JP3998387B2

JP3998387B2 - 缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法

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Publication number: JP3998387B2
Application number: JP2000019512A
Authority: JP
Inventors: 尚幸佐久間; 俊雄小松原
Original assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Current assignee: Furukawa Sky Aluminum Corp
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2000-01-28
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2020-01-28
Also published as: JP2001214248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はアルミニウム缶蓋材の製造方法に関するものであり、特に果汁やコーヒー、紅茶などの如く炭酸を含まない負圧缶用のステイオンタブ方式の缶蓋に適したアルミニウム缶蓋材として、強度の異方性が小さくかつ耳率が低く、しかもリベット成形性および引裂き性（開缶性）に優れたアルミニウム缶蓋材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にステイオンタブ方式のアルミニウム缶蓋材には、高強度と良好な成形性を有し、かつ引き裂き性（開缶性）も良好でまたリベット加工性も優れ、さらに表面品質も優れていることなどが要求される。従来この種のアルミニウム缶蓋材としては、５０５２合金や５１８２合金などの５０００系合金（Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系合金）が多用されている。特に果汁やコーヒー、紅茶の如く炭酸を含まない飲料缶、すなわち負圧缶用の缶蓋材としては、Ａｌ−Ｍｇ系である５０５２合金が使用されることが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで缶蓋を缶胴に取付けるにあたっては、缶胴の縁部に缶蓋を巻き締め加工する必要があるが、缶蓋材の深絞り耳率が高い場合、この巻き締め加工において巻き締め不良が生じるおそれがある。また缶蓋は、一般に開缶のためにスコア加工が施されており、特にステイオンタブ方式の缶蓋ではスコアの加工率が大きいため、圧延方向に対する各方向の最大耐力差が大きい場合、すなわち強度の異方性が大きい場合には、缶を落下させた際の衝撃によってスコア部分の強度の低い箇所から割れが生じて、内容物が漏れ出してしまう危険がある。
【０００４】
また缶蓋材には、飲み口部分にタブ（つかみ部）を取付けるためにリベット成形を行なうのが通常である。すなわち、タブを取付けるべき部分に多段張出し成形を行なって突起状のリベット部を形成し、タブに設けられている貫通孔を上記リベット部に嵌め合わせ、さらにリベット部の先端を潰してその先端を押し拡げ、タブをリベット部に固定する加工を行なうのが通常であり、このような一連の加工をリベット成形と称しており、したがって缶蓋材については、リベット成形性が優れていることが要求される。リベット成形性が悪い場合には、リベット成形時、すなわち多段張出し成形時やリベット先端圧潰時において材料に割れが生じてしまい、この割れは、缶の内容物の漏洩を招くばかりでなく、仮にその割れが板を完全に貫通していない場合でも、割れの発生により塗膜と板との間の剥離を招き、その結果缶の内容物を長時間良好な状態に保持することができなくなってしまう事態を招く。したがってこのような割れが生じないようにリベット成形性が優れていることも缶蓋材にとっては重要である。
【０００５】
さらに、飲料缶の缶蓋については飲み口部分を引裂くことにより開缶されるのが通常であり、近年多用されているステイオンタブ方式は、リベット成形により取付けられたタブの把手部を引上げることによりタブの取付部（リベット部）を支点として梃子の作用によりタブの先端部を下げ、これにより飲み口部分を押し下げて、その飲み口部分を一部を残しスコアーから引裂く方式である。このようなステイオンタブ方式の缶蓋では、手指の力を梃子の作用により間接的に利用しているため、開缶時において飲み口部分がスムーズにスコアーから引裂かれるように力の入れ方を微妙に加減することが困難であり、そのため力の入れ方によっては飲み口部分がスコアーから均一に引裂かれず、開缶の失敗が生じることがある。このような問題を解消するためには、開缶時の引裂き力（引裂き荷重）が小さい材料、すなわち引裂き性の良好な材料が望まれる。
