JPH01132737A - 缶用アルミニウム合金材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は缶用アルミニウム合金材に関し、より詳しくは
高強度で、かつ成形性に優れ、飲料缶、食缶などの金属
缶ボディ（缶胴）材及びエンド（缶蓋）材として好適な
缶用アルミニウム合金材に関する。

（従来の技術） 一般に、飲料缶１食缶などの金属缶は、ボディ（缶胴）
とエンド（缶蓋）からなっており、これに使用される缶
用アルミニウム合金材には下記のような品質特性が要求
される。

■缶強度が高いこと。

■絞り加工性が良好なこと。

■しごき加工性が良好なこと。

■リベット成形性が良好なこと。

■開口性が良好なこと。

■耐食性が良好なこと。

■塗装後に加工される場合に塗膜密若性が良好なこと。

従来、ボディ用としては絞り加工性、しごき加工性に優
れるＡ見−Ｍ　ｎ　−Ｍ　ｇ系のＪＩＳ３００４合金が
、またエンド用としては強度とリベット成形性、開口性
に優れるＡｎ−Ｍｇ系のＪＩＳ　　５０５２．５０８２
．５１８２合金かそれぞれ使用されてきた。

ところで、近年、金属缶の薄肉化が要求されるようにな
り、これに伴ない缶用アルミニウム合金材の高強度化が
強く望まれている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記の従来合金は成形性は優れるものの
強度的には不十分であり、さらに加工硬化型合金である
ため焼付塗装時の加熱処理（以下ベーキングという）に
より強度がさらに低下してしまい、薄肉化できないとい
う欠点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、高強度で
、かつ成形性に優れ、しかもベーキングによりさらに強
度を向上させることができる缶用アルミニウム合金材を
開発することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点を解決するため鋭意研究を行っ
た結果、Ａｎ−Ｍｇ−Ｓｉ系の析出硬化型アルミニウム
合金にＭｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔｉ。

−Ｂなどの元素を所定量添加して強度及び成形性を高め
、特にベーキングによりへ見−Ｍ　ｇ　−Ｓ　ｉ系化合
物を微細に析出させて従来の合金とは逆に強度をさらに
向上せしめることにより目的を達成しうろことを見出し
、この知見に基づき本発明をなすに至った。

ずなわち未発ＩＪ１は、Ｍｇ２〜６％（重量％、以下同
じ）　、　Ｍ　ｎ　０．０５〜２％、Ｓ　ｉ　　０．’
７−１．５％、　Ｆ　ｅ　０．５〜１％を含み、かつＣ
ｕ　ロ、０５〜０．５　％、　Ｔ　ｉ　ロ、００１〜０
．０５　％、　Ｂ　　０．０００１〜０．０１％のうち
１種以上を含有し、残部かＡｎ及び不可避不純物からな
ることを特徴とする缶用アルミニウム合金材を提供する
ものである。

本発明の缶用アルミニウム合金材において各成分組成を
限定した理由は次の通りである。

Ｍｇ含有量は２〜６％とする。Ｍｇは強度向上に不可欠
な要素である。Ｍｇ含有量が２％未満では十分な効果が
得られず、６％を越えると圧延性、成形性が損われる。

Ｍｎ含有量は０．０５へ２％とする０ＭｎはＭｇと同様
に強度向上に寄与する。Ｍｎ含有量が０．０５％未満で
は十分な効果が得られず、２％を越えるとＡｆｆｉ６　
　（Ｍｎ、Ｆｅ）、ＡＩ、Ｍｎ等の全屈間化合物が成長
して成形性が低下する。

Ｓｉ含有量は０．７〜１．５％とする。ＳｉはＡｌ−Ｍ
ｇ−３ｉ系化合物を析出させて強度を強化する。Ｓｉ含
有量が０．７％未満では効果が不十分であり、１．５％
を越えると成形性が低下する。

Ｆｅ含有量は０．５〜１％とする。Ｆｅは強度及び成形
性の向上に寄与する。Ｆｅ含有量が０．５％未満では十
分な効果が得られず、１％を越えると巨大なへ見−Ｍｎ
−Ｆｅ系化合物が形成されて強度及び延性が低下する。

Ｃｕ含有量は０．０５〜０．５％とする。Ｃｕは強度の
向上に寄与する。Ｃｕ含有量が０．０５％未満では十分
な効果か得られず、０．５％を越えるとＡｎ−Ｍｇ−Ｃ
ｕ系化合物が形成されるため、Ａｌ−Ｍｇ−３ｉ系化合
物の析出量が減じ、強度強化作用か低下する。

