JPS5919186B2 - 箔圧延性に優れた箔地の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は箔圧延性に優れた箔地の製造法に関し、さらに
詳しくは、箔圧延時の圧延硬化を小とした圧延性の優れ
た箔地の製造法に関するものである。

一般に、Ａｔ純度が９９係以上の純Ａｔ箔地から１０μ
程度の箔厚まではシングル圧延であり、この程度の箔厚
までの箔圧延は比較的容易である。

しかし、これに対して１０μ以下の厚さの箔は通常ダブ
ル圧延を行なうのであるが＜ （］）重ね合せ圧延であ
ることで重ね合せ面（マット面）が粗れ（２〜４μＲｍ
ａｘ程度）、（２）箔の厚さと箔素材中に存在する介在
物、もしくは、金属間化合物サイズとが近づき、（３）
箔が薄くなる程〔箔コイル幅／箔厚〕比が大となり、圧
延時の前方、及び、後方張力の幅方向の均一性が乱れ易
く、幅方向の一部に張力が集中し易くなる等のことから
、箔厚が薄くなる程ピンホール数が指数関数的に増加す
るため、現在では７μ箔がダブル圧延・大部分を占めて
いる。

そして、この７μ程度の箔はラミネートして包装用材と
して用いるので、内容物保護のためある程度の耐透湿性
及び遮光性が必要とさね、ピンホール数の少ないことが
要求される。

従って、このことからピンホールが比較的少ない状態で
圧延できる７μ箔が主として主意されていた。

しかしながら、この７μ箔においてもピンホール数は２
００個／イ程度以上であり、耐透湿性などの性能を上げ
るためにはさらにピンホール数を減少させなければなら
ないのである。

また、純Ａｔ箔は近年になってより薄肉化する傾向があ
す、５．５μ、もしくは、それ以下の薄い厚さの箔が要
望されてきている。

しかるに、上記ノヨウに、一般に箔厚が減少するとピン
ホール数が指数関数的に増加するので、コイル切れが発
生したり、また、ピンホール数が多過ぎるため耐透湿性
などが非常に悪化するようになる。

従って、７μの厚さでのピンホール数が非常に少なく、
また、５．５μ、もしくは、それ以下の厚さの箔におい
ても、７μ箔と同程度以下のピンホール数となる圧延性
の良好な箔地が要求されているのである。

本発明者は上記した７μ、或いは、５．５μ、もしくは
、それ以下薄い箔の種々の問題点について、箔の圧延硬
化と圧延性の関係について研究の結果次のような結論を
得た。

（υ 同一組成のＡ７純度９９チ以上の純Ａ７でス圧下
率が９０％程度の強圧延材において圧延硬化が少ない方
が圧延性が良い。

（２）圧延硬化の程度を小とするためには、箔地の状態
（軟質材）において、マトリックス中の固溶元素量が少
ないことが必要であり、そのために固溶限の小さいＦｅ
を除き不純物元素は少ない方がよく、特に管理しなけれ
ばならないのを＼Ｓｉ ＸＭｇ、Ｍｎ 、Ｃｕである。

（３）不純物として管理しなければならないＳｉは、Ａ
ｔ地金中から不可避的に入るためこの悪影響をカバーす
ることが必要となり、本発明者は均質化条件、及び、仕
上焼鈍条件を組合せることにより固溶Ｓｉを最小限とし
圧延硬化が少ない箔地が得られることがわかった。

（４） 箔地（軟質材）の結晶粒径とダブル圧延時の
重合せ面（マット面）の粗度とに相関があり、結晶粒径
が細かい方がマット面粗度が小となる。

例えば、結晶粒径が０．０４５ｍ＋＋を越えるとマット
面粗度が大となゆ過ぎ箔地としては不適当になり粗れ欠
陥となりピンホールが発生し易くなる。

（５）圧延性が良くなると７μ厚までのダブル圧延にお
いて圧延条件の組合せを若干緩かなものにできるのでピ
ンホール数が少なくなる。

また、５．５μ以下の箔厚についても圧延条件の若干の
変更で７μ厚の箔と略同程度のピンホール数で圧延可能
となる。

本発明は、上記したように、現在上として使用されてい
る純Ａｔ箔の７μ厚、また、要望されている５、５μ厚
、もしくはさらに薄い製造における数多くの問題点につ
いて、本発明者の研究の結果に基づく知見により解決す
ることができる箔圧延性に優れた箔地の製造法である。