【０００６】
以上のように、アルミニウム缶蓋材としては、強度の異方性が少なく、かつ耳率が低く、さらにリベット成形性が良好であって、しかも引裂き性が良好であることが望まれるが、従来から缶蓋材として使用されている５０００系合金、特に負圧缶用に使用されている５０５２合金缶蓋材では、これらの諸特性をすべて充分に満足するものは得られていなかったのが実情である。
【０００７】
この発明は以上の事情を背景としてなされたもので、強度の異方性が安定して小さく、かつ耳率も確実かつ安定して低く、しかも引裂き性およびリベット成形性に優れた、負圧缶に最適な缶蓋材を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述のような課題を解決するため、本発明者等が５０５２合金をベースとする缶蓋用アルミニウム合金硬質板について鋭意実験・検討を繰返した結果、成分組成、特にＦｅ、Ｍｎ、Ｓｉの含有量の相対的な関係を適切に調整すると同時に、熱間圧延における仕上げ圧延の条件を厳密に規制して、熱間圧延上り板の再結晶集合組織を適切に制御することにより、前述の課題を解決し得ることを見出し、この発明をなすに至ったのである。
【０００９】
具体的には、請求項１の発明の缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法は、Ｍｇ０．８〜３．０％、Ｍｎ０．０１〜１．２％、Ｆｅ０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を含有し、かつ｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）の値が２０以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金を素材とし、その鋳塊に対して粗圧延および仕上げ圧延からなる熱間圧延を行なうにあたり、粗圧延終了後の仕上げ圧延のパス数を３パス以上、５パス以下の範囲内として、仕上げ圧延開始直前の板厚ｔ１と仕上げ圧延終了後の板厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を５〜２５の範囲内とし、さらに仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％の範囲内、最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上として、再結晶率が８５％以上でかつ板厚表層部における結晶粒のキューブ方位の方位密度がランダム方位の５倍以上である熱間圧延上り板が得られるように熱間圧延を終了させ、その後、４０〜９５％の圧延率で最終冷間圧延を行なうことを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項２の発明の缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法は、Ｍｇ０．８〜３．０％、Ｍｎ０．０１〜１．２％、Ｆｅ０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を含有し、かつ｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）の値が２０以下であり、さらにＣｕ０．０１〜０．５０％、Ｃｒ０．０５〜０．５０％のうちから選ばれた１種または２種を含有し、しかもＴｉ量が０．０３％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金を素材とし、その鋳塊に対して粗圧延および仕上げ圧延からなる熱間圧延を行なうにあたり、粗圧延終了後の仕上げ圧延のパス数を３パス以上、５パス以下の範囲内として、仕上げ圧延開始直前の板厚ｔ１と仕上げ圧延終了後の板厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を５〜２５の範囲内とし、さらに仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％の範囲内、最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上として、再結晶率が８５％以上でかつ板厚表層部における結晶粒のキューブ方位の方位密度がランダム方位の５倍以上である熱間圧延上り板が得られるように熱間圧延を終了させ、その後、４０〜９５％の圧延率で最終冷間圧延を行なうことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに請求項３の発明は、請求項１、請求項２のいずれかに記載の缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法において、前記最終冷間圧延の後、さらに１００〜２４０℃の範囲内の温度で１０時間以内の最終焼鈍を施すことを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
