JPH10330898A - 深絞り成形用アルミニウム基合金板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱間圧延工程の全工程にシングルミルのリバ
ース式熱間粗圧延機を用いて、深絞り成形時に耳率を大
幅に低減できるばかりでなく、製缶時にネックの縮径率
を大きくしてもネック耳が生じにくい深絞り成形用アル
ミニウム基合金板を得る。 【解決手段】 アルミニウム基合金鋳塊を均熱工程で
５２０〜６１０℃に加熱、熱間圧延工程で熱間圧延終
了時の板材温度２８０〜３５０℃となるように熱間圧
延、第一冷間圧延工程で圧延率６０〜９０％に冷間圧
延、第一中間焼鈍工程で２５０〜２８０℃に２〜２４
時間焼鈍、第二冷間圧延工程で圧延率５〜３０％に冷
間圧延、第二中間焼鈍工程で２７０〜３５０℃に２〜
２４時間焼鈍、第三中間焼鈍工程で４００〜６００℃
に２〜６０秒間焼鈍、次いで最終冷間圧延工程で圧延
率７０〜９０％に冷間圧延する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強度および高延
展性を有し、アルミニウム基合金製の缶などの深絞り成
形に際して耳率を著しく低減できる深絞り成形用アルミ
ニウム基合金板の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】缶入り飲料などの需要増大に伴い、最近
ではその容器として好適なアルミニウム基合金製のいわ
ゆるＤＩ（Deep drawing & Ironing）缶が大量に生産さ
れるようになっている。このアルミニウム基合金製ＤＩ
缶の本体の一般的な製造方法としては、アルミニウム基
合金板を多段に深絞り加工し、更にしごき加工を行って
缶本体を成形し、焼付け塗装後に、耐圧強度の向上や比
較的高価な蓋部材の材料の使用量を削減するために縮径
するネック加工を行う。ここで使用するアルミニウム基
合金板には、製缶後の十分な強度と、多段深絞りやしご
きに耐える成形性とが共に要求される。

【０００３】一般に、深絞り用アルミニウム基合金とし
ては、Ａｌ-Ｍｎ-Ｍｇ系の、例えば米国アルミニウム協
会標準（Ａ．Ａ）３００４合金などが広く用いられてい
る。この合金から深絞り用アルミニウム基合金板を製造
するには、（ａ）先ずこの合金の鋳塊を熱間圧延し、次
に（ｂ）冷間圧延して適度な板厚の板材とし、この冷間
圧延後の板材に（ｃ）中間焼鈍を施し、さらに要求され
る強度に応じて（ｄ）冷間圧延による硬化処理が行われ
る。

【０００４】この深絞り成形用アルミニウム基合金板の
製造工程において、板材の強度を向上させるためには前
記（ｄ）の冷間圧延における冷間圧延率を高くする必要
がある。しかし冷間圧延度を上げると、いわゆる圧延集
合組織が発達し、塑性変形に際して異方性が顕著に現れ
るようになり、深絞り成形したときの板材の圧延方向に
応じて、成形した缶本体の上縁の高さが山谷状に変化す
る現象が起こる。この山谷状に変形した部分は通常、
「耳」と呼ばれている。深絞り成形後の缶体は、次いで
しごき加工を行った後に、蓋部材を取付けるために開口
部を水平に切断し缶高を揃えるトリム加工が行われる。
このトリム加工の際には耳も除去されるので、耳の高さ
が高いと、除去すべき板材の量割合（以下「耳率」とい
う）が増大し、歩留まりが低下して製造コストが上昇す
るという問題があった。そこで、低耳率となる板材が求
められた。

【０００５】一般にアルミニウム基合金板を冷間圧延す
ると、圧延方向に対して４５〜６０゜の方向に耳の山と
なる圧延集合組織が発達する傾向がある。そこで、耳率
を低下させるには圧延集合組織の発達を抑制する必要が
ある。これは冷間圧延前の板材における再結晶集合組織
の生成状態を制御することによって達成できることがわ
かっている。すなわち、一般には、冷間圧延以前に、０
〜９０゜の方向に深絞り耳を生じるような、「立方体方
位」と呼ばれる再結晶集合組織を発達させる方法が用い
られる。立方体方位が発達すると０〜９０゜方向の耳を
生じることになるが、その後の冷間圧延によってこの方
向の耳はあまり発達せず、一方４５゜耳を生成する圧延
集合組織の発達も抑制され、結果として、開口部周縁に
おける耳の山が均化されることになる。この方法によっ
て、圧延度８０％以上の冷間圧延の後に、僅かな０〜９
０゜耳と４５゜耳とが混在する低耳性板材が得られるよ
うになった。

