JP7473708B1 - Aluminum alloy plate for can lids - Google Patents

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Abstract

【課題】缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、高強度及び高靭性を両立できる缶蓋用アルミニウム合金板を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、ケイ素(Si)が0.20質量%以上0.47質量%以下、鉄(Fe)が0.30質量%以上0.70質量%以下、銅(Cu)が0.11質量%以上0.40質量%以下、マンガン(Mn)が0.70質量%以上1.20質量%以下、マグネシウム(Mg)が1.1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り、固相線温度がMgSiの固溶温度よりも高い缶蓋用アルミニウム合金板である。
【選択図】なし
The present invention provides an aluminum alloy sheet for can ends that is capable of achieving both high strength and high toughness while incorporating scrap raw materials derived from can stock.
[Solution] One aspect of the present disclosure is an aluminum alloy sheet for can ends, which has a silicon (Si) content of 0.20% by mass or more and 0.47% by mass or less, iron (Fe) content of 0.30% by mass or more and 0.70% by mass or less, copper (Cu) content of 0.11% by mass or more and 0.40% by mass or less, manganese (Mn) content of 0.70% by mass or more and 1.20% by mass or less, magnesium (Mg) content of 1.1% by mass or more and 3.7% by mass or less, with the remainder being aluminum (Al) and unavoidable impurities, and has a solidus temperature higher than the solid solution temperature of Mg 2 Si.
[Selection diagram] None

Description

本開示は、缶蓋用アルミニウム合金板に関する。 This disclosure relates to aluminum alloy sheets for can ends.

近年、環境意識の高まりから製造工程においてCO排出量の少ないアルミニウム合金板が求められている。アルミニウムの製造工程においてCOの排出に間接的に大きく寄与するのは鋳造工程におけるアルミニウム新地金の配合である。 In recent years, with the rise in environmental awareness, there is a demand for aluminum alloy sheets with low CO2 emissions during the manufacturing process. In the aluminum manufacturing process, the composition of new aluminum ingots in the casting process indirectly contributes greatly to CO2 emissions.

アルミニウム新地金の製造は、その精錬工程において大きな電力を使用し、大量のCO排出に繋がる。そのため、アルミニウム新地金の配合量を減らし、水平リサイクル率を上げることがアルミニウム合金板の製造にとってCO排出量削減に繋がる。 The production of primary aluminum ingots consumes a large amount of electricity during the refining process, which leads to a large amount of CO2 emissions. Therefore, reducing the amount of primary aluminum ingots mixed and increasing the horizontal recycling rate will lead to a reduction in CO2 emissions in the production of aluminum alloy sheets.

一般的にアルミニウムスクラップを再溶解して鋳造した場合のCO排出量は、アルミニウム新地金を製造する場合に対して約30分の1まで抑えられると言われている。特に世界中で使用される飲料缶用アルミニウム合金板の生産量は非常に多く、その水平リサイクル率をさらに向上させることは環境負荷低減に大きな意味を持つ。 It is generally said that CO2 emissions when aluminum scrap is remelted and cast can be reduced to about one-thirtieth of that when new aluminum ingots are produced. In particular, the production volume of aluminum alloy plates for beverage cans used around the world is extremely large, and further improving the horizontal recycling rate of these cans is of great significance in reducing the environmental impact.

その中でも、5182アルミニウム合金(AA5182合金)で形成される缶蓋は、3104アルミニウム合金(AA3104合金)で形成される缶胴に比べて、Si、Fe、Cu、Mn等の成分規格上限が低く、3104アルミニウム合金を混合した缶材由来のスクラップを配合しにくい。 Among these, can ends made of 5182 aluminum alloy (AA5182 alloy) have lower upper limits for the compositional standards of Si, Fe, Cu, Mn, etc. than can bodies made of 3104 aluminum alloy (AA3104 alloy), making it difficult to mix with scrap derived from can materials that contain 3104 aluminum alloy.

例えば、市中から発生する缶スクラップ(UBC:Used Beverage Can)をそのまま配合すると、缶胴と缶蓋との重量比から3104アルミニウム合金の成分をより多く含むため、5182アルミニウム合金の成分上限を超えやすくなり、新地金で成分を希釈する必要が出てくる。 For example, if can scrap (UBC: Used Beverage Can) generated in the city is mixed as is, it will contain more 3104 aluminum alloy components due to the weight ratio between the can body and the can lid, which will easily exceed the upper limit of the 5182 aluminum alloy components, making it necessary to dilute the components with new metal.

そのため、缶蓋用アルミニウム合金板は、缶胴用アルミニウム合金板に比べて新地金を多く使用して5182アルミニウム合金の成分に調整しており、リサイクル率が低い。したがって、缶蓋を3104アルミニウム合金が配合しやすい成分の合金に変更することにより、缶蓋の新地金使用率を大きく低減させることができる。 For this reason, aluminum alloy sheets for can ends use more virgin metal than aluminum alloy sheets for can bodies, and are adjusted to have the same composition as 5182 aluminum alloy, resulting in a low recycling rate. Therefore, by changing can ends to an alloy whose composition is easily blended with 3104 aluminum alloy, the rate of virgin metal usage for can ends can be significantly reduced.

特許文献1-5ではリサイクル性に優れる3104アルミニウム合金の成分に比較的近づけた缶蓋用アルミニウム合金板が開示されている。 Patent documents 1-5 disclose aluminum alloy sheets for can ends that are relatively close to the composition of 3104 aluminum alloy, which has excellent recyclability.

特開2001-73106号公報JP 2001-73106 A 特開平9-070925号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-070925 特開平11-269594号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-269594 特開2000-160273号公報JP 2000-160273 A 特開2016-160511号公報JP 2016-160511 A

缶蓋用の合金を3104アルミニウム合金に近い成分にする場合の課題として、缶蓋の耐圧及び材料の靭性の低下が挙げられる。缶蓋の耐圧とは、缶内部の圧力に対して缶蓋が反転するときの内圧値であり、外部環境の変化で缶の内圧が不慮に増加したときの抵抗値となる。 One of the issues with making the alloy for can lids closer in composition to 3104 aluminum alloy is the reduction in the pressure resistance of the can lids and the toughness of the material. The pressure resistance of a can lid is the internal pressure value when the can lid is inverted against the pressure inside the can, and is the resistance value when the internal pressure of the can unexpectedly increases due to a change in the external environment.

特にビールや炭酸飲料用途の陽圧缶は、高い耐圧が求められる。一般的に材料の強度が高くなるほど、また、板厚が大きくなるほど耐圧は増加する。そのため、陽圧缶の蓋にはMgを多く含有した高強度の5182アルミニウム合金が使用される。 Positive pressure cans, particularly those used for beer and carbonated beverages, require high pressure resistance. In general, the stronger the material and the thicker the plate, the higher the pressure resistance. For this reason, high-strength 5182 aluminum alloy, which contains a large amount of Mg, is used for the lids of positive pressure cans.

