JPH07102338A - 強度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 - Google Patents
強度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法Info
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- JPH07102338A JPH07102338A JP26967093A JP26967093A JPH07102338A JP H07102338 A JPH07102338 A JP H07102338A JP 26967093 A JP26967093 A JP 26967093A JP 26967093 A JP26967093 A JP 26967093A JP H07102338 A JPH07102338 A JP H07102338A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｍｇ3 〜6 ％（質量％、以下同じ）、Ｚｎ0.
5 〜3 ％、Ｍｎ0.1 〜1％を含み、残部がアルミニウム
と不可避的不純物からなるアルミニウム合金であって、
塗装焼き付け後において、該アルミニウム合金マトリッ
クス中にＭｇＺｎ系化合物が1000μm3当たり3000個以上
存在することを特徴とする。 【効果】 高強度で成形性にも優れ、耐食性良好な缶エ
ンド用アルミニウム合金硬質板が提供される。
5 〜3 ％、Ｍｎ0.1 〜1％を含み、残部がアルミニウム
と不可避的不純物からなるアルミニウム合金であって、
塗装焼き付け後において、該アルミニウム合金マトリッ
クス中にＭｇＺｎ系化合物が1000μm3当たり3000個以上
存在することを特徴とする。 【効果】 高強度で成形性にも優れ、耐食性良好な缶エ
ンド用アルミニウム合金硬質板が提供される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度と耐食性に優れた
缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方
法、詳しくは、強度、成形性を損なうことなく耐食性を
向上させ、缶エンドの薄肉化を達成することができる強
度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板
およびその製造方法に関する。
缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方
法、詳しくは、強度、成形性を損なうことなく耐食性を
向上させ、缶エンドの薄肉化を達成することができる強
度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板
およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、缶エンド材としては、5082合金、
5182合金などのＡｌ−Ｍｇ系合金が使用されてきたが、
最近、缶体に対するコストダウンの要求から、缶エンド
材にもますます薄肉高強度化が求められている。高強度
化を図るためには、Ｍｇ含有量を増加させたり、最終冷
間圧延率を高くすることが考えられるが、Ｍｇ含有量の
増加は、缶エンド材の耐食性劣化を招き、最終冷間圧延
率を高くすることは、曲げ加工性、張り出し性など、缶
エンド材の要求される成形性を低下させ、さらに成形加
工の際の異方性を大きくし耳率を増加させるという問題
点を生じる。
5182合金などのＡｌ−Ｍｇ系合金が使用されてきたが、
最近、缶体に対するコストダウンの要求から、缶エンド
材にもますます薄肉高強度化が求められている。高強度
化を図るためには、Ｍｇ含有量を増加させたり、最終冷
間圧延率を高くすることが考えられるが、Ｍｇ含有量の
増加は、缶エンド材の耐食性劣化を招き、最終冷間圧延
率を高くすることは、曲げ加工性、張り出し性など、缶
エンド材の要求される成形性を低下させ、さらに成形加
工の際の異方性を大きくし耳率を増加させるという問題
点を生じる。
【０００３】Ａｌ−Ｍｇ−Ｍｎ系アルミニウム合金にＺ
ｎを添加し、合金元素や不純物の量を調整し、製造工程
における均熱処理の温度、最終冷間圧延の加工率などの
組合わせを若干変えて、（Fe、Mn)Al6などの金属間化合
物の析出量を制御し、強度、成形性の向上および耐食性
の改善を図った缶用アルミニウム合金硬質板も提案され
ている。（特公昭62-3231 号公報、特公昭62-9177 号公
報）このアルミニウム合金硬質板では優れた強度と成形
性の組合わせは得られものの、耐食性についてはばらつ
きがあり、十分満足すべき改善効果が得られない場合が
少なくない。
ｎを添加し、合金元素や不純物の量を調整し、製造工程
における均熱処理の温度、最終冷間圧延の加工率などの
組合わせを若干変えて、（Fe、Mn)Al6などの金属間化合
物の析出量を制御し、強度、成形性の向上および耐食性
の改善を図った缶用アルミニウム合金硬質板も提案され
ている。（特公昭62-3231 号公報、特公昭62-9177 号公
報）このアルミニウム合金硬質板では優れた強度と成形