先ずこの発明の方法で使用するアルミニウム合金の成分限定理由について説明する。
【００１３】
Ｍｇ：
Ｍｇの添加は、それ自体の固溶による強度向上に効果があり、また転位との相互作用が大きいため、加工硬化による強度向上が期待でき、したがって缶蓋材として必要な強度を得るためにＭｇは不可欠な元素である。但し、Ｍｇ量が０．８％未満では缶蓋材として充分な強度を得ることができず、一方３．０％を越えれば生産コストが高くなる。そこでＭｇ量は０．８〜３．０％の範囲内とした。
【００１４】
Ｍｎ：
Ｍｎの添加は、スコア部分の引き裂き性を向上させて開缶性を向上させるＡｌ−Ｍｎ−（Ｓｉ）、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−（Ｓｉ）系晶出物の生成および強度向上に大きな効果をもたらす。Ｍｎ量が０．０１％未満では、これらの効果が小さく、一方１．２％を越えれば、引裂き性は向上するものの、巨大晶出物が生成されるとともに晶出物の数も多くなり、最終板の深絞り加工時において０°／９０°耳を生成させて低耳率化に寄与する熱間圧延上り板のキューブ方位粒の密度を充分に高めることが困難となり、またリベット成形性の低下を招いたりする。そこでＭｎ量は０．０１〜１．２％の範囲内とした。
【００１５】
Ｆｅ：
Ｆｅの添加は、スコア部分の引き裂き性を向上させて開缶性を向上させるＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−（Ｓｉ）系晶出物の生成に効果を及ぼす。またＦｅは、缶蓋材として必要な成形性を向上させる結晶粒微細化に大きな効果を示し、Ｆｅの添加量が多いほど結晶粒は微細化される。但し、Ｆｅ量が０．１０％未満ではその効果が現れず、一方０．５０％を越えれば、引裂き性は向上するものの、巨大晶出物が生成されるとともに晶出物の数も多くなり、最終板の深絞り加工時において０°／９０°耳を生成させて低耳率化に寄与する熱間圧延上り板のキューブ方位粒の密度を充分に高めることが困難となり、またリベット成形性の低下を招いたりする。そこでＦｅ量は０．１０〜０．５０％の範囲内とした。
【００１６】
Ｓｉ：
Ｓｉによって形成されるＭｇ₂ Ｓｉ晶出物も、スコア部分の引き裂き性を向上させて開缶性を向上させる効果がある。但しＳｉ量が０．０５％未満ではその効果が現れず、一方０．４０％を越えれば、引裂き性は向上するものの、巨大晶出物が生成されるとともに晶出物の数も多くなり、最終板の深絞り加工時において０°／９０°耳を生成させて低耳率化に寄与する熱間圧延上り板のキューブ方位粒の密度を充分に高めることが困難となり、またリベット成形性の低下を招いたりする。そこでＳｉ量は０．０５〜０．４０％の範囲内とした。
【００１７】
｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）≦２０：
Ｆｅ量、Ｍｎ量およびＳｉ量がこの条件を満たすことによって、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ晶出物の生成を促進し、晶出物サイズを小径化することができる。晶出物サイズが小さくなれば、晶出物の周辺から成長するランダム方位粒の密度が低下し、そのため０°／９０°耳の生成に寄与するキューブ方位粒を優先的に成長させ、その結果として製品板の耳率を低く抑えることが可能となる。そこでこの発明では、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｓｉのそれぞれの添加量を前述のように規定するばかりでなく、｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）の値を２０以下と規定した。
【００１８】
さらにこの発明で用いる合金には、強度のより一層の向上のためにＣｕおよびＣｒの一方または双方を添加しても良い。これらの限定理由を次に示す。
【００１９】
Ｃｕ：