これに対し従来の3104アルミニウム合金を缶蓋に使用すると耐圧が大きく低下し、不意に缶内圧が増加したときに蓋が反転して内容物が漏洩するおそれが高くなる。また、耐圧を増加させるために板厚を大きくすると、蓋重量の増加及び蓋原価の上昇を招く。 In contrast, if conventional 3104 aluminum alloy is used for can lids, the pressure resistance is significantly reduced, and if the internal pressure of the can suddenly increases, the lid will likely invert, causing the contents to leak. Furthermore, increasing the plate thickness to increase the pressure resistance will result in an increase in the weight and cost of the lid.

さらに、材料の靭性は蓋の成形性や開口性に影響する。材料の靭性が低いと、特に蓋のリベット部やカウンターシンク部で成形割れが生じることがある。また、不意に缶内圧が増加したときにスコア部で亀裂が生じ、缶の内容物が漏洩するおそれが高くなる。特に、これらの割れは圧延方向に沿って生じる。そのため、圧延方向に対して垂直な方向の引張応力及び曲げ応力に対する靭性が求められる。 Furthermore, the toughness of the material affects the formability and openability of the lid. If the material has low toughness, forming cracks may occur, especially in the rivet and countersink parts of the lid. Also, if the internal pressure of the can suddenly increases, cracks may occur in the score area, increasing the risk of the can contents leaking. In particular, these cracks occur along the rolling direction. Therefore, toughness against tensile stress and bending stress in the direction perpendicular to the rolling direction is required.

しかしながら、従来の3104アルミニウム合金の成分に比較的近づけた缶蓋用アルミニウム合金板は、上記2つの課題、すなわち材料の強度(つまり蓋の耐圧)と靭性(つまり成形性及び開口性)とのどちらか、もしくは両方を満足するものではない。 However, aluminum alloy sheets for can lids that are relatively close in composition to the conventional 3104 aluminum alloy do not satisfy either or both of the two issues mentioned above, namely, material strength (i.e., pressure resistance of the lid) and toughness (i.e., formability and openability).

本開示の一局面は、缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、高強度及び高靭性を両立できる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。 One aspect of the present disclosure aims to provide an aluminum alloy sheet for can ends that combines high strength and high toughness while incorporating scrap raw materials derived from can stock.

本開示の一態様は、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0.70質量%以下であり、銅(Cu)の含有量が0.11質量%以上0.40質量%以下であり、マンガン(Mn)の含有量が0.70質量%以上1.20質量%以下であり、マグネシウム(Mg)の含有量が1.1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り、固相線温度がMgSiの固溶温度よりも高い、缶蓋用アルミニウム合金板である。 One aspect of the present disclosure is an aluminum alloy sheet for can ends, the aluminum alloy sheet having a silicon (Si) content of 0.20 mass% or more and 0.47 mass% or less, an iron (Fe) content of 0.30 mass% or more and 0.70 mass% or less, a copper (Cu) content of 0.11 mass% or more and 0.40 mass% or less, a manganese (Mn) content of 0.70 mass% or more and 1.20 mass% or less, a magnesium (Mg) content of 1.1 mass% or more and 3.7 mass% or less, the balance being aluminum (Al) and unavoidable impurities, and having a solidus temperature higher than the solid solution temperature of Mg 2 Si.

このような構成によれば、アルミニウム合金の固相線温度をMgSi晶出物の固溶温度よりも高くできる。そのため、アルミニウム合金の鋳塊がこの温度範囲で均熱処理されることにより、成形時の割れや不意開口の原因となるMgSi晶出物を抑制することが期待できる。 According to this configuration, the solidus temperature of the aluminum alloy can be made higher than the solution temperature of the Mg2Si crystallized matter, and therefore, by subjecting the aluminum alloy ingot to a soaking treatment within this temperature range, it is expected that the Mg2Si crystallized matter, which causes cracks and unexpected openings during molding, can be suppressed.

その結果、缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、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一定量配合でき、新地金使用率を低減しCO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、成形性の高い缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。 As a result, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet having both high strength and high toughness while blending scrap raw materials derived from can materials. That is, it is possible to blend a certain amount of scrap 3104 aluminum alloy for can bodies, thereby reducing the usage rate of new ingots and reducing CO2 emissions. Furthermore, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet for can ends that has high formability and can be used for positive pressure can ends that require high pressure resistance.

以下、本開示が適用された実施形態について、説明する。
[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。
Hereinafter, embodiments to which the present disclosure is applied will be described.
[1. First embodiment]
[1-1. Configuration]
<Composition>
The aluminum alloy sheet for can ends (hereinafter also simply referred to as "alloy sheet") of the present disclosure contains aluminum (Al), silicon (Si), iron (Fe), copper (Cu), manganese (Mn), and magnesium (Mg).

Siの含有量の下限としては、0.20質量%である。JIS-H-4000:2014で規格される3104アルミニウム合金のSi成分規格の平均値は、0.30質量%であり、JIS-H-4000:2014で規格される5182アルミニウム合金のSi成分規格の平均値は、0.10質量%である。そのため、Siの含有量を0.20質量%以上とすることで、3104アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 The lower limit of the Si content is 0.20 mass%. The average Si content standard for 3104 aluminum alloys specified in JIS-H-4000:2014 is 0.30 mass%, and the average Si content standard for 5182 aluminum alloys specified in JIS-H-4000:2014 is 0.10 mass%. Therefore, by making the Si content 0.20 mass% or more, a large amount of 3104 aluminum alloy scrap can be blended.

Siの含有量の上限としては、0.47質量%であり、0.39質量%が好ましい。Siの含有量が0.47質量%超であると、MgSiの固溶温度とAlマトリクスの固相線温度との差が小さくなり、鋳塊に存在するMgSiを均質化処理工程で固溶することが難しくなる。また、熱間圧延において、粗大なMgSiが新たに析出する。その結果、合金の強度及び靭性が低下する。 The upper limit of the Si content is 0.47 mass%, and preferably 0.39 mass%. If the Si content exceeds 0.47 mass%, the difference between the solidus temperature of Mg 2 Si and the solidus temperature of the Al matrix becomes small, making it difficult to dissolve the Mg 2 Si present in the ingot in the homogenization process. In addition, coarse Mg 2 Si is newly precipitated during hot rolling. As a result, the strength and toughness of the alloy are reduced.