【０００６】前記の立方体方位の再結晶集合組織を発達
させる具体的な方法としては、熱間圧延時の諸条件を調
節し、熱間圧延後に巻き取ったコイルが冷却するまでの
間、あるいは巻き取ったコイルを焼鈍する際に生じる再
結晶を制御する方法（特開平５−１２５５００号公報）
が知られている。この方法では、前記（ｂ）冷間圧延、
または（ｂ）冷間圧延と（ｃ）中間焼鈍とを行わず、再
結晶した熱間圧延板に前記（ｄ）冷間圧延を施す。現
在、ＤＩ缶用として主に用いられている板材の厚さは約
０．３ｍｍ程度であるので、この方法を適用して最終の
冷間圧延率を８０〜９０％とする場合には、熱間圧延に
より板厚が１．５〜３ｍｍとなるように圧延する必要が
ある。そこで普通、リバース式熱間圧延機を用いて圧延
した後にさらにタンデム式の仕上用熱間圧延機または圧
延機の両側にコイル巻取り装置を装備したリバース式熱
間仕上圧延機を用いて圧延する方法が用いられる。しか
しこれらの熱間仕上圧延機は大規模でかつ高価であり、
これを用いることによる製造コスト上の負担が大きい。
更に、缶用素材の薄肉化に伴い、圧延ロールやパス間で
の温度低下の影響が大きくなり、適切な熱間圧延条件を
維持するためには設備能力を更に増大させる必要があっ
て一層コストが嵩む傾向にあった。

【０００７】そこで、熱間圧延の全工程にシングルミル
のリバース式熱間粗圧延機のみを用いる方法が検討され
た。しかしこの粗圧延機を用いて薄肉の板材を製造しよ
うとすると、パス間での温度低下が著しく、熱間圧延板
の再結晶を制御するための熱間圧延条件を維持すること
がきわめて困難になる。この問題を解決する手段とし
て、アルミニウム基合金に時効硬化性を与える元素を添
加し、前記（ｂ）の冷間圧延後、前記（ｃ）の中間焼鈍
を比較的高温で行うことにより溶体化し、前記（ｄ）の
冷間圧延の圧延度を小さくしても十分な強度が得られる
方法が提案された（特公昭６０−３５２４２号公報）。

【０００８】この方法によれば、ＤＩ缶本体を成形した
後の焼付け塗装の加熱により結晶が析出するので、焼鈍
時の加熱による軟化が抑制され、冷間圧延率を小さくし
ても十分な強度が得られるようになった。従って、前記
（ｃ）中間焼鈍の後に立方体集合組織が十分発達してい
なくても冷間圧延の圧延率を小さくできるので圧延集合
組織の発達も軽度となり、耳率が比較的低い実用レベル
のＤＩ缶が得られるようになった。この方法は、仕上用
熱間圧延機を用いた場合より耳率が若干高く、従ってト
リム量も多くなるのではあるが、設備費が高価な仕上用
の熱間圧延機を用いずに適用できるので、結果的に有利
な方法となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、最近、経済的
およびデザイン的な要求からＤＩ缶における蓋部材の直
径を小さくする要求が高まり、このためネックの縮径率
が増大するようになってきた。ところがネックの縮径率
を増大させると、このネック成形工程においても深絞り
成形の場合と同様に素材の異方性により開口部において
缶高が変化し耳が発生するという新たな問題が生じた。
このネック成形によって生じる開口部の高さ変動部を
「ネック耳」と称する。

【００１０】缶本体の開口部は、ネック成形を行った後
にフランジ成形され、このフランジが蓋部材との巻き締
めに使われるのであるが、ネック耳が大きいとフランジ
幅が方向により異なったり、ネック部の形状が方向によ
り変化するなどの問題が起こり、加工工程が煩雑になる
と共に外観上にも悪影響が現れる。そこで、ネックの縮
径率を大きくしてもネック耳が生じにくい深絞り成形用
アルミニウム基合金板が求められた。

【００１１】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れたものであって、従ってその目的は、熱間圧延工程の
全工程にシングルミルのリバース式熱間粗圧延機を用い
て、深絞り成形時に耳率を大幅に低減できる深絞り成形
用アルミニウム基合金板の製造方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、アルミニウム基合金の鋳塊からアルミニ
ウム基合金板を製造するに際して、順次、均熱工程に
おいて、前記アルミニウム基合金鋳塊を、５２０〜６１
０℃の範囲内の均質化温度に加熱して均質化し、熱間
圧延工程において、前記の均質化されたアルミニウム基
合金鋳塊を熱間圧延して板材を形成し、熱間圧延終了時
の板材温度を、２８０〜３５０℃の範囲内でこの板材が
再結晶しない温度範囲に調節し、第一冷間圧延工程に
おいて、前記熱間圧延終了後の板材を、圧延率が６０〜
９０％の範囲内となるように冷間圧延し、第一中間焼
鈍工程において、前記冷間圧延後の板材を、焼鈍温度が
２５０〜２８０℃の範囲内、焼鈍時間が２〜２４時間の
範囲内で焼鈍し、第二冷間圧延工程において、前記第
一中間焼鈍後の板材を、圧延率が５〜３０％の範囲内と
なるように冷間圧延し、第二中間焼鈍工程において、
前記第二冷間圧延後の板材を、焼鈍温度が２７０〜３５
０℃の範囲内、焼鈍時間が２〜２４時間の範囲内で焼鈍
し、第三中間焼鈍工程において、前記第二中間焼鈍後
の板材を、焼鈍温度が４００〜６００℃の範囲内、焼鈍
時間が２〜６０秒間の範囲内で焼鈍し、次いで最終冷
間圧延工程において、前記第三中間焼鈍後の板材を、圧
延率が７０〜９０％の範囲内となるように冷間圧延する
ことからなる深絞り成形用アルミニウム基合金板の製造
方法を提供する。

【００１３】前記のアルミニウム基合金は、Ｓｉ：０．
１〜０．４重量％、Ｆｅ：０．３〜０．６重量％、Ｃ
ｕ：０．０５〜０．４重量％、Ｍｎ：０．８〜１．５重
量％およびＭｇ：０．８〜１．５重量％を含有し、残り
がＡｌと不可避不純物からなる組成を有するものである
ことが好ましい。このアルミニウム基合金は、さらに前
記の元素に加えてＣｒ：０．２５重量％以下Ｚｎ：０．
０５〜０．２５重量％、Ｔｉ：０．２重量％以下のうち
１種または２種以上を含有するものであることが好まし
い。

【００１４】前記の均熱工程において、均質化加熱速
度は１００℃／時以下とし、かつ均質化時間は１時間以
上とすることが好ましい。前記の熱間圧延工程におい
ては、熱間圧延の全工程にシングルミルのリバース式熱
間粗圧延機を用いることが好ましい。またこの工程で、
熱間圧延開始温度は５００℃以上、熱間圧延最終パスの
開始温度は４００℃以上とすることが好ましい。熱間圧
延最終パスの圧延率は５０％以上とすることが好まし
い。前記の第二冷間圧延工程においては、前記第一中
間焼鈍後の板材を、圧延率が１０〜２０％の範囲内とな
るように冷間圧延することが好ましい。前記の第二中
間焼鈍工程においては、前記第二冷間圧延後の板材を、
焼鈍温度が２７０〜３２０℃の範囲内に２〜２４時間保
持することが好ましい。前記の第三中間焼鈍工程にお
いては、加熱速度および冷却速度を何れも１０〜２００
℃／秒の範囲内とすることが好ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳し
く説明する。本発明の深絞り成形用アルミニウム基合金
板（以下「本合金板」と記す）の製造方法（以下「本製
法」と記す）は、基本的に、アルミニウム基合金の鋳塊
を基材とし、それぞれ特定の条件に設定された次の各工
程 均熱工程、 熱間圧延工程、 第一冷間圧延工程、 第一中間焼鈍工程、 第二冷間圧延工程、 第二中間焼鈍工程、 第三中間焼鈍工程、および 最終冷間圧延工程 を順次経由することにより構成される。

【００１６】本製法によれば、熱間圧延工程の全工程に
シングルミルのリバース式熱間粗圧延機のみを用い、し
かも強度と成形性とが両立した本合金板が得られ、例え
ばＤＩ缶などの深絞り缶を製造する板材として用いると
き耳率が従来の板材に比べて低減し、ネック縮径率を大
きくしたＤＩ缶を成形する際にもネック耳が減少し、缶
体の変形を防止し歩留りを向上させることができる。

【００１７】本製法に用いるアルミニウム基合金組成物
（以下「本組成物」と記す）としては、基本的にＡｌを
基とし、Ｓｉを０．１〜０．４重量％、Ｆｅを０．３〜
０．６重量％、Ｃｕを０．０５〜０．４重量％、Ｍｎを
０．８〜１．５重量％およびＭｇを０．８〜１．５重量
％含むものが用いられる。この基本的な組成自体は特殊
なものではなく、現在大量に用いられている種々のアル
ミニウム缶用合金の組成の範囲内のものであるから、本
製法を用いて、リサイクルされたアルミニウム缶を原料
として経済的にかつ効率よく本合金板を製造することも
できる。

