5質量%、Fe:0.10〜0.50質量%、Si:0.05〜0.30質量%、Mn:0.01〜0.60質量%、Cu:0.01〜0.30質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるものとする。以下に、含有する各元素の意義につき、順に説明する。   Therefore, the alloy composition of the aluminum alloy plate for can lids according to the present invention is also Mg: 3.8 to 5.5% by mass, Fe: 0.10 to 0.50 in order to satisfy this required characteristic from the surface of the alloy composition. Contains mass%, Si: 0.05 to 0.30 mass%, Mn: 0.01 to 0.60 mass%, Cu: 0.01 to 0.30 mass%, with the balance consisting of Al and inevitable impurities Shall. Hereinafter, the significance of each element contained will be described in order.

Mg:3.8〜5.5質量%
Mgは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果がある。Mgの含有量が3.8質量%未満の場合、アルミニウム合金板の強度が不十分であり、缶蓋に成形したときの耐圧強度が不足する。一方、Mgの含有量が5.5質量%を超える場合、アルミニウム合金板の強度が過剰となって、成形性、特にリベット成形性が低下する。従って、Mgの含有量は3.8〜5.5質量%、好ましくは3.8〜5.0質量%とする。
Mg: 3.8 to 5.5% by mass
Mg has the effect of improving the strength of the aluminum alloy plate. When the content of Mg is less than 3.8% by mass, the strength of the aluminum alloy plate is insufficient, and the pressure strength when formed into a can lid is insufficient. On the other hand, when the Mg content exceeds 5.5% by mass, the strength of the aluminum alloy plate becomes excessive, and the formability, particularly the rivet formability, is lowered. Therefore, the Mg content is 3.8 to 5.5% by mass, preferably 3.8 to 5.0% by mass.

ここで、Mgは、母相に固溶すると、大きな格子ひずみを生じるため、加工硬化特性が向上する。Mgの固溶量が減ると、固溶していないMgは、MgSiもしくはMgAlの化合物として存在し、この化合物は、リベット成形時の割れやくびれの原因となって、リベット成形性を低下させる。
したがって、前記範囲で含有するMgについて、リベット成形性を保ったまま高強度化するためには、Mgの固溶量(固溶割合)は高いほど良く、前記Mg含有量の80%以上、好ましくは88%以上とすることが好ましい。このMgの固溶量(固溶割合)の上限は特に定めないが99%程度である。
Here, when Mg forms a solid solution in the matrix phase, a large lattice strain is generated, so that work hardening characteristics are improved. When the solid solution amount of Mg is reduced, undissolved Mg exists as a compound of Mg 2 Si or Mg 2 Al 3 , and this compound causes cracking and constriction at the time of rivet molding. Reduce sex.
Accordingly, in order to increase the strength of the Mg contained in the above range while maintaining the rivet formability, the higher the solid solution amount (solid solution ratio) of Mg, the better, and 80% or more of the Mg content, preferably Is preferably 88% or more. Although the upper limit of the solid solution amount (solid solution ratio) of Mg is not particularly defined, it is about 99%.

Fe:0.10〜0.50質量%
Feは、アルミニウム合金板中にAl−Fe(−Mn)系、Al−Fe(−Mn)−Si系金属間化合物を形成し、缶蓋に成形したときのスコア部の引裂き性を高め、開缶性を向上させる効果がある。Feの含有量が0.1質量%未満の場合、スコア部の引裂き性が向上せず、開缶時にスコア脱線(開缶時にスコア部以外に亀裂が伝播すること)や開缶力の増大によるタブ折れといった開缶不良が生じ易くなる。
一方、Feの含有量が0.50質量%を超える場合、アルミニウム合金板中の鋳造や熱延時に生成する金属間化合物の数密度や体積率が大きくなり、リベット成形性が低下する。従って、Feの含有量は0.10〜0.50質量%、好ましくは0.10〜0.30質量%とする。
Fe: 0.10 to 0.50 mass%
Fe forms Al-Fe (-Mn) -based and Al-Fe (-Mn) -Si-based intermetallic compounds in the aluminum alloy plate, and improves the tearability of the score part when it is molded into a can lid. There is an effect of improving canability. When the Fe content is less than 0.1% by mass, the tearability of the score part does not improve, and score derailment occurs when the can is opened (the crack propagates to other than the score part when the can is opened) and the opening force increases. Opening defects such as tab breakage are likely to occur.
On the other hand, when the Fe content exceeds 0.50% by mass, the number density and volume ratio of the intermetallic compound produced during casting or hot rolling in the aluminum alloy plate increase, and the rivet formability decreases. Therefore, the Fe content is 0.10 to 0.50 mass%, preferably 0.10 to 0.30 mass%.

Si:0.05〜0.30質量%
Siは、アルミニウム合金板中にMg−Si系、Al−Fe(−Mn)−Si系金属間化合物を形成し、缶蓋に成形したときのスコア部の引裂き性を高め、開缶性を向上させる効果がある。Siの含有量が0.05質量%未満の場合、Feと同様に開缶性が向上しない。また、アルミニウム合金板の原材料に使用するアルミニウム地金の必要純度が高くなるため、コストが増大する。
一方、Siの含有量が0.30質量%を超える場合、アルミニウム合金板中の鋳造や熱延時に生成する金属間化合物の数密度や体積率が大きくなり、リベット成形性が低下する。従って、Siの含有量は0.05〜0.30質量%、好ましくは0.05〜0.20質量%とする。
Si: 0.05-0.30 mass%
Si forms Mg-Si-based and Al-Fe (-Mn) -Si-based intermetallic compounds in an aluminum alloy plate, improves the tearability of the score part when molded into a can lid, and improves can openability There is an effect to make. When the Si content is less than 0.05% by mass, the can opening property is not improved as in the case of Fe. Moreover, since the required purity of the aluminum ingot used for the raw material of an aluminum alloy plate becomes high, cost increases.
On the other hand, when the Si content exceeds 0.30% by mass, the number density and volume ratio of the intermetallic compound produced during casting and hot rolling in the aluminum alloy plate increase, and the rivet formability decreases. Accordingly, the Si content is 0.05 to 0.30 mass%, preferably 0.05 to 0.20 mass%.

Mn:0.01〜0.60質量%
Mnは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果があるとともに、アルミニウム合金板中にAl−Fe−Mn系、Al−Fe−Mn−Si系金属間化合物を形成させ、缶蓋に成形したときのスコア部の引裂き性を高め、開缶性を向上させる効果がある。Mnの含有量が0.01質量%未満の場合、アルミニウム合金板の強度向上効果や缶蓋に成形したときの開缶性向上効果が得られない。
一方、Mnの含有量が0.60質量%を超える場合、アルミニウム合金板中の鋳造や熱延時に生成する金属間化合物の数密度や体積率が大きくなり、リベット成形性が低下する。従って、Mnの含有量は0.01〜0.60質量%、好ましくは0.30〜0.50質量%とする。
Mn: 0.01-0.60 mass%
Mn has the effect of improving the strength of the aluminum alloy sheet, and when Al-Fe-Mn and Al-Fe-Mn-Si intermetallic compounds are formed in the aluminum alloy sheet and formed into a can lid. There is an effect of improving the tearability of the score part and improving the can openability. When the content of Mn is less than 0.01% by mass, the effect of improving the strength of the aluminum alloy plate or the effect of improving the openability when formed into a can lid cannot be obtained.
On the other hand, when the content of Mn exceeds 0.60% by mass, the number density and volume ratio of the intermetallic compound generated during casting or hot rolling in the aluminum alloy plate increase, and the rivet formability decreases. Therefore, the Mn content is 0.01 to 0.60 mass%, preferably 0.30 to 0.50 mass%.