性の組合わせは得られものの、耐食性についてはばらつ
きがあり、十分満足すべき改善効果が得られない場合が
少なくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ａｌ−Ｍｇ
系合金に対するＺｎの効果に着目し、とくにＺｎを含む
Ａｌ−Ｍｇ系合金の組織的性状と強度、成形性、耐食性
の関係について種々の観点から鋭意研究を重ねた結果と
してなされたものであり、その目的は、高強度を有し、
優れた成形性を損なうことなく耐食性を向上させた強度
と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板お
よびその製造方法を提供することにある。
系合金に対するＺｎの効果に着目し、とくにＺｎを含む
Ａｌ−Ｍｇ系合金の組織的性状と強度、成形性、耐食性
の関係について種々の観点から鋭意研究を重ねた結果と
してなされたものであり、その目的は、高強度を有し、
優れた成形性を損なうことなく耐食性を向上させた強度
と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板お
よびその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による強度と耐食性に優れたアルミニウム合
金硬質板は、Ｍｇ3 〜6 ％（質量％、以下同じ）、Ｚｎ
0.5 〜3 ％、Ｍｎ0.1〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避
的不純物からなるアルミニウム合金であって、塗装焼き
付け後において、該アルミニウム合金マトリックス中に
ＭｇＺｎ系化合物が1000μm3当たり3000個以上存在する
こと、およびＭｇ4 〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.3
〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金であって、塗装焼き付け後において、該ア
ルミニウム合金マトリックス中にＭｇＺｎ系化合物が10
00μm3当たり3000個以上存在し、耐力が355 ＭＰａ以上
であることを構成上の第１および第２の特徴とする。
めの本発明による強度と耐食性に優れたアルミニウム合
金硬質板は、Ｍｇ3 〜6 ％（質量％、以下同じ）、Ｚｎ
0.5 〜3 ％、Ｍｎ0.1〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避
的不純物からなるアルミニウム合金であって、塗装焼き
付け後において、該アルミニウム合金マトリックス中に
ＭｇＺｎ系化合物が1000μm3当たり3000個以上存在する
こと、およびＭｇ4 〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.3
〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金であって、塗装焼き付け後において、該ア
ルミニウム合金マトリックス中にＭｇＺｎ系化合物が10
00μm3当たり3000個以上存在し、耐力が355 ＭＰａ以上
であることを構成上の第１および第２の特徴とする。
【０００６】また、Ｍｇ3 〜6 ％、Ｚｎ0.5 〜3 ％、Ｍ
ｎ0.1 〜1 ％を含み、残部がＡｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、
その後または冷間圧延の途中で1000℃以下の昇温速度で
300 〜400 ℃の温度域に加熱し30分以上保持する中間熱
処理を行い、ついで圧延率60％以上での冷間圧延後、10
0 〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行
うこと、およびＭｇ4〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.3
〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、その後
または冷間圧延の途中において400 〜580 ℃の温度域に
5 分以内保持し1 ℃/s以上の冷却速度で冷却する中間熱
処理を行い、ついで圧延率60％以上の冷間圧延後、100
〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行う
ことを構成上の第３および第４の特徴とする。
ｎ0.1 〜1 ％を含み、残部がＡｌと不可避的不純物から
なるアルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、
その後または冷間圧延の途中で1000℃以下の昇温速度で
300 〜400 ℃の温度域に加熱し30分以上保持する中間熱
処理を行い、ついで圧延率60％以上での冷間圧延後、10
0 〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行
うこと、およびＭｇ4〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.3
〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、その後
または冷間圧延の途中において400 〜580 ℃の温度域に
5 分以内保持し1 ℃/s以上の冷却速度で冷却する中間熱
処理を行い、ついで圧延率60％以上の冷間圧延後、100
〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行う
ことを構成上の第３および第４の特徴とする。
【０００７】本発明における重要な要件は、合金マトリ
ックス中のＭｇＺｎ系化合物の析出密度の制御である。
ＭｇＺｎ系化合物は、マトリックスに較べて電気化学的
に卑な化合物であり、腐食環境下において選択腐食を受
ける。発明者は、合金マトリックス中におけるＭｇＺｎ
系化合物の分布状態と合金の腐食形態との関係について
検討を加えた結果、ＭｇＺｎ系化合物の析出密度がある
値以上になると、腐食形態が選択腐食から全面腐食に変
わり耐食性が改善されることを見出し本発明に至ったも
のである。
ックス中のＭｇＺｎ系化合物の析出密度の制御である。
ＭｇＺｎ系化合物は、マトリックスに較べて電気化学的
に卑な化合物であり、腐食環境下において選択腐食を受
ける。発明者は、合金マトリックス中におけるＭｇＺｎ
系化合物の分布状態と合金の腐食形態との関係について
検討を加えた結果、ＭｇＺｎ系化合物の析出密度がある
値以上になると、腐食形態が選択腐食から全面腐食に変
わり耐食性が改善されることを見出し本発明に至ったも
のである。
【０００８】本発明における合金成分の意義および限定
理由について説明すると、Ｍｇは、本発明において強度
に寄与する基本的合金成分で、好ましい含有量は3 〜6
％の範囲である。含有量が3 ％未満では強度向上の効果
が小さく、6 ％を越えると、熱間圧延時に割れが生じ易
くなり合金板の工業的製造が困難となる。当該アルミニ
ウム合金板の製造工程中、中間熱処理を例えば連続焼鈍
炉を使用して急速加熱し400 〜580 ℃の温度域に短時間
加熱する方法で行う場合には、Ｍｇの含有量を4 〜6 ％
の範囲とするのが好ましい。
理由について説明すると、Ｍｇは、本発明において強度
に寄与する基本的合金成分で、好ましい含有量は3 〜6
％の範囲である。含有量が3 ％未満では強度向上の効果
が小さく、6 ％を越えると、熱間圧延時に割れが生じ易
くなり合金板の工業的製造が困難となる。当該アルミニ
ウム合金板の製造工程中、中間熱処理を例えば連続焼鈍
炉を使用して急速加熱し400 〜580 ℃の温度域に短時間
加熱する方法で行う場合には、Ｍｇの含有量を4 〜6 ％
の範囲とするのが好ましい。
【０００９】ＺｎはＭｇと化合物を形成して強度および
耐食性の向上に寄与する。Ｚｎの好ましい含有量は0.5
〜3 ％の範囲で、0.5 ％未満では効果が小さく、3 ％を
越えると熱間圧延時に割れが生じ易くなり合金板の工業
的製造が困難となる。当該アルミニウム合金板の製造工
程中、中間熱処理を例えば連続焼鈍炉を使用して急速加
熱し400 〜580 ℃の温度域に短時間加熱する方法で行う
場合には、Ｚｎの含有量を1.5 〜3 ％の範囲とするのが
好ましい。
耐食性の向上に寄与する。Ｚｎの好ましい含有量は0.5
〜3 ％の範囲で、0.5 ％未満では効果が小さく、3 ％を
越えると熱間圧延時に割れが生じ易くなり合金板の工業
的製造が困難となる。当該アルミニウム合金板の製造工
程中、中間熱処理を例えば連続焼鈍炉を使用して急速加
熱し400 〜580 ℃の温度域に短時間加熱する方法で行う
場合には、Ｚｎの含有量を1.5 〜3 ％の範囲とするのが
好ましい。
【００１０】Ｍｎは、Ｍｇと同様、合金の強度を向上さ
せる元素であり、とくに缶エンド材の塗装焼付け時にお
ける強度低下を小さくすることができ、耐食性も改善す
る。好ましい含有範囲は0.1 〜1 ％であり、0.1 ％未満
では効果が小さく、1 ％を越えると圧延時に割れが生じ
易くなる。また、不可避的不純物として含まれるＦｅと
の反応でＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物が形成されるため成
形性が損なわれる。当該アルミニウム合金板の製造工程
中、中間熱処理を例えば連続焼鈍炉を使用して急速加熱
し400 〜580 ℃の温度に短時間加熱する方法で行う場合
には、Ｍｎの含有量を0.3 〜1 ％の範囲とするのが好ま
しい。
せる元素であり、とくに缶エンド材の塗装焼付け時にお
ける強度低下を小さくすることができ、耐食性も改善す
る。好ましい含有範囲は0.1 〜1 ％であり、0.1 ％未満
では効果が小さく、1 ％を越えると圧延時に割れが生じ
易くなる。また、不可避的不純物として含まれるＦｅと
の反応でＡｌ−Ｆｅ−Ｍｎ系化合物が形成されるため成
形性が損なわれる。当該アルミニウム合金板の製造工程
中、中間熱処理を例えば連続焼鈍炉を使用して急速加熱
し400 〜580 ℃の温度に短時間加熱する方法で行う場合
には、Ｍｎの含有量を0.3 〜1 ％の範囲とするのが好ま
しい。
【００１１】不可避的不純物として含まれるＦｅ、Ｓｉ
はそれぞれ0.5 ％以下、Ｃｕ、Ｃｒはそれぞれ0.3 ％以
下、Ｔｉは0.2 ％以下、Ｂは0.03％以下であれば本発明
のアルミニウム合金硬質板の特性に影響を与えることは
ない。
はそれぞれ0.5 ％以下、Ｃｕ、Ｃｒはそれぞれ0.3 ％以
下、Ｔｉは0.2 ％以下、Ｂは0.03％以下であれば本発明
のアルミニウム合金硬質板の特性に影響を与えることは
ない。
【００１２】ＭｇおよびＺｎにより形成されるＭｇＺｎ
系化合物は、前記のとおり本発明における重要な役割を
果たすものであり、合金板の耐食性を左右するものであ
るから、その析出分布を厳密に制御することが必要であ
る。耐食性を改善するために必要なＭｇＺｎ系化合物の
好ましい分布密度は、アルミニウム合金硬質板の塗装焼
き付け後において1000μm3当たり3000個以上であり、こ
の範囲の分布密度において合金板の腐食形態は均一な全
面腐食となって耐食性が改善され、同時に成形性が損な
われることなく強度向上効果が得られる。ＭｇＺｎ系化
合物の分布密度が1000μm3当たり3000個未満の場合は、
粒界腐食感受性が高くなって耐食性が著しく劣化する。
系化合物は、前記のとおり本発明における重要な役割を
果たすものであり、合金板の耐食性を左右するものであ
るから、その析出分布を厳密に制御することが必要であ
る。耐食性を改善するために必要なＭｇＺｎ系化合物の
好ましい分布密度は、アルミニウム合金硬質板の塗装焼
き付け後において1000μm3当たり3000個以上であり、こ
の範囲の分布密度において合金板の腐食形態は均一な全
面腐食となって耐食性が改善され、同時に成形性が損な
われることなく強度向上効果が得られる。ＭｇＺｎ系化
合物の分布密度が1000μm3当たり3000個未満の場合は、
粒界腐食感受性が高くなって耐食性が著しく劣化する。
【００１３】本発明のアルミニウム合金硬質板の製造工
程は、通常の溶解法で所定の合金組成となるよう溶解し
た後、通常の連続鋳造法により造塊し、得られた鋳塊を
均質化処理、熱間圧延して、その後または冷間圧延の途
中において中間熱処理を行い、ついで最終冷間圧延、最
終熱処理を経て硬質板とする。硬質板については塗装後
焼き付け処理を行い、エンド材として張り出し成形など
が行われる。この場合、ＭｇＺｎ系化合物の分布密度の
制御は、主として中間熱処理、最終熱処理の条件を調整
することにより行われることができる。
程は、通常の溶解法で所定の合金組成となるよう溶解し
た後、通常の連続鋳造法により造塊し、得られた鋳塊を
均質化処理、熱間圧延して、その後または冷間圧延の途
中において中間熱処理を行い、ついで最終冷間圧延、最
終熱処理を経て硬質板とする。硬質板については塗装後
焼き付け処理を行い、エンド材として張り出し成形など
が行われる。この場合、ＭｇＺｎ系化合物の分布密度の
制御は、主として中間熱処理、最終熱処理の条件を調整
することにより行われることができる。
【００１４】中間熱処理は、冷間圧延中の板の耳割れや
板材の成形加工時の耳率増大を防ぐとともに、ＭｇＺｎ
系化合物の望ましい分布状態を得るために行う。中間熱
処理は、一般に、徐熱・徐冷型のバッチ式加熱炉または
急熱・急冷型の連続焼鈍炉を使用して行われる。好まし
い中間熱処理条件の一つは、1000℃/h以下の昇温速度で
300 〜400 ℃の温度域に加熱し30分以上保持するもの
で、この条件はバッチ式加熱炉を使用することにより達
成できる。昇温速度が1000℃/hより速い場合は、ＭｇＺ
ｎ系化合物が析出する前に加工工程で導入された転位が
消滅（回復）し、析出サイトがなくなってしまうため
に、ＭｇＺｎ系化合物の所定の分布密度が得られない。
加熱温度が300 ℃未満では、板材が再結晶せず圧延中の
板に耳割れが生じ易く、成形時の耳率がわるくなり易
い。加熱温度が400 ℃を越えると、ＭｇＺｎ系化合物の
粗大化が生じ、所定の分布密度が得られない。また再結
晶粒も粗大化して成形性劣化などの不都合も生じる。保
持時間が30分未満ではＭｇＺｎ系化合物の析出が不十分
となり、所定の分布密度が得られない。なお、保持時間
は、工業的には2 〜5 時間とするのが望ましい。
板材の成形加工時の耳率増大を防ぐとともに、ＭｇＺｎ
系化合物の望ましい分布状態を得るために行う。中間熱
処理は、一般に、徐熱・徐冷型のバッチ式加熱炉または
急熱・急冷型の連続焼鈍炉を使用して行われる。好まし
い中間熱処理条件の一つは、1000℃/h以下の昇温速度で
300 〜400 ℃の温度域に加熱し30分以上保持するもの
で、この条件はバッチ式加熱炉を使用することにより達
成できる。昇温速度が1000℃/hより速い場合は、ＭｇＺ
ｎ系化合物が析出する前に加工工程で導入された転位が
消滅（回復）し、析出サイトがなくなってしまうため
に、ＭｇＺｎ系化合物の所定の分布密度が得られない。
加熱温度が300 ℃未満では、板材が再結晶せず圧延中の
板に耳割れが生じ易く、成形時の耳率がわるくなり易
い。加熱温度が400 ℃を越えると、ＭｇＺｎ系化合物の
粗大化が生じ、所定の分布密度が得られない。また再結
晶粒も粗大化して成形性劣化などの不都合も生じる。保
持時間が30分未満ではＭｇＺｎ系化合物の析出が不十分
となり、所定の分布密度が得られない。なお、保持時間
は、工業的には2 〜5 時間とするのが望ましい。
【００１５】もう一つの好ましい中間熱処理条件は、40
0 〜580 ℃の温度域に加熱して5 分以内の時間保持し、
1 ℃/s以上の冷却速度で冷却するもので、この条件は急
熱・急冷型の連続焼鈍炉を使用することにより達成でき
る。加熱温度が400 ℃未満では、溶体化処理効果が小さ
く所定の耐力が得られない。加熱温度が580 ℃を越える
と、結晶粒が粗大化し成形性が劣化し易くなるとともに
共晶融解のおそれがあり、板切れなどのトラブルも生じ
易い。保持時間が5 分を越えると、結晶粒の粗大化によ
る成形不良を招く。保持時間は、工業的には5 〜30秒程
度が好ましい。冷却速度が1 ℃/s未満では、冷却途中で
固溶元素が粗大に析出し、溶体化処理効果が小さくな
る。昇温速度はとくに規定しないが、連続焼鈍炉による
急速加熱が望ましい。
0 〜580 ℃の温度域に加熱して5 分以内の時間保持し、
1 ℃/s以上の冷却速度で冷却するもので、この条件は急
熱・急冷型の連続焼鈍炉を使用することにより達成でき
る。加熱温度が400 ℃未満では、溶体化処理効果が小さ
く所定の耐力が得られない。加熱温度が580 ℃を越える
と、結晶粒が粗大化し成形性が劣化し易くなるとともに
共晶融解のおそれがあり、板切れなどのトラブルも生じ
易い。保持時間が5 分を越えると、結晶粒の粗大化によ
る成形不良を招く。保持時間は、工業的には5 〜30秒程
度が好ましい。冷却速度が1 ℃/s未満では、冷却途中で
固溶元素が粗大に析出し、溶体化処理効果が小さくな
る。昇温速度はとくに規定しないが、連続焼鈍炉による
急速加熱が望ましい。
【００１６】最終冷間圧延は、板材の強度向上のために
行うもので、圧延率が60％未満では所定の耐力が得られ
ない。上限は、成形性や耳率などを考慮して工業的には
95％程度とするのが好ましい。最終熱処理は耐食性向上
のために行われ、ＭｇＺｎ系化合物を所定の分布状態に
調整して腐食形態を全面腐食型とし、耐食性の改善を図
る。最終熱処理は、100 〜200 ℃の温度域で30分以上保
持する条件で行うのが好ましい。加熱温度が100 ℃未満
ではＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく、耐食性の向
上が期待できない。200 ℃を越えると、加工組織が回復
して所定の耐力が得られ難い。保持時間が30分未満で
は、ＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく耐食性の向上
が期待できない。
行うもので、圧延率が60％未満では所定の耐力が得られ
ない。上限は、成形性や耳率などを考慮して工業的には
95％程度とするのが好ましい。最終熱処理は耐食性向上
のために行われ、ＭｇＺｎ系化合物を所定の分布状態に
調整して腐食形態を全面腐食型とし、耐食性の改善を図
る。最終熱処理は、100 〜200 ℃の温度域で30分以上保
持する条件で行うのが好ましい。加熱温度が100 ℃未満
ではＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく、耐食性の向
上が期待できない。200 ℃を越えると、加工組織が回復
して所定の耐力が得られ難い。保持時間が30分未満で
は、ＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく耐食性の向上
が期待できない。
【００１７】
【作用】本発明の構成によれば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｍｎの組
合わせ、およびＭｇＺｎ系化合物の特定の分布密度によ
り、成形性、異方性が損なわれることなく耐食性の改善
および強度向上の効果が達成され、缶エンド材の薄肉化
が可能となる。
合わせ、およびＭｇＺｎ系化合物の特定の分布密度によ
り、成形性、異方性が損なわれることなく耐食性の改善
および強度向上の効果が達成され、缶エンド材の薄肉化
が可能となる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を比較例と対比して説
明する。 実施例１ 表１に示す組成のアルミニウム合金を溶解後、通常の半
連続鋳造法により造塊し、得られた鋳塊について500 ℃
の温度で8hの均質化処理を行い、この温度で熱間圧延を
開始して3mm 厚の板材とした。なお、熱間圧延の終了温
度は310 ℃±10℃に制御した。ついで、冷間圧延で1mm
厚さとした後、バッチ式加熱炉により中間熱処理を行っ
た。
明する。 実施例１ 表１に示す組成のアルミニウム合金を溶解後、通常の半
連続鋳造法により造塊し、得られた鋳塊について500 ℃
の温度で8hの均質化処理を行い、この温度で熱間圧延を
開始して3mm 厚の板材とした。なお、熱間圧延の終了温
度は310 ℃±10℃に制御した。ついで、冷間圧延で1mm
厚さとした後、バッチ式加熱炉により中間熱処理を行っ
た。
【００１９】中間熱処理後、最終冷間圧延を行って0.3
mm厚さの板材とし、170 ℃×3hの最終熱処理を施した。
さらに、塗装焼き付け相当の熱処理として、205 ℃×10
分の加熱を加えた。得られた板材について引張試験を行
い、耐食性評価として腐食減量測定を行った。腐食減量
は、表２に示す条件に従ってホットパック試験により測
定し、質量減量分を最初の重量で除した値（百分率）で
