KR20150087419A - Aluminum alloy sheet for di can body - Google Patents

Aluminum alloy sheet for di can body Download PDF

Info

Publication number
KR20150087419A
KR20150087419A KR1020157016843A KR20157016843A KR20150087419A KR 20150087419 A KR20150087419 A KR 20150087419A KR 1020157016843 A KR1020157016843 A KR 1020157016843A KR 20157016843 A KR20157016843 A KR 20157016843A KR 20150087419 A KR20150087419 A KR 20150087419A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
atoms
aluminum alloy
atom
aggregate
present
Prior art date
Application number
KR1020157016843A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101718264B1 (en
Inventor
야스히로 아루가
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20150087419A publication Critical patent/KR20150087419A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101718264B1 publication Critical patent/KR101718264B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/047Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Rigid Containers With Two Or More Constituent Elements (AREA)

Abstract

본 발명의 알루미늄 합금판은, 특정 조성의 3000계 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판을 제조할 때에 주괴의 균열 조건이나 냉간 압연 조건을 제어하여 제조한 냉연판 조직에 있어서의, 특정한 원자의 집합체의 밀도를 규제하여, 캔 몸체로 캔 제조된 후에 도장 소부 처리(열처리)를 받았을 때의 캔 몸체 조직의 서브그레인화를 촉진시켜, 박육화된 캔 몸체의 내압이 보다 낮은 엄격한 사용 환경 하이더라도 캔의 내찌름성을 우수하게 한다.The aluminum alloy sheet of the present invention has a density of a specific atomic aggregate in a cold rolled steel sheet produced by controlling cracking conditions and cold rolling conditions of an ingot when producing an aluminum alloy sheet for a 3000 series DI can body having a specific composition To facilitate the sub-grain formation of the can body when it is subjected to a paint baking process (heat treatment) after the can body is manufactured, and even if the internal pressure of the thinned can body is high, Excellent in sex.

Description

DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판{ALUMINUM ALLOY SHEET FOR DI CAN BODY} DIAL CAN ALUMINUM ALLOY SHEET FOR DI CAN BODY}

본 발명은, 음료, 식품 용도로 사용되는 포장 용기로서, 특히 음료 캔의 몸체부로 DI 성형 가공되는, DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판에 관한 것이다.The present invention relates to an aluminum alloy plate for a DI can body, which is used as a packaging container for beverage and food use, and is particularly DI-formed into a body portion of a beverage can.

현재, 음료, 식품 용도로 사용되는 포장 용기의 하나로서, 바닥과 측벽이 일체 구조인 유저(有底) 원통 형상의 몸체부(캔 몸체)와, 이 몸체부의 개구부에 봉지되어 상면이 되는 원판 형상의 캡부(캔 캡)로 이루어지는 2피스 캔이 알려져 있다. 이와 같은 캔의 재료로서, 성형성, 내식성, 강도 등의 면에서, AA 내지 JIS 3000계 등의 알루미늄 합금판이 널리 적용되고 있다. 이 알루미늄 합금판으로 제조되는 2피스 캔 중에서도, 특히 음료 캔과 같은 높이가 있는 원통 형상의 캔의 몸체부는, DI(Drawing and wall Ironing) 성형이라고 불리는 드로잉 가공-아이어닝 가공의 다단계의 가공에 의해 성형되는 경우가 많다. 그리고, 도장, 소부되고, 네킹 가공에 의해 개구부를 축경(縮徑)하고, 플랜징 가공에 의해 개구부의 가장자리를 외측으로 넓혀서 캔 몸체가 된다. 마지막으로, 내용물(음료, 식품)이 몸체부에 충전되고, 캡부를 개구부에 권체하여 봉지된다. 이와 같은 제법에 의한 캔은 DI 캔(이하, 적절히 「캔」이라고 함)이라고 불리며, 널리 유통되고 있다.BACKGROUND ART [0002] Currently, packaging containers used for beverage and food applications include a bottomed cylindrical body portion (can body) having a bottom and a side wall integrated with each other, and a disk- And a cap portion (can cap) of the two-piece can is known. Aluminum alloy plates such as AA to JIS 3000 series are widely used as the material for such can in terms of moldability, corrosion resistance, strength and the like. Among the two-piece cans made of this aluminum alloy plate, the body portion of the cylindrical can having a height equal to that of the beverage can is formed by multi-step processing of drawing-ironing process called DI (Drawing and wall Ironing) It is often molded. The opening portion is reduced in diameter by coating, baking, necking, and the edges of the opening portion are widened outward by flanging to form a can body. Finally, the contents (beverage, food) are filled in the body part, and the cap part is sealed in the opening part by being sealed. A can according to such a production method is called a DI can (hereinafter referred to as " can " as appropriate) and widely circulated.

