JPH0210214B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、張出し成形加工性のすぐれたAl
合金缶蓋材の製造法に関するものである。 従来、一般に、例えばジユース、炭酸飲料、あ
るいはビールなどの飲料缶の缶蓋の製造に際して
は、タブと称する開栓用の金具を取り付けるため
のリベツト加工（張出し成形加工）が不可欠であ
ることから、重量％で（以下％は重量％を示す）、 Mg：２〜６％、 を含有し、さらに、 Mn：0.1〜0.4％およびCr：0.15〜0.35％のうち
の１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAA5052合金やAA5082合金、さらに
AA5182合金などの強度と成形加工性を具備した
硬質のAl合金からなる缶蓋材が用いられ、 また、このAl合金缶蓋材の製造には、一般に、 (a) 上記のAl合金の溶湯を連続鋳造にて、厚
さ：300〜650mmの鋳塊となし、 (b) この鋳塊に、加熱炉で、450〜600℃に１〜24
時間保持の条件で均質化処理を施し、 (c) ついで、均質化処理後の鋳塊に、450〜550℃
の温度で熱間圧延を開始して、板厚：２〜10mm
のAl合金熱延板材とし、 (d) 引続いて、このAl合金熱延板材に、バツチ
式焼鈍炉を用い、300〜400℃の温度に１〜12時
間保持後炉冷の条件での中間焼鈍をはさんで２
回の冷間圧延を施し、 (e) かつ、２回目の冷間圧延を、60〜95％の圧延
率で行なつて0.2〜0.5mmの板厚とする、 以上(a)〜(e)の基本工程からなる方法が用いられ
ている。 しかし、上記の従来法で製造されたAl合金缶
蓋材は、十分な張出し成形加工性を具備していな
いものであるため、ほとんど材料限界に近い状態
で張出し成形加工性が施されているのが現状であ
り、かかる点から張出し成形加工性の改善が強く
望まれている。 また、一方で缶蓋に対する薄肉化の要求が強く
なされているが、上記のように従来法で製造され
たAl合金缶蓋材は、これを薄肉化すると増々張
出し成形加工性が劣化するようになるため、薄肉
化の要求にも対応することができないものであ
る。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、缶蓋の製造に用いられている上記のAl合金
に着目し、このAl合金を用いて張出し成形加工
性のすぐれたAl合金缶蓋材を製造すべく研究を
行なつた結果、Al合金缶蓋材の製造に際して、
前記Al合金を、 Mg：２〜６％、 を含有し、さらに、 Mn：0.1〜0.3％およびCr：0.15〜0.35％のうち
の１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有するAl合金に特定した上で、 中間焼鈍を、連続焼鈍炉を用い、500℃／min
以上の昇温速度で、500℃超〜600℃の範囲内の所
定温度に昇温後、加熱保持することなく直ちに冷
却の急速加熱冷却条件で行なうと共に、 ２回目の冷間圧延を、60％超〜90％の範囲内の
所定圧延率で行なうと、 この結果製造されたAl合金缶蓋材は、上記の
従来法によつて製造されたAl合金缶蓋材と同等
の高強度を保持した状態で、これに比して一段と
すぐれた張出し成形加工性をもつようになり、し
かもこのすぐれた張出し成形加工性は薄肉化して
も劣化することがないという知見を得たのであ
る。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下にAl合金の成分組成、最終中
間焼鈍条件、および最終冷間圧延率を上記の通り
に限定した理由を説明する。 Ａ Al合金の成分組成 (a) Mg Ｍ成分には、素地に固溶して、これを強化
する作用があるが、その含有量が2.0％未満
では所望の強度を確保することができず、一
方6.0％を越えて含有させると圧延加工性が
劣化するようになることから、その含有量を
2.0〜6.0％と定めた。 (b) MnおよびCr MnおよびCr成分には、Mg成分と同様に
素地を固溶強化するほか、耐応力腐食割れ性
を改善する作用があるが、その含有量が、そ
れぞれMn：0.1％未満およびCr：0.15％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方
Mn：0.3％およびCr：0.35％をそれぞれ越え
て含有させても前記作用により一層の向上効
果が現われず、かえつて圧延加工性が劣化す
るようになることから、その含有量を、それ
ぞれMn：0.1〜0.3％およびCr：0.15〜0.35％
と定めた。 Ｂ 中間焼鈍条件 この急速加熱冷却の中間焼鈍によつてAl合
金缶蓋材はすぐれた張出し成形加工性をもつよ
うになるが、その昇温速度が500℃／min未満
では所望の張出し成形加工性を確保することが