また、Siの含有量を0.39質量%以下とすることで、MgSiを均質化処理工程で容易に固溶することができる。さらに、熱間圧延における粗大なMgSiの析出が抑制され、熱間圧延後の熱処理工程を実施することなく良好な強度及び靭性が得られる。 In addition, by setting the Si content to 0.39 mass % or less, Mg 2 Si can be easily dissolved in the homogenization treatment process. Furthermore, precipitation of coarse Mg 2 Si in hot rolling is suppressed, and good strength and toughness can be obtained without performing a heat treatment process after hot rolling.

Feの含有量の下限としては、0.30質量%である。3104アルミニウム合金のFe成分規格の平均値は、0.40質量%であり、5182アルミニウム合金のFe成分規格の平均値は、0.18質量%である。そのため、Feの含有量を0.30質量%以上とすることで、3104アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 The lower limit of the Fe content is 0.30% by mass. The average Fe content standard for 3104 aluminum alloy is 0.40% by mass, and the average Fe content standard for 5182 aluminum alloy is 0.18% by mass. Therefore, by making the Fe content 0.30% by mass or more, it is possible to mix in a large amount of 3104 aluminum alloy scrap.

Feの含有量の上限としては、0.70質量%であり、0.59質量%が好ましく、0.51質量%がより好ましい。Feの含有量が0.70質量%超であると、異常に粗大なAl-Fe-Mn系、又はAl-Fe-Mn-Si系の金属間化合物(つまりジャイアントコンパウンド)が増加する。その結果、亀裂の伝搬経路が生成され、合金板の靭性が低下する。また、Feの含有量が0.51質量%以下であると、Mgを多く添加することで、上述の粗大な金属間化合物の晶出が抑えられつつ、強度及び靭性を補うことができる。 The upper limit of the Fe content is 0.70 mass%, preferably 0.59 mass%, and more preferably 0.51 mass%. If the Fe content exceeds 0.70 mass%, the amount of abnormally coarse Al-Fe-Mn or Al-Fe-Mn-Si intermetallic compounds (i.e. giant compounds) increases. As a result, crack propagation paths are created and the toughness of the alloy plate decreases. Also, if the Fe content is 0.51 mass% or less, the crystallization of the above-mentioned coarse intermetallic compounds is suppressed, while strength and toughness can be compensated for by adding a large amount of Mg.

Cuの含有量の下限としては、0.11質量%であり、0.17質量%が好ましく、0.20質量%がより好ましい。Cuの含有量が0.11質量%未満であると、固溶又は析出によって強度を増加させるCuが不足し、合金板の強度が低下する。また、3104アルミニウム合金のCu成分規格の平均値は、0.15質量%であり、5182アルミニウム合金のCu成分規格の平均値は、0.075質量%である。そのため、Cuの含有量を0.11質量%以上とすることで、3104アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 The lower limit of the Cu content is 0.11 mass%, preferably 0.17 mass%, and more preferably 0.20 mass%. If the Cu content is less than 0.11 mass%, there will be a shortage of Cu, which increases strength through solid solution or precipitation, and the strength of the alloy plate will decrease. In addition, the average value of the Cu content standard for 3104 aluminum alloy is 0.15 mass%, and the average value of the Cu content standard for 5182 aluminum alloy is 0.075 mass%. Therefore, by making the Cu content 0.11 mass% or more, a large amount of 3104 aluminum alloy scrap can be blended.

Cuの含有量の上限としては、0.40質量%であり、0.25質量%が好ましい。Cuの含有量が4.0質量%超であると、粗大な析出物が増加し、合金板の靭性が低下する。また、Cuの含有量を0.25質量%以下とすることで、靭性を大きく損なうことなく、強度を増加させることができる。 The upper limit of the Cu content is 0.40 mass%, and 0.25 mass% is preferable. If the Cu content exceeds 4.0 mass%, the amount of coarse precipitates increases, and the toughness of the alloy plate decreases. In addition, by setting the Cu content to 0.25 mass% or less, the strength can be increased without significantly impairing the toughness.

Mnの含有量の下限としては、0.70質量%である。Mnの含有量が0.70質量%未満であると、固溶又は析出によって強度を増加させるMnが不足し、合金板の平均強度が低下する。また、3104アルミニウム合金のMn成分規格の平均値は、1.1質量%であり、5182アルミニウム合金のMn成分規格の平均値は、0.35質量%である。そのため、Mnの含有量を0.70質量%以上とすることで従来の5182アルミニウム合金に比べ、3104アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 The lower limit of the Mn content is 0.70 mass%. If the Mn content is less than 0.70 mass%, there will be a shortage of Mn, which increases strength through solid solution or precipitation, and the average strength of the alloy plate will decrease. In addition, the average value of the Mn content standard for 3104 aluminum alloy is 1.1 mass%, and the average value of the Mn content standard for 5182 aluminum alloy is 0.35 mass%. Therefore, by setting the Mn content to 0.70 mass% or more, more 3104 aluminum alloy scrap can be blended compared to the conventional 5182 aluminum alloy.

Mnの含有量の上限としては、1.20質量%であり、0.98質量%が好ましく、0.92質量%がより好ましい。Mnの含有量が1.20質量%超であると、異常に粗大なAl-Fe-Mn系、又はAl-Fe-Mn-Si系の金属間化合物が増加する。その結果、亀裂の伝搬経路が生成され、合金板の靭性が低下する。 The upper limit of the Mn content is 1.20 mass%, preferably 0.98 mass%, and more preferably 0.92 mass%. If the Mn content exceeds 1.20 mass%, the amount of abnormally coarse Al-Fe-Mn or Al-Fe-Mn-Si intermetallic compounds increases. As a result, crack propagation paths are created, and the toughness of the alloy plate decreases.

Mgの含有量の下限としては、1.1質量%である。Mgの含有量が1.1質量%未満であると、固溶によって強度を増加させるMgが不足し、合金板の平均強度が低下する。なお、熱間圧延及び溶体化処理後の冷間圧延の加工においてMgを析出させることで、合金板の強度が著しく増加する。 The lower limit of the Mg content is 1.1% by mass. If the Mg content is less than 1.1% by mass, there will be a shortage of Mg, which increases strength through solid solution, and the average strength of the alloy plate will decrease. In addition, by precipitating Mg during hot rolling and cold rolling after solution treatment, the strength of the alloy plate will increase significantly.