Ｃｕの添加は強度向上に有効であり、そこで缶蓋材のより一層の強度向上を図る場合にはＣｕを添加しても良い。但し、Ｃｕ量が０．０１％未満では上述の効果が得られず、一方０．５０％を越えて過剰に添加すれば、缶蓋材として重要な特性である耐食性の低下を招くおそれがあり、また加工硬化特性が大きくなるため、成形性の低下を招くことがある。したがってＣｕを積極的に添加する場合のＣｕ添加量は、０．０１〜０．５０％の範囲内とした。なおＣｕを積極添加しない場合でも、不可避的不純物として０．０１％未満のＣｕが許容されることはもちろんである。
【００２０】
Ｃｒ：
Ｃｒの添加も強度向上に有効であり、より一層の強度向上を図る場合にはＣｒを添加しても良い。但しＣｒ量が０．０５％未満ではその効果が現れず、一方０．５０％を越えれば巨大晶出物が生成されるとともに晶出物の生成数が多くなり過ぎ、成形性の低下を招く。そこでＣｒを積極添加する場合のＣｒ添加量は０．０５〜０．５０％の範囲内とした。なおＣｒを積極添加しない場合でも、不可避的不純物としての０．０５％未満のＣｒが許容されることはもちろんである。
【００２１】
以上の各元素のほかはＡｌおよび不可避的不純物とすれば良いが、通常のアルミニウム合金では鋳塊組織の微細化のために微量のＴｉを添加することがあり、この発明の方法で用いる合金についても、微量のＴｉを添加することは許容される。但し、Ｔｉの添加量が多ければ鋳塊組織が羽毛状晶になりにくく、粒状晶が生成されやすくなる。そして粒状晶の場合には、羽毛状晶の場合よりも粒界に晶出する晶出物を粗大にさせてしまうおそれがあり、またＴｉ量が多くなれば巨大晶出物を生成するとともに、晶出物の生成数を増加させてしまい、引裂き性は向上するものの、製品板の深絞り加工時において０°／９０°耳を生成させて低耳率化に寄与する熱間圧延上り板のキューブ方位粒の密度を充分に高めることが困難となり、またリベット成形性の低下を招いたりする。そこでＴｉ量は０．０３％以下とすることが望ましい。
【００２２】
次にこの発明の方法における製造プロセスについて説明する。
【００２３】
先ず、前述の成分組成のアルミニウム合金を常法に従って溶製し、ＤＣ鋳造法などの常法に従って鋳造する。鋳塊に対しては、均質化処理を行なってから熱間圧延のための加熱を行なうか、または均質化処理を兼ねて熱間圧延のための加熱を行なう。これらの加熱の条件は特に限定されるものではなく、常法に従えば良いが、熱間圧延直前の加熱は、熱間圧延開始温度以上でかつ溶融が生じない温度で行なうことはもちろんである。
【００２４】
熱間圧延は粗圧延および仕上げ圧延によって行なうが、この発明の方法の場合、熱間圧延上り板の再結晶集合組織を適正化して、製品板の低耳率を安定して確保するとともに、強度の異方性を少なくするために重要な工程であり、そのために特に熱間仕上げ圧延の条件を厳密に規制する必要がある。
【００２５】
すなわち、熱間仕上げ圧延の条件を適切に規制すれば、熱間仕上げ圧延およびその後の冷却過程で再結晶が進行し、かつ再結晶粒や亜結晶粒としてキューブ方位（立方体方位）の結晶粒が生成され、そのキューブ方位粒は製品板において０°／９０°耳の生成に寄与し、結果的に４５°耳の生成を制御して低耳率化に寄与するとともに、強度の異方性の低減に寄与する。そして熱間仕上げ圧延上り板の再結晶率が体積率で８５％以上で、かつ板厚方向の表層部についてキューブ方位密度がランダム方位の５倍以上であることが、最終板における低耳率を安定して達成しかつ強度の異方性を得るために必要である。なおキューブ方位密度がランダム方位の５倍以上とは、板厚表層部についてＸ線回折を行なって集合組織を測定し、３次元方位分布関数を計算して、キューブ方位の方位密度が、ランダム方位の方位密度の５倍以上であること、すなわち方位の配向がない粉末サンプルをランダム方位とし、そのＸ線回折強度に対するキューブ方位のＸ線回折強度の比が５倍以上であることを意味する。
【００２６】
熱間仕上げ圧延上り板における再結晶率が８５％未満では、４５°耳に寄与する圧延集合組織がかなり残存するため、０°／９０°耳の生成に寄与するキューブ方位の方位密度を充分に高めることが困難となる。ここで、熱間仕上げ圧延上り板における板厚表層部のキューブ方位密度がランダム方位の５倍未満では、その後の冷間圧延において形成される圧延集合組織とのバランスが崩れ、製品板の耳率が高くなって、缶胴との巻締め不良などが生じるおそれがあるとともに、強度の異方性が大きくなって、安定した開缶性や落下強度を確保することが困難となる。なおここで板厚表層部とは、板表面から深さ２００μｍの位置までの領域を意味する。また、上述のように熱間仕上げ圧延板の再結晶率およびキューブ方位密度を達成するためには、熱間仕上げ圧延の条件として、次の（Ａ）〜（Ｃ）の条件が必要である。
【００２７】
（Ａ）熱間仕上げ圧延を３〜５パスで行なう。