종래부터, 이와 같은 알루미늄 합금제의 캔으로 포장된 음료의 비용 삭감을 위해, 포장 용기인 캔은, 경량화 및 원재료(알루미늄 합금) 저감의 대책으로서 박육화(薄肉化)가 진행되고 있다. 그 결과, 현행의 알루미늄 합금제의 캔의 측벽(최박부) 두께는, 도막을 제외하고 0.105∼0.110mm 정도로 되어 있다. 그러나, 이와 같은 박육화된 캔에서는, 특히 판 두께가 얇은 측벽(둘레면)에 돌기물이 접촉하여 압압(押壓)되었을(압입되었을) 때, 그의 선단이 측벽을 관통하여, 구멍(핀홀)이 뚫려 내용물이 새는 것과 같은 문제가 발생하는 경우가 있다. 돌기물의 접촉으로서는, 제조 시(내용물 충전, 캡부 권체, 제조 공정 내의 반송계 통과 시), 유통 시, 또한 소비자가 취급할 때에, 외부로부터 단단한 이물이 접촉하는 것 등을 들 수 있다. 또한, 플랜징 가공에 있어서도, 개구부의 가장자리가 넓혀질 때에, 개구부의 단부에서 균열(플랜지 균열)을 발생시키는 경우가 있다.Conventionally, in order to reduce the cost of beverages packed with such a can made of an aluminum alloy, a can as a packaging container has been made thinner as a measure for reducing the weight and reducing the raw material (aluminum alloy). As a result, the thickness of the side wall (thinnest part) of the current aluminum alloy can is about 0.105 to 0.110 mm except for the coating film. However, in the thinned can such a thinned can, when the projection is contacted and pressed (press-fitted) on the side wall (circumferential surface) having a thin plate thickness, the tip end thereof penetrates the side wall, There may be a problem such as leakage of the contents through the hole. Examples of the contact of the protrusions include contact of foreign matter from the outside at the time of manufacturing (when the contents are filled, when the cap is wound, when the transfer system in the manufacturing process passes), when the product is distributed, or when the product is handled by a consumer. Also in the flanging process, cracks (flange cracks) may be generated at the ends of the openings when the edges of the openings are widened.

그 때문에, 이와 같은 박육화된 캔의, 측벽의 핀홀 발생 및 개구부의 플랜지 균열을 방지할 수 있도록, 즉 측벽의 내찌름성(耐突刺性) 및 플랜징 가공성(캔 넓힘성)을 향상시키도록, 재료측인 알루미늄 합금판의 개량이 진행되고 있다.Therefore, in order to prevent occurrence of pinholes in side walls and flange cracks in the openings of such thinned cans, that is, to improve piercing resistance and flanging workability (can spreadability) of side walls, Aluminum alloy plates that are the material side are being improved.

예컨대, 특허문헌 1에서는, 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉연판으로부터 DI 성형 또는 드로잉 성형에 의해 성형되는 캔 바디를 설계하는 방법이 개시되어 있다. 즉, 도장 소부 상당의 열처리가 실시된 캔 몸체의 두께가 0.07mm∼0.14mm의 범위이고, 이 벽부의 캔 축 방향의 인장 강도가 300MPa∼500MPa, 신도가 3%∼8%인 경우에, 도막 등의 표면 피막을 탈막한 후의 벽 두께(t)에 대한 찌름 강도가, 벽 두께 0.105mm인 캔의 찌름 강도로 환산하여 35N 이상인 내찌름 강도를 얻을 수 있도록 하고 있다. 이 때문에, Mg 함유량으로부터 상기 찌름 강도를 얻기 위한 벽부의 두께를 결정하거나, 또는 원하는 찌름 강도로부터, 소정의 벽부의 두께에 대한 Mg 함유량을 결정하고 있다.For example, Patent Document 1 discloses a method of designing a can body to be formed by DI molding or drawing molding from an aluminum alloy cold-rolled sheet having a 3000-series composition. That is, when the thickness of the can body subjected to the heat treatment corresponding to the coating portion is in the range of 0.07 mm to 0.14 mm, the tensile strength in the can axis direction of the wall portion is 300 MPa to 500 MPa, and the elongation is 3 to 8% The puncture strength with respect to the wall thickness t after the surface coating film is removed can be equal to or higher than 35 N in terms of the puncture strength of the can having a wall thickness of 0.105 mm. Therefore, the thickness of the wall portion for obtaining the stamper strength is determined from the Mg content, or the Mg content with respect to the thickness of the predetermined wall portion is determined from the desired stamper strength.