【００１８】前記成分の内のＳｉは、同時に含有するＭ
ｇと化合物を形成し易く、固溶硬化作用、分散硬化作用
および析出硬化作用を有する他、Ａｌ、Ｍｎ、Ｆｅなど
と化合物を形成し、しごき成形時のダイスに対する焼付
きを防止する効果がある。その含有量は、０．１重量％
未満では所望の潤滑特性を確保することができず、また
０．４重量％を越えると加工性が劣化して不都合であ
る。Ｆｅは、結晶の微細化およびしごき成形時のダイス
に対する焼付きを防止する効果がある。その含有量は、
０．３重量％未満では所望の効果が得られず、０．６重
量％を越えると加工性を劣化させる。Ｃｕは、Ｍｇと化
合物を形成し易く、固溶硬化、分散硬化および析出硬化
に寄与する。その含有量は、０．０５重量％未満では所
望の効果が得られず、０．４重量％を越えると加工性を
劣化させる。Ｍｎは、Ｆｅ、Ｓｉ、Ａｌなどと化合物を
形成し易く、晶出相および分散相となって分散硬化作用
を現すと共にしごき成形時のダイスに対する焼付きを防
止する効果がある。その含有量は、０．８重量％未満で
は所望の硬化特性が得られず、１．５重量％を越えると
加工性が劣化する。またＭｇは、固溶体強化作用を有
し、圧延による加工硬化性を高めると共に、前記Ｓｉや
後記のＣｕと共存することによって分散硬化と析出硬化
作用を現す。その含有量は、０．８重量％未満では所望
の効果が得られず、１．５重量％を越えると再びその効
果が低下するようになる。

【００１９】本組成物は、前記のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍ
ｎおよびＭｇに加えて、さらに、Ｃｒを０．２５重量％
以下、Ｚｎを０．０５〜０．２５重量％、Ｔｉを０．２
重量％以下の範囲内で含んでいてもよい。このうちＣｒ
は、熱間圧延後の再結晶を抑制する作用を有する。ただ
しその含有量が０．２５重量％を越えるとかえってこの
作用が低下する。Ｚｎは、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕの析出物を
微細化する作用を有する。その含有量は、０．０５重量
％未満では所望の効果が得られず、０．２５重量％を越
えると耐食性を劣化させる。Ｔｉは、結晶粒を微細化し
て加工性を改善する効果がある。ただしその含有量は
０．２重量％を越えると、粗大な化合物を生成しかえっ
て加工性を劣化させる。

【００２０】前記の本組成物から本合金板を製造するに
際しては、先ず常法に従って本組成物の溶湯から鋳塊を
鋳造する。このときの凝固速度は通常、５〜２０℃／秒
とされる。鋳塊の寸法は、例えば１．５ｍ×０．５ｍ×
４〜５ｍである。次に面削を行い、鋳塊の表面を１〜２
５ｍｍ程度研削して、表面が平滑化された面削体を作成
する。

【００２１】この面削体は、次に本発明の均熱工程に
送られる。この均熱工程は一般に、溶湯の凝固によっ
て生じたミクロ偏析の均質化、過飽和固溶元素の析出、
凝固によって形成された準安定相の平衡相への転移など
のために行われる。この均熱工程においては、均質化
温度を５２０〜６１０℃の範囲内とすることが重要であ
る。均質化温度が５２０℃未満では、第二中間焼鈍の
効果が得られず耳率が高くなる。また６１０℃を越える
と、鋳塊が溶融する。

【００２２】また前記の均熱工程において、面削体は
１００℃／時以下の加熱速度で均質化温度まで加熱する
ことが好ましい。加熱速度が１００℃／時を越えると、
部分的に溶融を生じる惧れがある。しかし加熱速度は、
遅すぎると生産効率が低下する。この観点から、好まし
い加熱速度は、１０〜１００℃／時の範囲内である。

【００２３】また前記の均熱工程において、均質化温
度に保持する時間（均質化時間）は１時間以上とするこ
とが好ましい。均質化時間が１時間未満では均質化が十
分に進行しない場合がある。しかし長すぎても効果はな
く生産効率が低下する。この観点から、好ましい均質化
時間は１〜２４時間の範囲内である。この均熱工程は
均質化時間が比較的長いので通常、回分方式で炉中に置
いて行われる。