本発明に係る箔圧延性に優れた箔地の製造法の特徴とす
るところは、Ｆｅ Ｏ，１〜０．８％、ＴｉＯ，００３
〜０．０８チを含有し、不純物として５ｉＯ１２係以下
、Ｃｕ Ｏ，０３％以下、Ｍｎ ０．００８％以下、Ｍ
ｇ０．００８％以下に抑えた残部Ａ７からＡｔ鋳塊を５
００’〜６００℃で均質化処理し、熱間圧延後５０％以
下の加工率で冷間圧延し、その後、箔地焼鈍を２８０°
〜３４０℃で行なうことにある。

本発明に係る箔圧延性に優れた箔地の製造法（以下本発
明に係る法ということもある。

）について詳細に説明する。

先づ、本発明に係る法において使用する純Ａｔについて
説明する。

Ｆｅは箔地め再結晶粒の微細化、及び、強度を高める元
素であるが、含有量が０．１係未満ではこの効果が少な
く、また、Ｏ：８係を越えて含有されると耐食性が低下
する。

よって、Ｆｅ含有量は０．１〜０．８係の範囲とする。

しかして、ＦｅはＡｔに対する固溶度が少ないので、均
質化加熱、熱間圧延中及び通常の仕上焼鈍で略完全に析
出するので圧延硬化に対してはマイナスの効果を与えの
ものではない。

Ｔｉは圧延材の幅方向及び長さ方向の組織を均一とする
ために、鋳塊組織を均一微細組織とするための元素であ
り、Ｔｉ含有量は０．００３〜０．０８％の範囲におい
てこのような効果を有するものである。

なお、Ｔｉを含有させるためにＡｌ−Ｔｉ合金またはＡ
Ｉ−ＴｉＢ合金を用いるのであるが、Ａｌ−Ｔｉ −Ｂ
合金の場合にはＢが必然的に含有されることがあり、Ｂ
はＴｉと同様な効果を期待でき、Ｂ含有量は０．０１％
以下まで許容される。

ＳｉはＡｔ地金から不可避的に混入してくる不純物元素
であり、Ａｔに対する固溶度が大きいので通常の均質化
条件及び仕上焼鈍条件では固溶Ｓｉ量が多く圧延硬化が
大きくなり、また、含有量が０．２％を越えるとＳｉを
完全に析出させることが困難となるので、Ｓｉ含有量は
０．２％以下とする。

さらに、Ｓｉ含有量は少ない方が析出処理が容易であり
、かつ、圧延硬化も少ないので、Ｓｉ含有量は０．０８
％以下とすることが望ましいものである。

Ｍｇ％Ｍｎ及びＣｕは圧延硬化を大きくする元素であり
、かつ、Ｓｉの析出処理時及び途中工程での析出量が少
ないので含有量は極力少なくすべきであり、Ｍｇ、Ｍｎ
含有量はｏ、ｏｏｓ％以下に抑える必要がある。

しかし、箔の軟質材としての使用時に強度不足を生じさ
せないためにＣｕを若干含有させる必要があるが０．０
３％を越えて含有させる必要はなく、強度上問題がなけ
れば圧延硬化を少なくする意味においてもＣｕ含有量は
０．０１％以下とするのが望ましい。

因にＭｇは全量固溶したままである。

次に、圧延硬化を小とするために均質化処理を５００°
〜６００℃の温度で行なうのであるが、この圧延硬化を
小とするための均質化加熱において、Ｓｉの析出を迎え
、かつ、箔地焼鈍でＳｉを析出させるのが最も効果的で
ある。

従って、Ｓｉ析出の少くなる５００℃以上が必要である
が、６００℃を越えるとＳｉ固溶の効果が大幅に期待で
きない。

また、均質化処理温度が５００℃未満であると箔地焼鈍
時の結晶粒径が粗大化し、かつ、不均一となる。

捷だ、箔地の結晶粒径と１０μ以下の箔のダブル圧延時
の重合せ面（マット面）の粗度とは相関があり、結晶粒
径が０．０４５ｍｍを越えるとマット面の粗度が急激に
大きくなる。

従って、Ｓｉ の固溶析出及び結晶粒径の２つの点から
均質化処理温度は５００℃未満では目的を達成できない
。

よって、均質化処理温度は５００’〜６００℃の範囲と
するのである。

そして、１ｈｒ未満では均質化の効果が充分でなく、４
８ｈｒを越えても効果が少なく経済的でない。

このように均質化処理した鋳塊を熱間圧延してから、冷
間圧延を行なうのであるが、この冷間圧延はその加工率
（圧下率）が大きい方が素材中の転位密度が大きくなり
箔地焼鈍（＝析出処理）時のＳｉの析出程度が大きくな
るので、この効果を達成するには、少くとも冷間圧延の
圧下率は５０チ以上とじなければならない。

