JPH07180005A - Ｄｉ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
Ｄｉ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法Info
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- JPH07180005A JPH07180005A JP5345709A JP34570993A JPH07180005A JP H07180005 A JPH07180005 A JP H07180005A JP 5345709 A JP5345709 A JP 5345709A JP 34570993 A JP34570993 A JP 34570993A JP H07180005 A JPH07180005 A JP H07180005A
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- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＤＩ製品の製造に、連続鋳造圧延板を使用
して生産性を高める。 【構成】 特定成分の連続鋳造圧延アルミニウム板
に、Ａｌ合金の固液共存領域の温度範囲内で加熱保持す
る熱処理を行なう。 【効果】 急冷凝固した連続鋳造圧延板の微細組織を
改善して、ＤＩ加工性を向上させ、高い生産性で良好な
ＤＩ製品を製造することを可能にする。
して生産性を高める。 【構成】 特定成分の連続鋳造圧延アルミニウム板
に、Ａｌ合金の固液共存領域の温度範囲内で加熱保持す
る熱処理を行なう。 【効果】 急冷凝固した連続鋳造圧延板の微細組織を
改善して、ＤＩ加工性を向上させ、高い生産性で良好な
ＤＩ製品を製造することを可能にする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、良好なＤＩ加工性が
要求されるアルミニウム缶ボディーや、乾式複写機のコ
ピードラムなどの材料として用いられるアルミニウム合
金板に関するものである。
要求されるアルミニウム缶ボディーや、乾式複写機のコ
ピードラムなどの材料として用いられるアルミニウム合
金板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術およびその課題】一般に、アルミニウム缶
ボディやコピードラムを製造する際には、ＤＩ加工（dr
awingandironing；しぼり−しごき加工）が行われるた
め、これら製品の製造に使われる材料は、特にＤＩ加工
性に優れていることが必要である。従来、ＤＩ加工に供
される上記材料としては、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系のＪＩＳ
Ａ３００４アルミニウム合金が広く使用されている。そ
して、この系の合金では、半連続鋳造法によって得られ
たアルミニウム合金鋳塊に、固相線温度よりも低い温度
（組成によって異なるが、一般に６１０℃未満）で均質
化処理を行うことにより、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化
合物のα変態を促して成形性を向上させる処理を行な
い、その後、熱間圧延、冷間圧延を行い、さらにＤＩ加
工を行なっている。
ボディやコピードラムを製造する際には、ＤＩ加工（dr
awingandironing；しぼり−しごき加工）が行われるた
め、これら製品の製造に使われる材料は、特にＤＩ加工
性に優れていることが必要である。従来、ＤＩ加工に供
される上記材料としては、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系のＪＩＳ
Ａ３００４アルミニウム合金が広く使用されている。そ
して、この系の合金では、半連続鋳造法によって得られ
たアルミニウム合金鋳塊に、固相線温度よりも低い温度
（組成によって異なるが、一般に６１０℃未満）で均質
化処理を行うことにより、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化
合物のα変態を促して成形性を向上させる処理を行な
い、その後、熱間圧延、冷間圧延を行い、さらにＤＩ加
工を行なっている。
【０００３】なお、上記したようにＤＩ加工に供される
材料には、半連続鋳造法によって溶製された鋳塊が使用
されているが、この鋳塊から製品を得るまでには、さら
に多くの工程を経ており、より一層の生産性の向上が望