熱間仕上げ圧延のパス数が３パス未満の場合、所要の熱間圧延上り板厚を得るために必要な１パスあたりの圧下率が大きくなり過ぎ、そのため熱間仕上げ圧延においてロールによる剪断変形を多く受けて、熱間圧延上り後の板厚表層部におけるキューブ方位粒の方位密度がランダム方位の５倍を下廻るおそれがある。一方、パス数が５パスを越えれば、設備コストが増大するとともに生産性の低下を招く。そこで熱間仕上げ圧延のパス数は３〜５パスとした。
【００２８】
（Ｂ）熱間仕上げ圧延開始直前の板厚ｔ１と熱間仕上げ圧延終了後の板厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を５〜２５の範囲内とする。
ｔ１／ｔ２の比が５未満では、熱間仕上げ圧延中において充分な歪みを蓄積することができず、キューブ方位粒の成長を助長することができない。一方、ｔ１／ｔ２の比が２５を越える場合、熱間仕上げ圧延中におけるロールによる剪断変形の効果が大きくなり過ぎ、熱間圧延上り後、板厚表層部におけるキューブ方位粒の方位密度がランダム方位の５倍を下廻るおそれがある。そこで５≦ｔ１／ｔ２≦２５と規定した。
【００２９】
（Ｃ）熱間仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％の範囲内、最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上とする。
熱間仕上げ圧延における最終パスの圧下率が２０％未満では、充分な歪みを蓄積することが困難なため、０°／９０°耳に寄与するキューブ方位粒の成長を助長することが困難となる。一方、熱間仕上げ圧延における最終パスの圧下率が７０％を越える場合、板の表面品質が低下してしまったり、板厚表層部におけるキューブ方位粒の方位密度がランダム方位の５倍を下廻ってしまうおそれがある。また熱間仕上げ圧延の最終パスにおける圧延速度が２００ｍ／分未満であれば、熱間仕上げ圧延による蓄積歪みが小さくなり、かつ熱間仕上げ圧延中の温度低下が著しくなるため、熱間仕上げ圧延上り板のキューブ方位粒の体積率を高めることが困難となる。そこで熱間仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％とし、同じく最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上と規定した。なお熱間仕上げ圧延最終パスの圧延速度の上限は特に限定しないが、５００ｍ／分以下とするのが通常である。
【００３０】
なお熱間粗圧延については特に限定されるものではなく、常法に従って行なえば良いが、一般には熱間粗圧延開始温度を４００〜５８０℃程度とし、粗圧延終了温度は３３０〜４８０℃程度とし、さらに粗圧延開始時の板厚ｔ３と粗圧延終了板厚（＝仕上げ圧延開始直前の板厚）ｔ２との比ｔ３／ｔ２は１０〜４５程度とすることが好ましい。
【００３１】
また熱間仕上げ圧延における前記（Ａ）〜（Ｃ）以外の条件についても特に限定しないが、仕上げ圧延開始温度については３００〜４６０℃程度、上り温度は２７０〜３４０℃程度とすることが好ましい。
【００３２】
以上のような熱間圧延によって得られた再結晶率が８５％以上でかつ板厚表層部のキューブ方位の方位密度がランダム方位の５倍以上となっている熱延板に対しては、さらに最終冷間圧延を行なって所要の板厚、強度に仕上げる。
【００３３】
最終冷間圧延は、４０〜９５％の圧延率で行なう必要がある。最終冷間圧延の圧延率が４０％未満では、缶蓋材として必要な強度が得られず、一方９５％を越えれば、冷間圧延によって導入される転位密度が多くなり過ぎて、強度の異方性が増大したり、冷間圧延中の板のエッジ割れが生じやすくなるとともに、リベット成形の際の材料の割れが生じやすくなって、缶として内容物を長期間良好に保存することが困難となるおそれがある。さらに、９５％を越えて最終冷間圧延率を極度に高めた場合、圧延集合組織の発達が顕著となって、製品板における４５°耳が高くなって、低耳率を確保することが困難となってしまう。そこで最終冷間圧延の圧延率は４０〜９５％の範囲内とした。なお成形性を確保するためには、冷間圧延中の板の発熱により最終冷間圧延上り時の板の到達温度が１００℃以上となるように圧延することが望ましく、特に後述するような最終冷間圧延後の最終焼鈍（仕上げ焼鈍）を行なわない場合には、最終冷間圧延上り時の板到達温度を１００℃以上にすることが成形性の向上に有効である。
【００３４】