Cu:0.01〜0.30質量%
Cuは、アルミニウム合金板の強度を向上させる効果がある。また、固溶させることにより、加工硬化特性が向上する。Cuの含有量が0.01質量%末満の場合、母相への固溶量が少なく、強度が低下する。
一方、Cuの含有量が0.30質量%を超える場合、アルミニウム合金板の強度が過剰となり、リベット成形性が低下する。従って、Cuの含有量は0.01〜0.30質量%、好ましくは0.05〜0.20質量%とする。
Cu: 0.01-0.30 mass%
Cu has the effect of improving the strength of the aluminum alloy plate. Moreover, work hardening characteristics improve by making it dissolve. When the Cu content is less than 0.01% by mass, the solid solution amount is small and the strength is lowered.
On the other hand, when the Cu content exceeds 0.30% by mass, the strength of the aluminum alloy plate becomes excessive, and the rivet formability decreases. Therefore, the Cu content is 0.01 to 0.30 mass%, preferably 0.05 to 0.20 mass%.

不可避不純物
本発明に係るアルミニウム合金は、前記必須成分以外に、残部Alと不可避不純物とからなる。不可避不純物は、Crが0.3質量%以下、Znが0.3質量%以下、Tiが0.1質量%以下、Zrが0.1質量%以下、Bが0.1質量%以下、その他の元素が各々0.05質量%以下の範囲内で許容される。不可避不純物の含有量がこの範囲内であれば、本発明に係るアルミニウム合金板の特性に影響しない。
Inevitable Impurities The aluminum alloy according to the present invention comprises the balance Al and inevitable impurities in addition to the essential components. Inevitable impurities are 0.3 mass% or less for Cr, 0.3 mass% or less for Zn, 0.1 mass% or less for Ti, 0.1 mass% or less for Zr, 0.1 mass% or less for B, etc. Are permitted within a range of 0.05 mass% or less. If the content of inevitable impurities is within this range, it does not affect the characteristics of the aluminum alloy sheet according to the present invention.

(アルミニウム合金板の組織)
本発明では、前記した合金組成とした上で、この缶蓋用アルミニウム合金板の組織における、SEM−TKD法による結晶方位解析に基づき、大傾角粒界を有する結晶粒内における前記結晶方位差を制御して、強度を保ったまま成形性を向上させる。
このために、缶蓋用アルミニウム合金板の板厚中心部(板厚中央位置)の組織として、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内における、圧延方向に平行な線上の、「misorientation」と定義される、隣接する測定点間の結晶方位差を規定する。
SEM−TKD法による結晶方位解析によって、図2に模式図で示すような結晶方位マップが得られる。この図2の結晶方位マップは、その上下方向が板の圧延方向であり、その左右方向が板厚方向であり、板厚中心における、圧延方向と板厚方向とを含む、板の断面が観察面となっている。
図2に示す視野では、描いている各実線が傾角15°以上の大傾角粒界であり、この大傾角粒界を有する結晶粒が、圧延方向(図の上下方向)に亘って延在するとともに、板厚方向(図2の左右方向)に隣接して並んでいる。
そして、一つの結晶粒であっても、例えば、図2に示す、中央部の結晶粒内の圧延方向に平行な一点鎖線上の、引出線で各々示す各結晶方位のように、その粒内の位置によって結晶方位が種々異なっており、結晶方位差がある。
この、一つの結晶粒内の位置による結晶方位差は、図2に示すように、ごくわずかであっても(大きくなくても)、リベット成形性などの特性に大きく影響することを、本発明者らは知見した。
(Aluminum alloy plate structure)
In the present invention, the above-mentioned alloy composition is used, and the crystal orientation difference in the crystal grains having a large tilt boundary is determined based on the crystal orientation analysis by the SEM-TKD method in the structure of the aluminum alloy plate for can lids. Control to improve moldability while maintaining strength.
For this purpose, as a structure of the thickness center portion (plate thickness center position) of the aluminum alloy plate for can lids, on a line parallel to the rolling direction in a crystal grain having a large tilt grain boundary with a tilt angle of 15 ° or more, Defines the crystal orientation difference between adjacent measurement points, defined as “misorientation”.
A crystal orientation map as schematically shown in FIG. 2 is obtained by crystal orientation analysis by the SEM-TKD method. In the crystal orientation map of FIG. 2, the vertical direction is the rolling direction of the plate, the horizontal direction is the plate thickness direction, and the cross section of the plate including the rolling direction and the plate thickness direction at the plate thickness center is observed. It is a surface.
In the visual field shown in FIG. 2, each drawn solid line is a large-angle grain boundary having an inclination angle of 15 ° or more, and crystal grains having the large-angle grain boundary extend in the rolling direction (vertical direction in the figure). In addition, they are arranged adjacent to each other in the plate thickness direction (left-right direction in FIG. 2).
And even if it is one crystal grain, for example, as shown in each crystal orientation shown by a leader line on a one-dot chain line parallel to the rolling direction in the central crystal grain shown in FIG. There are various crystal orientations depending on the position, and there are crystal orientation differences.
As shown in FIG. 2, the difference in crystal orientation depending on the position in one crystal grain has a great influence on characteristics such as rivet formability even if it is very small (not large). They found out.

このため、本発明では、この傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内における、前記圧延方向に平行な線上の、前記隣接する測定点間の結晶方位差の平均(°)、すなわち平均角度、および前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔の平均(nm)を各々規定する。
具体的には、前記図2に示す結晶方位マップのように、板の板厚中心における圧延方向と板厚方向を含む断面を観察面として、前記図1に示す、SEM−TKD法によって、ステップ数0.025μmで測定し、粒内の位置による、前記ごくわずかな結晶方位差あるいは結晶方位差の程度に着目して解析する。
そして、この測定により得られる、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内において、前記圧延方向に平行な線上の、前記隣接する測定点間の結晶方位差の平均(misorientation)を、1.5°以下(但し0°を含まず)、好ましくは1.0°以下(但し0°を含まず)、より好ましくは0.7°以下(但し0°を含まず)と小さくする。ここで、前記「1.5°以下(但し0°を含まず)」とは「0°を超え、1.5°以下の範囲」と同じ意味である。
また、本発明では、これと同時に、前記測定により得られる、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔を、平均で400nm以上、好ましくは600nm以上、と大きくする。
For this reason, in the present invention, the average (°) of crystal orientation difference between the adjacent measurement points on the line parallel to the rolling direction in the crystal grain having a large tilt grain boundary with a tilt angle of 15 ° or more, That is, an average angle and an average (nm) of intervals between measurement points at which the crystal orientation difference is 1.5 ° or more are defined.
Specifically, as in the crystal orientation map shown in FIG. 2, a step including the rolling direction and the plate thickness direction at the plate thickness center of the plate is used as an observation plane, and the step is performed by the SEM-TKD method shown in FIG. The measurement is performed at several 0.025 μm, and analysis is performed by paying attention to the slight difference in crystal orientation or crystal orientation due to the position in the grain.
And in the crystal grain having a large inclination grain boundary with an inclination of 15 ° or more obtained by this measurement, the average (misorientation) of the crystal orientation difference between the adjacent measurement points on the line parallel to the rolling direction is calculated. 1.5 ° or less (excluding 0 °), preferably 1.0 ° or less (excluding 0 °), more preferably 0.7 ° or less (excluding 0 °). . Here, “1.5 ° or less (excluding 0 °)” has the same meaning as “range of more than 0 ° and 1.5 ° or less”.
In the present invention, at the same time, the interval between the measurement points obtained by the measurement and having the crystal orientation difference of 1.5 ° or more is increased to an average of 400 nm or more, preferably 600 nm or more.