まれている。このような要望に応えるものとして、鋳造
から熱間圧延までを連続化した連続鋳造圧延法が知られ
ており、ＤＩ加工材の製造にもこの方法を採用すること
が有望視されている。その一例として、ＤＩ缶の製造に
おいて、高効率化、コスト低減のために双ロール式など
の連続鋳造圧延機を使用することが検討されている。
材料には、半連続鋳造法によって溶製された鋳塊が使用
されているが、この鋳塊から製品を得るまでには、さら
に多くの工程を経ており、より一層の生産性の向上が望
まれている。このような要望に応えるものとして、鋳造
から熱間圧延までを連続化した連続鋳造圧延法が知られ
ており、ＤＩ加工材の製造にもこの方法を採用すること
が有望視されている。その一例として、ＤＩ缶の製造に
おいて、高効率化、コスト低減のために双ロール式など
の連続鋳造圧延機を使用することが検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな連続鋳造圧延においては、材料は急冷凝固するため
非常に微細な鋳造組織が得られる。しかし、缶材などの
ＤＩ加工材への適用を考えた場合には、金属間化合物の
大きさが１μｍ以下と小さすぎるため、しごき加工時に
焼き付きが発生しやすく、金型寿命・歩留を劣化させる
という問題がある。また、熱間加工前に行なっていた均
質化処理が存在しないので、α変態による成形性の向上
が期待できない。
うな連続鋳造圧延においては、材料は急冷凝固するため
非常に微細な鋳造組織が得られる。しかし、缶材などの
ＤＩ加工材への適用を考えた場合には、金属間化合物の
大きさが１μｍ以下と小さすぎるため、しごき加工時に
焼き付きが発生しやすく、金型寿命・歩留を劣化させる
という問題がある。また、熱間加工前に行なっていた均
質化処理が存在しないので、α変態による成形性の向上
が期待できない。
【０００５】本発明者達は、上記のような問題点を解決
するため、鋭意研究した結果、微細組織を持つ連続鋳造
圧延板材について、所定の熱処理を施すことにより、
（ａ）加工性、機械的性質などの特性を良好に保ちなが
ら、（ｂ）金属間化合物サイズを適正化することにより
しごき加工性を向上させ、（ｃ）さらに連続鋳造圧延の
重要なメリットである生産性を損なわないという長所を
もったＤＩ加工用の合金板の製造方法を開発するに至っ
たものである。
するため、鋭意研究した結果、微細組織を持つ連続鋳造
圧延板材について、所定の熱処理を施すことにより、
（ａ）加工性、機械的性質などの特性を良好に保ちなが
ら、（ｂ）金属間化合物サイズを適正化することにより
しごき加工性を向上させ、（ｃ）さらに連続鋳造圧延の
重要なメリットである生産性を損なわないという長所を
もったＤＩ加工用の合金板の製造方法を開発するに至っ
たものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するため、本願発明のＤＩ加工性に優れたアルミニウ
ム合金板の製造方法は、重量％で、Ｍｇ：０．１〜２．
０％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｆｅ：０．１〜１．５
％、Ｓｉ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよ
び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金板を連
続鋳造圧延法によって製造し、この合金板に、Ａｌ合金
の固液共存領域の温度範囲内で加熱保持する熱処理を行
なうことを特徴とする。なお、上記Ｆｅの含有量は０．
３〜１．５％とするのが望ましい。
決するため、本願発明のＤＩ加工性に優れたアルミニウ
ム合金板の製造方法は、重量％で、Ｍｇ：０．１〜２．
０％、Ｍｎ：０．１〜２．５％、Ｆｅ：０．１〜１．５
％、Ｓｉ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよ
び不可避不純物からなる組成のアルミニウム合金板を連
続鋳造圧延法によって製造し、この合金板に、Ａｌ合金
の固液共存領域の温度範囲内で加熱保持する熱処理を行
なうことを特徴とする。なお、上記Ｆｅの含有量は０．
３〜１．５％とするのが望ましい。
【０００７】また、第２の発明は、上記熱処理温度Ｔ
が、Ａｌ合金の固相線温度をＴｓ、液相線温度をＴｌと
して、下記式で示される温度範囲内にあることを特徴と
する。 Ｔｓ＋（Ｔｌ−Ｔｓ）／１０≦Ｔ≦Ｔｌ−（Ｔｌ−Ｔｓ）／１０ …（式） さらに、第３の発明は、上記第１又は第２の発明の熱処
理によって、Ａｌ合金板の金属間化合物の粒径を、平均