또한, 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉간 압연판의 금속간 화합물을 제어하여, 내찌름성을 향상시키는 기술도 여러 가지 제안되어 있다. 예컨대, 특허문헌 2에는, 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉간 압연판의 표면에, 금속간 화합물을 특정 밀도와 특정 면적률로 분포시키는 기술이 개시되어 있다. 그리고, 이에 의해서, DI 성형된 캔 몸체의 외면 및 내면 도장을 포함하는 측벽 두께가 0.110∼0.130mm인 경우에, 이 측벽의 캔 축 방향에 있어서의 신도를 3% 이상 6% 미만, 인장 강도를 290MPa 초과 330MPa 이하로 해서, 내찌름성을 우수하게 한다고 되어 있다.There have also been proposed various techniques for controlling the intermetallic compound of an aluminum alloy cold-rolled sheet having a 3000-series composition to improve the resistance to piercing. For example, Patent Document 2 discloses a technique of distributing an intermetallic compound with a specific density and a specific area ratio on the surface of an aluminum alloy cold rolled plate having a 3000-series composition. In this case, when the side wall thickness including the outer surface and the inner surface coating of the DI-formed can body is 0.110 to 0.130 mm, the elongation of the side wall in the can axis direction is 3% or more and less than 6% It is said to be more than 290 MPa and not more than 330 MPa, so that the piercing resistance is excellent.

특허문헌 3, 4에서도, 동일하게 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉연판의, 소정 사이즈의 금속간 화합물의 분포 밀도 및 면적률을 제어하는 것에 의해, 강도(내찌름성) 및 인성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 5에서는, 동일하게 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉연판을, 소정의 가공률로 DI 성형하고, 210∼250℃에서 열처리하는 것에 의해, DI 성형에 의한 가공 경화와 인장 강도를 제어하여, 내찌름성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.Patent Literatures 3 and 4 also disclose a technique of improving the strength (resistance to crease) and toughness by controlling the distribution density and area ratio of an intermetallic compound of a predetermined size in an aluminum alloy cold-rolled sheet having a composition of 3000 series Lt; / RTI > In Patent Document 5, an aluminum alloy cold-rolled sheet having a 3000-series composition is DI-molded at a predetermined processing rate and heat-treated at 210 to 250 캜 to control work hardening and tensile strength by DI molding , And a technique for improving piercing resistance is disclosed.

또한, Si, Cu, Mn, Fe 등의 고용량을 규정하여, 박육화된 경우의 DI 성형성이나 강도 등의 특성을 향상시키는 기술도, 캔용의 3000계 조성을 갖는 알루미늄 합금 냉연판 분야에서는, 종래부터 여러 가지 제안되어 있다.Further, in the field of aluminum alloy cold-rolled steel sheets having a composition of 3000 grades for cans, a technique of improving the properties such as DI formability and strength in the case of thinning by specifying a high amount of Si, Cu, Mn, Fe, There are suggestions.

일본 특허 제4667722호 공보Japanese Patent No. 4667722 일본 특허공개 2004-68061호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-68061 일본 특허공개 2007-197815호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-197815 일본 특허공개 2009-270192호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-270192 일본 특허공개 2007-169767호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-169767

최근, DI 캔의 취급이나 사용 조건은, 캔 내외에서의 압력차가 보다 커져 캔 몸체가 변형되기 쉬워지는 등, 보다 엄격한 조건이 되고 있다. 이에 따라서, 박육화된 캔 몸체에 요구되는 내찌름성(내찌름 강도)도 보다 엄격한 것이 되고 있다. 이에 대하여, 상기한 종래 기술은, 이 엄격해진 내찌름성을 얻기 위해서는 아직 개선의 여지가 있다.In recent years, the handling and use conditions of the DI can become more stringent under such conditions that the pressure difference between the inside and outside of the can becomes larger and the can body becomes more susceptible to deformation. Accordingly, the piercing resistance (piercing strength) required for the thinned can body is also more severe. On the other hand, the above-mentioned prior art has still room for improvement in order to obtain this stringent puncture resistance.