Mgの含有量の上限としては、3.7質量%であり、3.3質量%が好ましく、3.1質量%がより好ましく、2.9質量%がさらに好ましい。Mgの含有量が3.7質量%超であると、Alマトリクスの固相線温度が下がり、かつMgSiの固溶温度が上昇するため、鋳塊に存在するMgSiを均質化処理工程で固溶することが難しくなる。加えて、Alマトリクスの固相線温度が下がることで、粗大なAl-Fe-Mn系、又はAl-Fe-Mn-Si系の金属間化合物が増加する。そのため、強度及び靭性が損なわれる。 The upper limit of the Mg content is 3.7% by mass, preferably 3.3% by mass, more preferably 3.1% by mass, and even more preferably 2.9% by mass. If the Mg content exceeds 3.7% by mass, the solidus temperature of the Al matrix decreases and the dissolution temperature of Mg 2 Si increases, making it difficult to dissolve Mg 2 Si present in the ingot in the homogenization process. In addition, the solidus temperature of the Al matrix decreases, and the amount of coarse Al-Fe-Mn or Al-Fe-Mn-Si intermetallic compounds increases. Therefore, strength and toughness are impaired.

合金板は、チタン(Ti)を含んでもよい。Tiの含有量の上限としては、0.10質量%が好ましい。Tiを含むことで、合金板の鋳塊組織が微細化される。一方、Tiが多すぎる場合には、介在物の原因となり、靱性が損なわれる。また、合金板は、亜鉛(Zn)を含んでもよい。Znの含有量の上限としては、0.25質量%が好ましい。さらに、合金板は、クロム(Cr)を含んでもよい。Crの含有量の上限としては、0.10質量%が好ましい。 The alloy plate may contain titanium (Ti). The upper limit of the Ti content is preferably 0.10 mass%. The ingot structure of the alloy plate is refined by including Ti. On the other hand, if there is too much Ti, it may cause inclusions and reduce toughness. The alloy plate may also contain zinc (Zn). The upper limit of the Zn content is preferably 0.25 mass%. Furthermore, the alloy plate may contain chromium (Cr). The upper limit of the Cr content is preferably 0.10 mass%.

合金板は、合金板の性能を著しく損なわない範囲で、不可避的不純物を含んでもよい。つまり、合金板は、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ti、Zn及びCrをそれぞれ上述の範囲で含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる。不可避的不純物の総量の上限としては、0.15質量%が好ましい。 The alloy plate may contain unavoidable impurities to the extent that the performance of the alloy plate is not significantly impaired. In other words, the alloy plate contains Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Ti, Zn, and Cr in the above-mentioned ranges, with the remainder being Al and unavoidable impurities. The upper limit of the total amount of unavoidable impurities is preferably 0.15 mass%.

<コンピュータソフトウェアによる状態図の計算>
本開示の合金板では、材料の高靭性化を目的として、亀裂の起点及び伝播経路となり靭性の低下に影響するMgSi粒子を、鋳塊の均質化熱処理工程で再固溶させることが好ましい。
<Calculation of phase diagrams using computer software>
In the alloy plate of the present disclosure, in order to increase the toughness of the material, it is preferable to re-dissolve Mg 2 Si particles, which become the initiation points and propagation paths of cracks and affect the decrease in toughness, in a homogenization heat treatment step of the ingot.

Alマトリクスの局所的な融解を避けつつ、MgSiを再固溶させるためには、固相線温度がMgSiの固溶温度より高い必要がある。さらに、固相線温度からMgSiの固溶温度を引いた温度差が30℃以上であることが好ましい。固相線温度よりもMgSiの固溶温度が低いことで、鋳造時に粗大晶出物を生成することなく、粗大晶出物に起因する性能低下を避けられる。 In order to redissolve Mg 2 Si while avoiding local melting of the Al matrix, the solidus temperature must be higher than the solution temperature of Mg 2 Si. Furthermore, it is preferable that the temperature difference obtained by subtracting the solution temperature of Mg 2 Si from the solidus temperature is 30° C. or more. By having the solution temperature of Mg 2 Si lower than the solidus temperature, coarse crystals are not generated during casting, and performance degradation due to coarse crystals can be avoided.

また、Al(Mn,Fe)の晶出温度がAlの凝固開始温度よりも高い材料では、鋳造時にAl(Mn,Fe)が粗大晶出物として生じることで、ピンホールなどの成形不具合の原因につながる。そのため、Alの凝固開始温度が初晶(つまりAl(Mn,Fe))の晶出温度よりも高いことが好ましく、Alの凝固開始温度から初晶の晶出温度を引いた温度差が1℃以上であることがさらに好ましい。 Furthermore, in a material in which the crystallization temperature of Al 6 (Mn,Fe) is higher than the solidification start temperature of Al, Al 6 (Mn,Fe) is generated as coarse crystals during casting, which leads to molding defects such as pinholes. Therefore, it is preferable that the solidification start temperature of Al is higher than the crystallization temperature of the primary crystal (i.e., Al 6 (Mn,Fe)), and it is even more preferable that the temperature difference obtained by subtracting the crystallization temperature of the primary crystal from the solidification start temperature of Al is 1°C or more.

Al(Mn,Fe)が晶出する場合、その周りが液相AlであるときにAl(Mn,Fe)は成長して巨大な晶出物になりやすい。このような巨大な晶出物は合金において亀裂が伝播する起点となりうるものであり、靱性の低下につながる。Alの凝固開始温度がAl(Mn,Fe)の晶出温度よりも高い場合、Al(Mn,Fe)が晶出するときには周囲のAlは凝固を開始しているため、巨大晶出物の発生が抑制され、より靱性の高い缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。 When Al 6 (Mn, Fe) crystallizes, Al 6 (Mn, Fe) tends to grow into giant crystals when the surrounding area is liquid phase Al. Such giant crystals can be the starting point for crack propagation in the alloy, leading to a decrease in toughness. When the solidification start temperature of Al is higher than the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe), the surrounding Al has already started solidifying when Al 6 (Mn, Fe) crystallizes, so that the generation of giant crystals is suppressed, and an aluminum alloy sheet for can ends with higher toughness can be obtained.

ここで言うMgSiの固溶温度は、平衡状態図においてMgSiが存在し得る最も高い温度を指しており、液相が存在し得る最も低い温度である。また、Alの凝固開始温度は、平衡状態図において固相Alが存在し得る最も高い温度を指しており、初晶の晶出温度は、Al(Mn,Fe)が存在し得る最も高い温度である。 The solid solution temperature of Mg 2 Si referred to here means the highest temperature at which Mg 2 Si can exist in the equilibrium diagram, and is the lowest temperature at which a liquid phase can exist. The solidification start temperature of Al means the highest temperature at which solid phase Al can exist in the equilibrium diagram, and the crystallization temperature of the primary crystal is the highest temperature at which Al 6 (Mn,Fe) can exist.