【００２４】熱間圧延工程は、前記の均質化されたア
ルミニウム基合金鋳塊を熱間圧延して板材を形成するた
めに行われる。本発明は、この熱間圧延工程を、シン
グルミルのリバース式熱間粗圧延機のみを用いて行い得
ることが特長である。この圧延機は、単基式の熱圧延ロ
ールの前後に受座が設けられ、この熱圧延ロールの間に
鋳塊を往復繰り返し通過させることで次第に薄板化す
る、従来から熱間粗圧延機として一般に用いられている
装置である。

【００２５】この熱間圧延工程においては、圧延終了
後にコイルとして巻き取られた板材が再結晶しないよう
にすることが特に重要である。このために熱間圧延終了
後にコイルに巻取られた直後の板材の温度が２８０〜３
５０℃の範囲内となるように調節する。この仕上げ温度
が２８０℃未満となるまで冷却すると板材が硬質となり
引き続く冷間圧延時にクラックが生じ易くなる。またコ
イルに巻き取り後に３５０℃を越えると、巻き取られた
板材に再結晶が生じる。

【００２６】前記の熱間圧延工程において、圧延開始
温度は５００℃以上とすることが好ましい。圧延開始温
度が５００℃未満では、圧延荷重が大となり所要パス数
が増加し効率が低下すると共に、前記の熱間圧延終了直
後の許容温度範囲を維持することが困難になる。最終パ
スの開始温度は４００℃以上とすることが好ましい。ま
た、この熱間圧延工程の最終パスにおける圧延率は５０
％以上、歪み速度は１〜５０sec^-1 の範囲内とすること
が好ましい。熱間圧延最終パスの開始温度、圧延率およ
び歪み速度は、いずれも高いほど生産効率は向上する
が、熱間圧延直後の板材温度が規定温度より高くなる場
合が生じる。この場合には、熱間圧延終了直後のコイル
に巻取られた板材の温度が２８０〜３５０℃の範囲内と
なるように、圧延ロールとコイル巻取り機との間で板材
を強制的に冷却することが好ましい。

【００２７】第一冷間圧延工程は、前記の熱間圧延工
程終了後の冷却した板材を、圧延率が６０〜９０％の範
囲内となるように冷間圧延する。この工程における圧延
率が６０％未満では耳率が大となる。圧延率は、高いほ
ど第二中間焼鈍工程において０〜９０゜耳となる立方
体方位組織が多く生成する。ただし圧延率が９０％を越
えると耳率は逆に高くなりサイドクラックも起こるよう
になる。この観点から、圧延率は７５〜９０％の範囲内
とすることが好ましい。

【００２８】第一中間焼鈍工程は、前記冷間圧延後の
板材を、焼鈍温度が２５０〜２８０℃の範囲内、焼鈍時
間が２〜２４時間の範囲内で焼鈍する。この工程は、板
材を半軟化状態にもたらすものであって、焼鈍前の引張
り強さをＴＳ_H 、完全焼鈍材の引張り強さをＴＳ_O 、半
軟化焼鈍後の引張り強さをＴＳとすると、 （ＴＳ_H −ＴＳ）／（ＴＳ_H −ＴＳ_O ）×１００（％） の値が４０〜９０％の範囲内になるように焼鈍する。こ
の工程は、焼鈍時間の関係で回分式の焼鈍炉を用いるこ
とが好ましい。加熱速度は、（設定した焼鈍温度−１０
０℃）から（設定した焼鈍温度−１０℃）まで、平均で
５〜２０℃／時とすることが好ましい。焼鈍温度が２５
０℃未満または焼鈍時間が２時間未満では十分な軟化が
得られず耳率が高くなる。焼鈍温度が２８０℃を越えま
たは焼鈍時間が２４時間を越えると軟化が過剰となって
耳率が高くなる。

【００２９】第二冷間圧延工程は、前記の第一中間
焼鈍後の板材を、圧延率が５〜３０％の範囲内となるよ
うに冷間圧延する工程である。実際上、圧延率が１０〜
２０％の範囲内において０〜９０゜耳が最も高くなるこ
とがわかった。圧延率が５％未満では工程全体としての
圧延パス数が増大して生産効率が低下する可能性があり
好ましくない。圧延率が３０％を越えると、耳率が高く
なり、本製法を用いる理由がなくなる。