これによって、板厚を0.2mm程度に薄肉化した場合でも、飲料充填後の耐圧強度に不足がなく、リベット成形性及び開缶性にも優れさせる。   Thereby, even when the plate thickness is reduced to about 0.2 mm, there is no shortage of pressure strength after filling the beverage, and the rivet moldability and can openability are improved.

リベット成形性は、張出時に生じるせん断帯の抑制により、成形時の割れやくびれを抑制して、成形性を向上させることができる。
本発明では、前記板の同一結晶粒内における結晶方位差が小さく、また方位差が大きい箇所が少ない方が、リベット成形性の張出時に生じるせん断帯が抑制され、成形時の割れやくびれが抑制されて、リベット成形性が向上することを見出した。
The rivet formability can improve the formability by suppressing cracks and constriction at the time of molding by suppressing the shear band generated at the time of overhanging.
In the present invention, the smaller the crystal orientation difference in the same crystal grains of the plate and the smaller the number of locations where the orientation difference is, the more the shear band that occurs when the rivet formability is extended is suppressed, and cracks and constriction during molding occur. It was found that the rivet formability was improved.

したがって、互いに隣接する測定点同士の結晶方位差が平均で1.5°を超えた場合や、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔が平均で400nm未満のいずれかの場合には、リベット成形性の張出時に生じるせん断帯が抑制されず、成形時の割れやくびれも抑制できなくなり、リベット成形性が向上しない。   Therefore, when the average crystal orientation difference between adjacent measurement points exceeds 1.5 °, or the interval between the measurement points at which the crystal orientation difference is 1.5 ° or more is less than 400 nm on average In this case, the shear band generated when the rivet formability is extended is not suppressed, and cracking and constriction during forming cannot be suppressed, and the rivet formability is not improved.

このように、本発明は、従来は兼備させることが困難であった、リベット成形性と高強度化とを両立させることができる。すなわち、缶蓋用アルミニウム合金板の特性として、冷間圧延後に焼付塗装処理された後の缶蓋用アルミニウム合金板の0.2%耐力と、この板のリベット成形性とを、共に高いレベルとすることができる。
具体的には、後述する実施例の通り、0.2%耐力が300MPa以上であっても、限界張出高さが1.50mm以上の、高強度、高成形性とすることができる。板の限界張出高さが1.50mm以上であれば、缶蓋の実成形時にも十分な高さの前記した突起(ボタン)を成形することができ、十分なリベット成形性を有している。
Thus, the present invention can achieve both rivet formability and high strength, which have been difficult to achieve in the past. That is, as the characteristics of the aluminum alloy plate for can lids, the 0.2% proof stress of the aluminum alloy plate for can lids after being baked and coated after cold rolling and the rivet formability of this plate are both high. can do.
Specifically, as in the examples described later, even if the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, it is possible to achieve high strength and high formability with a limit overhang height of 1.50 mm or more. If the limit overhang height of the plate is 1.50 mm or more, the above-described protrusion (button) having a sufficient height can be formed even when the can lid is actually formed, and has sufficient rivet formability. Yes.

なお、このデータは、冷間圧延後に焼付塗装処理された後の缶蓋用アルミニウム合金板の特性として、後述する実施例の通り、塗装焼付け処理を模擬した、260℃×20秒の熱処理後の0.2%耐力と、この板のリベット成形性の評価をφ6mmの微小張出試験を行った際の限界張出高さとした場合の、強度と成形性との関係である。   In addition, this data is a characteristic of the aluminum alloy plate for can lids after being baked and coated after the cold rolling, as simulated in the examples described later, after the heat treatment of 260 ° C. × 20 seconds, simulating the coating and baking process. This is the relationship between the strength and the formability when the 0.2% proof stress and the evaluation of the rivet formability of this plate are the limit overhang height when a φ6 mm minute overhang test is conducted.

(SEM−TKD法による結晶方位解析方法)
以下に、SEM−TKD法による結晶方位解析方法を説明する。
本発明では、前記非特許文献1に開示された方法と同じ条件で、缶蓋用5000系アルミニウム合金板の板厚中心(板厚中央位置)における組織のSEM−TKD法(Transmission Kikuchi Diffraction)による結晶方位解析を行う。
SEM−TKD法の測定原理を図1の概略図にて示す。
この図1の通り、缶蓋用5000系アルミニウム合金板の板厚中心部から採取した薄膜試料(TEM Specimen)に、電子線(Primary Electron Beam)を入射させる。
そして、前記薄膜試料を透過した電子の回折によって形成される菊池パターンを、SEM−EBSDシステム(走査型電子顕微鏡−後方散乱電子回折[EBSD「Electron Back Scattering Diffraction」]の検出器(Detector)で捉える。
更に、前記菊池パターンを、SEM−EBSD法と同様に、電子チャネリングパターン法(ECP法)により、前記図2に示すような、結晶方位マップを作成して結晶方位解析を行う。
この結晶方位解析法の詳細は、神戸製鋼技報/Vol.52 No.2(Sep.2002)P66−70などに詳細に記載されている。
(Crystal orientation analysis method by SEM-TKD method)
Below, the crystal orientation analysis method by SEM-TKD method is demonstrated.
In the present invention, the SEM-TKD method (Transmission Kikuchi Diffraction) of the structure at the thickness center (plate thickness center position) of the 5000 series aluminum alloy plate for can lids under the same conditions as the method disclosed in Non-Patent Document 1 above. Perform crystal orientation analysis.
The measurement principle of the SEM-TKD method is shown in the schematic diagram of FIG.
As shown in FIG. 1, an electron beam (Primary Electron Beam) is incident on a thin film sample (TEM Specimen) collected from the center of the thickness of a 5000 series aluminum alloy plate for can lids.
The Kikuchi pattern formed by diffraction of electrons transmitted through the thin film sample is captured by a detector of a SEM-EBSD system (scanning electron microscope-backscattered electron diffraction [EBSD "Electron Back Scattering Diffraction"]). .
Further, the Kikuchi pattern is subjected to crystal orientation analysis by creating a crystal orientation map as shown in FIG. 2 by the electronic channeling pattern method (ECP method) in the same manner as the SEM-EBSD method.
Details of this crystal orientation analysis method are described in Kobe Steel Technical Report / Vol. 52 no. 2 (Sep. 2002) P66-70 and the like.

SEM−TKD法によれば、前記図2の結晶方位マップのように、圧延方向(図の上下方向)に亘って延在し、板厚方向(図2の左右方向)に、互いに隣接して並ぶ複数の傾角15°以上の大傾角粒界を有する結晶粒自体や、その粒内の各部位において各々異なる結晶方位を、鮮明に認識、識別できる。
このため、傾角15°以上の大傾角粒界を有する結晶粒内の、圧延方向に平行な線上の結晶方位を、一定の測定間隔にて連続して測定することができる。
これによって、前記結晶粒内の、圧延方向に平行な線上における各測定点の結晶方位差(misorientation)を各々測定でき、前記大傾角粒界を有した結晶粒内における、前記圧延方向に平行な線上の、隣接する測定点間(隣接する測定点同士)の結晶方位差(°)や、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔(nm)を解析することができる。
According to the SEM-TKD method, as shown in the crystal orientation map of FIG. 2, it extends over the rolling direction (vertical direction in the figure) and is adjacent to each other in the plate thickness direction (horizontal direction in FIG. 2). It is possible to clearly recognize and identify crystal grains themselves having a plurality of aligned grain boundaries having a large tilt angle of 15 ° or more, and crystal orientations that are different from each other within each grain.
For this reason, the crystal orientation on a line parallel to the rolling direction in crystal grains having a large tilt grain boundary with an tilt angle of 15 ° or more can be continuously measured at a constant measurement interval.
Thereby, the crystal misorientation at each measurement point on the line parallel to the rolling direction in the crystal grain can be measured, and the crystal grain having the large tilt grain boundary is parallel to the rolling direction. The crystal orientation difference (°) between adjacent measurement points (adjacent measurement points) on the line and the interval (nm) between the measurement points where the crystal orientation difference is 1.5 ° or more can be analyzed.