MgSiの固溶温度、アルミニウム合金の固相線温度、Alの凝固開始温度及び初晶の晶出温度は、熱力学計算ソフトウェアを用いて算出されるアルミニウム合金の平衡状態図から得られる。 The solution temperature of Mg 2 Si, the solidus temperature of the aluminum alloy, the solidification start temperature of Al, and the crystallization temperature of the primary crystals are obtained from an equilibrium phase diagram of the aluminum alloy calculated using thermodynamic calculation software.

MgSiの固溶温度、アルミニウム合金の固相線温度、Alの凝固開始温度及び初晶の晶出温度は、アルミニウム合金の組成によって一意的に決まる。合金組成からこれらの境界温度を求める方法としては、各演算に必要な熱力学量をCALPHAD法で計算する方法が挙げられる。 The solution temperature of Mg2Si , the solidus temperature of the aluminum alloy, the solidification start temperature of Al, and the crystallization temperature of the primary crystal are uniquely determined by the composition of the aluminum alloy. As a method for determining these boundary temperatures from the alloy composition, there is a method of calculating the thermodynamic quantities required for each calculation by the CALPHAD method.

多元系合金に対するこのような熱力学計算は、計算に必要な熱力学データベース、インターフェース、及び状態図作成機能を合わせた市販のシステムソフトウェア(例えば、Sente Software社により開発された「JMatPro」)で行うことができる。 Such thermodynamic calculations for multi-component alloys can be performed using commercially available system software (e.g., "JMatPro" developed by Sente Software) that combines the thermodynamic database, interface, and phase diagram creation functions required for the calculations.

<アルミニウム合金板の製造方法>
本開示のアルミニウム合金板は、例えば、以下のように製造することができる。まず、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。
<Method of manufacturing aluminum alloy sheet>
The aluminum alloy plate of the present disclosure can be produced, for example, as follows: First, an aluminum alloy having the composition of the aluminum alloy plate of the present disclosure is subjected to a semi-continuous casting method (i.e., DC casting) according to a conventional method to produce an ingot.

次に、鋳塊の前後端を除く4面を面削する。その後、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、例えば470℃以上620℃以下が好ましい。均質化処理の時間は、例えば1時間以上20時間以下が好ましい。 Next, the four faces of the ingot, excluding the front and rear ends, are chamfered. The ingot is then placed in a soaking furnace for homogenization. The temperature in the homogenization is preferably, for example, 470°C or higher and 620°C or lower. The time for the homogenization is preferably, for example, 1 hour or higher and 20 hours or lower.

均質化処理における温度が400℃以上である場合、鋳塊組織の偏析を解消させやすい。さらに均質化処理における温度が450℃以上である場合、MgSi粒子を再固溶させ、合金板の強度及び靭性を向上させることができる。さらに均質化処理における温度が490℃以上、好ましくは550℃以上、より好ましくはMgSiの固溶温度以上であると、MgSi粒子の再固溶が促進され、合金板の強度及び靭性をさらに向上させることができる。一方、均質化処理における温度が620℃以下、より好ましくは固相線温度以下である場合、アルミニウム合金の局部融解が生じ難い。 When the temperature in the homogenization treatment is 400°C or higher, the segregation of the ingot structure is easily eliminated. Furthermore, when the temperature in the homogenization treatment is 450°C or higher, the Mg 2 Si particles are redissolved, and the strength and toughness of the alloy plate can be improved. Furthermore, when the temperature in the homogenization treatment is 490°C or higher, preferably 550°C or higher, and more preferably the solution temperature of Mg 2 Si or higher, the redissolution of the Mg 2 Si particles is promoted, and the strength and toughness of the alloy plate can be further improved. On the other hand, when the temperature in the homogenization treatment is 620°C or lower, more preferably the solidus temperature or lower, local melting of the aluminum alloy is difficult to occur.

均質化処理の時間が1時間以上である場合、鋳塊全体の温度が均一になり、鋳塊組織の偏析も解消しやすく、MgSi粒子を再固溶させやすい。均質化処理時間が長いほど、MgSi粒子を再固溶させることができる。ただし、均質化処理の時間が20時間を越えると、均質化処理の効果が飽和する。 When the homogenization treatment time is 1 hour or more, the temperature of the entire ingot becomes uniform, segregation of the ingot structure is easily eliminated, and Mg 2 Si particles are easily redissolved. The longer the homogenization treatment time, the more the Mg 2 Si particles can be redissolved. However, when the homogenization treatment time exceeds 20 hours, the effect of the homogenization treatment becomes saturated.

均質化処理後、鋳塊を熱間圧延に供する。熱間圧延工程は、粗圧延工程と、仕上圧延工程とを有する。粗圧延工程では、リバース圧延によって、鋳塊を約数十mmの厚さの板材に加工する。仕上圧延工程では、例えばタンデム圧延等によって、板材の厚さを約数mmに落とすと共に、板材をコイル状に巻き取った熱間圧延コイルを形成する。 After the homogenization treatment, the ingot is subjected to hot rolling. The hot rolling process includes a rough rolling process and a finish rolling process. In the rough rolling process, the ingot is processed into a plate material with a thickness of about several tens of mm by reverse rolling. In the finish rolling process, the thickness of the plate material is reduced to about several mm by, for example, tandem rolling, and the plate material is wound into a coil to form a hot rolled coil.

仕上圧延の総圧下率が高いと、巻き取り後に再結晶組織となり等方なcube方位の集積度を高めることができる。仕上圧延の巻取温度が高いと、巻き取り後に再結晶組織となりcube方位の集積度を高めることができる。アルミニウム合金板のcube方位の集積度を高くすることで、靱性が向上する。 If the total reduction rate of the finish rolling is high, the recrystallized structure will be formed after coiling, and the concentration of isotropic cube orientation can be increased. If the coiling temperature of the finish rolling is high, the recrystallized structure will be formed after coiling, and the concentration of cube orientation can be increased. Increasing the concentration of cube orientation in the aluminum alloy sheet improves toughness.

熱間圧延に続いて板材の冷間圧延を行う。冷間圧延では、製品板厚となるまで熱間圧延コイルを圧延する。冷間圧延は、シングル圧延及びタンデム圧延のどちらであってもよい。シングル圧延による冷間圧延では2パス以上の複数回に分けて圧延を実施するとよい。 Following hot rolling, the plate material is cold rolled. In cold rolling, the hot rolled coil is rolled until the product plate thickness is reached. Cold rolling may be either single rolling or tandem rolling. When cold rolling by single rolling, it is recommended to perform rolling in multiple passes, such as two or more passes.

最終パス以外の途中パスにおける冷間圧延の上がり温度を120℃以上とすることで、Si、Cu、Mg等が微細析出し、時効硬化するため、合金板の強度を増加させることができる。さらに上がり温度を130℃以上とすることで、合金板の強度をより増加させることができる。 By setting the cold rolling temperature at 120°C or higher in intermediate passes other than the final pass, Si, Cu, Mg, etc. will precipitate finely and age harden, increasing the strength of the alloy plate. Furthermore, by setting the temperature at 130°C or higher, the strength of the alloy plate can be further increased.

