JPS6070158A - 包装用高成形性硬質アルミニウム合金板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は包装用高成形性硬質アルミニウム合金板に関し
、さらに詳しくは、特に成形性に優れたキャン用の包装
用高成形性硬質アルミニウム合金板に関するものである
。

一般に、アルミニウム合金のキャン用材料としては、キ
ャンボディ用、キャンエンド用、キャンタブ用があり、
特にキャンボディ用アルミニウム合金材料の要求される
特性は、（１）絞り、再絞り性に優れていること。（２
）しご外加工性に優れていること。（３）耐久コーリン
グ性に優れていること。（４）ドーミング加工性に優れ
ていること。（５）外観が美しいこと。（６）ネッキン
グ性に優れていること。（７）７ランソング性に優れる
ていこと。

（８）深絞り耳が低いこと。（９）耐圧性に優れている
こと。（１０）座屈強度に優れていること。（１１）耐
蝕性に優れていること等である。

しかして、アルミニウム合金のキャンボディ用材料にお
いては、薄肉化による缶の軽量化をさらに有効とするた
めには、缶壁の肉厚を座屈強度等の缶強度において問題
のない範囲で、で外るだけ薄くすることが必要である。

そしてそのためには、（１）しごき性の向上が必要であ
り、さらに、肉厚の減少は伸びフランジ性を低下させる
ので、（２）７ランソング特性の向」二が必要であり、
また、キャンエンド用としては薄肉化の効果を上げるた
めに、（３）リベット成形性の向上が必要であり、また
、タブ用としてエンド用と同様の効果を上げるためには
、（４）曲げ性の向上が必要である。

そして、上記の各項目のうちでも特に、７ランソング特
性の向上とリベット成形性の向」二が必要であり、この
２つの特性は何れも微小範囲の伸び、即ち、局部伸びが
要求される成形には給体必要なものである。

本発明は、上記に説明したようなアルミニウム合金がキ
ャン用素材としで優れていること、及び、本発明者の研
究に基いでなされたものであり、即ち、キャンボディ用
、キャンエンド用およびキャンタブ用のアルミニウム合
金において特にしごき加工性、７ランソング性、リベッ
ト性をより向」ニさせて缶の軽量化をさらに可能とする
ことがでとる包装用高成形性硬質アルミニウム合金板を
提供するものである。

本発明に係る包装用高成形性硬質アルミニウム合金板は
、（１）Ｚｎ　Ｏ，０５−１ｕｌｔ％、Ｃｕ　Ｏ，０５
−０，５１１Ｉｔ％、ＭｇＯ，５−２，５ｕ＋ｌ％、Ｍ
ｎ　Ｏ，５−２，Ｏｕ＋ｊ％、Ｆｅ００２〜０，７…ｔ
％を含有し、残部実質的にＡ１からなることを特徴とす
る包装用高成形性硬質アルミニウム合金板を第１の発明
とし、（２）Ｚｎ　０１０５〜１１％、Ｃｕ　Ｏ，０５
−０，５ｕ＋ｌ；％、Ｍｇ　００５−２，５ｕ＋ｌ％、
Ｍｎ０．５−２．０ＩＩｌｔ％、Ｆｅ　Ｏ，２−０，７
ｗｔ％を含有し、残部実質的にＡ１からなり、かつ、Ｆ
ｅｕ＋ｔ％＋（Ｍ　ｎ田ｔ％Ｘ１．０７）＋Ｍｇｕ＋ｔ
％Ｘ０．２７）≦３．０を満足し、圧延板表面からみた
金属間化合物の面積占有率が０．５〜５．０％、および
、各金属間化合物の大きさが４５μ以下であることを特
徴とする包装用高成形性硬質アルミニウム合金板を第２
の発明とする２つの発明よりなるものである。

本発明に係る成形加工用アルミニウム合金板条及びその
製造方法について詳細に説明する。

先ず、本発明に係る成形加工用アルミニウム合金板条１
こついてその含有成分と成分割合を説明す３− る。

Ｚｎは絞り及びしごと加工後の７ランソング性及び絞り
、張出し後のリベット成形性を向上させ、そして、この
Ｚｎの含有は圧延板表面からみた（ＭｎＦｅ）Ａｔ６の
金属間化合物の晶出物を小さくし、さらに、絞り、張出
し、しごき加工等の塑性加工を受けた後の転位組織を改
善する効果があるので７ランソング性、リベット性をさ
らに向上させる元素であり、Ｚｎ含有量が０．０５ｕ＋
ｌ％未満ではこのような効果はなく、また、１ｕ＋ｌ％
を越えて含有されると成形性については効果を示すけれ
ども、耐蝕性の低下が大きくなり、実際には塗装等によ
り耐蝕性を確保し、特に、キャンボディは成形後の塗装
であり問題は少ないが、キャンエンドの場合は塗装後の
成形であるので材料の耐蝕性が良好なことが望まれるの
である。よって、Ｚｎ含有量は０．０５〜１…Ｅ％とす
る。