ここで、SEM−TKD法による前記観察面(解析面)は、缶蓋用5000系アルミニウム合金板における板厚中心を観察面とする。
板厚中心の観察面とは、測定の再現性から、前記図2に示した板厚中心における圧延方向と板厚方向を含む断面(板幅方向に垂直な断面)において、好ましくは前記板厚中心を中央とした板厚方向(図2の左右方向)の長さが10〜15μmに亘る広さの観察面とする。
結晶粒内の結晶方位差を測定する、前記大傾角粒界を有する結晶粒は、測定の再現性から、板厚方向に互いに並ぶ複数個の前記結晶粒とし、この結晶粒数は6個以上とする。そして、隣接する測定点同士の結晶方位差と、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点同士の間隔とを、各々平均化して、請求項1で規定する各平均(値)とする。
Here, the said observation surface (analysis surface) by SEM-TKD method makes the plate | board thickness center in the 5000 series aluminum alloy plate for can lids an observation surface.
From the reproducibility of measurement, the plate thickness center observation surface is preferably the plate thickness in the cross section (cross section perpendicular to the plate width direction) including the rolling direction and the plate thickness direction at the plate thickness center shown in FIG. An observation surface having a width of 10 to 15 μm in the thickness direction (left and right direction in FIG. 2) with the center at the center is assumed.
A crystal grain having a large tilt grain boundary for measuring a crystal orientation difference in a crystal grain is a plurality of crystal grains arranged in the plate thickness direction from the reproducibility of the measurement, and the number of crystal grains is 6 or more. And And each average (value) prescribed | regulated in Claim 1 by averaging the crystal orientation difference between adjacent measurement points, and the space | interval of the measurement points from which the said crystal orientation difference becomes 1.5 degrees or more, respectively. To do.

また、測定の長さ(距離)は、測定の再現性から、前記結晶粒内の板の圧延方向(図2の上下方向)に長さ10μm以上に亘って、測定間隔(ステップサイズ)を0.025μmとして、例えば図2に記載した直線上(一点鎖線上)を連続的に測定する。   In addition, the measurement length (distance) is set to 0 (measurement interval (step size)) over a length of 10 μm or more in the rolling direction (vertical direction in FIG. 2) of the plate in the crystal grains from the reproducibility of the measurement. As 0.25 μm, for example, the measurement is continuously performed on the straight line shown in FIG.

SEM−TKD法の測定装置は、例えば、前記非特許文献1と同じ、FESEM Carl Zeiss製Ultra55を用い、EBSDシステム/検出器も、同じくOxford製Channel5を用いることができる。
更に、缶蓋用5000系アルミニウム合金板における前記板厚中心から採取した試料を、薄膜試料にする作製は、TEMなどで用いる薄膜試料の作製方法として公知の、FIB加工(集束イオンビーム加工:Focused Ion Beam)法を用いる。
The measuring device of the SEM-TKD method can use, for example, Ultra55 made by FESEM Carl Zeiss, which is the same as Non-Patent Document 1, and the EBSD system / detector can also use Channel 5 made by Oxford.
Furthermore, the preparation of the sample collected from the center of the thickness of the 5000 series aluminum alloy plate for can lids as a thin film sample is FIB processing (focused ion beam processing: Focused) known as a method for preparing a thin film sample used in TEM or the like. Ion Beam method is used.

以上説明した、本発明で規定する板の組織そして特性は、前記した通り、缶蓋用アルミニウム合金板として、冷延板(冷延後の板)に塗装および塗装焼付け処理を施した後のアルミニウム合金板(プレコート板)の組織と特性か、この板を成形した缶蓋の組織と特性である。また、このような塗装や塗装焼付け処理を施さずとも、あるいは缶蓋に成形せずとも、冷延板に、塗装焼付け処理を模擬した、後述する特定条件での熱処理を施した後の、板の組織と特性であっても良い。これらの組織と特性とは、前記塗装焼付け処理と前記熱処理との条件が同じであれば、同じか、あるいは僅差により同じと見なすことができる組織と特性となる。   As described above, the structure and characteristics of the plate defined in the present invention described above are as follows. The aluminum after the cold-rolled plate (the plate after cold-rolling) is coated and baked as an aluminum alloy plate for a can lid It is the structure and characteristics of an alloy plate (pre-coated plate) or the structure and characteristics of a can lid formed with this plate. In addition, the plate after the heat treatment under the specific conditions described later was performed on the cold-rolled plate, which was not subjected to such painting or paint baking treatment, or formed into a can lid, simulating the paint baking treatment. The organization and characteristics of These structures and characteristics are the same or the structures and characteristics that can be considered to be the same or slightly the same if the conditions of the paint baking process and the heat treatment are the same.

(製造方法)
次に、本発明における缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法を説明する。
本発明のアルミニウム合金板の製造工程自体は、常法のように、前記組成のアルミニウム合金を溶解、鋳造して鋳塊とする鋳造工程と、鋳塊を熱処理により均質化する均質化熱処理工程と、均質化した鋳塊を熱間圧延して熱間圧延板とする熱間圧延工程と、熱間圧延板を冷間圧延する1次冷間圧延工程と、1次冷間圧延板を中間焼鈍する中間焼鈍工程と、中間焼鈍した板を冷間圧延する2次冷間圧延工程によって製造される。以下、工程順に説明する。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the aluminum alloy plate for can lids in this invention is demonstrated.
The production process of the aluminum alloy sheet of the present invention itself includes, as usual, a casting process in which an aluminum alloy having the above composition is melted and cast to form an ingot, and a homogenization heat treatment process in which the ingot is homogenized by heat treatment. A hot rolling process in which a homogenized ingot is hot-rolled to form a hot-rolled sheet, a primary cold-rolling process in which the hot-rolled sheet is cold-rolled, and an intermediate annealing of the primary cold-rolled sheet The intermediate annealing process is performed, and the secondary cold rolling process is performed to cold-roll the intermediate annealed plate. Hereinafter, it demonstrates in order of a process.

まず、アルミニウム合金を溶解し、DC鋳造法等の公知の半連続鋳造法により、前記組成のアルミニウム合金を鋳造する。   First, an aluminum alloy is melted, and an aluminum alloy having the above composition is cast by a known semi-continuous casting method such as a DC casting method.

