JPS6123853B2 - - Google Patents
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- JPS6123853B2 JPS6123853B2 JP56071967A JP7196781A JPS6123853B2 JP S6123853 B2 JPS6123853 B2 JP S6123853B2 JP 56071967 A JP56071967 A JP 56071967A JP 7196781 A JP7196781 A JP 7196781A JP S6123853 B2 JPS6123853 B2 JP S6123853B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
本発明は飲料缶の胴部（キヤンボデイ）材料等
として好適なしごき加工性に優れたアルミニウム
合金板の製造法に関する。 ビール缶、炭酸飲料缶等の飲料缶としてアルミ
ニウム缶は軽量かつ美麗である等の特長を備えて
いるが、価格が高いという問題がある。この問題
の解決のための１手段として材料の薄肉化（板厚
減少）によるコスト低減があるが、薄肉化するた
めには材料強度の大巾な上昇が必要となり、それ
に伴なう加工性の問題がクローズアツプされてく
る。 すなわちツーピース飲料缶は、素板→絞り加工
→しごき加工→塗装・焼付け→ネツキング→フラ
ンジング→シーミングの工程で加工成形される
が、この工程中しごき加工は缶側壁の薄肉化を行
なう重要工程であり、高強度の薄肉缶製造の可否
は高強度材が円滑にしごき加工できるか否かにか
かつてくる。 本発明者らは、飲料缶の薄肉高強度化をはたす
に際して問題となるしごき加工性について鋭意検
討を加えた結果、しごき加工性に優れたアルミニ
ウム合金板の製造を可能にする方法を見い出し、
本発明を完成せしめるに至つた。 しごき加工性の評価は、しごき加工時の割れ
（破断）、及びしごき加工後の缶表面状況（焼付
き、キズ等）で行なわれる。まずしごき加工時の
割れ（について述べると、しごき加工時の割れは
缶胴部のしごき応力（σ）が缶破断応力（σF）
を越えることによつて生ずる。したがつて、σ
F／σが１より大であれば割れは発生せず、大き
いほどしごき加工性が優れていることになる。こ
のしごき加工性はσF／σなる比で与えられるた
め、素材強度が高いほど有利であるが、それのみ
で定まるものではなく、しごき加工時の加工硬化
の少ない、したがつてしごき応力が大きくならな
いことが必要となる。このためには素材の転位の
集積状態を転位網の密なるセル組織とすることが
必要となる。 次にしごき加工後の缶の表面状況について述べ
る。 しごき加工後の缶表面状況は、しごき加工中の
ダイスと素材の間の潤滑性で決るため、当然に使
用されるクーラント（潤滑油）に影響される。し
かし、同一クーラントを使用しても缶表面状況
（焼付け等）に差が生ずる。これは素材の材料特
性の相違から生ずるもので、ミクロ組織及び機械
的性質が挙げられる。ミクロ組織では晶出物及び
析出物であり、適当な大きさと分布はしごき加工
時に潤滑的効果を示す。 したがつて適当な大きさと分布の晶出物等を存
在せしめることがしごき加工性の改善に望ましい
こととなる。 このような検討の下に完成された本発明は、
Fe0.05〜１％，Mn0.05〜２％，Mg2％以下を含
むAl合金を均質化処理、熱間圧延した後冷間圧
延において最終冷間圧延を40％以上の圧下率でか
つ120℃以下の温度で行なうことを特徴とするし
ごき加工性に優れたアルミニウム合金板の製造
法、である。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず本発明の対象とするアルミニウム合金の成
分組成について述べる。 FeはAl−Fe−MnあるいはAl−Feの晶出物及
び析出物を作り、しごき加工時に潤滑効果的役割
を示す。Fe0.05％未満ではこの効果を示さず、
１％を越えるとAl−Fe−Mnの巨大晶出物を生
じ、しごき加工時に割れ（含ピンホール）の原因
となるほか、缶表面状況を著しく損なう。従つ
て、Feは0.05〜1.0％である。 Mn添加は強度向上、Al−Fe−MnあるいはAl
−Mnの晶出物及び析出物による潤滑効果及び転
移網の密なるセル組織の形成（σF／σの向上）
のためである。 Mn0.05重量％未満ではいずれの効果もなく、
Mn2％を越えると前述の如くAl−Fe−Mnの巨大
晶出物によりしごき加工性を阻害するほか、強度
が非常に高くなり、しごき加工前の絞り加工の段
階で割れの原因となる。従つて、Mnは0.05〜2.0
％である。 Mg添加は強度向上にあり、要求される缶強度
（含耐圧強度）に合せて添加する。但し、Mg2.0
重量％を越えると、しごき加工前の絞り加工時の
割れ、しごき性（σF／σ）の低下及びMgの板表
面拡散（MgO）による焼付きの原因となる。従
つてMgは２％以下である。 なお、本発明においてはこの他必要に応じて
Cu0.5以下、Si0.7％以下、Ti0.3％以下、B0.05％
以下の１種以上を適宜含有せしめることもでき、
この範囲内であればしごき加工性への悪影響は特
にない。 次に製造条件について述べると、アルミニウム
合金板の製造に際しては常法に従つて均質化処