Ｆｅ１ｉ’Ｍｎと共に（Ｆｅ−Ｍｎ）Ａ　１６の金属間
化合物を形成し、しごき加工時のダイスへの焼付を防止
するために必要な元素であり、含有量が０．２ｕ＋ｌ％
４− 未満ではこの効果が少なく、また、０．７１１１ｔ％を
越えて含有されると巨大化合物を形成し易くなる。

よって、Ｆｅ含有量は０．２〜０．７ｕ＋ｌ％とする。

Ｃｕは強度を向上させる元素であり、含有量が０．０５
ｕ＋ｌ％未満では上記の効果を期待できず、また、０．
５ｉｕｔ％を越えて含有されると上記した効果は満足さ
せるが、キャンボディ用材料として耐蝕性が非常に劣化
する。よって、Ｃｕ含有量は０．０５〜０．５ｕ＋ｌ％
とする。

Ｍｇはキャンボディ用材料として必要な強度を付与する
ものであり、Ｃｕ程耐蝕性を劣化させないので多めに含
有させることかで外、含有量が０．５１％未満ではこの
効果は少なく、高強度化による薄肉軽量化には０．５ｕ
＋ｌ％以上を含有させ、また、Ｍｇ含有量が多くなると
強度は向上するが、しご外加工、張出し等の成形性が低
下し、スコーリングが発生し易くなるが、後述するＭｎ
含有による析出物の耐久コーリング性を向上させる効果
と相俟ってＭＩ？含有量を多くしてもキャンボディとし
て優れた性質を発揮するが、含有量が２．５＋ｎｔ％を
越えると、しごと性、張出し性等の成形性を低下させ、
また、スコーリングの発生が着しくなる。よって、ＭＥ
含有量は０．５〜２．５＋ｎｔ％とする。

ＭｎはＭｇと共に強度を付与する重要な元素であり、ま
た、ＭｎはＡ１とＭｎＡＬとして析出するのでスコーリ
ングを防止し、ＭｎはＭｇと同時に含有されると熱処理
後の再結晶において、集合組織を安定化して深絞り耳を
安定にするものであり、含有量が０．５ｕ＋ｔ％未満で
はこの効果が期待できず、また、Ｍｎ含有量が増加する
と晶出物の量、大きさ共に増大して、２．Ｏｕ＋ｔ％を
越えて含有されると巨大品出物が発生し易くなり、しご
外加工においてピンホール、或いは、破断の原因となる
。よって、Ｍｎ含有量は０．５−２．０＋ＩＩｔ％とす
る。

また、Ｆｅ畦％＋（Ｍｎｕ＋ｔ％Ｘ１．０７）＋（Ｍ四
ｔ％×０．２７）≦３．０とするのは、金属間化合物は
晶出物と析出物とに大島く分けられ、晶出物は鋳造にお
ける凝固時に生成し、析出物は鋳造時に過飽和となった
ものが以後の熱処理時に固体中で生成するものであり、
析出物は通常そのサイズは１μ以下であり、サイズが小
さいことから応力集中源としては特に問題とはならない
。そして、晶出物をさらに分類すると、液体中で凝固直
前に生成される初晶化合物と凝固時の共晶化合物に分け
られ、特に初晶化合物は巨大化合物に成長し易く、工業
的レベルの鋳造においては溶湯の滞留等もあり、実際面
でも成長に対する生成温度の通過時間の影響も大島いが
、上記式を満足する範囲内であれば、巨大化合物の発生
を防止することかでと成形性の向上が図れるのである。

圧延板表面がらみた金属間化合物の面積占有率を０．５
〜５％とするのは、０．５％未満ではしごぎ加工中にダ
イスへの焼付が発生するという問題があり、また、５％
を越えると７ランソング性が極端７− に低下し、しごき加工中においてもピンホールが発生し
易くなるからである。また、この圧延板表面からみた金
属間化合物［（Ｆｅ、　Ｍｎ＞Ａ１６］はしごき加工時
に潤滑的作用を呈するのに対し、キャンエンドの張出成
形ではこれは割れの起点となるので、圧延板表面からみ
た金属間化合物の面積占有率は５．０％以下とするので
ある。なお、金属間化合物の面積占有率は圧延板を圧延
面るり研磨して光学顕微鏡で４００倍の倍率で観察して
めたものである。