예컨대, 특허문헌 1과 같은 Mg 함유량의 제어만으로는, 조직 중의 화합물의 존재에도 크게 영향을 받는 찌름 강도를 상기 요구 레벨로 하는 것에는 한계가 있다. 또한, 특허문헌 2에 개시된 기술은, 캔의 측벽 두께를 0.110mm 초과로 두껍게 하는 것에 의해 내찌름성을 향상시키고 있어, 캔의 측벽 두께의 박육화 경향에 대응할 수 없다. 게다가, 특허문헌 5에 개시된 기술은, 캔의 도장 시에 있어서의 소부의 온도 범위가 높은 편으로 한정되어 있기 때문에, 보다 저온에서 열처리하고 싶은 경우의 캔 제조측의 요구에는 부적합하다. 또한, 특허문헌 3∼5가 개시하는 상기 금속간 화합물의 제어는, 확실히 내찌름성의 향상에는 유효하지만, 역시 상기 엄격해진 내찌름성을 얻기 위해서는 아직 개선의 여지가 있다.For example, only the control of the Mg content as in Patent Document 1 has a limitation in setting the stamper strength, which is greatly affected by the presence of the compound in the structure, to the required level. Further, the technique disclosed in Patent Document 2 improves resistance to piercing by making the thickness of the sidewall of the can larger than 0.110 mm, and can not cope with the thinning of the sidewall thickness of the can. In addition, the technique disclosed in Patent Document 5 is limited to a high temperature range of the baking portion at the time of coating of the can, and therefore is not suitable for the requirements of the can manufacture side when it is desired to perform heat treatment at a lower temperature. Further, the control of the intermetallic compound disclosed in Patent Documents 3 to 5 is certainly effective in improving the resistance to bite, but there is still room for improvement in order to obtain the above-mentioned stiffness.

본 발명은, 상기 문제점에 비추어 이루어진 것으로, 박육화된 캔 몸체에 요구되는 보다 엄격한 내찌름성(내찌름 강도)을 만족할 수 있는 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide an aluminum alloy plate for a DI can body which can satisfy the stiffer piercing resistance (piercing strength) required for a thinned can body.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판의 요지는, 질량%로, Mn: 0.3∼1.3%, Mg: 0.7∼3.0%, Si: 0.1∼0.5%, Fe: 0.1∼0.8%, Cu: 0.01∼0.4%를 각각 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 알루미늄 합금판이고, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, 그 원자의 집합체가, Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계로 5개 이상 포함함과 더불어, 이들 포함되는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 이웃하는 다른 원자 중 어느 한 원자의 서로의 거리가 0.80nm 이하이고, 이들 조건을 만족시키는 원자의 집합체의 평균 밀도를 1×1024개/m3 이하로 규제하는 것으로 한다.The aluminum alloy plate for a DI can body according to the present invention comprises 0.3 to 1.3% of Mn, 0.7 to 3.0% of Mg, 0.1 to 0.5% of Si, 0.1 to 0.8% of Fe, , And Cu: 0.01 to 0.4%, the balance being Al and inevitable impurities, and is an aggregate of atoms measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope, One or both of the Mg atom and the Cu atom are included in total in addition to any one of the Mg atom and the Cu atom included in the atom, It is supposed that the distance between the atoms is 0.80 nm or less and the average density of the aggregate of atoms satisfying these conditions is regulated to 1 x 10 24 atoms / m 3 or less.