上述のように最終冷間圧延によって所要の板厚、強度とした後には、これをそのまま缶蓋材とすることができるが、場合によっては請求項３で規定しているように、最終冷間圧延後に１００〜２４０℃の範囲内の温度で１０時間以下の最終焼鈍（仕上げ焼鈍）を施しても良い。このような最終焼鈍は、最終冷間圧延によって導入された転位を消滅させる効果を示す。したがって最終焼鈍を施すことにより、最終冷間圧延で生じた最大耐力差を低減し、またリベット成形性をさらに向上させることができる。ここで、最終焼鈍温度が１００℃未満の温度では上述の効果が得られず、一方、２４０℃を越えれば回復の進行が大き過ぎ、強度不足を招く。また最終焼鈍の加熱時間が１０時間を越えれば、生産性の低下を招く。そこで最終冷間圧延後に最終焼鈍を行なう場合の焼鈍条件は、１００〜２４０℃の温度で１０時間以下と規定した。なお最終焼鈍の加熱時間の下限は特に規定しないが、一般には１時間程度以上で上記の効果を得ることができる。
【００３５】
【実施例】
表１の合金Ｎｏ．１〜Ｎｏ．９に示す種々の化学成分のＡｌ合金鋳塊を、表２の製造符号Ａ，Ｂ，Ｄ〜Ｒに示す種々のプロセス条件で処理し、最終板厚０．２５ｍｍに仕上げた。一般に缶蓋材は焼付け塗装後に成形加工されるため、表２に示す各条件で製造した各板を塗装して、２５０℃×２４ｓｅｃで焼付け処理を施した後に、耳率、機械的性質特に強度異方性、リベット成形性および引裂き性を調査した。その結果を表３に示す。なお耳率は６％を越えた場合に不合格として×印を付し、強度異方性については、圧延方向に対して０°、４５°、９０°の各方向の耐力を調べてその最大差（最大耐力差）を求め、その値が２５ＭＰａを越えた場合に不合格として×印を付した。なおまた、コーヒー缶などとして用いられる負圧缶用の蓋材には、ビールや炭酸飲料などに用いられる陽圧缶と比較すれば強度に関する厳しい要求はされないのが通常であるが、圧延方向に対して０°、４５°、９０°方向のいずれの耐力も２１０Ｎ／ｍｍ² を下廻った場合は不合格として×印を付した。さらにリベット成形性の評価については、リベット成形を行なった缶蓋を２００個作製し、目視により割れの有無を調査して、１個でも割れが認められたものは不合格として×印を付した。また引裂き性については、塗装焼付け処理を施した板を用いて圧延方向に沿って引裂き、その時の引裂き荷重を従来材と比較して評価し、従来材より劣る場合を不合格として×印を付した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
【表２】

【００３８】
【表３】

【００３９】
表１〜表３において、製造符号Ａ，Ｂ，Ｇ，Ｊ〜Ｍは、いずれもこの発明で規定する成分組成範囲内の合金（発明合金）を用い、かつ製造プロセスとしてこの発明で規定する条件範囲内のプロセス（発明プロセス）を適用したものであるが、これらの本発明例では、いずれも耳率が低くかつ強度異方性も少なく、さらにリベット成形性および引裂き性も良好であって、総合的に缶蓋材として優れていることが判明した。
【００４０】
一方製造符号Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉはいずれも発明合金を用いたが、製造プロセス条件がこの発明で規定するプロセス（発明プロセス）の条件を外れたものであり、これらの場合は、少なくとも１以上の特性が劣っていた。具体的には、製造符号Ｄは熱間仕上げ圧延のパス数が少なく、熱間仕上げ圧延開始時と終了後の板厚の比が２５を越え、板厚表層部のキューブ方位密度が低くなった例であるが、この場合も耳率が高くなってしまった。また製造符号Ｅは最終冷間圧延率が高過ぎた例であるが、この場合は耳率が高いばかりでなく、最大耐力差が大きくて強度異方性に劣り、またリベット成形性にも劣っていた。さらに製造符号Ｆは最終冷間圧延まではこの発明のプロセス条件に従ったが、最終冷間圧延後の最終焼鈍の温度が高過ぎた例であり、この場合は各方向の強度が低く、缶蓋材として強度不足となった。また製造符号Ｈは熱間仕上げ圧延最終パスの圧下率が低く、熱間仕上げ圧延後の再結晶率が低くかつ板厚表層部のキューブ方位密度も低かった例であるが、この場合は、耳率が高くなってしまった。そしてまた製造符号Ｉは熱間仕上げ圧延最終パスの圧延速度が低過ぎ、熱間仕上げ圧延後の再結晶率が低く、かつ板厚表層部のキューブ方位密度が低過ぎた例であるが、この場合は耳率が高くなってしまった。
【００４１】
また製造符号Ｎ〜Ｒは、いずれも製造プロセスはこの発明で規定する条件を満たしたが、合金としてこの発明で規定する成分組成範囲を外れるもの（比較合金）を用いた例であり、この場合もいずれかの特性が劣っていた。具体的には、製造符号ＮはＭｎ量が過剰な合金Ｎｏ．５を用いた例であるが、この場合は熱間仕上げ圧延後の板厚表層部のキューブ方位密度が低く、製品板の耳率が高くなるとともにリベット成形性も劣ってしまった。また製造符号ＯはＭｇ量が過剰で（Ｆｅ＋Ｍｎ）／Ｓｉ比も２０を上廻った合金Ｎｏ．６を用いた例であるが、この場合も熱間仕上げ圧延後の板厚表層部のキューブ方位密度が低く、製品板の耳率が高くなってしまった。また製造符号ＰはＦｅ量が過剰である合金Ｎｏ．７を用いた例であるが、この場合も熱間仕上げ圧延後の板厚表層部のキューブ方位密度が低く、製品板の耳率が高くなるとともにリベット成形性に劣ってしまった。さらに製造符号ＱはＴｉ量が過剰な合金Ｎｏ．８を用いた例であるが、この場合も熱間仕上げ圧延後の板厚表層部のキューブ方位密度が低く、耳率が高くなるとともにリベット成形性も劣ってしまった。そしてまた製造符号ＲはＳｉ量が過剰な合金Ｎｏ．９を用いた例であるが、この場合は引裂き性に劣っていた。
【００４２】
【発明の効果】
この発明の缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法によれば、耳率が低くかつ強度の異方性も少なく、しかもリベット成形性および引き裂き性も優れた缶蓋材を確実かつ安定して得ることができ、そのためこの発明の方法により得られた板を缶蓋に使用すれば、缶胴材との巻き締め加工の際において巻き締め不良が生じるおそれが少なく、また強度の異方性が少ないため缶を落下させた衝撃によりスコア部分から割れるおそれも少なく、さらにはリベット成形時において割れが発生するおそれも少なく、しかも開缶性も良好となるなど、優れた効果を発揮することができ、特にコーヒー、紅茶などの負圧缶用のステイオンタブ方式の缶の缶蓋に最適となる。

Claims

Ｍｇ０．８〜３．０％（ｍａｓｓ％、以下同じ）、Ｍｎ０．０１〜１．２％、Ｆｅ０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を含有し、かつ｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）の値が２０以下であり、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金を素材とし、その鋳塊に対して粗圧延および仕上げ圧延からなる熱間圧延を行なうにあたり、粗圧延終了後の仕上げ圧延のパス数を３パス以上、５パス以下の範囲内として、仕上げ圧延開始直前の板厚ｔ１と仕上げ圧延終了後の板厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を５〜２５の範囲内とし、さらに仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％の範囲内、最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上として、再結晶率が８５％以上でかつ板厚表層部における結晶粒のキューブ方位の方位密度がランダム方位の５倍以上である熱間圧延上り板が得られるように熱間圧延を終了させ、その後、４０〜９５％の圧延率で最終冷間圧延を行なうことを特徴とする、缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法。
Ｍｇ０．８〜３．０％、Ｍｎ０．０１〜１．２％、Ｆｅ０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を含有し、かつ｛Ｆｅ量（％）＋Ｍｎ量（％）｝／Ｓｉ量（％）の値が２０以下であり、さらにＣｕ０．０１〜０．５０％、Ｃｒ０．０５〜０．５０％のうちから選ばれた１種または２種を含有し、しかもＴｉ量が０．０３％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金を素材とし、その鋳塊に対して粗圧延および仕上げ圧延からなる熱間圧延を行なうにあたり、粗圧延終了後の仕上げ圧延のパス数を３パス以上、５パス以下の範囲内として、仕上げ圧延開始直前の板厚ｔ１と仕上げ圧延終了後の板厚ｔ２との比ｔ１／ｔ２を５〜２５の範囲内とし、さらに仕上げ圧延における最終パスの圧下率を２０〜７０％の範囲内、最終パスの圧延速度を２００ｍ／分以上として、再結晶率が８５％以上でかつ板厚表層部における結晶粒のキューブ方位の方位密度がランダム方位の５倍以上である熱間圧延上り板が得られるように熱間圧延を終了させ、その後、４０〜９５％の圧延率で最終冷間圧延を行なうことを特徴とする、缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法。
請求項１、請求項２のいずれかに記載の缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法において、
前記最終冷間圧延の後、さらに１００〜２４０℃の範囲内の温度で１０時間以内の最終焼鈍を施すことを特徴とする、缶蓋用アルミニウム合金硬質板の製造方法。