３〜１０μｍに調整することを特徴とする。
が、Ａｌ合金の固相線温度をＴｓ、液相線温度をＴｌと
して、下記式で示される温度範囲内にあることを特徴と
する。 Ｔｓ＋（Ｔｌ−Ｔｓ）／１０≦Ｔ≦Ｔｌ−（Ｔｌ−Ｔｓ）／１０ …（式） さらに、第３の発明は、上記第１又は第２の発明の熱処
理によって、Ａｌ合金板の金属間化合物の粒径を、平均
３〜１０μｍに調整することを特徴とする。
【０００８】
【作用】すなわち、本願発明によれば、所定成分のＡｌ
連続鋳造圧延板に熱処理を施すことにより金属間化合物
のα変態が促されて成形性を向上させることができる。
しかも、連続鋳造圧延によって微細化された組織は、固
液共存領域で適度な粒径にまで成長し、しごき加工時の
焼き付きを未然に防止する。さらに、高温での熱処理の
ため、溶質原子の拡散が十分に早く、短時間の処理によ
って所望の作用を得ることができる。
連続鋳造圧延板に熱処理を施すことにより金属間化合物
のα変態が促されて成形性を向上させることができる。
しかも、連続鋳造圧延によって微細化された組織は、固
液共存領域で適度な粒径にまで成長し、しごき加工時の
焼き付きを未然に防止する。さらに、高温での熱処理の
ため、溶質原子の拡散が十分に早く、短時間の処理によ
って所望の作用を得ることができる。
【０００９】熱処理後のアルミニウム合金は、必要であ
れば熱間仕上げ圧延を行い、さらに、常法によって冷間
加工、ＤＩ加工を行なう。得られたＤＩ加工材は、焼き
付きもなく、良好にＤＩ加工されている。得られたＤＩ
品は、機械的性質も良好であり、従来法に比べて加工
性、機械的性質などを損なうことなく、能率よくＤＩ加
工品を製造することができる。
れば熱間仕上げ圧延を行い、さらに、常法によって冷間
加工、ＤＩ加工を行なう。得られたＤＩ加工材は、焼き
付きもなく、良好にＤＩ加工されている。得られたＤＩ
品は、機械的性質も良好であり、従来法に比べて加工
性、機械的性質などを損なうことなく、能率よくＤＩ加
工品を製造することができる。
【００１０】次に、本願発明の成分等の限定理由を述べ
る。 Ｍｇ：０．１〜２．０％ Ｍｇは、Ｓｉとの間でＭｇ２Ｓｉを生成して強度を向上
させるために含有させる。但し、０．１％未満では強度
が不十分であり、一方、２．０％を越えると、成形性を
低下させるので上記範囲とする。 Ｍｎ：０．１〜２．５％ Ｍｎは、Ｍｇと同様に強度を上げるとともに、成形性を
向上させるために添加する。但し、０．１％未満では、
これらの作用が不十分であり、また、２．５％を越える
と、粗大な金属間化合物を生成して成形性を低下させる
ので上記範囲とする。
る。 Ｍｇ：０．１〜２．０％ Ｍｇは、Ｓｉとの間でＭｇ２Ｓｉを生成して強度を向上
させるために含有させる。但し、０．１％未満では強度
が不十分であり、一方、２．０％を越えると、成形性を
低下させるので上記範囲とする。 Ｍｎ：０．１〜２．５％ Ｍｎは、Ｍｇと同様に強度を上げるとともに、成形性を
向上させるために添加する。但し、０．１％未満では、
これらの作用が不十分であり、また、２．５％を越える
と、粗大な金属間化合物を生成して成形性を低下させる
ので上記範囲とする。
【００１１】Ｆｅ：０．１〜１．５％ Ｆｅは、加工異方性を改善するために添加する。但し、
０．１％未満ではその効果は不十分であり、一方、１．
５％を越えると、巨大金属間化合物を生成して成形性を
低下させるため、上記範囲とする。また、同様の理由で
さらに０．３〜１．５％に限定するのが望ましい。 Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｓｉは、Ｍｇ、Ｍｎと共存して強度を向上させる。但
し、０．１％未満ではその作用が不十分であり、一方、
０．５％を越えると、しごき性が低下するので上記範囲
とする。
０．１％未満ではその効果は不十分であり、一方、１．
５％を越えると、巨大金属間化合物を生成して成形性を
低下させるため、上記範囲とする。また、同様の理由で
さらに０．３〜１．５％に限定するのが望ましい。 Ｓｉ：０．１〜０．５％ Ｓｉは、Ｍｇ、Ｍｎと共存して強度を向上させる。但
し、０．１％未満ではその作用が不十分であり、一方、
０．５％を越えると、しごき性が低下するので上記範囲
とする。
【００１２】熱処理温度 熱処理温度を固液共存領域内の温度とすることにより、
α相変態を効率よく引き起こし、また、金属間化合物が
適度に成長してＤＩ加工に好適なサイズとなり、ＤＩ加
工性を向上させる。但し、熱処理温度が固相線温度以下
であると、相変態の効率が悪く、また金属間化合物のサ
イズの粗大化が期待できず、しごき時の焼き付きの原因
