JPH04276047A - 成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、主としてアルミニウ
ム合金製の２ピース缶の材料、特に蓋材として用いられ
る成形用のアルミニウム合金硬質板の製造方法に関する
ものであり、特に塗装焼付後の強度が高くかつ成形性に
優れ、しかも缶蓋材として用いた場合にリサイクル性に
優れたアルミニウム合金板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のようにアルミニウム２ピース缶の
缶体は、ＤＩ加工による缶胴（ＤＩ缶胴）と缶蓋（エン
ド）とによって組立てられている。

【０００３】これらのうち、缶体の胴材としては、深絞
り性、しごき性、さらにはＤＩ加工−焼付塗装後のネッ
キング加工性、フランジング加工性等に優れていること
が要求され、一般にはＡｌ−Ｍｎ系の３００４合金Ｈ１
９材やＨ３９材が使用されている。近年の薄肉化の要求
に伴ない、胴材としてもより高強度化が要求されるよう
になっているが、従来の３００４合金缶胴材でも焼付塗
装後の耐力で２７０Ｎ／ｍｍ２　以上の強度が得られる
ようになっている。

【０００４】一方缶体の蓋材としては、ビールその他の
炭酸飲料用の缶体の蓋材、すなわち内圧が高くなる用途
の缶体の蓋材では、近年の薄肉化の傾向に伴ない、焼付
塗装後の耐力で３００Ｎ／ｍｍ２　以上の高強度が要求
され、そこで一般にはＡｌ−Ｍｇ系の５１８２合金が多
用されており、このほか特に高強度が要求されない蓋材
では５０８２合金や５０５２合金も使用され、さらにＡ
ｌ−Ｍｎ系の３００４合金も使用されることがある。

【０００５】なおタブ材は、一般に焼付塗装を施さない
ため、特に高強度は要求されず、耐力２５０Ｎ／ｍｍ２
　以上で曲げ性に優れていれば良く、５１８２合金、５
０８２合金、５０５２合金、３００４合金のいずれも上
述の強度は得られ、かつ低加工度であるため、曲げ性に
対しても特に問題はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
アルミニウム２ピース缶体の胴材としてはＡｌ−Ｍｎ系
の３００４合金が一般的であり、蓋材としては内圧が加
わる用途ではＡｌ−Ｍｇ系の５１８２合金が主流である
。ところがこのように胴材に３００４合金、蓋材に５１
８２合金を用いた場合、使用後の缶体を回収して再溶解
して、再び２ピース缶体用の材料として用いる場合（す
なわちリサイクル時）に、再生前と同じ缶胴用３００４
合金および缶蓋用５１８２合金を溶製するためには、新
たな純アルミ地金とＭｇ添加用の母合金、その他若干の
成分調整材料を添加して成分調整を行なわなければなら
ない不便がある。

【０００７】一方、最近では缶体のリサイクルを容易に
するため、缶胴と缶蓋とを同一成分組成の合金で構成す
る所謂ユニアロイ化の試みもなされているが、この場合
最も問題となるのは、内圧が加わる用途の缶体における
蓋材である。すなわち、缶胴のＤＩ加工に要求されるよ
うな良好な成形性を呈し得る成分組成の合金を用いて、
内圧が加わるような用途の缶体の蓋材に要求される高強
度を達成しようとした場合、蓋材としての成形性が著し
く低下してしまう。具体的には、３００４合金を缶胴、
缶蓋の両者に共用しようとする提案が既になされている
が、この場合、内圧が加わる用途の缶蓋に要求される焼
付塗装後の３００Ｎ／ｍｍ２　以上の強度を得るために
はＨ１９相当以上の冷間加工が必要となり、蓋材として
の成形性が従来の５１８２合金と比較して著しく劣って
しまう問題があった。したがって従来は実際にはユニア
ロイ化を達成することは困難であった。