第１図および第２図に、Ｆｅｕ＋ｔ％＋（Ｍｎｕ＋ｔ％
×１．０７）＋（Ｍｇｕ＋ｔ％×０゜２７）式の値と金
属間化合物最大長さくμ）、金属間化合物の面積占有率
（％）が示されており、また、第３図は金属間化合物の
面積占有率（％）と限界しご外車（％）の関係が示され
ている。

金属間化合物の大きさを４５μ以下とするのは、金属間
化合物のサイズは後述する実施例において説明するよう
に長辺の長さが約４０μ以上となるとフランジ割れが多
発し、さらに、しごき加工時に８− 破断が発生し易くなるからである。しかし、工業的レベ
ルの大きな鋳塊から製造した圧延板においては金属間化
合物は無数に存在し、非常に小さな確率においては大き
な化合物も存在し得るのである。よって、金属間化合物
の大ぎさは４５μ以下とする。第４図は金属間化合物３
０μ以上（伸びフランジ率１２％）の場合の金属間化合
物個数（１／３００ｍｌ１１２）とフランジ成形可能率
（％）の関係が示されている。

なお、本発明に係る包装用高成形性硬質アルミニウム合
金板の製造方法を簡単に説明すると、即ち、鋳塊の均熱
、熱間圧延、冷間圧延および中間焼鈍を通常の工業的な
条件により行なえばよく、最終製品の強度も要求に応じ
て中間焼鈍後の仕上冷間圧延率を決めて行なうのがよい
。また、ＳｉＯ，２５ｗｔ％以下、Ｃｒ　Ｏ，３５ｗｔ
％以下、Ｔｉ　Ｏ，２０ｕ＋ｔ％以下であれば本発明に
係る包装用高成形性硬質アルミニウム合金板に影響を与
えることはない。

本発明に係る包装用高成形性硬質アルミニウム合金板の
実施例を説明する。

実施例 第１表に示す含有成分および成分割合のアルミニウム合
金を溶解後、５０軸ｍの大型鋳塊に鋳造し、５７０°Ｃ
Ｘ６Ｈｒの均熱処理後、熱間圧延、冷間圧延を行ない１
．２１１１ｍ厚で３６０℃Ｘ２Ｈｒの中間焼鈍を施し、
その後冷間圧延により０，４ｎ＋ｍ厚とした。

第２表に機械的性質、方向性および金属間化合物の平均
長さを示す。この第２表において、Ｚｎを含有させたＮ
ｏ、２〜Ｎｏ、５は、機械的性質、方向性には殆んど影
響を与えていないが、晶出物に対しては小さくさせる方
向にあり、加工面では、第３表に示すように、しご外加
工性およびフランジ成形性の向」二に寄与することがわ
かる。

＝１１− り【＾ １２− 以上説明したように、本発明に係る包装用高成形性硬質
アルミニウム合金板はけ」１記の構成を有しているから
、しごと加工性、フランソング性、リベット性に優れた
キャン用材料として好適であるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図Ｆｅｗｔ％＋（Ｍｎｕ＋ｔ％ｘ１．０７
）＋（Ｍｇｕ＋ｔ％ｘｏ、２７）式の値と金属間化合物
最大長さ、金属間化合物の面積占有率との関係を示す図
、第３図は金属間化合物の面積占有率と限界しごき率と
の関係を示す図、第４図は金属間化合物個数とフランジ
成形可能率との関係を示す図である。 １３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１，）Ｚｎ　Ｏ，０５−１ｕｓｔ％、Ｃｕ　Ｏ，０５
   −０，５ｕ＋Ｌ％、ＭＥＴ　Ｏ，５−２，５ｕ＋ｔ％、
   Ｍｎ　Ｏ，５−２，Ｏｕ＋ｔ％、Ｆｅ　Ｏ，２−０，７
   ｕ＋ｔ％を含有し、残部実質的にＡ１からなることを特
   徴とする包装用高成形性硬質アルミニウム合金板。 （２）Ｚｎ　Ｏ，０５−１，ｕｌｔ％、Ｃｕ　０００５
   −０．５ｕ＋ｔ％、Ｍｇ０．５−２．５ｕ＋ｔ％、Ｍｎ
   　Ｏ，５−２，Ｏｕ＋ｔ％、Ｆｅ　００２−０．７ｕ＋
   ｔ％を含有し、残部実質的にＡＩからなり、がっ、Ｆｅ
   ｂ＋ｔ％＋（Ｍｎｕ＋ｔ％Ｘｉ、０７）＋（ＭＨ１１１
   ｔ％Ｘ０，２７）≦３．０を満足し、圧延板表面からみ
   た金属間化合物の面積占有率が０．５〜５％であり、お
   よび、各金属間化合物の大きさが４５μ以下であること
   を特徴とする包装用高成形性硬質アルミニウム合金板。