理、熱間圧延を行ない、中間焼鈍を含むこともあ
る冷間圧延を経て製品とされが、この製造工程の
最終段階である最終冷間圧延の条件を特定するこ
とが必要となる。すなわち、最終冷間圧延の圧下
率が40％未満の場合には加工硬化を緩和する転移
網の密なセル組織の形成が図れなくなり、また冷
間圧延での圧延板の温度が120℃を越えると形成
されたセル組織が整理され始め（回復）、加工硬
化が著しくなることとなる。したがつて最終冷間
圧延を圧下率40％以上、温度120℃以下で行なう
必要がある。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 １ 第１表に示す組成のアルミニウム合金No.１及び
No.３は540c×6hrs、の均質処理を行ない、その後
熱間圧延、冷間圧延及び中間焼鈍を行なつた。最
終的な冷間圧延は冷間圧延率60％（No.３は75
％）、冷間圧延温度を100℃とした。その時の機械
的性質を第２表しごき加工時の割れ性及びσF／
σ（しごき率40％時）を第３表に示す。 しごき加工時の割れ性（しごき性）は第３表の
如く、Mn添加のNo.２が最も優れ、Mg過剰添加の
No.３が最も劣る。また、このしごき性とσF／σ
（しごき率40％時）とがよく対応を示している。
として好適なしごき加工性に優れたアルミニウム
合金板の製造法に関する。 ビール缶、炭酸飲料缶等の飲料缶としてアルミ
ニウム缶は軽量かつ美麗である等の特長を備えて
いるが、価格が高いという問題がある。この問題
の解決のための１手段として材料の薄肉化（板厚
減少）によるコスト低減があるが、薄肉化するた
めには材料強度の大巾な上昇が必要となり、それ
に伴なう加工性の問題がクローズアツプされてく
る。 すなわちツーピース飲料缶は、素板→絞り加工
→しごき加工→塗装・焼付け→ネツキング→フラ
ンジング→シーミングの工程で加工成形される
が、この工程中しごき加工は缶側壁の薄肉化を行
なう重要工程であり、高強度の薄肉缶製造の可否
は高強度材が円滑にしごき加工できるか否かにか
かつてくる。 本発明者らは、飲料缶の薄肉高強度化をはたす
に際して問題となるしごき加工性について鋭意検
討を加えた結果、しごき加工性に優れたアルミニ
ウム合金板の製造を可能にする方法を見い出し、
本発明を完成せしめるに至つた。 しごき加工性の評価は、しごき加工時の割れ
（破断）、及びしごき加工後の缶表面状況（焼付
き、キズ等）で行なわれる。まずしごき加工時の
割れ（について述べると、しごき加工時の割れは
缶胴部のしごき応力（σ）が缶破断応力（σF）
を越えることによつて生ずる。したがつて、σ
F／σが１より大であれば割れは発生せず、大き
いほどしごき加工性が優れていることになる。こ
のしごき加工性はσF／σなる比で与えられるた
め、素材強度が高いほど有利であるが、それのみ
で定まるものではなく、しごき加工時の加工硬化
の少ない、したがつてしごき応力が大きくならな
いことが必要となる。このためには素材の転位の
集積状態を転位網の密なるセル組織とすることが
必要となる。 次にしごき加工後の缶の表面状況について述べ
る。 しごき加工後の缶表面状況は、しごき加工中の
ダイスと素材の間の潤滑性で決るため、当然に使
用されるクーラント（潤滑油）に影響される。し
かし、同一クーラントを使用しても缶表面状況
（焼付け等）に差が生ずる。これは素材の材料特
性の相違から生ずるもので、ミクロ組織及び機械
的性質が挙げられる。ミクロ組織では晶出物及び
析出物であり、適当な大きさと分布はしごき加工
時に潤滑的効果を示す。 したがつて適当な大きさと分布の晶出物等を存
在せしめることがしごき加工性の改善に望ましい
こととなる。 このような検討の下に完成された本発明は、
Fe0.05〜１％，Mn0.05〜２％，Mg2％以下を含
むAl合金を均質化処理、熱間圧延した後冷間圧
延において最終冷間圧延を40％以上の圧下率でか
つ120℃以下の温度で行なうことを特徴とするし
ごき加工性に優れたアルミニウム合金板の製造
法、である。 以下本発明について更に詳細に説明する。 まず本発明の対象とするアルミニウム合金の成
分組成について述べる。 FeはAl−Fe−MnあるいはAl−Feの晶出物及
び析出物を作り、しごき加工時に潤滑効果的役割
を示す。Fe0.05％未満ではこの効果を示さず、
１％を越えるとAl−Fe−Mnの巨大晶出物を生
じ、しごき加工時に割れ（含ピンホール）の原因
となるほか、缶表面状況を著しく損なう。従つ
て、Feは0.05〜1.0％である。 Mn添加は強度向上、Al−Fe−MnあるいはAl
−Mnの晶出物及び析出物による潤滑効果及び転
移網の密なるセル組織の形成（σF／σの向上）
のためである。 Mn0.05重量％未満ではいずれの効果もなく、
Mn2％を越えると前述の如くAl−Fe−Mnの巨大
晶出物によりしごき加工性を阻害するほか、強度
が非常に高くなり、しごき加工前の絞り加工の段
階で割れの原因となる。従つて、Mnは0.05〜2.0
％である。 Mg添加は強度向上にあり、要求される缶強度
（含耐圧強度）に合せて添加する。但し、Mg2.0
重量％を越えると、しごき加工前の絞り加工時の
割れ、しごき性（σF／σ）の低下及びMgの板表
面拡散（MgO）による焼付きの原因となる。従
