JPH0699789B2 - 耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法Info
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- JPH0699789B2 JPH0699789B2 JP1041877A JP4187789A JPH0699789B2 JP H0699789 B2 JPH0699789 B2 JP H0699789B2 JP 1041877 A JP1041877 A JP 1041877A JP 4187789 A JP4187789 A JP 4187789A JP H0699789 B2 JPH0699789 B2 JP H0699789B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、イージーオープン缶蓋等に使われるAl−Mg系
合金で耐食性に優れる高強度成形用の硬質板の製造方法
に関する。
合金で耐食性に優れる高強度成形用の硬質板の製造方法
に関する。
［従来の技術］ イージーオープン缶蓋には、A5052、A5082、A5182等Mg
を主合金成分とするアルミニウム合金を冷間圧延して強
度を高めた、いわゆる硬質板に防食用塗装を焼付処理し
たものが使われている。冷間圧延したままの硬質板は常
温時効による機械的性質の劣化や成形性が劣るので、20
0℃以下で数時間の軟化析出処理を施すことがある。ま
た、平面性を矯正した硬質板は不均一は残留歪を内蔵す
るので、そのまま塗装焼付処理すると歪が顕在化して板
のそり、ゆがみが発生し、後工程での使用に障害とな
る。そのため矯正した硬質板を平面状態に拘束して、応
力除去のための熱処理を加えることがある。この処理は
通常150℃以下で数時間以上かけて行われる。
を主合金成分とするアルミニウム合金を冷間圧延して強
度を高めた、いわゆる硬質板に防食用塗装を焼付処理し
たものが使われている。冷間圧延したままの硬質板は常
温時効による機械的性質の劣化や成形性が劣るので、20
0℃以下で数時間の軟化析出処理を施すことがある。ま
た、平面性を矯正した硬質板は不均一は残留歪を内蔵す
るので、そのまま塗装焼付処理すると歪が顕在化して板
のそり、ゆがみが発生し、後工程での使用に障害とな
る。そのため矯正した硬質板を平面状態に拘束して、応
力除去のための熱処理を加えることがある。この処理は
通常150℃以下で数時間以上かけて行われる。
［発明が解決しようとする課題］ 上記の軟化析出処理、熱処理ではβ相（Al8Mg5）やＳ相
（Al1CuMg）のような、マトリックスより電気化学的に
卑な化合物が結晶粒界、加工組織（転位とよばれる結晶
粒子の乱れ）上に析出し、合金の耐食性が著しく低下す
る。そこで、本発明では、耐食性が低下することなく、
成形性、平面性（残留応力による板そり）の良い薄板を
製造しようとするものである。
（Al1CuMg）のような、マトリックスより電気化学的に
卑な化合物が結晶粒界、加工組織（転位とよばれる結晶
粒子の乱れ）上に析出し、合金の耐食性が著しく低下す
る。そこで、本発明では、耐食性が低下することなく、
成形性、平面性（残留応力による板そり）の良い薄板を
製造しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、重量％で、 Mg:4.0〜6.0％ Cu:0.05〜0.50％ Mn:0.10〜1.0％ Ti:0.01〜0.05％ Alおよび不純物：残 あるいはさらに、これらにCr:0.05〜0.20％を添加して
なる組成の溶湯を調製した後、冷間凝固させて、熱間圧
延および冷間圧延して得た圧延板を、５℃／秒以上の昇
温速度で、150〜300℃に加熱し、５分間以内保持してか
ら、30℃／秒以上の冷却速度で70℃以下まで冷却するこ
とを特徴とする耐食性に優れる高強度成形用アルミニウ
ム合金硬質板の製造方法である。
なる組成の溶湯を調製した後、冷間凝固させて、熱間圧
延および冷間圧延して得た圧延板を、５℃／秒以上の昇
温速度で、150〜300℃に加熱し、５分間以内保持してか
ら、30℃／秒以上の冷却速度で70℃以下まで冷却するこ
とを特徴とする耐食性に優れる高強度成形用アルミニウ
ム合金硬質板の製造方法である。
本発明はまた、上記圧延板を常温でひずみ矯正して平坦
にした後、張力をかけた状態で請求項（１）記載の熱処
理を施すこと特徴とする請求項（１）又は請求項（２）
記載の耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬
質板の製造方法である。
にした後、張力をかけた状態で請求項（１）記載の熱処
理を施すこと特徴とする請求項（１）又は請求項（２）
記載の耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬
質板の製造方法である。
本発明における合金組成において、Mg、Cu、Mnは材料強
度を調整するために添加するもので、それぞれ下限量未
満では十分な強度が得られず、又、上限を越えると熱間
加工性が悪化する。Ti、Crは結晶粒組織を微細化し、成
形性を高めるために添加するもので、それぞれ下限量未
満では十分な微細化効果が得られず、上限を越えると粗
大晶出物を形成し成形性にとって好ましくない。
度を調整するために添加するもので、それぞれ下限量未
満では十分な強度が得られず、又、上限を越えると熱間
加工性が悪化する。Ti、Crは結晶粒組織を微細化し、成
形性を高めるために添加するもので、それぞれ下限量未
満では十分な微細化効果が得られず、上限を越えると粗
大晶出物を形成し成形性にとって好ましくない。
本発明における合金組成には不純物として、Si:0.40％
以下、Fe:0.50％以下、Zn:0.10％以下含んでいてもよ
い。
以下、Fe:0.50％以下、Zn:0.10％以下含んでいてもよ
い。
金属溶湯を凝固させて鋳塊となすには、冷却速度２〜20
℃／秒で冷却するとよい。
℃／秒で冷却するとよい。
そして、この鋳塊を圧延板とするには、まず500〜530℃
に加熱し、0.5時間以上保持する均質化のための熱処理
の後、開始温度500〜400℃で熱間圧延を施し、さらに冷
間圧延をし又は冷間圧延をすることなく、中間焼鈍（望
ましくは急熱、急冷、高温短時間加熱の中間焼鈍）を施
し、最終板厚まで板厚減少率50％以上の冷間圧延を行
う。
に加熱し、0.5時間以上保持する均質化のための熱処理
の後、開始温度500〜400℃で熱間圧延を施し、さらに冷
間圧延をし又は冷間圧延をすることなく、中間焼鈍（望
ましくは急熱、急冷、高温短時間加熱の中間焼鈍）を施
し、最終板厚まで板厚減少率50％以上の冷間圧延を行
う。
つづいて、特定条件の急速加熱、急冷を伴なう熱処理を
施すことにより、耐食性が低下することなく、成形性、
平面性（残留応力による板そりを生じない）の良い薄板
を得ることができる。すなわち、まず５℃／秒以上の昇
温速度で加熱するが、この速度が５℃／秒未満であると
マトリックスよりも卑な化合物が粒界等に析出する。
又、加熱温度が150℃未満では応力除去効果が得られ
ず、300℃を越えると再結晶が起り、強度が低下する。
加熱保持時間が５分を越えるとマトリックスよりも卑な
化合物が析出して好ましくない。さらに70℃以下まで冷
却するが、そうしないとβ相やＳ相の析出が起り好まし
くない。このとき、圧延板を常温でひずみ矯正して平坦
にした後、張力をかけた状態で熱処理を行えば平面性や
機械的性質がさらに改善される。
施すことにより、耐食性が低下することなく、成形性、
平面性（残留応力による板そりを生じない）の良い薄板
を得ることができる。すなわち、まず５℃／秒以上の昇
温速度で加熱するが、この速度が５℃／秒未満であると
マトリックスよりも卑な化合物が粒界等に析出する。
又、加熱温度が150℃未満では応力除去効果が得られ
ず、300℃を越えると再結晶が起り、強度が低下する。
加熱保持時間が５分を越えるとマトリックスよりも卑な
化合物が析出して好ましくない。さらに70℃以下まで冷
却するが、そうしないとβ相やＳ相の析出が起り好まし
くない。このとき、圧延板を常温でひずみ矯正して平坦
にした後、張力をかけた状態で熱処理を行えば平面性や
機械的性質がさらに改善される。
［実施例］ 次に実施例を比較例とともに説明する。
実施例１ 下記表１に示す合金組成のものを造塊した。
できた鋳塊を500℃×2hr加熱した後、開始温度480℃で
熱間圧延し、冷間圧延−中間焼鈍（昇・降温30℃/hr、3
50℃×2Hr）−冷間圧延（80％）の工程で、板厚0.30mm
の冷延板とした。これらの冷延板に下記３種類の熱処理
を施した。
熱間圧延し、冷間圧延−中間焼鈍（昇・降温30℃/hr、3
50℃×2Hr）−冷間圧延（80％）の工程で、板厚0.30mm
の冷延板とした。これらの冷延板に下記３種類の熱処理
を施した。
耐食性の比較は次のようにして実施した。室温で0.1M−
NaCl水溶液中にサンプルを浸漬し、0.5mA/cm2の電流密
度で48時間電解した。
NaCl水溶液中にサンプルを浸漬し、0.5mA/cm2の電流密
度で48時間電解した。
図は合金Ｙのサンプルの腐食形態を板断面で観察した顕
