JP7420994B1 - 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7420994B1 JP7420994B1 JP2023067151A JP2023067151A JP7420994B1 JP 7420994 B1 JP7420994 B1 JP 7420994B1 JP 2023067151 A JP2023067151 A JP 2023067151A JP 2023067151 A JP2023067151 A JP 2023067151A JP 7420994 B1 JP7420994 B1 JP 7420994B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- aluminum alloy
- content
- less
- rolling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 25
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 22
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 26
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 23
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 239000011856 silicon-based particle Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910018643 Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 238000010587 phase diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 235000014171 carbonated beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007591 painting process Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
<組成>
本開示の缶蓋用アルミニウム合金板(以下、単に「合金板」ともいう。)は、アルミニウム(Al)、ケイ素(Si)、鉄(Fe)、銅(Cu)、マンガン(Mn)及びマグネシウム(Mg)を含む。
アルミニウム合金板で形成される蓋の耐圧値は、アルミニウム合金板の材料強度である0.2%耐力σ0.2、引張強度σB、及び0.2%耐力と引張強度との平均値σfmと、板厚tとから算出される下記式(1)の値Vと正の相関が強いことが経験的に知られている(住友軽金属技報 第54巻 第1号 2013 p185-195参照)。
V=t2.27×σfm/(σ0.2/σB) ・・・(1)
S=σfm/(σ0.2/σB) ・・・(2)
蓋の成形性、及びスコア部の開口に要する力(つまり開口力)には、アルミニウム合金板の靭性が影響することが知られている。
アルミニウム合金板の靭性の評価指標の一つとして、繰り返し曲げ試験がある。板厚が同じであれば繰り返し曲げ回数が多いほど、アルミニウム合金板は靭性に優れる。アルミニウム合金板では特に圧延方向に沿った割れが課題となるため、圧延方向と曲げ稜線方向とが並行である場合の繰り返し曲げ回数が重要となる。本開示のアルミニウム合金板は良好な繰り返し曲げ回数を達成し得る。
N=N0+Θ/90 ・・・(3)
Ns=N×t/0.235 ・・・(4)
靭性は強度と第二相粒子の分布とが影響する。つまり、強度が大きいほど、また、第二相粒子の密度が高いほど、靭性が低下する。特にMg及びSiの含有量が高くなると、Mg2Si粒子が形成されやすくなる。その結果、Mg2Si粒子が亀裂の起点及び伝播経路となり靭性の低下に影響する。
本開示のアルミニウム合金板は、本開示のアルミニウム合金板の製造方法によって得られる。本開示のアルミニウム合金板の製造方法は、図2に示すように、鋳造工程S110と、均質化処理工程S120と、圧延工程S130と、塗装工程S140とを備える。
本工程では、本開示のアルミニウム合金板の組成を有するアルミニウム合金に対し、常法にしたがって半連続鋳造法(つまりDC鋳造)を行い、鋳塊を製造する。このとき、Al-Ti-B系の微細化材を母材に投入しても良い。これにより、鋳塊の結晶粒や第二相粒子の粗大化が抑制される。
本工程では、鋳塊の表面を面削した後に、鋳塊を均熱炉に投入して均質化処理を行う。均質化処理における温度は、Mg2Siの固溶温度以上、かつ、アルミニウムマトリクスの固相線温度以下が好ましい。
本工程では、均質化処理された鋳塊を圧延する。本工程は、熱間圧延工程S131と、冷間圧延工程S132とを含む。
R=(t0-t1)/t0×100 ・・・(5)
本工程では、鋳塊の冷間圧延によって得られた板材に対し、塗装を焼き付ける。具体的には、まず、製品板厚まで冷間圧延したコイルに対し、塗装ラインなどでプレコートを実施する。冷間圧延されたコイルは、表面に対する脱脂、洗浄、及び化成処理が施され、さらに塗料が塗布された後、塗装焼付処理される。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1a)缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、製造されるアルミニウム合金板において高強度及び高靭性を両立できる。すなわち、缶胴用の3104アルミニウム合金のスクラップを原料に一定量配合できるため、新地金使用率及びCO2排出量を削減できる。さらに、高耐圧が求められる陽圧缶蓋用途に使用し得る缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価とについて説明する。
実施例及び比較例として、表1及び表2に示すS1-S12のアルミニウム合金板を製造した。具体的な製造手順を以下に説明する。
(引張特性)
S1-S12のアルミニウム合金板からJIS-Z-2241:2011に規定される5号試験片を3つずつ作成した。3つの試験片の長手方向は、それぞれ、圧延方向に対して0°、45°及び90°の角度をなす方向に延びる。
S1-S12のアルミニウム合金板において、実施形態において説明した測定方法により、面積が0.3μm2以上のMg2Si粒子の断面における総面積の割合(面積率)を算出した。測定結果を表2に示す。
S1-S12のアルミニウム合金板の組成に関し、3104アルミニウム合金のスクラップの可能配合率が50質量%以上となるか否か判断した。なお、3104アルミニウム合金のスクラップの可能配合率は、表4に基づいて判断される。
図3に、S1-S12のアルミニウム合金板それぞれのSminと規格化繰り返し曲げ回数との関係を示す。図3のグラフでは、Smin及び規格化繰り返し曲げ回数の双方が大きいほど(つまり、グラフ右上にプロットがあるほど)、良好な特性を有する。
Claims (3)
- ケイ素(Si)の含有量が0.20質量%以上0.47質量%以下であり、
鉄(Fe)の含有量が0.30質量%以上0.55質量%以下であり、
銅(Cu)の含有量が0.17質量%以上0.25質量%以下であり、
マンガン(Mn)の含有量が0.70質量%以上0.98質量%以下であり、
マグネシウム(Mg)の含有量が2.6質量%以上3.7質量%以下であり、
残部がアルミニウム(Al)及び不可避的不純物からなる鋳塊を鋳造する工程と、
前記鋳塊を均質化処理する工程と、
均質化処理された前記鋳塊を圧延する工程と、
前記鋳塊の冷間圧延によって得られた板材に対し、270℃以下で塗装を焼き付ける工程と、
を備え、
前記圧延する工程では、前記鋳塊を熱間圧延した後、熱処理を行うことなく冷間圧延を完了させ、
前記均質化処理する工程では、前記鋳塊をMg 2 Siの固溶温度以上、かつ、アルミニウムマトリクスの固相線温度以下で均質化処理を行う、缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法。 - 請求項1に記載の缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法であって、
前記鋳造する工程では、
ケイ素(Si)の含有量が0.20質量%以上0.30質量%以下であり、
鉄(Fe)の含有量が0.30質量%以上0.55質量%以下であり、
銅(Cu)の含有量が0.17質量%以上0.25質量%以下であり、
マンガン(Mn)の含有量が0.70質量%以上0.98質量%以下であり、
マグネシウム(Mg)の含有量が2.6質量%以上3.7質量%以下であり、
残部がアルミニウム(Al)及び不可避的不純物からなる前記鋳塊を鋳造する、缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法。 - 請求項1に記載の缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法であって、