評価した。
mm厚さの板材とし、170 ℃×3hの最終熱処理を施した。
さらに、塗装焼き付け相当の熱処理として、205 ℃×10
分の加熱を加えた。得られた板材について引張試験を行
い、耐食性評価として腐食減量測定を行った。腐食減量
は、表２に示す条件に従ってホットパック試験により測
定し、質量減量分を最初の重量で除した値（百分率）で
評価した。
【００２０】ＭｇＺｎ系化合物の分布密度の測定方法
は、まず試験材の加工（転位）組織を消滅させるためだ
けの目的で、450 ℃×1sの急熱・水冷処理を行い、処理
後の試験材を透過型電子顕微鏡で観察し、同時にＥＤＸ
（エネルギー分散型Ｘ線分析）法によりＭｇＺｎ化合物
を識別する。試験材の厚さは等厚干渉縞を利用して測定
する。（金属の電子顕微鏡写真と解説、丸善株式会社
編、第１２頁）試験材の中間熱処理条件、1000μm3当た
りのＭｇＺｎ系化合物の個数、機械的性質および耐食性
を表３に示す。
は、まず試験材の加工（転位）組織を消滅させるためだ
けの目的で、450 ℃×1sの急熱・水冷処理を行い、処理
後の試験材を透過型電子顕微鏡で観察し、同時にＥＤＸ
（エネルギー分散型Ｘ線分析）法によりＭｇＺｎ化合物
を識別する。試験材の厚さは等厚干渉縞を利用して測定
する。（金属の電子顕微鏡写真と解説、丸善株式会社
編、第１２頁）試験材の中間熱処理条件、1000μm3当た
りのＭｇＺｎ系化合物の個数、機械的性質および耐食性
を表３に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】
【表３】
【００２４】表３に示すように、本発明に従う試験材N
o.1〜10は、いずれも従来缶エンド材として使用されて
いる5182合金と同等あるいはそれ以上の機械的強度およ
び伸びを有するとともに、耐食性が大きく改善されてい
るのが認められる。
o.1〜10は、いずれも従来缶エンド材として使用されて
いる5182合金と同等あるいはそれ以上の機械的強度およ
び伸びを有するとともに、耐食性が大きく改善されてい
るのが認められる。
【００２５】比較例１ 表４に示す組成のアルミニウム合金を、実施例１と同様
の条件で、溶解、鋳造、熱間圧延、冷間圧延、中間熱処
理、最終熱処理および塗装焼き付け相当の熱処理して、
試験材を作製した。得られた試験材について、実施例と
同一の条件に従って、機械的性質、耐食性、絞り成形時
の耳率の測定を行った。測定結果を表５に示す。なお、
本発明の条件を外れたものには下線を付した。
の条件で、溶解、鋳造、熱間圧延、冷間圧延、中間熱処
理、最終熱処理および塗装焼き付け相当の熱処理して、
試験材を作製した。得られた試験材について、実施例と
同一の条件に従って、機械的性質、耐食性、絞り成形時
の耳率の測定を行った。測定結果を表５に示す。なお、
本発明の条件を外れたものには下線を付した。
【００２６】
【表４】
【００２７】
【表５】
【００２８】表５に示すように、試験材No.1は中間熱処
理の昇温速度が速過ぎるため所定のＭｇＺｎ系化合物の
分布密度が得られず、No.2は中間熱処理の昇温速度が速
過ぎ、保持時間が短いためにＭｇＺｎ系化合物の分布密
度が低く、耐食性が劣っている。No.3は、中間熱処理の
保持温度が高すぎるためＭｇＺｎ系化合物が粗大化し所
定の分布密度が得られず、No.4は中間熱処理の保持時間
が短いためＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく、いず
れも耐食性が劣る。試験材No.5、No.6は、Ｚｎを含有し
ないためＭｇＺｎ系化合物の分布がなく耐食性がよくな
い。No.7もＺｎ含有量が本発明の範囲より少ないため、
ＭｇＺｎ系化合物の分布密度が低く耐食性が劣る。No.1
0 はＭｇ含有量が少ないため缶エンド材として十分な強
度特性が得られない。試験材 No.8 およびNo.9は、それ
ぞれＭｎ量およびＺｎ量が多過ぎるために、熱間圧延の
途中で割れが生じ圧延の続行が不能となった。
理の昇温速度が速過ぎるため所定のＭｇＺｎ系化合物の
分布密度が得られず、No.2は中間熱処理の昇温速度が速
過ぎ、保持時間が短いためにＭｇＺｎ系化合物の分布密
度が低く、耐食性が劣っている。No.3は、中間熱処理の
保持温度が高すぎるためＭｇＺｎ系化合物が粗大化し所
定の分布密度が得られず、No.4は中間熱処理の保持時間
が短いためＭｇＺｎ系化合物の析出が十分でなく、いず
れも耐食性が劣る。試験材No.5、No.6は、Ｚｎを含有し
ないためＭｇＺｎ系化合物の分布がなく耐食性がよくな
い。No.7もＺｎ含有量が本発明の範囲より少ないため、
ＭｇＺｎ系化合物の分布密度が低く耐食性が劣る。No.1
0 はＭｇ含有量が少ないため缶エンド材として十分な強
度特性が得られない。試験材 No.8 およびNo.9は、それ
ぞれＭｎ量およびＺｎ量が多過ぎるために、熱間圧延の
途中で割れが生じ圧延の続行が不能となった。
【００２９】実施例２ 表６に示す組成のアルミニウム合金を溶解後、通常の半
連続鋳造により造塊し、得られた鋳塊について500 ℃の
温度で8hの均質化処理を行い、この温度で熱間圧延を開
始して3mm 厚の板材とした。なお、熱間圧延の終了温度
は310 ℃±10℃に制御した。ついで、冷間圧延で1.5mm