【０００８】また従来から、３００４合金の強度を向上
させるため、ＭｇやＣｕ等の強化用合金元素を増量して
高強度を達成することが提案されているが、これらの合
金元素を単純に増量しただけの場合、特に缶体の胴材と
してはＤＩ加工性を悪化させ、さらにはＤＩ加工後のフ
ランジ部の加工性（ネッキング成形性、フランジ成形性
）を悪化させる等の問題が生じ、そのため単純にＭｇや
Ｃｕを増量することは不適当と考えられる。

【０００９】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、アルミニウム２ピース缶の蓋材に必要な焼付
塗装後の強度と成形性とを兼ね備え、しかも２ピース缶
の蓋材として使用した場合に缶のリサイクルが容易な成
形用のアルミニウム合金硬質板を製造する方法を提供す
ることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、本発明者等が種々実験・検討を重ねた結果、
従来から胴材に使用されている３００４合金に比較的近
い成分系でその成分組成を適切に設定すると同時に、連
続鋳造圧延法（薄板連続鋳造法）の如く従来の一般的な
ＤＣ鋳造法よりも凝固速度が高い急冷凝固の鋳造を適用
してＭｎ等の固溶量を高め、かつ２回の中間焼鈍を行な
うとともにその中間焼鈍として連続焼鈍の如く高温でか
つ急熱急冷の焼鈍を適用して中間焼鈍において固溶量を
維持させ、これらによって焼付塗装後に高強度を得るこ
とが可能となり、しかも所要の高強度を得るために最終
の冷間圧延率を比較的小さくすることが可能となって成
形性を向上させることができるとともに、最終の中間焼
鈍で再結晶粒径を適切に調整することによっても成形性
を向上させ、最終的に蓋材として用いた場合のリサイク
ル性が良好でかつ焼付塗装後の高強度と優れた成形性と
を兼ね備えたアルミニウム合金硬質板が得られることを
見出し、この発明をなすに至ったのである。

【００１１】具体的には、請求項１の発明のアルミニウ
ム合金硬質板の製造方法は、Ｍｇ１．２〜　３．０ｗｔ
％、Ｃｕ０．０５〜　０．５ｗｔ％、Ｍｎ　０．５〜　
２．０ｗｔ％、Ｆｅ　０．１〜　０．７ｗｔ％、Ｓｉ　
０．１〜　０．５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび不
可避的不純物よりなる合金を、５０℃／ｓｅｃ　以上の
凝固速度で厚さ１５ｍｍ以下の薄板に連続鋳造し、次い
でただちにもしくは冷間圧延を施した後、１℃／ｓｅｃ
　以上の昇温速度で４００〜６２０℃の範囲内の温度に
加熱して保持なしもしくは１０分以内の保持後、１℃／
ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する１次中間焼鈍を施し
、さらに３０〜８５％の範囲内の圧延率で冷間圧延を施
した後、１℃／ｓｅｃ　以上の昇温速度で４００〜６２
０℃の範囲内の温度に加熱して保持なしもしくは１０分
以内の保持後１℃／ｓｅｃ以上の冷却速度で冷却する２
次中間焼鈍を施して、平均結晶粒径が８〜８０μｍの範
囲内の再結晶組織とし、その後圧延率３０％以上の最終
冷間圧延を施すことを特徴とするものである。