つてMgは２％以下である。 なお、本発明においてはこの他必要に応じて
Cu0.5以下、Si0.7％以下、Ti0.3％以下、B0.05％
以下の１種以上を適宜含有せしめることもでき、
この範囲内であればしごき加工性への悪影響は特
にない。 次に製造条件について述べると、アルミニウム
合金板の製造に際しては常法に従つて均質化処
理、熱間圧延を行ない、中間焼鈍を含むこともあ
る冷間圧延を経て製品とされが、この製造工程の
最終段階である最終冷間圧延の条件を特定するこ
とが必要となる。すなわち、最終冷間圧延の圧下
率が40％未満の場合には加工硬化を緩和する転移
網の密なセル組織の形成が図れなくなり、また冷
間圧延での圧延板の温度が120℃を越えると形成
されたセル組織が整理され始め（回復）、加工硬
化が著しくなることとなる。したがつて最終冷間
圧延を圧下率40％以上、温度120℃以下で行なう
必要がある。 次に本発明の実施例を比較例と共に示す。 実施例 １ 第１表に示す組成のアルミニウム合金No.１及び
No.３は540c×6hrs、の均質処理を行ない、その後
熱間圧延、冷間圧延及び中間焼鈍を行なつた。最
終的な冷間圧延は冷間圧延率60％（No.３は75
％）、冷間圧延温度を100℃とした。その時の機械
的性質を第２表しごき加工時の割れ性及びσF／
σ（しごき率40％時）を第３表に示す。 しごき加工時の割れ性（しごき性）は第３表の
如く、Mn添加のNo.２が最も優れ、Mg過剰添加の
No.３が最も劣る。また、このしごき性とσF／σ
（しごき率40％時）とがよく対応を示している。
【表】
【表】
【表】
また上述のNo.１〜３についてしごき加工後の表
面状況を観察すると、晶出物及び析出物が適度な
大きさと分布で存在するNo.２では焼付きが生じて
いないのに対して、晶出物、析出物がほとんど認
められないNo.３では焼付きが生じていた。 実施例 ２ 実施例１で用いたアルミニウム合金No.２（圧延
温度100℃）を用い、冷間圧延温度が120℃、140
℃、160℃に相当する熱処理を施した後夫々の機
械的性質（しごき率40％時）を調べた。 結果は第４表に示す通りであり、冷間圧延温度
が高くなるにつれて機械的強度は明らかに低下す
る傾向を確認することができる。これは、前述の
如く冷間圧延温度が上昇するにつれて転移セル組
織の回復が起こり、加工硬化が著しくなつた為と
考えられる。 また第５表は上記熱処理物のしごき加工性を実
施例１と同様にして調べた結果を示したものであ
り、冷間圧延温度が上昇し転移セル組織の回復が
進むにつれて、しごき加工性は明らかに低下して
いる。こうした傾向は、第１図に示す元板温度と
加工硬化特性の関係を示すグラフからも確認する
ことができる。 限ち圧延板温度の上昇とともに転移セル組織の
回復が進み、その後の加工時における加工硬化が
著しくなるものと考えられ、缶状（0.15mm）に加
工した後の強度は元板温度の上昇と共に高くなり
加工割れを生じ易くなる。この様に本発明では冷
間圧延温度を120℃以下に抑えることによつて加
工硬化を緩和することができ、それにより加工割
れを激減することが可能となる。
面状況を観察すると、晶出物及び析出物が適度な
大きさと分布で存在するNo.２では焼付きが生じて
いないのに対して、晶出物、析出物がほとんど認
められないNo.３では焼付きが生じていた。 実施例 ２ 実施例１で用いたアルミニウム合金No.２（圧延
温度100℃）を用い、冷間圧延温度が120℃、140
℃、160℃に相当する熱処理を施した後夫々の機
械的性質（しごき率40％時）を調べた。 結果は第４表に示す通りであり、冷間圧延温度
が高くなるにつれて機械的強度は明らかに低下す
る傾向を確認することができる。これは、前述の
如く冷間圧延温度が上昇するにつれて転移セル組
織の回復が起こり、加工硬化が著しくなつた為と
考えられる。 また第５表は上記熱処理物のしごき加工性を実
施例１と同様にして調べた結果を示したものであ
り、冷間圧延温度が上昇し転移セル組織の回復が
進むにつれて、しごき加工性は明らかに低下して
いる。こうした傾向は、第１図に示す元板温度と
加工硬化特性の関係を示すグラフからも確認する
ことができる。 限ち圧延板温度の上昇とともに転移セル組織の
回復が進み、その後の加工時における加工硬化が
著しくなるものと考えられ、缶状（0.15mm）に加
工した後の強度は元板温度の上昇と共に高くなり
加工割れを生じ易くなる。この様に本発明では冷
間圧延温度を120℃以下に抑えることによつて加
工硬化を緩和することができ、それにより加工割
れを激減することが可能となる。
【表】
第１図は、圧延板温度の異なる種々の元板を缶
状に加工したときの加工硬化特性（抗張力及び耐
力の変化）を示すグラフである。
状に加工したときの加工硬化特性（抗張力及び耐
力の変化）を示すグラフである。
Claims (1)
- １ Fe0.05〜１％，Mn0.05〜２％，Mg2％以下
を含むAl合金を均質化処理、熱間圧延した後冷
間圧延において最終冷間圧延を40％以上の圧下率
でかつ120℃以下の温度で行なうことを特徴とす
