JPH0547617B2

JPH0547617B2 -

Info

Publication number: JPH0547617B2
Application number: JP63303021A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kaneda; Hideyoshi Kakui
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-11-30
Filing date: 1988-11-30
Publication date: 1993-07-19
Also published as: JPH02149634A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、タブ用Al合金板に係り、更に詳し
くは、繰り返し曲げ性に優れ、食缶、医薬品等の
キヤツプに用いられるタブ材として適するAl合
金板及びその製造方法に関するものである。（従来の技術）食缶、医薬品等に用いられているキヤツプは、
国内の飲料缶等に主に用いられているパーシヤル
オープンエンドの開口方法とは異なり、タブを結
合しているリベツト加工部を支点としてタブを引
き上げることにより、タブ先端がスコア加工部を
押し下げてスコア部を裂く機構となつている。従来、このようなキヤツプに用いられているタ
ブ材としては、AA5082（Al−Mg系）、AA5182
（Al−Mg−Mn系）等の組成を有するAl合金鋳塊
を熱間圧延した後、高圧延率で冷間圧延し、その
後必要に応じて仕上焼鈍を施して強度を調整する
方法にて製造されている。例えば、米国特許第3502448号明細書に開示さ
れているように、仕上冷延率を85％以上と高くす
る方法である。タブ材はこの工程後に仕上焼鈍が
施される。（発明が解決しようとする課題）ところで、上記の如く従来製造工程で製造され
たタブ材は、飲料缶等のパーシヤルオープンエン
ド用のタブ材としては適しているものの、食缶及
び医薬品等に用いられるキヤツプ用のタブとして
は問題がある。すなわち、食缶、医薬品等に用いられているキ
ヤツプのタブは、繰り返し曲げ性が重要である
が、従来の製造方法により製造されたタブ材は強
度が高く、繰り返し曲げ性に問題がある。また、
従来の製造方法では高冷間圧延を要するため、結
晶粒が偏平伸長粒となり、圧延方向に対する0°、
45°、90°方向の繰り返し曲げの特性に異方性が生
じるという問題がある。特に圧延方向に対して0°
に曲げ及び繰り返し曲げ変形を受けた場合、割れ
が生じ易い。更に詳細に説明すると、食缶及び医薬品等に用
いられているタブはエンドとリベツト加工で結合
され、タブを引き上げることにより、タブ先端が
スコア加工部を押し下げてスコア部を裂く機構で
あるが、この時、タブは曲げ変形を受ける。特に
スコア部の一部を裂いた後、更にタブを引き上げ
開口する場合、タブが繰り返し曲げ変形を受け、
割れが生じてタブが取れてしまう場合がある。これを防止するためには、繰り返し曲げ性を向
上することが必要である。この点、従来は繰り返し曲げ性については特に
配慮されておらず、キヤンボデイ材、エンド材、
タブ材として単に曲げ加工性だけが評価されてい
るだけである。本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、繰り
返し曲げ性に優れたタブ用Al合金板を提供し、
またその製造方法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、優れた
繰り返し曲げ性を実現し得る方策を見い出すべく
鋭意研究を重ねた。その結果、Al合金板素材において結晶粒が小
さいほど繰り返し曲げ性が優れ、また冷間圧延率
が少ないほど等軸に近い結晶粒となつて圧延方向
に対する0°、45°、90°方向の繰り返し曲げの特性
の異方性が小さくなること、また素材強度におけ
る引張強さと耐力との強度比を規制することによ
り、優れた繰り返し曲げ性が得られるとの知見を
得た。そして、この知見に基づき、Al合金組成、
製造条件等について詳細に検討を加えた結果、
MgとMnの各量並びにその量比を適切に規制し、
且つ製造条件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、ここに本発明をなした
ものである。すなわち、本発明に係る繰り返し曲げ性に優れ
たタブ用Al合金板は、Mg：3.5〜5.5％及びMn：
0.1〜0.5％を含み、且つMgとMn量が次式（4.5−0.33×Mn）≦Mg≦（6.0−0.33×Mn）を満たし、必要に応じて更にCr≦0.25％を含み、
残部がAl及び不可避的不純物からなり、更に次
式 σ_B／σ_0.2≧1.25 （但し、σ_B：引張強さ、σ_0.2：耐力）を満たすベーキング後強度比を有し、かつベーキ
ング後耐力27Kgｆ／mm²以上を有することを特徴と
するものである。また、該タブ用Al合金板の製造方法は、前記
化学成分を有するAl合金鋳塊を均質化処理した
後、熱間圧延し、その後、圧延率50％以上で冷間
圧延を行い、更に中間焼鈍を施した後、圧延率60
〜80％で冷間圧延し、次いで150〜250℃で仕上焼
鈍することを特徴とするものである。以下に本発明を更に詳細に説明する。（作用）先ず、本発明におけるAl合金の化学成分の限
定理由について説明する。 Mg： Mgは強度を付与する重要な元素であるが、タ
ブ材として少なくとも3.5％以上添加しないと強