次に、鋳塊表層の不均一な組織となる領域を面削にて除去した後、均質化熱処理を施す。これによって、内部応力を除去し、鋳造時に偏析した溶質元素を均質化し、鋳造時に晶出した金属間化合物を拡散固溶させて、組織が均質化される。このために、均質化熱処理は、450℃以上の温度で1時間以上保持することが好ましい。
均質化熱処理温度が450℃未満か保持時間が1時間未満の場合、Mgの固溶量が減り、前記均質化効果も低下して、機械的な特性や開缶性が低下する可能性がある。保持時間の上限は20時間であり、これを超えても、均質化効果に大差なく、生産性が低下する。
Next, after removing the area | region used as an inhomogeneous structure | tissue of an ingot surface layer by chamfering, homogenization heat processing is performed. As a result, internal stress is removed, solute elements segregated during casting are homogenized, and intermetallic compounds crystallized during casting are diffused and solidified to homogenize the structure. Therefore, the homogenization heat treatment is preferably maintained at a temperature of 450 ° C. or higher for 1 hour or longer.
If the homogenization heat treatment temperature is less than 450 ° C. or the holding time is less than 1 hour, the solid solution amount of Mg decreases, the homogenization effect also decreases, and mechanical properties and can openability may decrease. . The upper limit of the holding time is 20 hours, and even if the upper limit is exceeded, the homogenization effect is not significantly different and the productivity is lowered.

熱間圧延:
この均質化熱処理後、鋳塊を冷却することなく続けて、あるいは所定の開始温度まで冷却して、まず熱間粗圧延し、さらに熱間仕上圧延により、所定の板厚のアルミニウム合金熱間圧延板とする。この際、均熱処理によって確保したMgの固溶量を減らさないように、Mgの析出を抑えて熱間圧延を行うことが好ましい。このために、熱間粗圧延は、パス間における粗圧延板が最低となる温度を、好ましくは450℃以上とする。
Hot rolling:
After this homogenization heat treatment, the ingot is continuously cooled or cooled to a predetermined starting temperature, first hot rough rolled, and further hot finish rolled to hot-roll aluminum alloy having a predetermined thickness. A board. At this time, it is preferable to perform hot rolling while suppressing precipitation of Mg so as not to reduce the solid solution amount of Mg secured by soaking. For this reason, in the hot rough rolling, the temperature at which the rough rolled sheet is minimum between passes is preferably 450 ° C. or higher.

この熱間粗圧延に続いて、終了温度を、好ましくは300〜360℃とした熱間仕上圧延を、Mg−Si系の化合物析出防止のために、遅滞なく、あるいは連続的に行って、熱延板とする。熱間仕上圧延の終了温度が300℃未満では、圧延荷重が高くなって生産性が低下する。一方、加工組織を多く残さず再結晶組織とするために、熱間仕上圧延の終了温度を高くした場合、この温度が360℃を超えると、Mg−Si系の化合物が析出しやすくなって固溶Mg量が低下する可能性がある。   Following this hot rough rolling, hot finish rolling at an end temperature of preferably 300 to 360 ° C. is performed without delay or continuously in order to prevent precipitation of Mg—Si based compounds. Let it be a sheet. When the finish temperature of hot finish rolling is less than 300 ° C., the rolling load increases and the productivity decreases. On the other hand, in order to obtain a recrystallized structure without leaving a large amount of processed structure, when the finish temperature of hot finish rolling is increased, if this temperature exceeds 360 ° C., an Mg—Si compound tends to precipitate and become solid. There is a possibility that the amount of dissolved Mg decreases.

冷間圧延および中間焼鈍:
次いで、この熱間圧延板を、1次冷間圧延(1次冷延)、中間焼鈍、2次冷間圧延(2次冷延)して冷間圧延板(冷延板)とする。1次冷間圧延、2次冷間圧延は、複数回の圧延に分けて、所定の圧延率まで圧延する。この際、前記2次冷延の最終圧延の際のロール径とロール温度によって、冷延板の大傾角粒界を有する結晶粒内の前記結晶方位差を本発明で規定する範囲に制御する。
Cold rolling and intermediate annealing:
Subsequently, this hot-rolled sheet is subjected to primary cold rolling (primary cold rolling), intermediate annealing, secondary cold rolling (secondary cold rolling) to obtain a cold rolled sheet (cold rolled sheet). The primary cold rolling and the secondary cold rolling are divided into a plurality of times of rolling and rolled to a predetermined rolling rate. Under the present circumstances, the said crystal orientation difference in the crystal grain which has a large inclination grain boundary of a cold rolled sheet is controlled to the range prescribed | regulated by this invention with the roll diameter and roll temperature in the case of the final rolling of the said secondary cold rolling.

先ず、前記1次冷延の総圧延率は、好ましくは50%以上とする。総圧延率が50%未満の場合、圧延による蓄積歪みが不足し、次工程の中間焼鈍にて再結晶粒径が大きくなり、リベット成形性を含む成形性が悪くなる可能性がある。
この1次冷間圧延された冷間圧延板を、中間焼鈍して再結晶させるとともに、Mgの固溶量を増加させる。この中間焼鈍は連続焼鈍工程(設備)で行い、材料保持温度450℃〜550℃の範囲、保持時間が10分以内の条件で行うことが好ましく、保持温度までの加熱速度及び前記保持温度からの冷却速度を、いずれも100℃/min以上とすることが好ましい。加熱速度が100℃/min未満の場合、保持温度が550℃を超える場合、保持時間が10分間を超える場合、そして冷却速度が100℃/min未満の場合、それぞれ焼鈍工程終了後の再結晶粒が大きくなる。このため、リベット成形性が低下する可能性がある。また、中間焼鈍の保持温度が450℃未満の場合、Mgの固溶量が減り、やはり、リベット成形性が低下する可能性がある。
First, the total rolling rate of the primary cold rolling is preferably 50% or more. When the total rolling rate is less than 50%, the accumulated strain due to rolling becomes insufficient, the recrystallized grain size becomes large by the intermediate annealing in the next step, and the formability including the rivet formability may be deteriorated.
The primary cold-rolled cold-rolled sheet is subjected to intermediate annealing and recrystallization, and the solid solution amount of Mg is increased. This intermediate annealing is performed in a continuous annealing step (equipment), preferably in a material holding temperature range of 450 ° C. to 550 ° C. and a holding time of 10 minutes or less, from the heating rate up to the holding temperature and the holding temperature. The cooling rate is preferably 100 ° C./min or more. When the heating rate is less than 100 ° C./min, when the holding temperature exceeds 550 ° C., when the holding time exceeds 10 minutes, and when the cooling rate is less than 100 ° C./min, recrystallized grains after completion of the annealing step, respectively Becomes larger. For this reason, rivet formability may be reduced. Moreover, when the holding temperature of intermediate annealing is less than 450 ° C., the solid solution amount of Mg decreases, and the rivet formability may also decrease.

前記2次冷延の総圧延率は60%以上とした上で、この2次冷延の最終圧延の際のロール径を、800mm以下、より好ましくは400mm以下の小径ロールとすることが好ましい。これと合わせて、2次冷延の最終圧延の際のロール温度を80℃以上とすることが好ましい。
これにより、動的回復が促進され、具体的には、前記板の板厚中心部の組織として、傾角15°以上の大傾角粒界を有する前記結晶粒内の互いに隣接する前記測定点同士の結晶方位差の平均を小さくして、前記結晶方位差が大きい測定点の平均間隔を大きくすることができる。
80℃よりも低くなると動的回復量が少なくなり、結晶方位差の平均が大きくなりすぎ、また、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔の平均が小さくなりすぎる。温度の上限は特に設けないが、圧延機の制約上、150℃程度とする。
なお、このようなロール温度制御は、冷延に通常用いられるクーラントあるいは潤滑剤の使用により行う。
The total rolling rate of the secondary cold rolling is set to 60% or more, and the roll diameter in the final rolling of the secondary cold rolling is preferably a small diameter roll of 800 mm or less, more preferably 400 mm or less. Together with this, it is preferable that the roll temperature in the final rolling of the secondary cold rolling is 80 ° C. or higher.
Thereby, dynamic recovery is promoted. Specifically, as the structure of the plate thickness center portion of the plate, the measurement points adjacent to each other in the crystal grains having a large tilt grain boundary having a tilt angle of 15 ° or more. The average of crystal orientation differences can be reduced, and the average interval between measurement points having a large crystal orientation difference can be increased.
When the temperature is lower than 80 ° C., the amount of dynamic recovery decreases, the average of crystal orientation difference becomes too large, and the average of the interval between measurement points where the crystal orientation difference becomes 1.5 ° or more becomes too small. The upper limit of the temperature is not particularly set, but is set to about 150 ° C. due to rolling mill restrictions.
Such roll temperature control is performed by using a coolant or a lubricant that is usually used for cold rolling.