冷間圧延率(つまり狙いの総圧下率)は80%以上が好ましい。冷間圧延率が80%以上である場合、合金板の強度を高められる。一方、冷間圧延率は92%以下が好ましい。冷間圧延率を92%以下とすることにより、結晶粒組織の異方性が低減し、圧延方向に対して垂直な方向の引張応力及び曲げ応力に対する靭性が向上する。 The cold rolling reduction ratio (i.e. the total reduction ratio) is preferably 80% or more. When the cold rolling reduction ratio is 80% or more, the strength of the alloy plate can be increased. On the other hand, the cold rolling reduction ratio is preferably 92% or less. By setting the cold rolling reduction ratio to 92% or less, the anisotropy of the crystal grain structure is reduced, and the toughness against tensile stress and bending stress in the direction perpendicular to the rolling direction is improved.

冷間圧延率R(%)は、熱間仕上圧延後の熱間圧延板の板厚t(mm)、冷間圧延後の製品板厚t(mm)を用いて、下記式(1)で求められる。
R=(t-t)/t×100 ・・・(1)
The cold rolling reduction ratio R (%) is calculated by the following formula (1) using the thickness t 0 (mm) of the hot rolled sheet after hot finish rolling and the thickness t 1 (mm) of the product after cold rolling.
R = (t 0 -t 1 ) / t 0 × 100 ... (1)

製品板厚は所望の耐圧が得られるよう適宜選択することができる。板厚が増加するほど耐圧が向上するが、本開示のアルミニウム合金板によれば耐圧を高く保つための板厚の増加を抑えることができる。 The product plate thickness can be appropriately selected to obtain the desired pressure resistance. Although the pressure resistance improves as the plate thickness increases, the aluminum alloy plate disclosed herein can suppress an increase in plate thickness required to maintain high pressure resistance.

また、本開示のアルミニウム合金板の作用効果を奏する限り、上述のアルミニウム合金板の製造方法において、例えば、冷間圧延の前後やパス間において、焼鈍を実施してもよい。 In addition, in the above-mentioned method for producing an aluminum alloy sheet, annealing may be performed, for example, before or after cold rolling or between passes, as long as the effects of the aluminum alloy sheet disclosed herein are achieved.

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。 After the coils have been cold-rolled to the product thickness, they are pre-coated on a painting line or similar. The surface of the cold-rolled coils is degreased, cleaned, and chemically treated, and then painted, after which the paint is baked.

化成処理では、クロメート系、ジルコニウム系等の薬液が用いられる。塗料は、エポキシ系、ポリエステル系等が用いられる。これらは用途に合わせて選択可能である。塗装焼付処理ではコイルの実体温度(PMT:Peak Metal Temperature)で220℃以上270℃以下、およそ30秒以内の間、加熱される。このときPMTが低いほど、材料の回復が抑制され、合金板の強度を高く維持することができる。 Chemical solutions such as chromate-based and zirconium-based are used in the chemical treatment. Epoxy-based and polyester-based paints are used. These can be selected according to the application. In the paint baking process, the coil is heated to a peak metal temperature (PMT) of 220°C to 270°C for approximately 30 seconds or less. The lower the PMT, the more the material recovery is suppressed, and the higher the strength of the alloy plate can be maintained.

[1-2.効果]
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)アルミニウム合金の固相線温度をMgSi晶出物の固溶温度よりも高くできる。そのため、アルミニウム合金の鋳塊がこの温度範囲で均熱処理されることにより、成形時の割れや不意開口の原因となるMgSi晶出物を抑制することが期待できる。
[1-2. Effects]
According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.
(1a) The solidus temperature of the aluminum alloy can be made higher than the solution temperature of Mg2Si crystallized matter. Therefore, by subjecting an aluminum alloy ingot to a soaking treatment within this temperature range, it is expected that the formation of Mg2Si crystallized matter, which causes cracks and unexpected openings during molding, can be suppressed.

その結果、缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、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一定量配合でき、新地金使用率を低減しCO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、成形性の高い缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。 As a result, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet having both high strength and high toughness while blending scrap raw materials derived from can materials. That is, it is possible to blend a certain amount of scrap 3104 aluminum alloy for can bodies, thereby reducing the usage rate of new ingots and reducing CO2 emissions. Furthermore, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet for can ends that has high formability and can be used for positive pressure can ends that require high pressure resistance.

[2.他の実施形態]
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。
2. Other embodiments
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can take various forms.

(2a)本開示には、上記実施形態のアルミニウム合金板以外に、このアルミニウム合金板で構成される部材、及びこのアルミニウム合金板の製造方法等の種々の形態も含まれる。 (2a) In addition to the aluminum alloy plate of the above embodiment, the present disclosure also includes various forms of components made of this aluminum alloy plate and methods for manufacturing this aluminum alloy plate.

(2b)上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2b) The function of one component in the above embodiments may be distributed among multiple components, or the functions of multiple components may be integrated into one component. In addition, part of the configuration of the above embodiments may be omitted. In addition, at least part of the configuration of the above embodiments may be added to or substituted for the configuration of another of the above embodiments. All aspects included in the technical idea identified from the wording of the claims are embodiments of the present disclosure.

[3.実施例]
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結果とについて説明する。
3. Examples
The following describes the tests conducted to confirm the effects of the present disclosure and the evaluation results thereof.

<平衡状態図の計算>
実施例及び比較例として、表1に示すS1-S14のアルミニウム合金の平衡状態図を、「JMatPro」を用いて、実施形態において説明した計算方法にて算出した。その結果を表1に示す。
<Calculation of equilibrium phase diagram>
As examples and comparative examples, the equilibrium diagrams of aluminum alloys S1-S14 shown in Table 1 were calculated using "JMatPro" by the calculation method described in the embodiment. The results are shown in Table 1.

Figure 0007473708000001
Figure 0007473708000001

<アルミニウム合金板の評価>
(各種温度)
S2-S9、S11-S14では、固相線温度がMgSi固溶温度よりも高い。そのため、これらの合金は、MgSiを固溶可能な温度でソーキングができる。
<Evaluation of Aluminum Alloy Sheets>
(Various temperatures)
In S2-S9 and S11-S14, the solidus temperature is higher than the Mg 2 Si solid solution temperature, so these alloys can be soaked at a temperature at which Mg 2 Si can be dissolved.