となる。また、熱処理温度が液相線温度以上であると、
組織内に含まれる微細な欠陥に起因してブリスタ（ふく
れ）が発生しやすい。また、金属間化合物が過度に粗大
化して機械的性質を劣化させるので、熱処理温度は固液
共存領域内とする。
α相変態を効率よく引き起こし、また、金属間化合物が
適度に成長してＤＩ加工に好適なサイズとなり、ＤＩ加
工性を向上させる。但し、熱処理温度が固相線温度以下
であると、相変態の効率が悪く、また金属間化合物のサ
イズの粗大化が期待できず、しごき時の焼き付きの原因
となる。また、熱処理温度が液相線温度以上であると、
組織内に含まれる微細な欠陥に起因してブリスタ（ふく
れ）が発生しやすい。また、金属間化合物が過度に粗大
化して機械的性質を劣化させるので、熱処理温度は固液
共存領域内とする。
【００１３】なお、熱処理温度は、上記理由と同様の理
由で、前記（式）で示された温度Ｔの範囲内にするのが
一層望ましい。上記熱処理は、溶質原子の拡散が十分に
早いので比較的短時間で終了することができるが、前記
作用を十分に得るためには１時間以上とするのが望まし
い。すなわち、あまりに短時間であると、金属間化合物
の成長が不十分で、しごき時に焼き付きが生じるおそれ
がある。また、長時間行なっても効果は飽和し、経済的
でなく、また、組織が過度に粗大化するおそれがあるの
で３時間以下とするのが望ましい。
由で、前記（式）で示された温度Ｔの範囲内にするのが
一層望ましい。上記熱処理は、溶質原子の拡散が十分に
早いので比較的短時間で終了することができるが、前記
作用を十分に得るためには１時間以上とするのが望まし
い。すなわち、あまりに短時間であると、金属間化合物
の成長が不十分で、しごき時に焼き付きが生じるおそれ
がある。また、長時間行なっても効果は飽和し、経済的
でなく、また、組織が過度に粗大化するおそれがあるの
で３時間以下とするのが望ましい。
【００１４】
【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。表１に
示す組成のＡｌ合金を溶解して、双ロール法によって連
続鋳造圧延して厚さ４ｍｍのアルミニウム板材を得た。
これらの板材の金属間化合物の粒径を測定したとこ
ろ、平均で約１μｍであった。
示す組成のＡｌ合金を溶解して、双ロール法によって連
続鋳造圧延して厚さ４ｍｍのアルミニウム板材を得た。
これらの板材の金属間化合物の粒径を測定したとこ
ろ、平均で約１μｍであった。
【００１５】次いで、上記各板材に、表２に示す条件で
熱処理を行い、処理後に各板材の金属間化合物の平均粒
径を測定するとともに、外観観察により表面状態を調査
し、これらの結果を表３に示した。なお、外観観察で
は、ふくれの発生が認められるもの×、発生がないもの
を○印で示した。さらに上記各板材を冷間圧延して０．
７ｍｍ厚の薄板とし機械的性質を測定し、さらにＤＩ加
工を施した。このＤＩ加工の際の焼き付きの発生を有無
を目視で確認して、これらの結果を表３に示した。な
お、焼き付きの発生がないものは○、焼き付きの発生が
生じたものは×印で示し、機械的性質のうちで、深絞り
性については、○印を良好、×印を不良として表中に示
した。
熱処理を行い、処理後に各板材の金属間化合物の平均粒
径を測定するとともに、外観観察により表面状態を調査
し、これらの結果を表３に示した。なお、外観観察で
は、ふくれの発生が認められるもの×、発生がないもの
を○印で示した。さらに上記各板材を冷間圧延して０．
７ｍｍ厚の薄板とし機械的性質を測定し、さらにＤＩ加
工を施した。このＤＩ加工の際の焼き付きの発生を有無
を目視で確認して、これらの結果を表３に示した。な
お、焼き付きの発生がないものは○、焼き付きの発生が
生じたものは×印で示し、機械的性質のうちで、深絞り
性については、○印を良好、×印を不良として表中に示
した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】上記の表３から明らかなように、本発明法
によるアルミニウム合金板は、機械的性質や成形性を損
なうことなく、良好にＤＩ加工がなされており、効率よ
くＤＩ品を製造することが可能になる。一方、比較法に
よる合金板は、ふくれの発生やしごき時の焼き付きが生
じており、良好なＤＩ品を得ることができなかった。
によるアルミニウム合金板は、機械的性質や成形性を損
なうことなく、良好にＤＩ加工がなされており、効率よ
くＤＩ品を製造することが可能になる。一方、比較法に
よる合金板は、ふくれの発生やしごき時の焼き付きが生
じており、良好なＤＩ品を得ることができなかった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明のＤＩ加
工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法によれば、
特定成分のアルミニウム合金板を連続鋳造圧延法によっ
て製造し、この合金板に、Ａｌ合金の固液共存領域の温
度範囲内で加熱保持するので、高い生産性で良好なＤＩ
加工品を製造することが可能になる。
工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法によれば、
特定成分のアルミニウム合金板を連続鋳造圧延法によっ
て製造し、この合金板に、Ａｌ合金の固液共存領域の温
度範囲内で加熱保持するので、高い生産性で良好なＤＩ
加工品を製造することが可能になる。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｍｇ：０．１〜２．０％、Ｍ
ｎ：０．１〜２．５％、Ｆｅ：０．１〜１．５％、Ｓ
ｉ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＡｌおよび不可
避不純物からなる組成のアルミニウム合金板を連続鋳造
圧延法によって製造し、この合金板に、Ａｌ合金の固液
共存領域の温度範囲内で加熱保持する熱処理を行なうこ
とを特徴とするＤＩ加工性に優れたアルミニウム合金板
の製造方法 - 【請求項２】 熱処理温度Ｔが、Ａｌ合金の固相線温度
をＴｓ、液相線温度をＴｌとして、下記式で示される温
度範囲内にあることを特徴とする請求項１記載のＤＩ加
工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 Ｔｓ＋（Ｔｌ−Ｔｓ）／１０≦Ｔ≦Ｔｌ−（Ｔｌ−Ｔ
ｓ）／１０ - 【請求項３】 熱処理によって、Ａｌ合金板の金属間化
合物の粒径を、平均３〜１０μｍに調整することを特徴
とする請求項１又は２記載のＤＩ加工性に優れたアルミ
ニウム合金板の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345709A JPH07180005A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Ｄｉ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5345709A JPH07180005A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Ｄｉ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180005A true JPH07180005A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18378436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5345709A Pending JPH07180005A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | Ｄｉ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018053329A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 三菱重工業株式会社 | アルミニウム合金材料及びその製造方法並びにキャスク用バスケット及びキャスク |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5345709A patent/JPH07180005A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018053329A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 三菱重工業株式会社 | アルミニウム合金材料及びその製造方法並びにキャスク用バスケット及びキャスク |
| WO2018061225A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 三菱重工業株式会社 | アルミニウム合金材料及びその製造方法並びにキャスク用バスケット及びキャスク |
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