微鏡写真で、第１図はＡ熱処理材、第２図はＢ熱処理
材、第３図はＣ熱処理材である。これらの写真から明ら
かなように、本発明の実施例に相当するＡ、Ｂ熱処理材
は、従来法によるＣ熱処理材に比べて腐食が軽微である
ことが判る。
微鏡写真で、第１図はＡ熱処理材、第２図はＢ熱処理
材、第３図はＣ熱処理材である。これらの写真から明ら
かなように、本発明の実施例に相当するＡ、Ｂ熱処理材
は、従来法によるＣ熱処理材に比べて腐食が軽微である
ことが判る。
この腐食程度の差は、次のような孔食電位によっても評
価できる。孔食電位測定に用いるサンプルは、アルカリ
エッチング（10％NaOH、60℃、30秒）し、水洗後、中和
処理（30％HNO3、室温、60秒）して水洗したものを用い
た。0.1M−NaCl（pH＝3.0）中にArガスを200ml/分吹込
みながら、１時間以上脱気処理した後、各サンプルをこ
れに浸漬し、サンプルの自然電位が安定になってから10
mV/分の走査速度で分極測定を行う。測定結果を表２に
示す。
価できる。孔食電位測定に用いるサンプルは、アルカリ
エッチング（10％NaOH、60℃、30秒）し、水洗後、中和
処理（30％HNO3、室温、60秒）して水洗したものを用い
た。0.1M−NaCl（pH＝3.0）中にArガスを200ml/分吹込
みながら、１時間以上脱気処理した後、各サンプルをこ
れに浸漬し、サンプルの自然電位が安定になってから10
mV/分の走査速度で分極測定を行う。測定結果を表２に
示す。
上記結果から、Ａ、Ｂ熱処理材の方がＣ熱処理材よりも
孔食電位は貴な値を示し、腐食感受性の低いことが判
る。
孔食電位は貴な値を示し、腐食感受性の低いことが判
る。
表３には得られた合金板に塗装焼付処理相当の205℃、1
0分間、急熱、急冷の熱処理を加えた後の機械的性質を
示す。各合金材とも缶蓋材として十分な強度と成形性を
有している。
0分間、急熱、急冷の熱処理を加えた後の機械的性質を
示す。各合金材とも缶蓋材として十分な強度と成形性を
有している。
実施例２ 上記表４に示す合金イ〜ホを通常の方法により溶解−鋳
造してから、500℃で10時間加熱後、440℃で熱間圧延し
て4mm厚の板とした。
造してから、500℃で10時間加熱後、440℃で熱間圧延し
て4mm厚の板とした。
引きつづき冷間圧延で板厚を調整し、中間焼鈍を昇・降
温速度40℃／秒−450℃×20秒施してから、最終冷間圧
延を60％加えて、板厚0.30mmの冷延板とした。
温速度40℃／秒−450℃×20秒施してから、最終冷間圧
延を60％加えて、板厚0.30mmの冷延板とした。
つぎにこの冷延板をローラーレベラーで平坦に矯正した
のち、1.7kgf/mm2の張力を加えた状態で270℃×20秒間
熱処理した。このときの昇温速度は約40℃／秒、冷却は
約60℃／秒であった。又、170℃×2hr熱処理した板を比
較用とした。（昇・降温速度は40℃/hr） こうして得られた板について測定した機械的性質と孔食
電位を表５に示す。
のち、1.7kgf/mm2の張力を加えた状態で270℃×20秒間
熱処理した。このときの昇温速度は約40℃／秒、冷却は
約60℃／秒であった。又、170℃×2hr熱処理した板を比
較用とした。（昇・降温速度は40℃/hr） こうして得られた板について測定した機械的性質と孔食
電位を表５に示す。
［発明の効果］ 本発明によれば、成形材料として機械的性質は十分であ
って、しかも孔食電位が貴で、腐食感受性の低いアルミ
ニウム合金硬質板が得られる。又、Cu、Mgの量を増して
も従来材並以上の耐食性が得られるので、合金成分増に
よる強度向上も期待できる。従来と同程度の強度でよい
時には最終冷延量を減らすことができるので、材料の成
形性、異方性が改善される。
って、しかも孔食電位が貴で、腐食感受性の低いアルミ
ニウム合金硬質板が得られる。又、Cu、Mgの量を増して
も従来材並以上の耐食性が得られるので、合金成分増に
よる強度向上も期待できる。従来と同程度の強度でよい
時には最終冷延量を減らすことができるので、材料の成
形性、異方性が改善される。
第１図、第２図は本発明実施例によって得られたサンプ
ルの腐食状態を示す金属組織の顕微鏡写真、第３図は同
じく比較サンプルの腐食状態を示す金属組織の顕微鏡写
真である。
ルの腐食状態を示す金属組織の顕微鏡写真、第３図は同
じく比較サンプルの腐食状態を示す金属組織の顕微鏡写
真である。
Claims (3)
- 【請求項１】重量％で、 Mg:4.0〜6.0％ Cu:0.05〜0.50％ Mn:0.10〜1.0％ Ti:0.01〜0.05％ Alおよび不純物：残 よりなる組成の溶湯を調製した後、冷却凝固させて、熱