るしごき加工性に優れたアルミニウム合金板の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196781A JPS57185962A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Production of aluminum alloy plate of superior squeezing property |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7196781A JPS57185962A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Production of aluminum alloy plate of superior squeezing property |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57185962A JPS57185962A (en) | 1982-11-16 |
| JPS6123853B2 true JPS6123853B2 (ja) | 1986-06-07 |
Family
ID=13475744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7196781A Granted JPS57185962A (en) | 1981-05-12 | 1981-05-12 | Production of aluminum alloy plate of superior squeezing property |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57185962A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61261466A (ja) * | 1985-05-14 | 1986-11-19 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 成形性の優れたアルミニウム合金の硬質圧延板の製造方法 |
| JPS63179036A (ja) * | 1987-01-20 | 1988-07-23 | Showa Alum Corp | 表面平滑性に優れたシリンダ用アルミニウム合金 |
| JPH02274833A (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-09 | Kobe Steel Ltd | 支持基盤用アルミニウム合金軟質材及びその製造法 |
| JPH0723160B2 (ja) * | 1990-07-16 | 1995-03-15 | スカイアルミニウム株式会社 | ネッキング成形性・フランジ成形性に優れたアルミニウム合金製ｄｉ缶胴 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51116105A (en) * | 1975-04-04 | 1976-10-13 | Kobe Steel Ltd | A process for producing aluminum alloy sheet for deep drawing |
| JPS5244843A (en) * | 1975-08-01 | 1977-04-08 | Toyo Boseki | Method of prodution of glass fiber reinforced cement product |
| JPS548524A (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-22 | Ricoh Co Ltd | Residual quantity display device of copying paper in copying machines |
-
1981
- 1981-05-12 JP JP7196781A patent/JPS57185962A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51116105A (en) * | 1975-04-04 | 1976-10-13 | Kobe Steel Ltd | A process for producing aluminum alloy sheet for deep drawing |
| JPS5244843A (en) * | 1975-08-01 | 1977-04-08 | Toyo Boseki | Method of prodution of glass fiber reinforced cement product |
| JPS548524A (en) * | 1977-06-22 | 1979-01-22 | Ricoh Co Ltd | Residual quantity display device of copying paper in copying machines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57185962A (en) | 1982-11-16 |
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