これらの条件での2次冷延によって、大傾角粒界を有する結晶粒内の前記結晶方位差を本発明で規定する範囲に制御することができる。
その一方で、前記2次冷延の際のロール径とロール温度とが、上記好ましい範囲を外れた場合には、合金組成にもよるが、大傾角粒界を有する結晶粒内の前記結晶方位差を前記規定範囲に制御することができない可能性が高くなる。
By the secondary cold rolling under these conditions, the crystal orientation difference in the crystal grains having a large tilt grain boundary can be controlled within the range defined in the present invention.
On the other hand, when the roll diameter and the roll temperature at the time of the secondary cold rolling are out of the above preferable ranges, the crystal orientation in the crystal grains having a large tilt grain boundary, depending on the alloy composition. There is a high possibility that the difference cannot be controlled within the specified range.

以上の工程で製造した缶蓋用アルミニウム合金板は、クロメート系やジルコン系などの表面処理を施し、エポキシ系樹脂や塩ビゾル系、ポリエステル系などの有機塗料を塗布し、PMT(PeakMetalTemperature:メタル到達温度)が230〜280℃で塗装焼付け処理して、プレコート板とされた後、缶蓋へと成形される。
なお、本発明で、強度とリベット成形性の評価のための、塗装焼付け処理を模擬した、前記熱処理は、この塗装焼付け処理条件範囲より、再現性を持たせるために260℃×20秒のワンポイントとして選択している。
The aluminum alloy plate for can lids manufactured in the above process is subjected to surface treatment such as chromate and zircon, and applied with organic paint such as epoxy resin, vinyl chloride sol, and polyester, and PMT (Peak Metal Temperature: metal arrival) After a coating baking process is performed at a temperature of 230 to 280 ° C. to form a pre-coated plate, it is formed into a can lid.
In the present invention, the heat treatment simulating a paint baking process for evaluating strength and rivet formability is performed at 260 ° C. × 20 seconds in order to provide reproducibility from the range of the paint baking process. Selected as a point.

(缶蓋の作製方法)
素材アルミニウム合金板(冷延板)から缶蓋を作製する公知の方法の一例を以下に説明する。
(Production method of can lid)
An example of a known method for producing a can lid from a material aluminum alloy plate (cold rolled plate) will be described below.

前記したように、予め塗装および焼付塗装処理された素材アルミニウム合金板(プレコート板)を円板形状に打ち抜いた(ブランキング加工)ブランク材を、プレス機で絞り加工し、外周部のカール加工を施した後、カール部にシール用のコンパウンドを塗布してシェルを作る。
この後、コンバージョン成形として、以下の成形を行う。プレス機で、シェルの中央にタブを取り付けるための凸部を形成するリベット成形を行う。このリベット成形は、缶蓋中央部を張り出させるバブル成形工程と、この張出部(バブル)を1〜3工程で縮径しつつ急峻な突起とするボタン成形工程とで構成される。
As described above, a blank material obtained by punching a blank aluminum alloy plate (pre-coated plate) that has been pre-painted and baked into a disk shape (blanking) is drawn with a press machine to curl the outer periphery. After application, a sealing compound is applied to the curled portion to make a shell.
Thereafter, the following molding is performed as conversion molding. Using a press machine, rivet forming is performed to form a protrusion for attaching a tab to the center of the shell. This rivet molding is composed of a bubble molding process for projecting the central portion of the can lid and a button molding process for reducing the diameter of the projecting section (bubble) in 1 to 3 steps and making a sharp projection.

次に、断面がV字形の刃先をした金型を押し付けて、飲み口部の溝である、図3、4のスコア3の成形、パネルの剛性を高めるための凹凸や文字の成形を行う。
更に、シェルの中央に加工した凸部に、別途成形したタブをかしめて一体化する(これをステイク工程という)。この一体化した缶蓋の平面図を図3に示す。
そして、別途DI成形され、開口部から内容物(飲料、食品)が充填された缶胴の開口部に、この缶蓋を巻き締めて封止される。
Next, a die having a V-shaped cutting edge is pressed to form a score 3 in FIGS. 3 and 4 which is a groove of the drinking mouth, and to form irregularities and characters for increasing the rigidity of the panel.
Further, a tab formed separately is caulked and integrated with the convex portion processed at the center of the shell (this is called a stake process). A plan view of this integrated can lid is shown in FIG.
Then, the can lid is wrapped around and sealed in the opening of the can body filled with contents (beverage, food) from the opening.

以上、本発明を実施するための形態について述べたが、以下に、本発明の効果を確認した実施例を、本発明の要件を満たさない比較例と対比して具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was described, the Example which confirmed the effect of this invention is demonstrated concretely compared with the comparative example which does not satisfy | fill the requirements of this invention below. In addition, this invention is not limited to this Example.

(供試材アルミニウム合金板)
表1に示す組成の各アルミニウム合金を半連続鋳造法(DC)にて鋳造し、各例とも共通して、鋳塊表層を面削してスラブを作製した。このスラブに、各例とも共通して、500℃×4時間の均質化熱処理を施した後、この500℃の温度で熱間粗圧延を開始し、パス間における粗圧延板が最低となる温度を450℃以上として熱間粗圧延を行い、続く熱間仕上げ圧延の終了温度を330℃として、板厚3mmの熱間圧延板とした。
(Sample aluminum alloy plate)
Each aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was cast by a semi-continuous casting method (DC), and in common with each example, the ingot surface layer was chamfered to produce a slab. The slab is subjected to a homogenization heat treatment at 500 ° C. for 4 hours in common with each example, and then hot rough rolling is started at the temperature of 500 ° C., and the temperature at which the rough rolled plate is minimum between passes. The hot rough rolling was performed at a temperature of 450 ° C. or higher, the end temperature of the subsequent hot finish rolling was 330 ° C., and a hot rolled plate having a thickness of 3 mm was obtained.

この熱間圧延板に対し、1次冷間圧延を施した。ただ、2次冷間圧延率を変更しつつ、各例とも同じ最終板厚とするために、圧延率を50%以上の種々の圧延率で行った。
その後に、各例とも共通して、最高材料到達温度450℃で、保持時間が1分未満の条件で、連続焼鈍設備にて中間焼鈍を行った。この中間焼鈍の際の、前記保持温度までの加熱速度及び前記保持温度からの冷却速度は、いずれも共通して、100℃/min以上とした。
The hot rolled sheet was subjected to primary cold rolling. However, in order to obtain the same final sheet thickness in each example while changing the secondary cold rolling rate, the rolling rate was performed at various rolling rates of 50% or more.
Thereafter, in each example, intermediate annealing was performed in a continuous annealing facility at a maximum material temperature of 450 ° C. and a holding time of less than 1 minute. The heating rate up to the holding temperature and the cooling rate from the holding temperature during the intermediate annealing were both set to 100 ° C./min or more in common.