【００１２】また請求項２の発明のアルミニウム合金硬
質板の製造方法は、Ｍｇ　１．２〜　３．０ｗｔ％、Ｃ
ｕ０．０５〜　０．５ｗｔ％、Ｍｎ　０．５〜　２．０
ｗｔ％、Ｆｅ　０．１〜　０．７ｗｔ％、Ｓｉ０．１〜
　０．５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不
純物よりなる合金を、５０℃／ｓｅｃ　以上の凝固速度
で厚さ１５ｍｍ以下の薄板に連続鋳造し、次いでただち
にもしくは冷間圧延を施した後、１℃／ｓｅｃ　以上の
昇温速度で４００〜６２０℃の範囲内の温度に加熱して
保持なしもしくは１０分以内の保持後、１℃／ｓｅｃ　
以上の冷却速度で冷却する１次中間焼鈍を施し、さらに
３０〜８５％の範囲内の圧延率で冷間圧延を施した後、
１℃／ｓｅｃ　以上の昇温速度で４００〜６２０℃の範
囲内の温度に加熱して保持なしもしくは１０分以内の保
持後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する２次中間
焼鈍を施して、平均結晶粒径が８〜８０μｍの範囲内の
再結晶組織とし、その後圧延率３０％以上の最終冷間圧
延を施した後、１０〜１００℃／ｈｒの昇温速度で１２
０〜２２０℃の範囲内の温度に加熱して３０分以上保持
した後１０〜１００℃／ｈｒの冷却速度で冷却する最終
焼鈍を施すことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】先ずこの発明における成分組成限定理由を説明
する。

【００１４】Ｍｇ：ＭｇはＣｕやＳｉとの共存によりＭ
ｇ２　ＳｉやＡｌ２　ＣｕＭｇを析出させて時効硬化を
もたらし、これによって強度向上に寄与するとともに、
Ｍｇそれ自体でも固溶強化に寄与する。またＭｇは冷間
圧延加工時に剪断帯を発達させて再結晶粒を微細化する
にも寄与する。Ｍｇ量が　１．２ｗｔ％未満では蓋材と
して充分な強度が得られず、一方Ｍｇ量が３．０ｗｔ％
を越えれば蓋材としての強度は得られるが、成形性を悪
化させるから、Ｍｇ量は　１．２〜　３．０ｗｔ％の範
囲内とした。なおこの範囲内でも特に　１．５〜　３．
０ｗｔ％の範囲内が好ましい。

【００１５】Ｃｕ：ＣｕもＭｇと同様に強度向上に寄与
し、特にＭｇとの共存下でＧＰゾーンやＳ′相等の時効
析出による強度向上が期待できる。特にこの発明で主用
途としている２ピース缶蓋材の如く焼付塗装処理を施す
用途、とりわけ連続焼付塗装ラインの如く２２０〜４０
０℃の高温で焼付けする場合には、中間焼鈍に連続焼鈍
を適用して溶体化効果を得て、焼付塗装処理時の時効析
出を図り、焼付塗装後の強度低下を少なくするに有効で
ある。Ｃｕ量が０．０５ｗｔ％未満ではその効果が少な
く、蓋材として必要な強度を得ることが困難となり、一
方Ｃｕ量が　０．５ｗｔ％を越えれば、溶体化後に常温
でも時効してしまうため安定した強度が得られず、また
時効硬化性が大き過ぎるため材料が硬化して成形性が低
下する。したがってＣｕ量は０．０５〜　０．５ｗｔ％
の範囲内とした。

【００１６】Ｍｎ：Ｍｎはこの発明の方法の場合のよう
に固溶量が多くなる場合には強度向上に大きく寄与する
。また一般にＭｎは硬質板の軟化を遅らせる効果があり
、この発明のアルミニウム合金硬質板の如く焼付塗装が
施される場合には焼付塗装処理時の強度低下を少なくす
る効果がある。さらにＭｎはＦｅやＳｉと共存してＡｌ
−Ｍｎ−Ｆｅ系あるいはＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系等の
微細な金属間化合物を形成して適切な金属間化合物の分
散状態を得、これにより成形性を向上させる役割を果た
す。Ｍｎ量が　０．５ｗｔ％未満ではその効果が少なく
、一方Ｍｎ量が　２．０ｗｔ％を越えれば高強度は容易
に得られるものの、材料が脆くなって成形性を低下させ
る。したがってＭｎ量は　０．５〜　２．０ｗｔ％の範
囲内とした。

【００１７】Ｆｅ：Ｍｎと同様に金属間化合物の適切な
分散状態を得て成形性を向上させる効果がある。Ｆｅ量
が　０．１ｗｔ％未満ではその効果が得られず、　０．
７ｗｔ％を越えれば成形性を劣化させるから、Ｆｅ量は
　０．１〜　０．７ｗｔ％の範囲内とした。