【００３０】第二中間焼鈍工程は、前記の第二冷間
圧延工程を経た板材を、焼鈍温度が２７０〜３５０℃の
範囲内、焼鈍時間が２〜２４時間の範囲内で焼鈍する工
程である。この工程は、前記からの工程を順次施し
た板材を十分に再結晶させ、立方体方位組織を十分に発
達させ、高い０〜９０゜耳が発生する軟質材を得る工程
である。この際、第二冷間圧延工程を経た板材は、焼
鈍温度が２７０〜３２０℃の範囲内に２〜２４時間保持
することが好ましい。この焼鈍温度の範囲内では温度が
低いほど０〜９０゜耳が高くなる。焼鈍温度が２７０℃
または焼鈍時間が２時間未満では焼鈍の効果が不十分で
あり、耳率改善効果が得られない。焼鈍温度が３５０℃
を越え、または焼鈍時間が２４時間を越えても、耳率は
更には改善されず、生産効率が低下する他、表面酸化な
どの弊害が生じ易くなる。

【００３１】第三中間焼鈍工程は、前記の第二中間
焼鈍工程を経た後の板材を、焼鈍温度が４００〜６００
℃の範囲内、焼鈍時間が２〜６０秒間の範囲内で焼鈍す
る。この工程は、第二中間焼鈍工程に引き続いて、短
時間、より高い焼鈍温度にもたらすことで焼鈍による立
方体方位組織の生成を更に増大させ、０〜９０゜耳を高
くする効果があり、本発明において特に重要な工程であ
る。焼鈍温度が４００℃または焼鈍時間が２秒未満では
焼鈍の効果が不十分であり、十分な強度が得られず耳率
改善効果も低い。焼鈍温度が６００℃を越え、または焼
鈍時間が６０秒を越えると、耳率は低く強度も大となる
がネック成形時に加工硬化が生じ易くなる。この工程は
焼鈍時間が短時間であるので、通常「ＣＡＬ」と呼ばれ
る連続焼鈍装置を用いて行うことが好ましい。

【００３２】第三中間焼鈍工程における加熱速度およ
び冷却速度は、何れも１０〜２００℃／秒とすることが
好ましい。加熱／冷却速度が１０℃／秒未満では生産効
率が低下する。また加熱／冷却速度が２００℃／秒を越
えると、板材に歪みが発生し易くなる。

【００３３】最終冷間圧延工程では、前記の第二中
間焼鈍後の板材を、所定の板厚となるように、圧延率が
７０〜９０％の範囲内で冷間圧延する。この工程を経た
後に板材は所定の板厚の本合金板としてコイルに巻き取
られ製品化される。この工程における圧延率が７０％未
満では、生産効率は高まるが缶体成形時やネック成形時
に加工硬化を生じ易くなる。圧延率が９０％を越えると
耳率が高くなる。

【００３４】

【実施例】次に、本発明を実施例により更に詳しく説明
する。以下の実施例および比較例において、原料のアル
ミニウム基合金としては表１に示す４種類の組成物を、
それぞれ合金Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして用いた。

【００３５】

【表１】

【００３６】前記のそれぞれの合金の溶湯から半連続鋳
造により重量６ｔ、厚さ５５０ｍｍの鋳塊を鋳造し、１
２．５ｍｍの面削を行い面削鋳塊の試料を作製した。こ
の試料のそれぞれについて、実施例は表１、比較例は表
２に示す条件で順次、均熱工程、熱間圧延工程、
第一冷間圧延工程、第一中間焼鈍工程、第二冷間圧
延工程、第二中間焼鈍工程、第三中間焼鈍工程およ
び最終冷間圧延工程を施し、深絞り成形用アルミニウ
ム基合金板を製造した。表記以外の各工程の条件は全試
料共通に下記の通りとした。 均熱工程：加熱速度は平均５０℃／時、均質化温度は
５７０℃±３℃とし、この温度範囲に８〜１０時間保持
して均質化を行った。 熱間圧延工程：前記の均熱工程終了直後の試料につい
て、シングルミルのリバース式熱間粗圧延機のみを用い
て行った。熱間圧延最終パスの開始温度は４５０℃、圧
下量は６２％とした。表２，表３の「熱延巻取直後温
度」は最終パス終了後コイルに巻取った直後の温度であ
り、これは圧延速度により調節した（圧延速度が遅いほ
ど仕上げ温度が低くなる）。 第一中間焼鈍工程：（焼鈍設定温度−１００℃）から
（焼鈍設定温度−１０℃）までの平均加熱速度は１２〜
１４℃／時とした。焼鈍終了後の冷却は実体温度が約２
５０℃となるまでは炉中で冷却し、以後は大気中で放冷
した。 第二中間焼鈍工程：回分式焼鈍炉を用い、（焼鈍設定
温度−１００℃）から（焼鈍設定温度−１０℃）までの
平均加熱速度は１４〜１７℃／時とした。焼鈍終了後の
冷却は実体温度が約２５０℃となるまでは炉中で冷却
し、以後は大気中で放冷した。 第三中間焼鈍工程：フローティング式連続焼鈍炉を用
い、常温から（焼鈍温度−１００℃）までの平均加熱速
度は３０〜５０℃／秒とした。表２，表３の「温度」は
焼鈍最高到達温度を示し、「時間」は４００℃から焼鈍
最高到達温度に達するまでの時間（秒）を示す。冷却速
度は、焼鈍最高到達温度から７０℃までの平均で、約１
００℃／秒とした。 最終冷間圧延工程：表２，表３の「最終冷延率」によ
って、板厚０．２８ｍｍの深絞り成形用アルミニウム基
合金板を製造した。