Ｔｉ含有量は０．００１〜０．０５％とする。

Ｔｉは結晶粒を微細化して成形性と強度の向上に寄与す
る。Ｔｉ含有量が０．００１％未満では十分な効果か得
られず、０．ＯＳ％を越えると靭性が低下する。

Ｂ含有量はｏ、ｏｏｏｔ〜０．０１％とする。

ＢはＴｉと同様に結晶粒の微細化に成形性と強度の向上
に寄与する。Ｂ含有量が０．０００１％未満ては十分な
効果が得られず、０．０１％を越えると鋳塊に巨大なＴ
　Ｉ　Ｂ　２化合物か生成することなどにより靭性が低
下する。

本発明の缶用アルミニウム合金材の製造は常法に従って
行うことができる。

（実施例） 次に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ 第１表に示す組成を有するアルミニウム合金を鋳造、面
削後、通常の方法で均熱処理を施し、熱間圧延、冷間圧
延により厚さ０．８＋＋ｉの板とし、続いて連続焼鈍炉
により５２０℃の温度で１０秒間の溶体化処理を施し、
空冷後冷間圧延により厚さ０．３層−の板材試料を作成
した。得られたアルミニウム合金材試料について缶ボデ
ィ用としての性能を評価するため限界しごき率、耐圧強
度及び限界しぼり比（以下ＬＤＲと記す）を測定した。

測定結果なｆｔ５２表に示す。

なお、ここで限界しごき率は１２０ｓｐｍのストローク
速度で再絞りから第一しどきに移行する段階でのりダク
シコン（１−（第一しごきでのボディ側壁厚さ／再校り
でのボディ側壁厚さ））×１００により表示した。耐圧
強度はＤＩ成形体について２００℃で１０分間のベーキ
ングを施した後、成形ボディに窒素ガスを充填し１缶底
部が座屈するに至るガス圧力で表示した。ＬＤＲは耐圧
強度の場合と同様の条件でベーキングを施した試料材に
ついてエリクセン試験機により直径３３園醜のポンチを
用いて絞り試験を行い、成形可能な最大ブランク径とポ
ンチ径との比率で表示した。

第１ 第２表 第２表の結果から明らかなように、本発明のアルミニウ
ム合金材（試料Ｎｏ、１〜７）は従来合金材（試料Ｎｏ
、２１．２２）に比べて耐圧強度及び限界しごき率に優
れ、ＬＤＲにおいても同等以上であり、缶ボディ用とし
て優れた強度と成形性を有している。これに対して比較
例（試料Ｎ００８〜２０）は耐圧強度、限界しごき率、
ＬＤＲの少なくともいずれか一つの特性が劣っている。

実施例２ 第１表に示す組成のアルミニウム合金を実施例１と同じ
条件により厚さ０．３１の板材に仕上げ、この板材に１
８０℃の温度で１０時間の時効処理を行い、次いで２０
０℃で１０分間のベーキングを施して缶エンド用試料を
作成した。得られた缶エンド用試料について０．２％耐
力を測定し、リベット成形性を試験した。

リベット成形性は１５０ｓｐｍのストローク速度でリベ
ット部の張出成形を行い、張出部の亀裂、ネッキングの
有無で評価した。すなわち、亀裂、ネッキングのいずれ
も発生しない試料を０（リベット成形性良好）とし、ネ
ッキング発生な△、亀裂発生を×（何れもリベット性不
良）とした。

得られた結果を第３表に示す。

第　　３　　表 第３表の結果から明らかなように、本発明のアルミニウ
ム合金材（試料Ｎｏ、１〜７）は従来合金材（試料Ｎｏ
、２１．２２）に比べて耐力が大きく、リベット成形性
が優れ、缶エンド用として優れた強度と成形性を有して
いる。これに対し比較例（試料Ｎｏ、８〜２０）は耐力
又はリベ−／　ト成形性のいずれかが劣っている。

（発明の効果） このように、本発明によれば、高強度で、かつ加工性（
絞り加工性、しごき加工性など）、成形性（リベット成
形性など）に優れた缶用アルミニウム合金材が提供され
る。したがってこの缶用アルミニウム合金材は、金属缶
のボディ材、エンド材のいずれに対しても好適であると
いう特徴を有する。さらに本発明によれば金属缶の一層
の薄肉化が可能であり、軽量化、低コスト化など工業上
顕著な効果が奏せられる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｍｇ２〜６％、Ｍｎ０．０５〜２％、Ｓｉ０．７〜１．
   ５％、Ｆｅ０．５〜１％を含み、かつＣｕ０．０５〜０
   ．５％、Ｔｉ０．００１〜０．０５％、Ｂ０．０００１
   〜０．０１％（以上重量％）のうち１種以上を含有し、
   残部がＡｌ及び不可避不純物からなることを特徴とする
   缶用アルミニウム合金材。