【００１８】Ｓｉ：ＳｉはＭｇ２　Ｓｉ等の微細析出物
を生成して強度向上に寄与するが、この発明の場合はＦ
ｅおよびＭｎの析出を促進させて金属間化合物の適切な
分散状態を得るに寄与する。Ｓｉ量が　０．１ｗｔ％未
満ではその効果が得られず、一方　０．５ｗｔ％を越え
ればその効果が飽和する。したがってＳｉ量は　０．１
〜　０．５ｗｔ％の範囲内とした。

【００１９】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ため、Ｔｉ単独あるいはＴｉをＢと
組合せて微量添加することがあり、この発明でも微量の
Ｔｉ、あるいはＴｉおよびＢを添加することは許容され
る。但しＴｉを添加する場合その添加量が０．０１ｗｔ
％未満では鋳塊結晶粒微細化の効果が得られず、一方　
０．３ｗｔ％を越えれば成形性を害するから、Ｔｉは０
．０１〜　０．３ｗｔ％の範囲内とすることが好ましい
。またＴｉとともにＢを添加する場合、Ｂが１ｐｐｍ　
未満ではその効果がなく、一方５００ｐｐｍ　を越えれ
ば成形性を害するからＢは１〜５００ｐｐｍ　の範囲内
とすることが好ましい。

【００２０】またこのほか、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖはいずれも
それぞれ　０．３ｗｔ％程度以下であれば、この発明の
効果を失わずに強度向上に寄与し、またＺｎも　１．０
ｗｔ％程度以下であれば、この発明の効果を失わずに強
度向上に寄与するから、これらの元素をそれぞれ前述の
量以下含有することは許容される。

【００２１】次にこの発明における製造プロセスを説明
する。

【００２２】先ず前述のような成分組成の合金溶湯を常
法に従って溶製し、５０℃／ｓｅｃ　以上の凝固速度で
厚さ１５ｍｍ以下の薄板に鋳造する。このように５０℃
／ｓｅｃ　以上の速い凝固速度とすることによって、凝
固速度の遅い通常のＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）による
鋳塊と比較してＭｎ等の遷移元素の固溶量が多くなって
固溶強化を期待することができ、またその結果、２次中
間焼鈍後の最終冷間圧延率を下げても容易に高強度が得
られるようになるため、高強度を確保しつつ成形性を向
上させることができる。ここで、鋳造板厚が１５ｍｍよ
り厚ければ、５０℃／ｓｅｃ　以上の高い凝固速度を得
ることが容易ではなくなるため、鋳造板厚を１５ｍｍ以
下とした。なおこのような凝固速度を実操業上で実現す
るためには、連続鋳造圧延法（薄板連続鋳造法）等の所
謂連続鋳造法を適用すれば良い。

【００２３】このようにして得られた薄板（鋳造板）に
対しては、一旦所要の板厚まで冷間圧延してから、ある
いは冷間圧延を施さずにそのままの板厚で、１次中間焼
鈍を施す。この１次中間焼鈍は、１℃／ｓｅｃ　以上の
昇温速度で４００〜６２０℃の範囲内の温度に加熱し、
その範囲内の温度で１０分以内の短時間保持を行なうか
または保持せずに直ちに、１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速
度で冷却する。このような急速加熱、急速冷却の中間焼
鈍は、実操業上は所謂連続焼鈍により達成できる。