여기에서, 상기 알루미늄 합금판이 추가로 Cr: 0.001∼0.1%, Zn: 0.05∼0.5% 중 1종 또는 2종을 함유해도 된다. 또한, 상기 알루미늄 합금판은, 최박부의 측벽 두께가 0.085∼0.110mm의 범위인 캔 몸체로 DI 성형되고, 이 캔 몸체가 200℃×20분간 열처리되었을 때의, 캔 몸체 측벽의 캔 축 방향의 0.2% 내력이 280MPa 이상 350MPa 이하인 강도 특성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 알루미늄 합금판의 상기 내찌름성은, 상기 캔 몸체에 1.7kgf/cm2(=166.6kPa)의 내압을 걸고, 이 캔 몸체 측벽의 캔 바닥으로부터 캔 축 방향의 거리 L=60mm의 부위에, 선단이 반경 0.5mm의 반구면인 찌름침(針)을 캔 몸체 측벽에 대하여 수직으로 속도 50mm/분으로 찔러, 이 찌름침이 캔 몸체 측벽을 관통하기까지의 하중 측정값 중의 최대값으로 35N 이상인 것이 바람직하다.Here, the aluminum alloy sheet may further contain one or two of Cr: 0.001 to 0.1% and Zn: 0.05 to 0.5%. Further, the aluminum alloy plate is DI-shaped into a can body having a thickness of the side wall of the thinnest portion ranging from 0.085 to 0.110 mm, and when the can body is heat-treated at 200 ° C for 20 minutes, And a 0.2% proof stress of 280 MPa or more and 350 MPa or less. The internal resistance of the aluminum alloy plate was set such that the internal pressure of 1.7 kgf / cm 2 (= 166.6 kPa) was applied to the can body, and the distance L = 60 mm in the can axis direction from the can bottom of the can side wall , A needle having a hemispherical surface with a radius of 0.5 mm was stuck at a speed of 50 mm / min perpendicular to the side wall of the can body, and the maximum value of the load measurement values until the needle passed through the sidewall of the can body was 35 N Or more.

DI 캔 몸체용의 소재인 3000계 조성의 알루미늄 합금판이, 캔 몸체로 캔 제조(DI 성형)된 후에 도장 소부 처리(열처리)를 받았을 때에, 캔 몸체 조직의 서브그레인(subgrain)화가 촉진되면, 내찌름성이 향상된다. 단, 이 캔 몸체 조직에 있어서의 서브그레인화의 정도는, 전위 밀도나 결정립 형상 등의 조직적인 인자에 의해서 정량적으로 규정하는 것이 어렵다.When the aluminum alloy sheet of the 3000 series composition as the material for the DI can body is subjected to the coating baking treatment (heat treatment) after the can body is made into a can (DI molding) and the sub body of the can body structure is promoted, The piercing property is improved. However, it is difficult to quantitatively define the degree of sub-grain formation in the can body structure by a systematic factor such as dislocation density or grain shape.

이에 대하여, 본 발명에서는, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 분석이 가능한 특정한 원자의 집합체의 존재 상태에 따라서, Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판끼리의 내찌름성의 우열이 크게 상이하다는 것을 지견했다. 즉, 본 발명에서 규정하는 특정한 원자의 집합체가 적을수록, 상기한 조직의 서브그레인화가 진행되어, 내찌름성이 향상된다는 것, 그 반대로, 이 특정한 원자의 집합체가 많을수록, 캔 몸체 조직의 서브그레인화가 진행되지 않아, 내찌름성이 뒤떨어진다는 것을 지견했다.On the other hand, according to the present invention, it is understood that the superiority of the resistance to impaction of 3000 series aluminum alloy plates containing Cu differs significantly depending on the existence state of a specific atomic group which can be analyzed by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope did. That is, the smaller the specific atomic groups defined in the present invention, the more progressive the subgraining of the above-described structure and the better the piercing resistance. Conversely, the larger the aggregation of these specific atoms, I did not get angry, and I knew that my stabbing was lagging behind.

따라서, 본 발명에서 규정하는 원자의 집합체의 존재 상태(평균 밀도)는, Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판을 캔 몸체화했을 때의, 내찌름성과의 관계를 나타내는 지표가 될 수 있다. 이를 이용하여, 본 발명에서는, Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판의 상기 특정한 원자의 집합체(클러스터)의 존재 상태(평균 밀도)를 제어하여, 박육화된 캔 몸체에 요구되는 보다 엄격한 내찌름성(내찌름 강도)을 만족할 수 있는 레벨로, 내찌름성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the existence state (average density) of the aggregate of atoms specified in the present invention can be an index indicating the relationship between the punching performance when the 3000-series aluminum alloy plate containing Cu is made into a can body. By using this, in the present invention, it is possible to control the existence state (average density) of the specific cluster of atoms (cluster) of a 3000-series aluminum alloy plate containing Cu to improve the stiffness The penetration resistance can be improved to a level that can satisfy the penetration strength.

도 1은 캔 몸체의 찌름 강도의 측정 방법을 모식적으로 설명하는 단면도이다.Fig. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a method of measuring a stamper strength of a can body.

이하, 본 발명에 따른 캔 몸체용 알루미늄 합금판(이하, 알루미늄 합금판이라고 칭함)을 실현하기 위한 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, a mode for realizing an aluminum alloy plate for a can body (hereinafter referred to as an aluminum alloy plate) according to the present invention will be described.

