JPH01279727A - 引き裂き性に優れた中強度アルミニウム合金板 - 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） 本発明は中強度で引き裂き性に優れるアルミニウム合金
板に関し、更に詳しくは、引きちぎれ易く、例えば、キ
ャップ及び箔容器或いは簡易開放缶（Ｅａｓｙ　０ｐｅ
ｎ）の蓋などの材料として使用され、引き裂き強度の低
い包装用アルミニウム合金板に関する。

（従来の技術及び解決しようとする課題）従来から、キ
ャップ、箔容器或いは簡易開放缶等の材料にはアルミニ
ウム及びアルミニウム合金が多く使用されている。これ
らの用途に使用されるアルミニウム及びアルミニウム合
金には、引き裂かれるか、引きちぎれ易いという特性を
有することが要求される。

一例として、リングプルキャップ（ＲｉｎｇｐｕｌｌＣ
ａｐ）について説明すると、このキャップ材に要求され
る品質特性としては、 （１）絞り加工性（シェル成形）が良好なこと。

（２）ガス圧をかけて密封する場合、内圧に耐える強度
（耐圧性）を有すること、 （３）スコア（切込み溝）より切り裂いて開けるリング
プルキャップとして使用する場合、引きちぎれ性が良く
、且つスコアより脱線しないこと、 （４）シーリング加工性が良いこと、 （５）耐食性が良好なこと、 等が要求される。

本出願人は、先に特開昭６０−１４５３４６号や特公昭
６２−３２２６４号に示すように、低強度（おおよそ引
張強さ２０　ｋｇ　／　ａｍ２以下）や高強度（おおよ
そ引張強さ２８　ｋｇ　／　ｎｕ＋”以上）で、引き裂
き性に優れたアルミニウム合金板を提案した。

しかし乍ら、最近、この種の用途のアルミニウム材料の
薄肉化に伴い、更に、引張強さ２０〜２６　ｋｇ　／　
ａｒｍ”レベルの中強度で、且つ引き裂き性の優れたア
ルミニウム合金板の開発が要望されている。

本発明は、かＮる要請に応えるべくなされたものであっ
て、中強度で引き裂き性に優れたアルミニウム合金板を
提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明者は、アルミニウム合
金板の化学成分並びに組織面について鋭意研究を重ねた
結果、特定量のＳｉ及びＦｅを必須成分とすると共に、
圧延後の金属間化合物の大きさ及び面積率をコントロー
ルすることにより、可能であることを見い出したもので
ある。

すなわち、本発明は、Ｓｉ２０．１０％、Ｆｅ≧０．１
５％、３Ｆｅ＋Ｓｉ≦３％のＳｉ及びＦｅを必須成分と
して含有し、更に必要に応じて、Ｃｕ：１％以下、Ｍｎ
：１％以下及びＭｇ：１％以下のうちの１種又は２種以
上を含有し、残部がＡｌ及び不純物からなるアルミニウ
ム合金であって、圧延後の金属間化合物の大きさが３０
μｍ以下で、その面積率が４〜１０％であることを特徴
とする中強度で引き裂き性に優れるアルミニウム合金板
を要旨とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

まず、本発明における化学成分の限定理由について説明
する。

ＳＬは絞り性の向上１強度の向上、耳率の低下の効果を
持つ元素である。しかし、０．１％未満ではこのような
効果がないので、Ｓｉ量は０．１０％以上が必要である
。

Ｆｅは金属間化合物の大きさや面積率の制御に非常に重
要な元素である。しかし、含有量が０゜１５％未満では
（Ｆ　ｅ、　Ｍｎ）　Ａ　Ｑ　ａ等の金属間化合物の生
成が助長されないので、０．１５％以上が必要である。

但し、Ｓｉ及びＦｅの合計量、すなわち、（３Ｆｅ＋Ｓ
ｉ）量が３％を超えて多量に含有すると、絞り性等の加
工性が劣化する。したがって、Ｓｉ及びＦｅの多量は、
Ｓｉ２０．１０％、Ｆｅ≧０．１５％であって、３Ｆａ
＋Ｓｉ≦３％を満たす範囲の量とする。なお、３Ｆｅ＋
Ｓｉ≦２％であれば良好な低耳性も得られるので好まし
い。

以上の２元素Ｓｉ、Ｆｅを必須成分とするが、本発明に
おいては、以下の元素Ｍｎ、Ｍｇ及びＣｕののうちの１
種又は２種以上を必要に応じて添加することができる。

Ｍｎは強度の向上効果を有すると共に、Ｆｅと一緒に（
Ｆｅ、　Ｍｎ）Ａ　Ｑ、金属間化合物を生成する元素で
あるが、１％を超えて含有すると絞り加工性等が劣化す
る。したがって、Ｍｎ量は１％以下とする。

Ｍｇは強度を付与する元素であるが、本系合金で１％を
超えて含有すると強度が高くなり、成形性が低下する。

したがって、Ｍｇ量は１％以下とする。

Ｃｕは強度を付与する元素であるが、１％を超えて含有
すると成形加工性、耐食性が劣化する。

したがって、Ｃｕ量は１％以下とする。

なお、上記成分以外に不純物が含有するが。

Ｚｎ、Ｃｒ、Ｔｉ又はＺｒを含有する場合には夫々０゜
０５％以下であれば、本発明に係る中強度で引き裂き性
に優れるアルミニウム合金板の特性を変えることがない
ので、０．０５％までは許容される。

またＢ（ボロン）についても含有量が０．０３％以下で
あれば同様の理由により許容される。

更に、本発明においては、上記の如く化学成分を調整す
ると共に圧延後の金属間化合物の大きさと面積率を規制
するものであって、具体的には、圧延後の（Ｆｅ、Ｍｎ
）ＡｎＧ等の金属間化合物の大きさを３０μｍ以下とし
、その面積率を４〜１０％とすることによって、引き裂
き性が良好となり、且つ加工性が良くなる。しかし、金
属間化合物の大きさが３０μｍを超えると、深絞り加工
等において割れ発生の起点となり、また金属間化合物の
面積率が４％未満では引き裂き性の低下が少なく、逆に
、１０％を超えると引き裂き性は問題ないが、深絞り加
工時に割れの起点となるので、好ましくない。

なお、実際の絞り加工においては、トリミング量を低減
するために低方向性（低耳率）が要求されるが、これは
均熱条件、熱間圧延条件、中間焼鈍条件等を低方向性と
なるように適宜決定すればよい。

勿論、本発明のアルミニウム合金板はリングキャップ用
に使用した場合に限らず、ＰＰキャップ（Ｐ　１ｌｆｅ
ｒ　−Ｐ　ｒｏｏｆ　ｃａｐ）等の他のキャップ、箔容
器或いは簡易開放缶等の蓋に適用しても同様な効果が期
待できる。すなわち、ＰＰキャップの場合には、ミシン
目に沿って引き裂いて開栓するのであるが、この時の開
栓トルクの低下に効果があり、また、箔容器或いは簡易
開放缶の蓋の場合には、多段張出加工性、リベット成形
性が要求されるが、これに対しても問題なく成形できる
のである。

次に本発明の実施例を示す。

（実施例） 第１表に示す化学成分を有するアルミニウム合金の鋳塊
を半連続鋳造法により厚さ５５ｍ１＋１に造塊し、５０
ＩＩＩｌｌ厚に面削した後、５１０℃の温度で４時間加
熱の均熱処理をし、５００〜３００℃の熱間圧延で３ｍ
ｍ厚の熱延板とした。次いで、冷間圧延により０．５Ｃ
）＋ｍ厚とし、４８０　’Ｃの温度で中間焼鈍を実施し
た後、再び冷間圧延により０．２５ＩＩ１１厚とした（
冷間加工率５０％）。

その後、１９０℃の温度で１０分間加熱（通常の塗装焼
付条件に相当する）シ、キャンエンド開缶性試験（スコ
ア加工率５０％）を実施した。開缶性は、第１図に荷重
と変位の関係を示すように、Ａ点（スコア亀裂開始：ポ
ツプ）、Ｂ点（引き裂き：テア）、６点（破断：デタッ
チ）の各荷重（ｋｇ）にてを評価した。

更に、ベーキング（１９０℃Ｘ　１０ｎ＋ｉｎ）後に引
張試験を行って機械的性質を調べると共に、金属間化合
物のサイズ及び面積率を測定し、耳率も測定した。これ
らの結果を第１表に併記する。耳率は４８％絞り加工後
の値である。

第１表より明らかなとおり１本発明例はいずれも引張強
さ２０〜２６　ｋｇ　／　ａｒｍ２の中強度と優れた開
栓性（引き裂き性）を兼備していることがわかる。

また耳率も小さい。

一方、比較例Ｎａ　８、Ｎ１１１０は引き裂き性に優れ
るものの、強度が不足し、比較例Ｎα９、Ｎα１１〜Ｎ
ｎ　１３は強度が過大で引き裂き性に劣っている。

【以下余白） （発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、特定量のＳｉと
Ｆｅを必須成分として成分調整すると共に圧延後の金属
間化合物の大きさと面積率を規制するので、中強度で引
き裂き性に優れ、特にキャップ、箔容器或いは簡易開放
毎等の蓋に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図はキャンエンド開缶性試験の荷重と変位の関係を
示す図である。 特許出願人　　株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士　中　　村　　　尚 第１図 支　イＩＬ　→

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量％で（以下、同じ）、Ｓｉ≧０．１０％、Ｆ
   ｅ≧０．１５％、３×Ｆｅ＋Ｓｉ≦３％のＳｉ及びＦｅ
   を必須成分として含有し、残部がＡｌ及び不純物からな
   るアルミニウム合金であって、圧延後の金属間化合物の
   大きさが３０μｍ以下で、その面積率が４〜１０％であ
   ることを特徴とする中強度で引き裂き性に優れるアルミ
   ニウム合金板。
2. （２）前記アルミニウム合金が、必要に応じてＣｕ：１
   ％以下、Ｍｎ：１％以下及びＭｇ：１％以下のうちの１
   種又は２種以上を含有し、残部がＡｌ及び不純物からな
   るものである請求項１記載のアルミニウム合金板。