【００２４】ここで、１次中間焼鈍の昇温速度または冷
却速度が１℃／ｓｅｃ未満では、固溶したＭｎ等の遷移
元素が析出してしまい、固溶強化が期待できなくなるか
ら、加熱速度、冷却速度は１℃／ｓｅｃ　以上とする。 またこの１次中間焼鈍は、逆に過度に固溶した遷移元素
を減少させる効果もある。すなわち、過度に遷移元素が
固溶している場合には、高強度は容易に得られるものの
、材料が脆くなり、特に曲げ加工時に割れを生じやすく
なり、またこの発明で主な対象としている２ピース缶の
蓋材の如く、多少なりとも絞り加工が施される用途では
深絞り耳が低いことが望まれるが、過度に遷移元素が固
溶していれば深絞り耳が高くなってしまう。そこで１次
中間焼鈍では加熱・冷却速度を１℃／ｓｅｃ　以上とし
て必要な固溶量を維持すると同時に、過度の固溶元素を
減少させる効果を与えている。ここで、適切な固溶量は
、Ｍｎを目安にすれば　０．３〜　０．８ｗｔ％であり
、この範囲内の固溶量を得るためには、１次中間焼鈍温
度を４００〜６２０℃の範囲内とする必要がある。なお
この範囲内でも特に５００〜６２０℃の範囲内が好まし
い。ここで、上記の範囲内の温度に到達すれば直ちに冷
却しても良いが、保持する場合は、保持時間が１０分を
越えれば表面酸化等の弊害が生じるおそれがあるから、
１０分以内とする必要がある。

【００２５】１次中間焼鈍後には、圧延率３０〜８５％
の範囲内で冷間圧延を施し、さらに２次中間焼鈍として
、１℃／ｓｅｃ　以上の加熱速度で４００〜６２０℃の
範囲内の温度に加熱して、その範囲内の温度で１０分以
内の保持を行なうかまたは保持なしで直ちに、１℃／ｓ
ｅｃ　以上の冷却速度で冷却する焼鈍を行ない、２次中
間焼鈍による平均再結晶粒径を８〜８０μｍの範囲内に
調整する。

【００２６】この２次中間焼鈍前の冷間圧延率が３０％
未満では、２次中間焼鈍による再結晶粒径が８０μｍを
越えて成形性を劣化させ、一方８５％を越える場合は２
次中間焼鈍による再結晶粒径が８μｍ未満の極端に微細
な粒径となり、エリクセン値等で表わされる伸びは劣ら
ないものの、曲げ性が悪化する。したがって２次中間焼
鈍前の冷間圧延率は３０〜８５％の範囲内とする必要が
ある。一方、２次中間焼鈍における加熱速度、冷却速度
は、固溶したＭｎ等の遷移元素の析出を防止するととも
に、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｓｉ等の時効硬化に寄与する金属元素
の固溶を維持するために、いずれも１℃／ｓｅｃ　以上
とする必要があり、このような急速加熱、急速冷却の２
次中間焼鈍は、１次中間焼鈍と同様に、実操業上は所謂
連続焼鈍により達成される。またこの２次中間焼鈍の加
熱到達温度は、再結晶させるために４００℃以上が必要
であり、一方６２０℃を越えれば局部的な融解が生じて
製造上問題が生じるから、４００〜６２０℃の範囲内と
する必要がある。なおこの範囲内でも、金属元素の固溶
を維持しかつ製造上問題ない範囲として、５００〜６２
０℃の範囲内が最も好ましい。また上記の範囲内の温度
に到達すれば直ちに冷却しても所期の目的は達せられる
が、１０分以内の保持であれば表面酸化等の弊害が生じ
るおそれはない。

【００２７】上述のような２次中間焼鈍によって平均再
結晶粒径を８〜８０μｍの範囲内に調整した後には、最
終の冷間圧延を施し、最終板厚とする。この最終冷間圧
延の圧延率が３０％未満では所望の強度が得られないか
ら、３０％以上とする。ここで、この発明の方法では前
述のようにＭｎ等の遷移元素の固溶を維持して固溶強化
を図り、さらにはＣｕ，Ｍｇ，Ｓｉ等の時効硬化に寄与
する元素の固溶を図って必要に応じてその後行なわれる
最終焼鈍での時効析出による強度向上を図っているから
、最終冷間圧延率が比較的低くても高強度が得られ、そ
こで最終冷間圧延率の下限は従来の一般的な方法よりも
低い３０％としているのである。そしてこのように比較
的低い最終冷間圧延率でも高強度が得られるところから
、最終冷間圧延率をできるだけ低くして成形性を向上さ
せることができるのであり、一般には成形性を悪化させ
ないように９０％以下の最終冷間圧延率が好ましい。