できないので500℃／min以上の急速加熱とす
る必要がある。また、加熱温度が500℃以下で
は、十分満足する焼なまし効果が得られず、一
方600℃を越えた加熱温度にすると、ランニン
グコストが上昇し、かつ生産性も損なわれるよ
うになることから、加熱温度を500℃超〜600℃
と定めた。さらに、この中間焼鈍における冷却
には、強制放冷や空冷、ミスト冷却などの急速
冷却が適用される。なお、この中間焼鈍は連続
焼鈍炉を使用することによつて効果的に行なわ
れるものである。また、この急速加熱冷却の中
間焼鈍によつて張出し成形加工性が向上する理
由は、均一微細にして、結晶方位の分布も均一
な再結晶組織が形成し、かつ通常の徐昇温・冷
却の中間焼鈍で生ずる合金元素の不均一な再分
布が抑制されるようになることにあるものと考
えられる。 Ｃ ２回目の冷間圧延における圧延率 上記の中間焼鈍に引続いて行なわれる冷間圧
延の圧延率が60％以下ではAl合金缶蓋材に所
望の高強度を付与することができず、一方90％
を越えた圧延率にすると張出し成形加工性の劣
化を招くようになることから、その圧延率を60
％超〜90％と定めた。 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 実施例 通常の溶解法によりそれぞれ第１表に示される
成分組成をもつたAl合金の溶湯を調製し、この
Al合金溶湯を連続鋳造法にて厚さ：500mmの鋳塊
となし、これらの鋳塊に510℃、12時間保持後、
炉冷の条件で均質化処理を施した後、510℃の熱
間圧延開始温度で熱間圧延を施して、厚さ：６mm
のAl合金熱延板材とし、ついでこれらのAl合金
熱延板材に、33〜86％の範囲内の所定の圧延率で
１回目の冷間圧延を施して、0.85〜４mmの範囲内
の所定の板厚を有する中間冷間圧延材とし、この
中間冷間圧延材に、同じく第１表に示

【表】

【表】 される条件で中間焼鈍を施し、これに続いて２回
目の冷間圧延を施すことによつて、本発明法１〜
14、比較法１〜４、および従来法１〜４をそれぞ
れ実施し、同じく第１表に示される板厚のAl合
金缶蓋材を製造した。 なお、比較法１〜４は、いずれも製造条件のう
ちのいずれかの条件（第１表に※印を付す）がこ
の発明の範囲から外れたものである。 また、中間焼鈍には、連続焼鈍炉とバツチ式焼
鈍炉を用い、条件によつて使い分けした。 つぎに、この結果得られた各種のAl合金缶蓋
材について、強度を評価する目的で引張特性を測
定すると共に、張出し成形加工性を評価する目的
でエリクセン値を測定した。これらの測定結果を
第１表に示した。 第１表に示される結果から、本発明法１〜14に
よつて製造されたAl合金缶蓋材は、いずれも従
来法１〜４によつて製造されたAl合金缶蓋材と
ほぼ同等の高強度を有し、かつこれより一段とす
ぐれた張出し成形加工性（エリクセン値）を示
し、しかもこのすぐれた張出し成形加工性は薄肉
となつてもほとんど低下することがないこてが明
らかであり、また比較法１〜４で製造されたAl
合金缶蓋材に見られるように、中間焼鈍条件およ
び２回目の冷間圧延の圧延率のうちのいずれかの
条件でもこの発明の範囲から外れると、強度およ
び張出し成形加工性うちの少なくともいずれかの
特性が劣つたものになることが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、高強
度とすぐれた張出し成形加工性をもつたAl合金
缶蓋材を薄肉化を可能とした状態で製造すること
ができ、したがつて、このAl合金缶蓋材を用い
れば、開栓用タブを取付けるためのリベツト加工
を十分余裕をもつて行なうことができ、しかも薄
肉化も可能となるなど工業上有用な効果がもたら
されるのである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Al合金の溶湯を鋳造して鋳塊となし、この
   鋳塊に均質化処理と熱間圧延を施してAl合金熱
   延板材とし、さらにこのAl合金熱延板材に中間
   焼鈍をはさんで２回の冷間圧延を施してAl合金
   缶蓋材を製造する方法において、 上記Al合金を、重量％で、 Mg：２〜６％、 を含有し、さらに、 Mn：0.1〜0.3％およびCr：0.15〜0.35％のうち
   の１種または２種、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
   成を有するAl合金に特定した上で、 上記中間焼鈍を、連続焼鈍炉を用い、500℃／
   min以上の昇温速度で、500℃超〜600℃の範囲内
   の所定温度に昇温後、加熱保持することなく直ち
   に冷却の急速加熱冷却条件で行ない、 かつ、上記２回目の冷間圧延を、60％超〜90％
   の範囲内の所定の圧延率にて行なうこと、 を特徴とする張出し成形加工性のすぐれたAl合
   金缶蓋材の製造法。