前記圧延する工程では、90%以下の圧下率で冷間圧延を行う、缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023067151A JP7420994B1 (ja) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023067151A JP7420994B1 (ja) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP7420994B1 true JP7420994B1 (ja) | 2024-01-23 |
Family
ID=89615938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023067151A Active JP7420994B1 (ja) | 2023-04-17 | 2023-04-17 | 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7420994B1 (ja) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002180173A (ja) | 2000-12-11 | 2002-06-26 | Mitsubishi Alum Co Ltd | エンド部用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
JP2007131920A (ja) | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Furukawa Sky Kk | 耳率が小さく且つ板幅方向の耳率が安定した缶蓋用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2013023757A (ja) | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 負圧缶蓋用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
CN105568085A (zh) | 2015-12-21 | 2016-05-11 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种3104铝合金易拉罐罐盖材料及其生产方法 |
JP2020514556A (ja) | 2017-03-23 | 2020-05-21 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | リサイクルされたアルミニウムスクラップの鋳造 |
WO2022233577A1 (en) | 2021-05-04 | 2022-11-10 | Constellium Neuf-Brisach | 5xxx aluminium sheets for can making |
WO2023095859A1 (ja) | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 東洋製罐株式会社 | 飲食品用缶蓋 |
-
2023
- 2023-04-17 JP JP2023067151A patent/JP7420994B1/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002180173A (ja) | 2000-12-11 | 2002-06-26 | Mitsubishi Alum Co Ltd | エンド部用樹脂被覆アルミニウム合金板 |
JP2007131920A (ja) | 2005-11-11 | 2007-05-31 | Furukawa Sky Kk | 耳率が小さく且つ板幅方向の耳率が安定した缶蓋用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2013023757A (ja) | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 負圧缶蓋用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
CN105568085A (zh) | 2015-12-21 | 2016-05-11 | 山东南山铝业股份有限公司 | 一种3104铝合金易拉罐罐盖材料及其生产方法 |
JP2020514556A (ja) | 2017-03-23 | 2020-05-21 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | リサイクルされたアルミニウムスクラップの鋳造 |
WO2022233577A1 (en) | 2021-05-04 | 2022-11-10 | Constellium Neuf-Brisach | 5xxx aluminium sheets for can making |
WO2023095859A1 (ja) | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 東洋製罐株式会社 | 飲食品用缶蓋 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6005544B2 (ja) | 焼付け塗装硬化性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP5852534B2 (ja) | 焼付け塗装硬化性に優れたアルミニウム合金板 | |
WO2015155911A1 (ja) | 曲げ加工性と形状凍結性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JPH08232052A (ja) | 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法 | |
US20170233853A1 (en) | Aluminum alloy sheet for forming | |
JPH01301831A (ja) | スティオンタブ用Al合金板及びその製造方法 | |
JP2007023340A (ja) | 陽圧缶蓋用アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
JP7420994B1 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP4257135B2 (ja) | 缶胴用アルミニウム合金硬質板 | |
JP2006037148A (ja) | 缶胴用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 | |
JP2004010982A (ja) | 曲げ加工性とプレス成形性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP2004027253A (ja) | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP3210419B2 (ja) | フランジ成形性に優れたdi缶用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP7420995B1 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板 | |
WO2023171576A9 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板 | |
JPH09268341A (ja) | スコア部の耐応力腐食割れ性に優れた缶蓋材用Al合金焼付塗装板とその製造方法 | |
JP7473707B1 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板 | |
JP7420996B1 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板 | |
JPH07166285A (ja) | 焼付硬化型Al合金板及びその製造方法 | |
JP7420997B1 (ja) | タブ用アルミニウム合金板 | |
JP7420998B1 (ja) | タブ用アルミニウム合金板 | |
JP2002356730A (ja) | 成形性および塗装焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JPH01127642A (ja) | 絞り成形用熱処理型高強度アルミニウム合金板及びその製造法 | |
JP7473708B1 (ja) | 缶蓋用アルミニウム合金板 | |
WO2019021899A1 (ja) | アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230622 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230905 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240111 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7420994 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |