JPH04202748A - 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents

成形加工用アルミニウム合金板の製造方法

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JPH04202748A
JPH04202748A JP33650690A JP33650690A JPH04202748A JP H04202748 A JPH04202748 A JP H04202748A JP 33650690 A JP33650690 A JP 33650690A JP 33650690 A JP33650690 A JP 33650690A JP H04202748 A JPH04202748 A JP H04202748A
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JP
Japan
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ingot
forming
aluminum alloy
annealing
less
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Pending
Application number
JP33650690A
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English (en)
Inventor
Shinji Teruda
照田 伸二
Fujio Tanaka
田中 富次夫
Masafumi Mizouchi
政文 溝内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sky Aluminium Co Ltd
Original Assignee
Sky Aluminium Co Ltd
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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、成形加工に用いられる5000系アルミニウ
ム合金板の製造方法に関するものであり、特に缶胴や、
缶蓋等の缶材に好適に使用されるアルミニウム合金板の
製造方法に関するものである。
【従来の技術】
5000系合金は高強度に於いても、深絞り性、張出し
性能や曲げ加工性に於いても良好な成形性を有すること
から、特に深絞り用途の缶胴や缶の蓋等の缶材に使用さ
れる他、高強度でかつ成形加工が必要な分野に広範囲で
利用されている。
【発明が解決しようとするff!l11Mgを高濃度で
含むA1合金は微量のSiの存在により熱処理過程や熱
間圧延途中に、比較的粗大なMg25Lの金属間化合物
が生成する。しかLS111Al地金の不可、避不純物
なので含有量を全く0%とするのは不可能で、できるだ
け減少させトにしても高品位地金を用いなければならず
コスト高となってしまう。 このMg25I金属間化合物は、硬くて非常に脆い性質
が有り、このためAl−kin系の晶出物に比較して、
成形加工時の割れの起点となりやすいなど特に成形時に
悪影響を及ぼす。 本発明はこの合金系でMg2Siの粗大な金属間化合物
の生成を抑えることによって成形性を改良することを目
的とする。 [1111を解決する為の手段] 前記目的を達成するために発明者らが鋭意研究の結果到
達した本発明は、以下の通り構成される。 すなわち Mg3.5〜6wj%、Sj  0. 01−008w
t%、Mn+Fe  o、  2〜1、  0wt%を
含有し、さらにCu0.05〜0.5wt%、ZnO,
o5−0、 5wt  %、  Cr0.01−0.3
wt  %、  Zr    0.  0+−0,3w
t  %、V’  O,’ 0’ 1〜0.3wt%の
1種又は2種以上を含有し、残部Alおよび不可避不純
物からなるアルミニウム合金鋳塊を500〜560℃X
2R間以上の均熱・加熱を行ない、その後熱間圧延を施
して8mm以下の厚みでしかも圧延上がりの温度を32
0℃以下に仕上げて、常法により冷延・焼鈍を施し、成
形加工用圧延板として使用する時の板の平行断面に於い
て全厚み中にSμm以上のMg2Siの金属間化合物が
しめる面積率が1%以下となることを特徴とする成形加
工に優れたアルミニウム合金板の製造方法 である。 【作用】 先ず、この発明のアルミニウム合金圧延板における成分
限定理由について説明する。 Mg;MgはCu、Siとの共存によりG、  Pゾー
ン、βMg25+、βMg25+あるいはGP、  シ
ー ン、  S’  AlhCuMg、   SAl 
 2CuMgといった析出過程を辿り析出するが、中間
相の析出段階では強度向上に寄与する。しかし高濃度M
g合金系ではMg25+の固溶量は少なく巨大金属間化
合物を生成しやすく成形性を著しく阻害する。しかしM
g$独でも固溶体強化に効果がある元素であるため高強
度用途には不可欠であり少なくすることは出来ない。M
gが3. 5wt%未満では本用途に遍する強度が得ら
れず6%を超えて添加した場合には、加工硬化しやすい
ことやμ間圧延性を著しく悪化させるので、Mgの範囲
は35〜6tvt%とした。 Sl;Mg25j系化合物の析出過程でも時効硬化が期
待できることは良(知られている。しかし高濃度Mg合
金系ではMgpSiの固溶量は少な(巨大金属間化合物
を生成しやすく成形性を著しく阻害する。従って含有し
ない方が良いがslはAl地金の不可避不純物であり含
有量をO,O]wt%未滴とするのは経済的な理由から
難しく、sI含有量が0.08wt%を超えると本発明
によってもMg2Siの巨大金属間化合物を生成を抑制
するのは難しい。 Mn及びFe:Mnri強度同上1こ寄与するとともに
Feとともに金属間化合物形成しその中にSiを固溶さ
せるかまたは、αAl(Mn・Fe)S」の金属間化合
物を形成するためMgと結合するフリーの5皿を少なく
してM g 2 Si巨大金属開化合物の生成を抑制す
る働きがある。 Feは金属間化合物を形成してSiを取込むためMnと
同様Mgと結合するフリーのSiを少なくしてMg2S
i巨大金属間化合物の生成を抑制する働きがある。従っ
て添加量はMnとの兼合で決りFe+Mnが0.2%未
満ではその効果がなく、また1%を超えるとs+[is
1溶置装減らす効果は期待できるがそれ自体で形成する
金属間化合物が粗大となり成形性を阻害する。 Cu、  Zn、  Cr、  Zr、  V:  強
度向上に寄与する元素で1種又は2種以上含有させる。 Cu・Znは0405以上Q、5wt%以下、Cr−Z
r−Vは0.01以上0.3wt%以下ならば本発明の
効果を失わず強度向上に寄与する。 以上の各成分の残部はA1及び不可避不純物とすれば良
い。 なお通常のアルミニウム合金においては、鋳塊結晶粒微
細化の為にT1及びBを微量添加することがあり、本発
明のアルミニウム合金圧延板においても微量のTi、或
いはBを含有しても良い。 但し、T1を添加する場合、O,01wt%未満ではそ
の効果が得られず、0.2wL%を超えると初晶TlA
l3が晶出して成形性を阻害するから、TIは001〜
0.2w+%の範囲とすることが好ましい。又TIと共
にBを添加する場合、 lppm未満ではその効果がな
く、500ppmを超えるとTiBpの粗大粒子が混入
して成形性を害することから、Bは1〜500ppmの
範囲とすることが好ましい。 さらに、高Mg合金では溶湯の酸化防止のためBeを1
〜200ppm添加することがあるが本願においても添
加するのが好ましい。 次に本発明における製造プロセスについて説明す る。 本発明の合金の様に81の含有量が少ない場合には通常
の製法によってもMg2Siの巨大金属間化合物の生成
が少なくはなるが、成形性に悪影響をおよぼす程度には
析出する。 本発明の場合はMn、 FeといったSlを取込んで金
属間化合物を生成する元素を含むため、同日出願の発明
の様に熱間圧延途中で一定温度以上での保持・再加熱す
る必要はない。 その後の熱間圧延を施し、上がりの板厚で8mm以下と
して温度を320℃以下とすれば良い。 先ず、前記した合金組成を有するアルミニウム合金鋳塊
を常法に従ってり、C鋳造法により作製す る。 次いでその鋳塊に対して、500〜b 2時間以上の均熱・加熱を施す。500℃未満の温度で
は熱間圧延時の圧延性が低下し、また高濃度Mg合金系
ではMg2Siの固溶量が少なくなってしまう、ただし
560℃以上では表面酸化が進むこと、さらにAlMn
Fe系の金属間化合物が成長して粗大化することなどか
らこの温度範囲とした。なお、Mgpsjの粗大な金属
間化合物を減らして、固溶させる為には500℃以上が
好ましいO その後熱間圧延を施すが、8mm以下の厚みでかつ32
0℃り下に仕上げる。なぜならば、Mg251の析出は
330〜450℃で最も促進され粗大化しやすい。従っ
て、熱延上がりの様にその温度で最も長時間保持される
状態では330”C未満の湿度とする必要が有るので上
がり湿度を320℃以下としたのである。また熱間圧延
の上がりの板厚を8mm以下としたのはその後の冷間圧
延時の作業性を考慮したにすぎない。このようにして得
られた圧延板は”g2siの巨大金属間化合物はす く
 な い。 その後常法にしたがって冷間加工、焼鈍等を行ない成形
加工用途として用いる。このとき330℃以上の焼鈍を
行なうときにはCALのような連続焼鈍法による方が箱
型焼鈍法によるよりMg251の金属間化合物の粗大化
が防げる。 上記製法に依り得られた成形用アルミニウム合金板は最
終板の平行断面の観察に於いて全厚み中に5μm以上の
Mg25+の金属間化合物が占める面積率が1%以下と
なり、深絞り加工、曲げ加工や張り出し加工にすぐれ、
特に局部的な張り出し成形時に割れの発生を低く抑えた
材料となる。
【実施例】
第1表に示す合金組成を持つ、400mm厚さのDC鋳
塊にだいし、第2表に示すような条件で加熱及び熱間圧
延を行い、中間焼鈍をCALとしてその後冷間圧延を行
って最終板厚とした。その後最終焼鈍を製法Bのみに施
しその他の製法の材料は最終焼鈍を施していない。また
本材料の代表的な用途は缶蓋材であるので、焼付塗装相
当のべ−キング(270℃×20秒)を施して性能を調
べ第3表に示した。またこの時の5μm以上のMg2S
iの面積率を第2表に示しである。 AとBは請求の範囲の2.の発明例で、Cは熱延上り湿
度が340℃と高い場合で、Dは加熱温度が480℃と
低い場合で、各々比較例とした。 E、  F及びGは、請求項1の製法で、熱延途中にM
g25Iの溶解操作を施した材料であるが、GはSiの
添加量を増やして成分範囲が外れている。 Gは一般的に用いられている材料である。 第3表の性能で比較すると、耐力値はほぼ同程度でも、
本発明による製法でえられる材料は5μm以上のMgp
S+の面積率の少なくなり、張出し性(エリクセン、局
部張出性)及び曲げ性に於いて優れている事がわかる。 しかしGのようにSi含有量が多い場合では熱延の途中
に加熱を施しても5μm以上のMg25+の面積率は少
なくならずに、成形性は劣る結果となる。 また本発明側中でもBの最終焼鈍を施した場合が最も特
性が良くなっている。これは最終焼鈍による時効硬化を
促進させた結果、中間焼鈍後の冷間圧延率が減らせるた
めに成形性が良くなったものである。このように低温(
250℃以下)の最終焼鈍を施すことにより、^1−C
u−Mg及び5μmより微細なMg−5i系の析出物等
の析出を促進させることや、適度な歪の回復を達成する
ことにより、ベー牛ノグ後の特性が向上する場合が有る
。 更に中間焼鈍をバッチタイプとしても320℃以下であ
れば、本発明により得られる材料は、従来のバッチタイ
プの製法でえられた材料に比較して性能は良好になる。 すなわち、中間焼鈍だけバッチタイプで315℃×2時
間で施しそれ以外は製造符号A、  Bと同じ工程をと
ったものは5μm以上のMg2Siの面積率はそれぞれ
0. 4,0. 4%であり良好な局部張り出し性、曲
げ性を有する。ただし、中間焼鈍をCALで行った場合
とくらべ引張り強さは約’ Kgf/m12さがる。 第1表 合金組成(単位;wt%) 第3表 塗装焼付相当熱処理(270℃x20sec、
 )後性能表傘1. 限界曲げは、O1〜0.35md
で、0.05mmR刻みの板に沿わせて曲げた時、われ
の発生しないRを限界曲げとした。 中2・ 】R12φポンチ、5mmφダイス使用。 潤滑は、WAX塗布。 以下余白
【発明の効果】
本発明によれば、成形加工時の割れの起点となりやすい
など特に成形時に悪影響を及ぼすMg25jの粗大な金
属間化合物の生成を抑えることができる。よって薄肉化
が進みよりきびしい成形性の要求される缶胴や缶蓋等の
缶材等に好適に用いることができる。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、Mg3.5〜6wt%、Si0.01 〜0.08wt%、Mn+Fe0.2〜 1.0w%を含有し、さらにCu0.05 〜0.5wt%、Zn0.05〜0.5wt%、Cr0
    .01〜0.3wt%、Zr0.01〜0.3w%、V
    0.01〜0.3w t%の1種又は2種以上を含有し、残部Alおよび不可
    避不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を500〜56
    0℃×2時間以上の均熱・加熱を行ない、その後熱間圧
    延を施して8mm以下の厚みでしかも圧延上がりの温度
    を320℃以下に仕上げて、常法により冷延・焼鈍を施
    し、成形加工用圧延板として使用する時の板の平行断面
    に於いて全厚み中に5μm以上のMg_2Siの金属間
    化合物がしめる面積率が1%以下となることを特徴とす
    る成形加工に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0823489A1 (fr) * 1996-08-06 1998-02-11 Pechiney Rhenalu Produit pour construction soudée en alliage AlMgMn à tenue à la corrosion améliorée

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0823489A1 (fr) * 1996-08-06 1998-02-11 Pechiney Rhenalu Produit pour construction soudée en alliage AlMgMn à tenue à la corrosion améliorée
FR2752244A1 (fr) * 1996-08-06 1998-02-13 Pechiney Rhenalu Produit pour construction soudee en alliage almgmn a tenue a la corrosion amelioree

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