また、マット面粗度が大きくなり過ぎないために結晶粒
径を０．０４５−以下とする必要があり、そのためにも
冷間圧延の加工率は５０係以上とするのである。

この冷間加工を行なった箔地を焼鈍するのであるが、こ
の箔地焼鈍は箔地を箔圧延の容易な軟質材とするのに普
通行なわれていることである。

しかし、本発明に係る方法においてをハ均質化処理条件
と箔地焼鈍条件の組合せにより固溶Ｓｉを析出させ圧延
硬化の程度を少なくするということが重要なことである
。

そのために、上記の均質化処理条件に対して２８０°〜
３４０℃の温度において箔地焼鈍を行なうのである。

焼鈍時間は２〜４８ｈｒ の範囲で行゛なうのがよい
。

しかして、焼鈍温度２８０℃未満では完全軟質材となり
難く、また３４０℃を越える温度ではＳｉ の析出量
が少なくなる。

よって、箔地焼鈍温度は２８０°〜３４０℃の範囲とす
る。

ま゛た、焼鈍時間は、２時間未満では効果がなく４８時
間を越えても大幅なＳｉ析出の効果はない。

また、Ｓｉ含有量の如何にかかわらず、固溶Ｓｉが少な
い方が圧延硬化が少ないので仕上焼鈍でＳｉをできるだ
け析出させるのである。

その条件としてＩｔ％ ＦｒｅｅＳｉ（析出した単体Ｓ
ｉ） の分析によりＦｒｅｅＳｉがトータルＳｉの２０
係以上が必要であるが、トータルＳｉが０．２０％を越
えると固溶Ｓｉが析出しきれないので、トータルＳｉは
０．２０％以下としなければならない。

本発明に係る箔圧延性に優れた箔地の製造法の実施例に
ついて以下説明する。

実施例 １゜ 第１表に示す組成の純Ａｔを鋳造し、固剤して柱状晶部
を除去し、８０ｗｎｔとし、５４０℃×１５ｈｒ の均
質化処理を行ない、１０ｗＩＬまで熱間圧延を行ない、
４００℃で熱間圧延を終了した。

次いで、２．５ｍｍまで冷間圧延を行ない、３２０℃Ｘ
１０ｈｒ の箔地焼鈍（析出処理）後、圧延硬化の程
度を調査した。

その結果を第１図に示すが、Ｓｉ含有量の少ない方が圧
延硬化が少ないことがわかる。

また、７５μ厚さの箔の強度（抗張力、耐力）と圧延性
（１５０μから５０μに圧延する際に要するパス回数で
評価し、２段圧延機使用、圧延速度２０ｍΔ―、潤滑油
なし、前方、後方張力なし。

）との関係を第２図に示す。

第２図から明らかであるが、Ｓｉ含有量が０．２０％を
越えると（Ａ３）抗張力が２０ｋｙ／ｍ？ｔを越え圧延
回数が多くなり圧延性が悪いことになる。

また、Ｓｉ含有量が０．０８％以下では圧延回数がＳｉ
Ｏ，２５％のものの約半分となり圧延性が非常に良好で
ある。

しかし、７５μｔの軟質材の強度はＡ１〜Ａ３４１１で
は変らず、結晶粒径も微細であるので、軟質材として使
用することには問題はない。

実施例 ２゜ 第３表に示ま組成の溶湯をフィルタ←通過後造塊し、柱
状凸部除去のため面削して４６０ｍの厚さとし、５１０
℃Ｘ８ｈｒ の均質化処理をした後、２．５−まで熱
間圧延し、次いで、０．５ｍｔまで冷間圧延した後、３
００℃Ｘ１５ｈｒ の箔地焼鈍（Ｓｉ哲出出処理を行
なった。

その後の圧延硬化について 第３図に示す。

この第３図から本発明に係る法の４４、屋５は圧延硬化
が少なく、Ｍｎ 、Ｍｇの多い屋６は圧延硬化は極めて
大きいことがわかる。

実施例 ３８ 第４表の組成の溶湯をフィルタ二通過後造塊し、面削し
て４６０間厚とし、５５０℃Ｘ２０ｈｒ の均質化処理
後５．Ｏｔまで熱間圧延し、次いで、０、６ ｍｍ ｔ
まで冷間圧延し、３１０℃Ｘ２０ｈｒ の箔地焼鈍を
行なった。

この時の結晶粒径は０．０３０ｍ以下の微細粒であった
。

その後の圧延硬化について第４図に示す。

この第４図からＣｕ含有量の少ない方が圧延硬化の少な
いことがわかる。

また１４μから７μを目標として■同一圧延条件（圧延
圧力、圧延スピード、前方及び後方張力、圧延油温度、
圧延油量等全べて一定）でダブル圧延した場合の仕上板
厚及びピンホール数、並びに、■同一仕上板厚（圧延ス
ピード、前方及び後方張力等が異なる。