【００２８】上述のようにして最終板厚に仕上げた後に
は、そのまま製品板としても良いが、請求項２の発明の
場合にはさらに最終焼鈍を施す。

【００２９】この最終焼鈍は、１０〜１００℃／ｈｒの
加熱速度で昇温して１２０〜２２０℃の範囲内の温度に
３０分以上（通常は１０時間以内）保持し、１０〜１０
０℃／ｈｒの冷却速度で冷却する条件とする。このよう
な条件で最終焼鈍を施すことによって時効析出を充分に
行なうことができ、そのためこの発明のアルミニウム合
金板の主用途である蓋材の如く高温短時間（２２０〜４
００℃×５〜３００ｓｅｃ　）の焼付塗装に供される場
合にはその焼付塗装時における強度の低下を確実に防止
できる。 ここで昇温速度または冷却速度が１０℃／ｈｒ未満の場
合、また加熱保持温度が２２０℃を越える高温の場合、
さらに加熱保持時間が１０時間を越える長時間の場合に
は、いずれも回復が進んで強度が低下してしまう。一方
、昇温速度または冷却速度が１００℃／ｈｒを越える場
合、また加熱保持温度が１２０℃より低温の場合、さら
には加熱保持時間が３０分より短時間の場合には、いず
れも充分な時効析出が進行せず、焼付塗装時における強
度低下が著しくなる。したがって最終焼鈍の条件は前述
のような範囲内とした。なおこのような条件の最終焼鈍
には、箱型焼鈍炉を用いたバッチ式の焼鈍を適用すれば
良い。

【００３０】以上のように、各プロセス条件、特に鋳造
条件（凝固速度）、１次および２次中間焼鈍条件、各冷
間圧延条件を適切に調整することによって、従来２ピー
ス缶胴材に用いられていた３００４合金よりも格段に高
い強度を有しかつ従来２ピース缶蓋材として用いられて
いた５１８２合金と同程度の高強度を有する硬質板、す
なわち蓋材として充分な強度を有する硬質板を得ること
ができる。そして特に２次中間焼鈍後の最終冷間圧延率
が比較的低くても高強度が得られるところから、蓋材に
要求される充分な成形性をも確保することが可能となっ
たのである。したがってこの発明により得られる硬質板
は２ピース缶の蓋材に最適であるが、この発明による硬
質板の成分組成は従来から胴材として使用されている３
００４合金の成分組成に近いため、２ピース缶蓋材に使
用すれば、缶胴材に近い成分組成となり、その結果アル
ミニウム缶のリサイクルを容易化することができる。ま
た缶胴材に同じ成分組成の合金板を用いて２ピース缶の
ユニアロイ化を図り、より一層のリサイクル容易化を図
ることも可能である。

【００３１】

【実施例】表１に示すようなこの発明の成分組成範囲内
の符号Ａの合金について、連続鋳造圧延法により凝固速
度１００℃／ｓｅｃ　で連続鋳造して板厚６ｍｍの鋳造
板とし、表２の製造番号２〜５に示す工程・条件を適用
した。また従来の蓋材として用いられている５１８２合
金に相当する符号Ｂの合金については、ＤＣ鋳造法によ
り凝固速度１０℃／ｓｅｃ　で鋳造し、表２の製造番号
６に示す工程・条件で処理した。すなわち製造番号１，
２の場合は、連続鋳造板に冷間圧延を施してから連続焼
鈍により１次中間焼鈍を施し、さらに中間冷間圧延、連
続焼鈍による２次中間焼鈍、最終冷間圧延、最終焼鈍を
その順に施した。また製造番号３の場合は、最終焼鈍を
行なわなかった点以外は製造番号１，２の場合と同様な
工程を適用した。さらに製造番号４の場合は、連続鋳造
板に対して、冷間圧延（表２中には中間冷間圧延として
示す）を行なってから連続焼鈍による１回のみの中間焼
鈍（表２中には２次中間焼鈍として示す）を行ない、そ
のまま最終焼鈍なしで仕上げた。また製造番号５の場合
は、製造番号４の場合の連続焼鈍による中間焼鈍に代え
て箱型焼鈍炉による１回のみの中間焼鈍を行なった。そ
して製造番号６の工程は従来の一般的な蓋材製造プロセ
スであって、この場合は、ＤＣ鋳塊に対して常法に従っ
て熱間圧延を施してから１回のみの連続焼鈍による中間
焼鈍（表２には２次中間焼鈍として示す）を施し、最終
冷間圧延後、最終焼鈍を施した。