S1では、Si量が相対的に多いため、MgSi固溶温度が固相線温度よりも高い。その結果、S1は、温度が上がるとMgSiが固溶するよりも先にAlが局所的に融解してしまうため、MgSiを固溶させるソーキングが困難である。 In S1, since the amount of Si is relatively large, the Mg 2 Si solid solution temperature is higher than the solidus temperature, and as a result, when the temperature rises, Al melts locally before Mg 2 Si dissolves, making it difficult to perform soaking to dissolve Mg 2 Si.

一方、S2では、Si量がS1よりも少ないため、MgSiが固溶する温度であっても液相が現れない温度範囲が存在する。また、S3では、Si量がS2よりもさらに少ないため、固相線温度とMgSi固溶温度との温度差が大きく、30℃以上である。その結果、S3では、製造上のばらつきを踏まえてもソーキング可能な温度範囲が存在する。 On the other hand, in S2, the amount of Si is less than that in S1, so there is a temperature range in which the liquid phase does not appear even at the temperature where Mg 2 Si dissolves. In addition, in S3, the amount of Si is even less than that in S2, so the temperature difference between the solidus temperature and the Mg 2 Si dissolution temperature is large, at 30° C. or more. As a result, in S3, there is a temperature range in which soaking is possible even taking into account manufacturing variations.

S4では、Fe量が相対的に多いため、Al(Mn,Fe)の晶出温度がAl凝固開始温度よりも高い。そのため、S4では、冷却していくとAl液相中にAl(Mn,Fe)が晶出し、これが巨大晶出物となるおそれがある。 In S4, since the Fe content is relatively large, the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe) is higher than the solidification start temperature of Al, and therefore, in S4, Al 6 (Mn, Fe) may crystallize in the Al liquid phase as it is cooled, and this may become a giant crystallized product.

一方、S5では、Fe量がF4よりも少ないため、Al凝固開始温度がAl(Mn,Fe)の晶出温度よりも高い。そのため、S5では、巨大晶出物の発生が抑制される。また、S6では、Fe量がF5よりもさらに少ないため、Al凝固開始温度とAl(Mn,Fe)の晶出温度との差が大きくなる。そのため、S6では、巨大晶出物による強度及び靱性の低下がより生じにくい。 On the other hand, in S5, the amount of Fe is less than that in F4, so the Al solidification start temperature is higher than the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe). Therefore, in S5, the generation of giant crystallized particles is suppressed. In addition, in S6, the amount of Fe is even less than that in F5, so the difference between the Al solidification start temperature and the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe) is large. Therefore, in S6, the decrease in strength and toughness due to giant crystallized particles is less likely to occur.

S7では、Mn量が相対的に多いため、Al(Mn,Fe)の晶出温度がAl凝固開始温度よりも高い。そのため、S7では、冷却していくとAl液相中にAl(Mn,Fe)が晶出し、巨大晶出物となるおそれがある。 In S7, since the Mn content is relatively large, the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe) is higher than the solidification start temperature of Al, and therefore, in S7, Al 6 (Mn, Fe) may crystallize in the Al liquid phase as it is cooled, resulting in the formation of giant crystals.

一方、S8では、Mn量がS7よりも少ないため、Al凝固開始温度がAl(Mn,Fe)の晶出温度よりも高い。そのため、S8では、巨大晶出物の発生が抑制される。また、S9では、Mn量がS8よりもさらに少ないため、Al凝固開始温度とAl(Mn,Fe)の晶出温度との差が大きくなる。そのため、S9では、巨大晶出物による強度及び靱性の低下がより生じにくい。 On the other hand, in S8, the Mn content is less than that in S7, so the Al solidification start temperature is higher than the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe). Therefore, in S8, the generation of giant crystallized particles is suppressed. In addition, in S9, the Mn content is even less than that in S8, so the difference between the Al solidification start temperature and the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe) is large. Therefore, in S9, the decrease in strength and toughness due to giant crystallized particles is less likely to occur.

S10では、Mg量が相対的に多いため、MgSi固溶温度が固相線温度よりも高くなる。そのため、S10では、温度が上がるとMgSiが固溶するよりも先にAlが局所的に融解してしまい、MgSiを固溶させるソーキング均質化処理が困難である。また、S10では、Al(Mn,Fe)の晶出温度がAl凝固開始温度よりも高くなる。そのため、S10では、冷却していくとAl液相中にAl(Mn,Fe)が晶出し、巨大晶出物となり、強度及び靱性の低下の原因となる。 In S10, the Mg content is relatively large, so the Mg 2 Si solid solution temperature is higher than the solidus temperature. Therefore, in S10, when the temperature rises, Al melts locally before Mg 2 Si dissolves, making it difficult to perform the soaking homogenization treatment to dissolve Mg 2 Si. Also, in S10, the crystallization temperature of Al 6 (Mn, Fe) is higher than the Al solidification start temperature. Therefore, in S10, Al 6 (Mn, Fe) crystallizes in the Al liquid phase as it is cooled, becoming giant crystals, which causes a decrease in strength and toughness.

一方、S11では、Mg量がS10よりも少ないため、MgSiが固溶する温度であっても液相が現れない温度範囲が存在する。また、S12では、Mg量がS11よりもさらに少ないため、Al凝固開始温度がAl(Mn,Fe)の晶出温度よりも高くなる。そのため、S12では、巨大晶出物の生成が抑制される。 On the other hand, in S11, since the amount of Mg is less than that in S10, there exists a temperature range where the liquid phase does not appear even at the temperature where Mg2Si is dissolved. Also, in S12, since the amount of Mg is even less than that in S11, the solidification start temperature of Al is higher than the crystallization temperature of Al6 (Mn,Fe). Therefore, the formation of giant crystals is suppressed in S12.

S13では、Mg量がS12よりもさらに少ないため、固相線温度とMgSi固溶温度との温度差が大きく、30℃以上である。その結果、S13では、製造上のばらつきを踏まえても均熱可能な温度範囲が存在する。 In S13, the Mg content is even less than in S12, and therefore the temperature difference between the solidus temperature and the Mg 2 Si solid solution temperature is large, being 30° C. or more. As a result, in S13, there exists a temperature range in which soaking is possible even taking into account manufacturing variations.

また、S14では、Mg量がS13よりもさらに少ないため、Al凝固開始温度とAl(Mn,Fe)の晶出温度との差がさらに大きくなる。そのため、S14では、巨大晶出物による強度及び靱性の低下がより生じにくい。 In addition, since the Mg content in S14 is smaller than that in S13, the difference between the Al solidification start temperature and the crystallization temperature of Al 6 (Mn,Fe) becomes larger, and therefore S14 is less susceptible to deterioration in strength and toughness due to giant crystallized particles.