厚さとした後、連続焼鈍炉を使用して中間熱処理を行っ
た。その後、最終熱処理を施し、塗装焼き付け相当の熱
処理(205℃×10分) を行った。得られた試験材につい
て、実施例１と同様の方法で引張試験を行い、耐食性を
評価した。中間熱処理条件、最終冷間圧延率および最終
熱処理条件を表７に、ＭｇＺｎ系化合物の分布密度、引
張試験、耐食性の評価結果を表８に示す。
連続鋳造により造塊し、得られた鋳塊について500 ℃の
温度で8hの均質化処理を行い、この温度で熱間圧延を開
始して3mm 厚の板材とした。なお、熱間圧延の終了温度
は310 ℃±10℃に制御した。ついで、冷間圧延で1.5mm
厚さとした後、連続焼鈍炉を使用して中間熱処理を行っ
た。その後、最終熱処理を施し、塗装焼き付け相当の熱
処理(205℃×10分) を行った。得られた試験材につい
て、実施例１と同様の方法で引張試験を行い、耐食性を
評価した。中間熱処理条件、最終冷間圧延率および最終
熱処理条件を表７に、ＭｇＺｎ系化合物の分布密度、引
張試験、耐食性の評価結果を表８に示す。
【００３０】
【表６】
【００３１】
【表７】
【００３２】
【表８】
【００３３】表８に示すように、本発明に従う試験材N
o.11 〜No.17 は、いずれも従来缶エンド材として使用
されている5182合金と同等あるいはそれ以上の機械的強
度および伸びを有するとともに、耐食性が大きく改善さ
れているのが認められる。
o.11 〜No.17 は、いずれも従来缶エンド材として使用
されている5182合金と同等あるいはそれ以上の機械的強
度および伸びを有するとともに、耐食性が大きく改善さ
れているのが認められる。
【００３４】比較例２ 表９に示す組成のアルミニウム合金を、実施例２と同
様、溶解、鋳造、均質化処理、熱間圧延し、冷間圧延、
中間熱処理、最終冷間圧延、最終熱処理を行い、その後
塗装焼き付け処理相当の熱処理（205 ℃×10分) を加え
た。得られた試験材について、実施例２と同様に、引張
試験を行い、耐食性を評価した。中間熱処理条件、最終
冷間圧延率、最終熱処理条件を表１０に、ＭｇＺｎ系化
合物の分布密度、引張試験および耐食性評価結果を表１
１に示す。なお、合金No.R、S 、Tには熱間圧延の途中
で割れが発生し、試験材が得られなかった。表中、本発
明の条件を外れたものには下線を付した。
様、溶解、鋳造、均質化処理、熱間圧延し、冷間圧延、
中間熱処理、最終冷間圧延、最終熱処理を行い、その後
塗装焼き付け処理相当の熱処理（205 ℃×10分) を加え
た。得られた試験材について、実施例２と同様に、引張
試験を行い、耐食性を評価した。中間熱処理条件、最終
冷間圧延率、最終熱処理条件を表１０に、ＭｇＺｎ系化
合物の分布密度、引張試験および耐食性評価結果を表１
１に示す。なお、合金No.R、S 、Tには熱間圧延の途中
で割れが発生し、試験材が得られなかった。表中、本発
明の条件を外れたものには下線を付した。
【００３５】
【表９】
【００３６】
【表１０】
【００３７】
【表１１】
【００３８】表１１に示されるように、試験No.11 は最
終冷間圧延率が低いため、所定の強度が得られない。N
o.12 は中間熱処理時の冷却速度が遅く溶体化処理効果
が小さく、所定の強度が得られていない。No.13 は最終
熱処理温度が高いため、加工組織が回復し十分な強度が
得られず、No.14 は最終熱処理温度が低いため、ＭｇＺ
ｎ系化合物の分布密度が低くなり、耐食性の改善効果が
達成できない。No.15 は従来の5182合金で耐力、耐食性
ともに劣る。No.16 はＺｎ含有量が低いため耐食性が十
分でなく、No.17 はＭｇ含有量が少ないため所定の強度
が得られない。No.18 は中間熱処理の温度が高過ぎて共
晶融解が生じ、最終冷間圧延において割れが多数発生し
たため、試験材が得られなかった。
終冷間圧延率が低いため、所定の強度が得られない。N
o.12 は中間熱処理時の冷却速度が遅く溶体化処理効果
が小さく、所定の強度が得られていない。No.13 は最終
熱処理温度が高いため、加工組織が回復し十分な強度が
得られず、No.14 は最終熱処理温度が低いため、ＭｇＺ
ｎ系化合物の分布密度が低くなり、耐食性の改善効果が
達成できない。No.15 は従来の5182合金で耐力、耐食性
ともに劣る。No.16 はＺｎ含有量が低いため耐食性が十
分でなく、No.17 はＭｇ含有量が少ないため所定の強度
が得られない。No.18 は中間熱処理の温度が高過ぎて共
晶融解が生じ、最終冷間圧延において割れが多数発生し
たため、試験材が得られなかった。
【００３９】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、高強度
で成形性にも優れ耐食性が改善されたアルミニウム合金
硬質板が提供される。このアルミニウム合金硬質板によ
れば缶エンドの一層の薄肉化が可能であり、缶体のコス
トダウンの達成に有効である。
で成形性にも優れ耐食性が改善されたアルミニウム合金
硬質板が提供される。このアルミニウム合金硬質板によ
れば缶エンドの一層の薄肉化が可能であり、缶体のコス
トダウンの達成に有効である。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｇ3 〜6 ％（質量％、以下同じ）、Ｚ