度が低く、使用できない。しかし、5.5％を超え
て過多に添加すると強度が高すぎることによる成
形加工性の低下を生じる。したがつて、Mg量は
3.5〜5.5％の範囲とする。 Mn： Mnは強度向上及び結晶粒微細化に大きな効果
を有する元素である。しかし、0.1％未満ではそ
の効果が少なく、一方、0.5％を超えると巨大晶
出物が生成し、晶出物生成の数が多くなり、繰り
返し曲げ性の低下を招く。したがつて、Mnは0.1
〜0.5％の範囲とする。但し、これらMgとMnの関係は強度及び組織
安定化のために適度にコントロールする必要があ
ることが判明した。すなわち、MgとMn量がMg
＜（4.5−0.33×Mn）の関係ではタブ材としての
強度が得られず、また、Mg＞（6.0−0.33×Mn）
の関係では結晶粒が微細化されるものの、強度が
高くすぎることにより成形性が低下し、圧延時に
耳割れが生じ易くなる。したがつて、MgとMn
は、上記添加量の範囲で（4.5−0.33×Mn）≦Mg≦（6.0−0.33×Mn）の関係を満たすように含有させる。 Cr： CrはMnと同じく強度向上及び結晶粒微細化に
大きな効果を有する元素であり、必要に応じて添
加することができる。しかし、0.25％を超えて過
多に添加すると巨大晶出物が生成し、晶出物の数
が多くなり、繰り返し曲げ性の低下を招くので好
ましくない。したがつて、Crを添加する場合は、
0.25％以下の範囲とする。次にタブ用Al合金板の製造工程について説明
する。上記化学成分を有するAl合金の鋳塊は、常法
により均質化処理した後、熱間圧延、及び中間焼
鈍を含む冷間圧延を行う。中間焼鈍前の冷間圧延率は、結晶粒、繰り返し
曲げ性に影響を及ぼし、50％未満では後の中間焼
鈍時の結晶粒が大きくなり、繰り返し曲げ性の低
下を招くため、50％以上とする。また、中間焼鈍後の冷間圧延率も強度、結晶粒
及び繰り返し曲げ性に影響を及ぼし、60％未満で
は繰り返し曲げ性は優れるものの、必要な強度
（焼付き塗装（ベーキング）後耐力27Kgｆ／mm²以
上）が得られないので、40％以上とする必要があ
る。一方、強度向上には冷間圧延率の増大が必要
なものの、冷間圧延率が80％を超えると圧延直後
の強度が高くなるため、その後の仕上焼鈍温度が
高く、温度交差が少なくなるため好ましくない
し、また、結晶粒が偏平伸長粒となるため、繰り
返し曲げ性の異方性が大きくなる。したがつて、
中間焼鈍後の冷間圧延率は60〜80％の範囲とす
る。なお、中間焼鈍方法及び条件は特に規定しない
が、完全結晶粒が得られることが必須であり、結
晶粒の観点からすれば、連続焼鈍（CAL）の使
用が好ましい。冷間圧延後、仕上焼鈍を施すが、仕上焼鈍は中
間焼鈍後の冷間圧延率と必要強度の関係にて決め
られるものである。しかし、150℃未満では適正
な強度にならず、繰り返し曲げ性が劣る。一方、
250℃を超えると強度回復が進みすぎ、必要な強
度が得られない場合がある。したがつて、仕上焼
鈍温度は150〜250℃とする。なお、仕上焼鈍後に得られる素材においては、
引張強さ（σ_B）及び耐力（σ_0.2）の関係が繰り返
し曲げ性に大きな影響を及ぼすので、その強度比
が適切にコントロールされている必要がある。す
なわち、引張強さと耐力との比σ_B／σ_.2の値が1.25
未満では繰り返し曲げによる割れが生じ易くなる
ので、σ_B／σ_.2≧1.25とする。（実施例）次に本発明の実施例を示す。実施例１第１表に示す化学成分を有するAl合金鋳塊に
対し、均質化処理として500℃の温度で３時間保
持し、その後、熱間圧延にて５mm厚とした。その後、冷間圧延にて0.875mm厚としてから
CAL焼鈍（加熱、冷却速度700℃／分、到達温度
450℃、保持２秒）を施し、その後、冷間圧延に
て製品厚さ0.35mmとした。更に、No.１〜No.５については、強度を一定とす
るために、No.１は235℃、No.２は240℃、No.３は
220℃、No.４は255℃、No.５は185℃の温度で２時
間の仕上焼鈍を実施した。なお、No.６とNo.７は従
来材であり、仕上焼鈍を行なわない材料である。次いで、タブ材は塗装後、成形加工されるた
め、200℃×20分のベーキング処理を施し、塗装
した場合と同じ状態とした。得られた素材（製品板厚0.35mm）についてベー
キング処理後の機械的性質、繰り返し曲げ性、強
度比（σ_B／σ_0.2）及び圧延性を調べた。その結果
を第２表に示す。なお、繰り返し曲げ性は、第１図に示すよう
に、圧延方向に対し0°方向、90°方向にそれぞれ
90°繰り返し曲げを行い、１サイクルを１回とし
て破断回数により評価した。第２表より、以下の如く考察される。本発明材のNo.１、No.２、No.３はいずれも食缶、
医薬品等のキヤツプに用いられるタブ材としての
必要強度（ベーキング後耐力27Kgｆ／mm²以上）が
得られていると共に繰り返し曲げ性に優れてい
る。一方、比較材のNo.４は強度及び繰り返し曲げ性
ともタブ材としての必要特性を満足しているもの
の、仕上焼鈍温度が高温で、且つ温度交差が小さ
いので実用上問題があると共に、圧延性が著しく
低下（耳割れ発生）するため、生産性を阻害し、
実用的でない。比較材No.５はタブ材としての必要強度は得られ
ているものの、強度比σ_B／σ_0.2の値が小さく、繰
り返し曲げ性が劣つている。また、従来材のNo.６（5082）、No.７（5182）はい
ずれも高い強度が得られているものの、強度比
σ_B／σ_0.2の値が小さく、繰り返し曲げ性が劣つて
いる。