間圧延および冷間圧延して得た圧延板を、５℃／秒以上
の昇温速度で、150〜300℃に加熱し、５分間以内保持し
てから、30℃／秒以上の冷却速度で70℃以下まで冷却す
ることを特徴とする耐食性に優れる高強度成形用アルミ
ニウム合金硬質板の製造方法。 - 【請求項２】請求項（１）において溶湯組成にさらにC
r:0.05〜0.20％を添加してなることを特徴とする耐食性
に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方
法。 - 【請求項３】圧延板を常温でひずみ矯正して平坦にした
後、張力をかけた状態で請求項（１）記載の熱処理を施
すことを特徴とする請求項（１）又は請求項（２）記載
の耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板
の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041877A JPH0699789B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
| US07/482,306 US4968356A (en) | 1989-02-23 | 1990-02-20 | Method of producing hardened aluminum alloy forming sheet having high strength and superior corrosion resistance |
| EP90103365A EP0385257B1 (en) | 1989-02-23 | 1990-02-21 | Method of producing hardened aluminium alloy forming sheet having high strength and superior corrosion resistance |
| DE69014935T DE69014935T2 (de) | 1989-02-23 | 1990-02-21 | Verfahren zur Herstellung gehärteter Bleche aus Aluminiumlegierungen mit hoher Festigkeit und sehr guter Korrosionsbeständigkeit. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1041877A JPH0699789B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02221357A JPH02221357A (ja) | 1990-09-04 |
| JPH0699789B2 true JPH0699789B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=12620502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1041877A Expired - Fee Related JPH0699789B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-02-23 | 耐食性に優れる高強度成形用アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968356A (ja) |
| EP (1) | EP0385257B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0699789B2 (ja) |
| DE (1) | DE69014935T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH089759B2 (ja) * | 1989-08-25 | 1996-01-31 | 住友軽金属工業株式会社 | 耐食性に優れたアルミニウム合金硬質板の製造方法 |
| NL9100565A (nl) * | 1991-04-02 | 1992-11-02 | Hoogovens Aluminium Nv | Aluminium plaat en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
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