【００３７】上記の深絞り成形用アルミニウム基合金板
を用いて深絞り試験を行った。「耳率」は、深絞り加工
によって絞られたカップについて、下式 耳率＝耳の高さ÷カップ高さ×１００（％） により計算した。耐力は、前記の深絞り成形用アルミニ
ウム基合金板を焼付塗装の焼付け条件に相当する２１０
℃で１０分間の加熱を行った後、ＪＩＳ５号引張り試験
片に加工し、ＪＩＳ Ｂ７７７１に従って０．２％耐力
を求めた。これらの結果を表２（実施例）および表３
（比較例）に示す。

【００３８】

【表２】

【表３】

【００３９】上記表２の結果から、本発明の条件を充た
す実施例１〜実施例９の深絞り成形用アルミニウム基合
金板（組成は表１記載）は、いずれも優れた耐力を維持
したまま１．７〜２．９％の低い耳率を示した。これに
対し、表３の比較例１〜比較例７において、前記実施例
と同様な工程を経ながらも、熱間圧延工程における熱
間圧延終了時の板材温度が本発明の条件から外れた比較
例１；第一冷間圧延工程における「第１冷延率」が本
発明の条件から外れた比較例７；第一中間焼鈍工程に
おける焼鈍温度が本発明の条件から外れた比較例２およ
び比較例３；第二冷間圧延工程における「第２冷延
率」が本発明の条件から外れた比較例４；第二中間焼
鈍工程における焼鈍温度が本発明の条件から外れた比較
例５および比較例６は、耳率が３．１〜５．６となっ
て、いずれも実施例１〜実施例９より劣っていることが
わかる。また、従来の深絞り成形用アルミニウム基合金
板の製造方法に準じて第一中間焼鈍工程、第二冷間
圧延工程および第二中間焼鈍工程を省略した比較例
８，比較例９、ならびに第一中間焼鈍工程、第二冷
間圧延工程および第三中間焼鈍工程を省略した比較例
１０においては、耳率が５．８〜７．１となって、いず
れも実施例１〜実施例９より著しく劣っていることがわ
かる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の深絞り成形用アルミニウム基合
金板の製造方法は、アルミニウム基合金鋳塊を、均熱
工程において５２０〜６１０℃に加熱し、熱間圧延工
程において熱間圧延終了時の板材温度が２８０〜３５０
℃となるように熱間圧延し、第一冷間圧延工程におい
て圧延率が６０〜９０％となるように冷間圧延し、第
一中間焼鈍工程において２５０〜２８０℃、２〜２４時
間の範囲内で焼鈍し、第二冷間圧延工程において圧延
率が５〜３０％となるように冷間圧延し、第二中間焼
鈍工程において２７０〜３５０℃、２〜２４時間の範囲
内で焼鈍し、第三中間焼鈍工程において４００〜６０
０℃、２〜６０秒間の範囲内で焼鈍し、次いで最終冷
間圧延工程において圧延率が７０〜９０％の範囲内とな
るように冷間圧延するものであるので、熱間圧延工程
の全工程においてシングルミルのリバース式熱間粗圧延
機のみを用いて、深絞り成形時に耳率を大幅に低減でき
るばかりでなく、製缶時にネックの縮径率を大きくして
もネック耳が生じにくい深絞り成形用アルミニウム基合
金板が製造でき、ＤＩ缶などを製造する際の製造コスト
を低減しかつ歩留まりを大幅に向上することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ ６３０ ６３０Ｋ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６８４ ６８４Ａ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９１Ａ ６９４ ６９４Ａ ６９４Ｂ (72)発明者 斉藤 充 静岡県裾野市平松85 三菱アルミニウム株 式会社技術開発センター内 (72)発明者 原田 俊宏 静岡県裾野市平松85 三菱アルミニウム株 式会社技術開発センター内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミニウム基合金の鋳塊からアルミニ
   ウム基合金板を製造するに際して、順次、 均熱工程において、前記アルミニウム基合金鋳塊を、
   ５２０〜６１０℃の範囲内の均質化温度に加熱して均質
   化し、 熱間圧延工程において、前記の均質化されたアルミニ