【００３２】以上のような各工程中、２次中間焼鈍後の
平均結晶粒径（再結晶粒径）を調べた。また最終的に得
られた各板について、連続焼付塗装に相当する熱処理と
して、オイルバスによる２７０℃×２０ｓｅｃ　の熱処
理を施し、この連続焼付塗装相当熱処理後の板について
、圧延方向に対して４５°方向の耐力（すなわち一般に
面内各方向のうち耐力値が最低となる方向の耐力）を調
べるとともに、成形性評価として、曲げ性、局部伸び性
を調べ、さらに製蓋性を調べたので、その結果を表３に
示す。

【００３３】なおここで曲げ性は０．１５ｍｍＲの１８
０°曲げ試験を行ない、従来の蓋材である５１８２合金
（製造番号６）についての評価を良（○印）とし、それ
より若干劣る場合に△印、大幅に劣る場合に×印を付し
た。また局部伸び性は、リベット成形、ディンプル成形
、曲げ成形の総合評価を表わすものであって、直径２ｍ
ｍ、先端曲率半径１ｍｍの球頭ポンチを用い、ダイス板
上に試験材料板を載置してプレス成形を行ない、かつポ
ンチ長さを　１．０ｍｍ〜　１．９ｍｍまで　０．１ｍ
ｍごとに１０段階に変化（この１０段階をポンチ長さの
短い方から順にランク１、ランク２、……ランク１０と
する）させ、割れが発生した段階の１段階手前のランク
を表３中に記載した。したがってランクの数値が大きく
なるほど局部伸びは良好となる。さらに製蓋性は、実際
に２ピース缶の蓋に成形する実験を１万個について行な
い、割れ等の成形不良の発生の有無を調べ、従来の蓋材
である５１８２合金（製造番号６）の場合と同等以上の
場合に○印を、それより劣る場合に×印を付した。

【００３４】

【表１】

【００３５】

【表２】

【００３６】

【表３】

【００３７】表３に示すように、この発明の方法による
場合（製造番号１、製造番号３）には、焼付塗装後の耐
力として蓋材として充分な３００Ｎ／ｍｍ２　以上の高
強度が得られると同時に、成形性も従来の５１８２合金
と同程度以上に優れていた。一方製造番号２の比較例は
、１次中間焼鈍と２次中間焼鈍との間の冷間圧延率が低
かったものであるが、この場合には再結晶粒が粗大とな
り、曲げ性、局部伸び性が若干劣っていた。また製造番
号４の比較例は、中間焼鈍後を１回しか行なわず、かつ
その中間焼鈍前の冷間圧延率が高かったものであるが、
この場合は再結晶粒径が著しく微細となって曲げ性が著
しく悪化した。さらに製造番号５の比較例は、中間焼鈍
を１回のみしか行なわず、かつその中間焼鈍を徐熱、徐
冷却の箱型焼鈍炉で行なったものであり、この場合は耐
力３００Ｎ／ｍｍ２　以上の高強度を得るためには中間
焼鈍後の最終冷間圧延率を９０％と著しく高くせざるを
得ず、そのため成形性が大幅に劣り、製蓋性も著しく悪
くなった。