）の場合のピンホール数を第５表に示す。

この場合、１４μ厚も目標値であるので仕上箔厚の圧下
率（加工率）も示した。

マット面粗度は一圧延条件の場合は、Ａ７〜Ａ８とも２
〜３μＲｍａｘ であり微細であった。

また、同一仕上板厚の場合にＡ８はマット面が非常に粗
れており、４〜５μＲｒｎａｘ であり、Ａ７は２〜
３μＲｍａｙ のままであった。

従って、Ａ７はピンホール数が少なく、かつ、マット面
粗度が小であり圧延性が良好である。

実施例 ４゜ 第６表に示す組成の溶湯をフィルターを通過後５００ｔ
Ｘ１３００”に造塊後、柱状晶部を面側により除去し、
８０ｍｍ１の小型鋳塊に切出し、均質処理後熱間圧延に
よす５１ｒｒｒｒＬｔ厚とし終了温度を４００℃とした
。

さらに、２．Ｏｍｍｊまで冷間圧延を行ない箔地焼鈍後
、圧延硬化を調査した。

その結果を第７表に示す。

この第７表からもわかるように本発明に係る方法のＡ１
２が最も圧延性が良好である。

なお、均質処理を２段にして均質時にＳｉを析出させる
ことは圧延性はＡ１２より落ちる。

即ち、Ｓｉは均質処理時ではなく箔地焼鈍時に析出させ
ることが必要である。

また、箔地焼鈍時及び７５μの 軟質材の結晶粒径は４８０℃の均質処理では粗大である
。

実施例 ５ 第８表に示す組成の溶湯をフィルター通過後造塊し面削
して３６０ｍ厚とし、５４０℃Ｘ １０ ｈｒ＊トの均
質処理後、６ＷｒＩｒＬまで熱間圧延し、次いで、０．
７胡１で冷間圧延して２９０℃Ｘ３０ｈｒ の箔地焼
鈍を行なった。

その後の圧延硬化について第５図に示す。

なお、０．７ｍｍｔの軟質材における結晶粒径は、０．
０２６ｙｍ＋＋であり、ＦｒｅｅＳｉ は０．０４２
％であった。

Ａ１５の材料を０．７ ｒｒａｎ ｔから１０．２μに
まで圧延後、１０μより５μ（目標）にまでダブル圧延
を行ない５．２４μの箔が得られた。

このとき＋のビンポール数は２００／ｒｒ？以下であり
、また、マット粗度は２．５〜３，０μＲｍａｘ で
あった。

即ち、本発明に係る方法によると、５．３μの箔が現行
の７μの箔と同一レベルのピンホール数及びマット面粗
度で圧延可能となったのである。

実施例 に の第９表に示す組成の溶湯をフィルター通過後造塊し、
面削して５６０喘厚とした後、５１０℃Ｘ ６ ｈｒ均
質処理後２．０ｔ−１で熱間圧延をした。

次いで、０．６ｔまで冷間圧延した後箔地焼鈍の温度、
保持時間及び加熱速度を変え結晶粒径を０．０２２〜０
．０６５ｍｙｎまで変化させた。

これらの材料を０．６ｔから１７μまで圧延し、さらに
、１７μから９μまで同一圧延条件でダブル圧延したと
きのマット面粗度を第６図に示す。

即ち、箔地焼鈍時の結晶粒径が０．０４５ｆｒａｎを越
えるとマット面粗度が急に大きくなるのである。

以上説明したように、本発明に係る箔圧延性に優れた箔
地の製造法は上記のような構成を有しているものである
から、箔圧延時における圧延硬化を小とした圧延性に優
れた箔地を製造することができるものやある。

【図面の簡単な説明】

第１図は板厚と硬度の関係を示すグラフ、第２図は強度
と圧延回数の関係を示すグラフ、第３図、第４図、第５
図は板厚と抗張力の関係を示すグラフ、第６図は結晶粒
径とマット面粗度の関係を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｆｅ Ｏ，１〜０．８％、Ｔｉ ０．００３〜
   ０．０８％を含有し、不純物として、 Ｓｉ Ｏ，２％以下、ＣｕＯ，０３％以下、Ｍｎ０．
   ００８％以下、Ｍｇ ０．００８％以下に抑え、残部Ａ
   ＩからなるＡｌ鋳塊を５００〜６００℃で均質化処理し
   、熱間圧延後５０％以上の加工率で冷間圧延し、その後
   、箔地焼鈍を２８０〜３４０℃で行なうことを特徴とす
   る圧延硬化の少ない箔圧延性に優れた箔地の製造法。