その後、2次冷間圧延を、表1に示す、圧延率(%)、ロール径(mm)で、圧延回数を2回として、また、2回目の最終の圧延において、表2に示すロール温度(℃)となるように、圧延を行った。この2次冷間圧延で、各例とも共通して、板厚0.22mmの缶蓋用アルミニウム合金板を作製した。   Thereafter, the secondary cold rolling is performed at the rolling rate (%) and the roll diameter (mm) shown in Table 1, the number of rolling is set to 2 times, and the roll temperature shown in Table 2 in the second final rolling. Rolling was performed so as to be (° C.). By this secondary cold rolling, an aluminum alloy plate for can lids having a plate thickness of 0.22 mm was produced in common with each example.

このように製造したアルミニウム合金板を、塗装焼付け処理を模擬し、共通して、塗装はせずに、オイルバスによる260℃×20秒の熱処理のみを施したものを、以下の組織や特性の測定、評価のための供試材とした。これらの結果を表1に示す。   The aluminum alloy plate produced in this way was simulated by a paint baking process, and in common, without being painted, only subjected to heat treatment at 260 ° C. for 20 seconds in an oil bath, with the following structure and characteristics: Samples for measurement and evaluation were used. These results are shown in Table 1.

(Mg固溶量)
前記供試材のMg固溶量(固溶割合)を、以下の要領で測定した。
すなわち、先ず、分解フラスコにフェノールを入れて加熱した後、測定対象となる前記各供試板(板厚中心部)から採取した試料を、この分解フラスコに移し入れて、熱フェノールにより、加熱分解する。次に、メッシュ(捕集粒子径)が0.1μm孔のメンブレンフィルターを用いてろ過し、ろ液をICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析装置内に導入し、ネブライザーで霧状にして小さなミストのみプラズマ内に吹き込み、Mgの固溶量を測定した。なお、ろ液に0.1μm未満の析出物が含まれていたとしても、前記霧状にした際に大きなミストとして分析されずに排出されるため、分析値には0.1μm未満の析出物も含まれない。そして、このMgの固溶量の、この板のMg含有量に対する割合(%)を計算した。この結果、各例ともこの板のMg含有量に対する割合(%)は88%以上であった。
(Mg solid solution amount)
The Mg solid solution amount (solid solution ratio) of the test material was measured as follows.
That is, first, after putting phenol into a decomposition flask and heating, the sample taken from each test plate (plate thickness center part) to be measured is transferred to this decomposition flask and heated and decomposed with hot phenol. To do. Next, it is filtered using a membrane filter with a mesh (collected particle diameter) of 0.1 μm, and the filtrate is introduced into an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopic analyzer, which is atomized with a nebulizer and made into a small mist. Only Mg was blown into the plasma, and the solid solution amount of Mg was measured. Even if the filtrate contains a precipitate of less than 0.1 μm, it is discharged without being analyzed as a large mist when the mist is formed. Is not included. And the ratio (%) with respect to Mg content of this board | plate of the solid solution amount of this Mg was calculated. As a result, in each example, the ratio (%) to the Mg content of the plate was 88% or more.

(SEM−TKD法による結晶方位解析)
前記供試材の板厚中心の組織を、前記したSEM−TKD法により、この板の板厚中心における圧延方向と板厚方向を含む断面を観察面として、ステップ数0.025μmで測定した。
そして、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内において、前記圧延方向に平行な線上の、「misorientation」と定義される、隣接する測定点間の結晶方位差の平均(°)、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔の平均(nm)を測定した。ここで、解析ソフトには、EDAX社製のOIM Analysis ver.7.1.0を用いた。
(Crystal orientation analysis by SEM-TKD method)
The structure at the center of the thickness of the specimen was measured by the SEM-TKD method with the number of steps of 0.025 μm using the cross section including the rolling direction and the thickness direction at the thickness center of the plate as the observation surface.
Then, in a crystal grain having a large tilt grain boundary with a tilt angle of 15 ° or more, the average (°) of crystal orientation difference between adjacent measurement points defined as “misorientation” on a line parallel to the rolling direction. The average (nm) of intervals between measurement points at which the crystal orientation difference was 1.5 ° or more was measured. Here, OIM Analysis ver.7.1.0 manufactured by EDAX was used as the analysis software.

(0.2%耐力)
前記供試材を、引張方向が圧延方向と平行になるようにJIS−5号引張試験片を作製した。この試験片を用い、JIS−Z2241に準じて引張試験を行い、0.2%耐力を求めた。0.2%耐力の適正範囲は300MPa以上であり、この範囲であれば、薄肉化された缶蓋であっても耐圧強度を満足する。
(0.2% yield strength)
A JIS No. 5 tensile test piece was prepared from the specimen so that the tensile direction was parallel to the rolling direction. Using this test piece, a tensile test was performed according to JIS-Z2241, and a 0.2% yield strength was obtained. An appropriate range of 0.2% proof stress is 300 MPa or more, and within this range, even a thin can lid satisfies the compressive strength.

(リベット成形性)
リベット成形性は、前記バブル工程を模擬した試験にてリベット成形性を評価した。すなわち、前記供試材に対し、φ6mmの微小張出試験を行い、くびれや割れが発生しない限界張出高さを求めた。限界張出高さの適正範囲は1.50mm以上とした。アルミニウム合金板の限界張出高さが1.50mm以上であれば、缶蓋の実成形時にも十分な高さの前記した突起(ボタン)を成形することができ、十分なリベット成形性を有している。
(Rivet formability)
The rivet formability was evaluated by a test simulating the bubble process. That is, a φ6 mm minute overhang test was performed on the specimen, and the limit overhang height at which no necking or cracking occurred was obtained. The appropriate range of the limit overhang height was 1.50 mm or more. If the limit overhang height of the aluminum alloy plate is 1.50 mm or more, the protrusions (buttons) having a sufficient height can be formed even when the can lid is actually formed, and the rivet formability is sufficient. doing.

(開缶荷重)
前記供試材を、204径フルフォーム・エンド金型にてシェル成型、コンバージョン成形、タブのステイクを行った後に、開缶試験を行った。
図3は、開缶試験に用いた缶蓋の平面図である。
図4は、開缶試験に用いた缶蓋のスコア3の断面図である。
図5は、開缶時の荷重を測定する開缶荷重測定機の概要図である。
図5(a)は開缶荷重測定機5の斜視図である。
図5(b)は開缶荷重測定機5の測定時の缶蓋1付近の断面模式図である。
図5(c)は開缶荷重測定機5に缶蓋1を設置するときの缶蓋1の向きを示す正面模式図である。
(Opening load)
The specimen was subjected to shell molding, conversion molding, and tab stake using a 204-diameter full-form end mold, and then a can open test was performed.
FIG. 3 is a plan view of the can lid used in the can open test.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the score 3 of the can lid used in the can open test.
FIG. 5 is a schematic view of a can opening load measuring machine that measures a load at the time of opening the can.
FIG. 5A is a perspective view of the can opening load measuring machine 5.
FIG. 5B is a schematic cross-sectional view of the vicinity of the can lid 1 at the time of measurement by the can opening load measuring device 5.
FIG. 5C is a schematic front view showing the direction of the can lid 1 when the can lid 1 is installed in the can opening load measuring device 5.