【表】す場合を○、満たさない場合を×とした。

【表】実施例２第１表に示したNo.２のAl合金について実施例
１で得られた熱間圧延板を、第３表に示す圧延率
（中間焼鈍前圧延率、中間焼鈍後圧延率）で冷間
圧延し、製品厚さ0.35mmとした。なお、中間焼鈍
は実施例１と同じ条件で行つた。その後、Ａは255℃、Ｂは250℃で２時間の仕上
焼鈍を行つた。Ｃは仕上焼鈍を行なわなかつた。次いで、タブ材は塗装後、成形加工されるた
め、200℃×20分のベーキング処理を施し、塗装
した場合と同じ状態とした。得られた素材（製品板厚0.35mm）についてベー
キング処理後の機械的性質、繰り返し曲げ性、強
度比（σ_B／σ_0.2）について調べた結果を第４表に
示す。第４表において本発明材No.２（実施例１）と比
較すると明らかなように、比較材Ａ、Ｂは食缶、
医薬品等のキヤツプ用タブ材としての必要強度並
びに強度比（σ_B／σ_0.2≧1.25）を満足しているも
のの、繰り返し曲げ性に異方性が生じ、実用上問
題がある。また比較材Ｃは強度が低すぎるため、
タブ折れ等の問題を生じ易く、また繰り返し曲げ
性が劣つている。

【表】

【表】（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、タブ用
Al合金板の組成を調整すると共に製造条件をコ
ントロールして強度比及び強度を確保するので、
繰り返し曲げ性を顕著に向上させることができ、
現有材において問題とされている繰り返し曲げ変
形時の割れ発生を極力小さくし、開口時のタブ取
れを防止できるので、食缶、医薬品等に用いられ
るタブ材として好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は90°繰り返し曲げ試験の要領を示す説
明図である。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で（以下、同じ）、Mg：3.5〜5.5％及
びMn：0.1〜0.5％を含み、且つMgとMn量が次
式（4.5−0.33×Mn）≦Mg≦（6.0−0.33×Mn）を満たし、残部がAl及び不可避的不純物からな
り、更に次式 σ_B／σ_0.2≧1.25 （但し、σ_B：引張強さ、σ_0.2：耐力）を満たすベーキング後強度比を有し、かつベーキ
ング後耐力27Kgｆ／mm²以上を有することを特徴と
する繰り返し曲げ性に優れたタブ用Al合金板。２前記Al合金が更にCr≦0.25％を含むもので
ある請求項１に記載のAl合金板。３請求項１又は２に記載の化学成分を有する
Al合金鋳塊を均質化処理した後、熱間圧延し、
その後、圧延率50％以上で冷間圧延を行い、更に
中間焼鈍を施した後、圧延率60〜80％で冷間圧延
し、次いで150〜250℃で仕上焼鈍することを特徴
とする繰り返し曲げ性に優れたタブ用Al合金板
の製造方法。