   ウム基合金鋳塊を熱間圧延して板材を形成し、熱間圧延
   終了時の板材温度を、２８０〜３５０℃の範囲内でこの
   板材が再結晶しない温度範囲に調節し、 第一冷間圧延工程において、前記熱間圧延終了後の板
   材を、圧延率が６０〜９０％の範囲内となるように冷間
   圧延し、 第一中間焼鈍工程において、前記冷間圧延後の板材
   を、焼鈍温度が２５０〜２８０℃の範囲内、焼鈍時間が
   ２〜２４時間の範囲内で焼鈍し、 第二冷間圧延工程において、前記第一中間焼鈍後の板
   材を、圧延率が５〜３０％の範囲内となるように冷間圧
   延し、 第二中間焼鈍工程において、前記第二冷間圧延後の板
   材を、焼鈍温度が２７０〜３５０℃の範囲内、焼鈍時間
   が２〜２４時間の範囲内で焼鈍し、 第三中間焼鈍工程において、前記第二中間焼鈍後の板
   材を、焼鈍温度が４００〜６００℃の範囲内、焼鈍時間
   が２〜６０秒間の範囲内で焼鈍し、次いで 最終冷間圧延工程において、前記第三中間焼鈍後の板
   材を、圧延率が７０〜９０％の範囲内となるように冷間
   圧延することを特徴とする深絞り成形用アルミニウム基
   合金板の製造方法。
2. 【請求項２】 前記のアルミニウム基合金が、 Ｓｉ：０．１〜０．４重量％、 Ｆｅ：０．３〜０．６重量％、 Ｃｕ：０．０５〜０．４重量％、 Ｍｎ：０．８〜１．５重量％および Ｍｇ：０．８〜１．５重量％ を含有し、残りがＡｌと不可避不純物とからなる組成を
   有するものであることを特徴とする請求項１に記載の深
   絞り成形用アルミニウム基合金板の製造方法。
3. 【請求項３】 前記のアルミニウム基合金が、 Ｓｉ：０．１〜０．４重量％、 Ｆｅ：０．３〜０．６重量％、 Ｃｕ：０．０５〜０．４重量％、 Ｍｎ：０．８〜１．５重量％および Ｍｇ：０．８〜１．５重量％ を含有し、さらに、 Ｃｒ：０．２５重量％以下 Ｚｎ：０．０５〜０．２５重量％、 Ｔｉ：０．２重量％以下 のうち１種または２種以上を含有し、残りがＡｌと不可
   避不純物とからなる組成を有するものであることを特徴
   とする請求項１に記載の深絞り成形用アルミニウム基合
   金板の製造方法。
4. 【請求項４】 前記均熱工程において、均質化加熱速
   度を１００℃／時以下とし、かつ均質化時間を１時間以
   上とすることを特徴とする請求項１に記載の深絞り成形
   用アルミニウム基合金板の製造方法。
5. 【請求項５】 前記熱間圧延工程において、熱間圧延
   の全工程にシングルミルのリバース式熱間粗圧延機を用
   いることを特徴とする請求項１に記載の深絞り成形用ア
   ルミニウム基合金板の製造方法。
6. 【請求項６】 前記熱間圧延工程において、熱間圧延
   の開始温度を５００℃以上とし、かつ熱間圧延最終パス
   の開始温度を４００℃以上とすることを特徴とする請求
   項１に記載の深絞り成形用アルミニウム基合金板の製造
   方法。
7. 【請求項７】 前記熱間圧延工程において、熱間圧延
   最終パスの圧延率を５０％以上とすることを特徴とする
   請求項１に記載の深絞り成形用アルミニウム基合金板の
   製造方法。
8. 【請求項８】 前記第二冷間圧延工程において、前記
   第一中間焼鈍後の板材を、圧延率が１０〜２０％の範囲
   内となるように冷間圧延することを特徴とする請求項１
   に記載の深絞り成形用アルミニウム基合金板の製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記第二中間焼鈍工程において、前記
   第二冷間圧延後の板材を、焼鈍温度が２７０〜３２０℃
   の範囲内、焼鈍時間が２〜２４時間の範囲内で焼鈍する
   ことを特徴とする請求項１に記載の深絞り成形用アルミ
   ニウム基合金板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記第三中間焼鈍工程において、加
    熱速度および冷却速度を何れも１０〜２００℃／秒の範
    囲内とすることを特徴とする請求項１に記載の深絞り成
    形用アルミニウム基合金板の製造方法。