缶蓋1をスコア3に対してタブ4が上方となるように、開缶荷重測定機5に缶蓋1を設置する(図5(c))。缶蓋1のタブ4に掛止具6を引っ掛けて、掛止部7とする(図5(b))。掛止具6を水平方向へ引っ張って3Nの引張荷重を負荷し、その状態で掛止具6を静止させた後、缶蓋1をX方向に回転させた。ロードセルにて荷重を測定し、最も高い荷重を開缶荷重とした。開缶荷重の適正範囲は21N以下とした。   The can lid 1 is placed on the can opening load measuring machine 5 so that the tab 4 is located above the score 3 with respect to the score 3 (FIG. 5C). A latch 6 is hooked on the tab 4 of the can lid 1 to form a latch 7 (FIG. 5B). The latch 6 was pulled in the horizontal direction to apply a 3N tensile load, and the latch 6 was stationary in that state, and then the can lid 1 was rotated in the X direction. The load was measured with a load cell, and the highest load was taken as the can open load. The appropriate range of the can opening load was 21 N or less.

表1に示すように、発明例は、成分組成が発明範囲内であり、2次冷延が好ましい製造条件で製造されている。
このため、本発明で規定する通り、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内において、前記圧延方向に平行な線上の、前記隣接する測定点間の結晶方位差の平均(平均角度)が1.5°以下であり、かつ、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔が平均で400nm以上である。
As shown in Table 1, the inventive examples are produced under production conditions in which the component composition is within the scope of the invention and secondary cold rolling is preferred.
For this reason, as defined in the present invention, the average (average) of crystal orientation differences between adjacent measurement points on a line parallel to the rolling direction in a crystal grain having a large tilt grain boundary with a tilt angle of 15 ° or more. Angle) is 1.5 ° or less, and the interval between measurement points at which the crystal orientation difference is 1.5 ° or more is 400 nm or more on average.

この結果、発明例は、表1に示すように、0.2%耐力及び開缶荷重が適正で、リベット成形性が優れる。すなわち、成形性を保ったまま高強度化させており、リベット成形性と高強度化とを両立させることができている。具体的には、0.2%耐力が300MPa以上、かつ、限界張出高さが1.50mm以上の高強度、高成形性とすることができている。従って、実施例のアルミニウム合金板は、板厚が0.22mmと薄いが、イージーオープン缶蓋用として好適に使用し得る。   As a result, as shown in Table 1, the inventive examples have appropriate 0.2% proof stress and can open load, and excellent rivet formability. That is, the strength is increased while maintaining the moldability, and both the rivet moldability and the strength increase can be achieved. Specifically, high strength and high formability with a 0.2% proof stress of 300 MPa or more and a limit overhang height of 1.50 mm or more can be achieved. Therefore, the aluminum alloy plate of the embodiment has a thin plate thickness of 0.22 mm, but can be suitably used for an easy open can lid.

一方、表1の比較例は、成分組成、板厚中心の組織のいずれかが本発明の規定範囲内でなく、表1の通り、0.2%耐力、開缶荷重及びリベット成形性のいずれかが適正値を満たさない。
比較例17はMgが少なすぎる。
比較例18はMgが多すぎる。
比較例19はFeが少なすぎる。
比較例20はFeが多すぎる。
比較例21はSiが少なすぎる。
比較例22はSiが多すぎる。
比較例23はMnが少なすぎる。
比較例24はMnが多すぎる。
比較例25はCuが少なすぎる。
比較例26はCuが多すぎる。
比較例27、28は2次冷延(最終圧延)のロール径が大きすぎる。
比較例28、29は2次冷延(最終圧延)のロール温度が低すぎる。
On the other hand, in the comparative example of Table 1, either the component composition or the structure at the center of the plate thickness is not within the specified range of the present invention, and as shown in Table 1, any of 0.2% proof stress, can open load and rivet formability Does not meet the appropriate value.
Comparative Example 17 has too little Mg.
Comparative Example 18 has too much Mg.
Comparative Example 19 has too little Fe.
Comparative Example 20 has too much Fe.
Comparative Example 21 has too little Si.
Comparative Example 22 has too much Si.
Comparative Example 23 has too little Mn.
Comparative Example 24 has too much Mn.
Comparative Example 25 has too little Cu.
Comparative Example 26 has too much Cu.
In Comparative Examples 27 and 28, the roll diameter of secondary cold rolling (final rolling) is too large.
In Comparative Examples 28 and 29, the roll temperature of secondary cold rolling (final rolling) is too low.

以上の結果から、0.2%耐力、開缶荷重及びリベット成形性を兼備するための、本発明の各要件や好ましい製造条件の意義が裏付けられる。   From the above results, the significance of each requirement and preferred production conditions of the present invention for combining 0.2% proof stress, open load and rivet formability is supported.

以上、本発明は、従来のように、リベット成形性を得るために、材料強度を低下させる必要が無く、十分な材料強度を有するにも関わらず、高いリベット成形性を有することができる。このため、板厚を0.2mm程度に薄肉化した場合でも、飲料充填後の耐圧強度に不足がなく、リベット成形性及び開缶性にも優れた缶蓋用アルミニウム合金板を提供できる。
このため、缶蓋厚さが薄肉化、高強度化され、より厳しい使用条件での高いリベット成形性と高強度とが要求される缶蓋に用いられるアルミニウム合金板に最適である。
As described above, the present invention does not need to reduce the material strength in order to obtain rivet formability as in the prior art, and can have high rivet formability despite having sufficient material strength. For this reason, even when the plate thickness is reduced to about 0.2 mm, there can be provided an aluminum alloy plate for can lids which is not deficient in pressure-resistant strength after beverage filling and is excellent in rivet formability and can openability.
For this reason, the can lid thickness is reduced in thickness and strength, and it is optimal for an aluminum alloy plate used for a can lid that requires high rivet formability and high strength under more severe use conditions.

1 缶蓋
2 リベット部
3 スコア
4 タブ
5 開缶荷重測定機
6 掛止具
7 掛止部
1 Can Lid 2 Rivet 3 Score 4 Tab 5 Opening Load Measuring Machine 6 Hook 7 Hook

Claims (1)

Mg:3.8〜5.5質量%、Fe:0.10〜0.50質量%、Si:0.05〜0.30質量%、Mn:0.01〜0.60質量%、Cu:0.01〜0.30質量%を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金板であって、この板の板厚中心における圧延方向と板厚方向を含む断面を観察面として、SEM−TKD法にてステップ数0.025μmで測定したときの、傾角15°以上の大傾角粒界を有した結晶粒内における、圧延方向に平行な線上の、「misorientation」と定義される、隣接する測定点間の結晶方位差の平均が1.5°以下(但し0°を含まず)であり、かつ、前記結晶方位差が1.5°以上となる測定点の間隔が平均で400nm以上であることを特徴とする缶蓋用アルミニウム合金板。
Mg: 3.8 to 5.5% by mass, Fe: 0.10 to 0.50% by mass, Si: 0.05 to 0.30% by mass, Mn: 0.01 to 0.60% by mass, Cu: An aluminum alloy plate containing 0.01 to 0.30% by mass with the balance being Al and inevitable impurities, and a cross section including the rolling direction and the plate thickness direction at the plate thickness center of this plate is used as an observation surface. -Adjacent, defined as "misorientation" on a line parallel to the rolling direction within a crystal grain having a large tilt grain boundary with a tilt angle of 15 ° or more when measured at a step number of 0.025 µm by the TKD method The average crystal orientation difference between the measurement points is 1.5 ° or less (excluding 0 °), and the interval between the measurement points at which the crystal orientation difference is 1.5 ° or more is 400 nm or more on average. Aluminum can for lids Gold plate.
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