【００３８】

【発明の効果】前述の実施例からも明らかなように、こ
の発明の方法によれば、従来から２ピース缶の胴材に使
用されている３００４合金に近い成分系で、焼付塗装処
理後の強度として従来の蓋材に用いられている５１８２
合金と同程度以上の高い強度を有すると同時に成形性に
も優れたアルミニウム硬質板を得ることが可能となった
。そしてこの発明の方法により得られた硬質板の成分組
成は、一般に２ピース缶の胴材に使用されている３００
４合金の成分組成に近いため、これを２ピース缶の蓋材
に使用すれば、アルミニウム缶のリサイクルが従来より
も著しく容易となる効果も得られる。

【００３９】なおこの発明の方法により得られたアルミ
ニウム合金硬質板は、２ピース缶の蓋材に最適であるが
、もちろん２ピース缶の胴材に用いて２ピース缶のユニ
アロイ化を達成することも可能であり、さらには他の焼
付塗装処理を施して用いられる成形加工用の用途にも適
用し得ることはもちろんである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｍｇ　１．２〜　３．０ｗｔ％、Ｃｕ
   ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ　０．５〜　２．０ｗｔ
   ％、Ｆｅ　０．１〜　０．７ｗｔ％、Ｓｉ　０．１〜　
   ０．５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純
   物よりなる合金を、５０℃／ｓｅｃ　以上の凝固速度で
   厚さ１５ｍｍ以下の薄板に連続鋳造し、次いでただちに
   もしくは冷間圧延を施した後、１℃／ｓｅｃ　以上の昇
   温速度で４００〜６２０℃の範囲内の温度に加熱して保
   持なしもしくは１０分以内の保持後、１℃／ｓｅｃ　以
   上の冷却速度で冷却する１次中間焼鈍を施し、さらに３
   ０〜８５％の範囲内の圧延率で冷間圧延を施した後、１
   ℃／ｓｅｃ　以上の昇温速度で４００〜６２０℃の範囲
   内の温度に加熱して保持なしもしくは１０分以内の保持
   後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する２次中間焼
   鈍を施して、平均結晶粒径が８〜８０μｍの範囲内の再
   結晶組織とし、その後圧延率３０％以上の最終冷間圧延
   を施すことを特徴とする、成形用アルミニウム合金硬質
   板の製造方法。
2. 【請求項２】　　Ｍｇ　１．２〜　３．０ｗｔ％、Ｃｕ
   ０．０５〜０．５ｗｔ％、Ｍｎ　０．５〜　２．０ｗｔ
   ％、Ｆｅ　０．１〜　０．７ｗｔ％、Ｓｉ　０．１〜　
   ０．５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純
   物よりなる合金を、５０℃／ｓｅｃ　以上の凝固速度で
   厚さ１５ｍｍ以下の薄板に連続鋳造し、次いでただちに
   もしくは冷間圧延を施した後、１℃／ｓｅｃ　以上の昇
   温速度で４００〜６２０℃の範囲内の温度に加熱して保
   持なしもしくは１０分以内の保持後、１℃／ｓｅｃ　以
   上の冷却速度で冷却する１次中間焼鈍を施し、さらに３
   ０〜８５％の範囲内の圧延率で冷間圧延を施した後、１
   ℃／ｓｅｃ　以上の昇温速度で４００〜６２０℃の範囲
   内の温度に加熱して保持なしもしくは１０分以内の保持
   後１℃／ｓｅｃ　以上の冷却速度で冷却する２次中間焼
   鈍を施して、平均結晶粒径が８〜８０μｍの範囲内の再
   結晶組織とし、その後圧延率３０％以上の最終冷間圧延
   を施した後、１０〜１００℃／ｈｒの昇温速度で１２０
   〜２２０℃の範囲内の温度に加熱して３０分以上保持し
   た後１０〜１００℃／ｈｒの冷却速度で冷却する最終焼
   鈍を施すことを特徴とする、成形用アルミニウム合金硬
   質板の製造方法。