(スクラップ配合率)
表2は、3104アルミニウム合金と5182アルミニウム合金との配合比率と、成分規格の平均値との対応を表している。表2の1行目は、3104アルミニウム合金の成分規格の平均値であり、2行目は、5182アルミニウム合金の成分規格の平均値である。
(scrap mixture rate)
Table 2 shows the relationship between the blend ratio of 3104 aluminum alloy and 5182 aluminum alloy and the average values of the component specifications. The first line of Table 2 shows the average values of the component specifications of 3104 aluminum alloy, and the second line shows the average values of the component specifications of 5182 aluminum alloy.

例えば、3104アルミニウム合金の配合割合が50質量%の場合、Siの平均値は0.20質量%、Feの平均値は0.29質量%、Cuの平均値は0.11質量%、Mnの平均値は0.7質量%、Mgの平均値は2.8質量%となる。 For example, when the compounding ratio of 3104 aluminum alloy is 50 mass%, the average value of Si is 0.20 mass%, the average value of Fe is 0.29 mass%, the average value of Cu is 0.11 mass%, the average value of Mn is 0.7 mass%, and the average value of Mg is 2.8 mass%.

したがって、アルミニウム合金板の各成分の割合が上記のSi、Fe、Cu、Mn、Mgの数値以上であるとき、3104アルミニウム合金板の可能配合率が50質量%以上となる。3104アルミニウム合金の配合割合が大きくなるほど、Si、Fe、Cu、及びMnの含有量は上がり、Mgの含有量は下がる。S1-S14のアルミニウム合金板は、3104アルミニウム合金のスクラップを50質量%以上配合可能である。 Therefore, when the proportion of each component in the aluminum alloy plate is equal to or greater than the above values for Si, Fe, Cu, Mn, and Mg, the possible blending ratio of 3104 aluminum alloy plate is 50% by mass or more. As the blending ratio of 3104 aluminum alloy increases, the contents of Si, Fe, Cu, and Mn increase and the Mg content decreases. Aluminum alloy plates S1-S14 can be blended with 50% by mass or more of 3104 aluminum alloy scrap.

Figure 0007473708000002
Figure 0007473708000002

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0.70質量%以下であり、
銅(Cu)の含有量が0.11質量%以上0.40質量%以下であり、
マンガン(Mn)の含有量が0.70質量%以上1.20質量%以下であり、
マグネシウム(Mg)の含有量が3.0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り、
固相線温度がMgSiの固溶温度よりも高い、缶蓋用アルミニウム合金板。
The silicon (Si) content is 0.20% by mass or more and 0.47% by mass or less,
The iron (Fe) content is 0.30 mass% or more and 0.70 mass% or less,
The copper (Cu) content is 0.11% by mass or more and 0.40% by mass or less,
The manganese (Mn) content is 0.70 mass% or more and 1.20 mass% or less,
The magnesium (Mg) content is 3.0 % by mass or more and 3.7% by mass or less,
The balance is aluminum (Al) and unavoidable impurities,
An aluminum alloy sheet for can ends, having a solidus temperature higher than the solid solution temperature of Mg 2 Si.
請求項1に記載の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
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0.59質量%以下であり、
銅(Cu)の含有量が0.11質量%以上0.40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3.0質量%以上3.3質量%以下であり、
Alの凝固開始温度が初晶の晶出温度よりも高い、缶蓋用アルミニウム合金板。
The aluminum alloy sheet for can lids according to claim 1,
The silicon (Si) content is 0.20% by mass or more and 0.47% by mass or less,
The iron (Fe) content is 0.30 mass% or more and 0.59 mass% or less,
The copper (Cu) content is 0.11 mass% or more and 0.40 mass% or less,
The manganese (Mn) content is 0.70% by mass or more and 0.98% by mass or less,
The magnesium (Mg) content is 3.0 % by mass or more and 3.3% by mass or less,
An aluminum alloy sheet for can ends, in which the solidification start temperature of Al is higher than the crystallization temperature of the primary crystal.
請求項2に記載の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
ケイ素(Si)の含有量が0.20質量%以上0.39質量%以下であり、
鉄(Fe)の含有量が0.30質量%以上0.59質量%以下であり、
銅(Cu)の含有量が0.11質量%以上0.40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3.0質量%以上3.1質量%以下であり、
固相線温度からMgSiの固溶温度を引いた温度差が30℃以上である、缶蓋用アルミニウム合金板。
The aluminum alloy sheet for can ends according to claim 2,
The silicon (Si) content is 0.20% by mass or more and 0.39% by mass or less,
The iron (Fe) content is 0.30 mass% or more and 0.59 mass% or less,
The copper (Cu) content is 0.11 mass% or more and 0.40 mass% or less,
The manganese (Mn) content is 0.70% by mass or more and 0.98% by mass or less,
The magnesium (Mg) content is 3.0 % by mass or more and 3.1% by mass or less,
An aluminum alloy sheet for can ends, the temperature difference between the solidus temperature and the solution temperature of Mg 2 Si being 30° C. or more.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180173A (en) 2000-12-11 2002-06-26 Mitsubishi Alum Co Ltd Resin-coated aluminum alloy sheet for end part
JP2013023757A (en) 2011-07-25 2013-02-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Aluminum alloy plate for negative pressure can lid, and method of manufacturing the same
CN105568085A (en) 2015-12-21 2016-05-11 山东南山铝业股份有限公司 3104 Aluminum alloy can lid material and production method thereof
CN107058823A (en) 2017-05-03 2017-08-18 山东南山铝业股份有限公司 A kind of aluminum alloy plate materials, production method and its application
JP2020514556A (en) 2017-03-23 2020-05-21 ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. Casting of recycled aluminum scrap
WO2022233577A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Constellium Neuf-Brisach 5xxx aluminium sheets for can making
WO2023095859A1 (en) 2021-11-25 2023-06-01 東洋製罐株式会社 Can lid for food or drink

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180173A (en) 2000-12-11 2002-06-26 Mitsubishi Alum Co Ltd Resin-coated aluminum alloy sheet for end part
JP2013023757A (en) 2011-07-25 2013-02-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Aluminum alloy plate for negative pressure can lid, and method of manufacturing the same
CN105568085A (en) 2015-12-21 2016-05-11 山东南山铝业股份有限公司 3104 Aluminum alloy can lid material and production method thereof
JP2020514556A (en) 2017-03-23 2020-05-21 ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. Casting of recycled aluminum scrap
CN107058823A (en) 2017-05-03 2017-08-18 山东南山铝业股份有限公司 A kind of aluminum alloy plate materials, production method and its application
WO2022233577A1 (en) 2021-05-04 2022-11-10 Constellium Neuf-Brisach 5xxx aluminium sheets for can making
WO2023095859A1 (en) 2021-11-25 2023-06-01 東洋製罐株式会社 Can lid for food or drink

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