ｎ0.5 〜3 ％、Ｍｎ0.1 〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可
避的不純物からなるアルミニウム合金であって、塗装焼
き付け後において、該アルミニウム合金マトリックス中
にＭｇＺｎ系化合物が1000μm3当たり3000個以上存在す
ることを特徴とする強度と耐食性に優れた缶エンド用ア
ルミニウム合金硬質板。 - 【請求項２】 Ｍｇ4 〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.
3 〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金であって、塗装焼き付け後において、該
アルミニウム合金マトリックス中にＭｇＺｎ系化合物が
1000μm3当たり3000個以上存在し、耐力が355 ＭＰａ以
上であることを特徴とする強度と耐食性に優れた缶エン
ド用アルミニウム合金硬質板。 - 【請求項３】 Ｍｇ3 〜6 ％、Ｚｎ0.5 〜3 ％、Ｍｎ0.
1 〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、その後
または冷間圧延の途中において1000℃/h以下の昇温速度
で300 〜400℃の温度域に加熱し30分以上保持する中間
熱処理を行い、ついで圧延率60％以上の冷間圧延後、10
0 〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行
うことを特徴とする請求項１記載の強度と耐食性に優れ
た缶エンド用アルミニウム合金硬質板の製造方法。 - 【請求項４】 Ｍｇ4 〜6 ％、Ｚｎ1.5 〜3 ％、Ｍｎ0.
3 〜1 ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなるア
ルミニウム合金鋳塊を均質化処理、熱間圧延し、その後
または冷間圧延の途中において400 〜580 ℃の温度域に
5 分以内保持し1 ℃/s以上の冷却速度で冷却する中間熱
処理を行い、ついで圧延率60％以上の冷間圧延後、100
〜200 ℃の温度域に30分以上保持する最終熱処理を行う
ことを特徴とする請求項２記載の強度と耐食性に優れた
缶エンド用アルミニウム合金硬質板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26967093A JPH07102338A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 強度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26967093A JPH07102338A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 強度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102338A true JPH07102338A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17475577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26967093A Pending JPH07102338A (ja) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | 強度と耐食性に優れた缶エンド用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| JP2019148008A (ja) * | 2013-03-09 | 2019-09-05 | アーコニック インコーポレイテッドＡｒｃｏｎｉｃ Ｉｎｃ． | マグネシウム及び亜鉛を有する熱処理可能なアルミニウム合金及びその生成方法 |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP26967093A patent/JPH07102338A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6802197B2 (en) | 2002-01-09 | 2004-10-12 | Barrera Maria Eugenia | Process for manufacturing a high strength container, particularly an aerosol container, and the container obtained through such process |
| JP2019148008A (ja) * | 2013-03-09 | 2019-09-05 | アーコニック インコーポレイテッドＡｒｃｏｎｉｃ Ｉｎｃ． | マグネシウム及び亜鉛を有する熱処理可能なアルミニウム合金及びその生成方法 |
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