(알루미늄 합금 조성)(Aluminum alloy composition)

본 발명에 따른 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판의 조성은, 질량%로, Mn: 0.3∼1.3%, Mg: 0.7∼3.0%, Si: 0.1∼0.5%, Fe: 0.1∼0.8%, Cu: 0.01∼0.4%를 각각 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것으로 한다. 이 알루미늄 합금 조성에, 추가로 Cr: 0.001∼0.1%, Zn: 0.05∼0.5% 중 1종 또는 2종을 함유하는 조성으로 해도 된다. 한편, 조성(각 원소 함유량)에 관한 % 표시는 전부 질량%의 의미이다.The composition of the aluminum alloy plate for the DI can body according to the present invention is 0.3 to 1.3% of Mn, 0.7 to 3.0% of Mg, 0.1 to 0.5% of Si, 0.1 to 0.8% of Fe, 0.01 to 0.8% of Cu, To 0.4%, and the balance of Al and inevitable impurities. The composition of the aluminum alloy may further contain one or two of Cr: 0.001 to 0.1% and Zn: 0.05 to 0.5%. On the other hand, the percentages of the composition (content of each element) are all expressed in% by mass.

(Mn: 0.3∼1.3%)(Mn: 0.3 to 1.3%)

Mn은 알루미늄 합금의 강도를 향상시키는 효과가 있어, 알루미늄 합금판이 캔 몸체로 성형되었을 때에, 측벽 강도를 높여 좌굴 강도나 내찌름성을 확보한다. 또한, Mn은 알루미늄 합금 중에서 Al-Mn-Fe계 금속간 화합물을 형성하고, 적절히 분산됨으로써, 열간 압연 후의 재결정이 촉진되어 알루미늄 합금판의 가공성이 향상된다. Mn의 함유량이 0.3% 미만이면, 이들 효과가 불충분하다. 이 때문에, Mn의 함유량은 0.3% 이상, 바람직하게는 0.4% 이상으로 한다. 한편, Mn의 함유량이 1.3%를 초과하면, 조대한 Al-Mn-Fe계 금속간 화합물의 생성량이 증가하여, 내찌름성이 저하된다. 그러므로, Mn의 상한은 1.3%로 하고, 바람직하게는 1.1%, 더 바람직하게는 1.0%로 한다.Mn has an effect of improving the strength of the aluminum alloy, and when the aluminum alloy plate is formed into the can body, the strength of the side wall is increased to secure buckling strength and resistance to impact. Further, Mn forms an Al-Mn-Fe intermetallic compound in the aluminum alloy and is appropriately dispersed, whereby recrystallization after hot rolling is promoted, and the workability of the aluminum alloy plate is improved. If the content of Mn is less than 0.3%, these effects are insufficient. Therefore, the content of Mn is set to 0.3% or more, preferably 0.4% or more. On the other hand, when the content of Mn exceeds 1.3%, the amount of coarse Al-Mn-Fe intermetallic compound produced increases, and the resistance to piercing is reduced. Therefore, the upper limit of Mn is set to 1.3%, preferably 1.1%, more preferably 1.0%.

(Mg: 0.7∼3.0%)(Mg: 0.7 to 3.0%)

Mg는 알루미늄 합금의 강도를 향상시키는 효과가 있다. Mg의 함유량이 0.7% 미만이면, 알루미늄 합금판이 캔 몸체로 성형되었을 때에, 측벽 강도가 낮아져 내찌름성이 부족하다. 한편, Mg의 함유량이 3.0%를 초과하면, 알루미늄 합금판의 가공 경화가 과대해져, 아이어닝 가공 시의 티어 오프(tear-off)(몸체 균열) 등의 균열, 네킹 가공 시의 주름이나 줄무늬 등의 불량이 발생하기 쉬워진다. 따라서, Mg의 함유량은 0.7∼3.0%의 범위로 하고, 바람직하게는 1.0∼2.6%, 보다 바람직하게는 1.2∼2.2%로 한다.Mg has the effect of improving the strength of the aluminum alloy. When the content of Mg is less than 0.7%, the strength of the side wall is lowered and the piercing property is insufficient when the aluminum alloy plate is formed into the can body. On the other hand, if the content of Mg exceeds 3.0%, the work hardening of the aluminum alloy sheet becomes excessive, and cracks such as tear-off (body crack) during ironing, wrinkles and stripes Defects are likely to occur. Therefore, the content of Mg is set in the range of 0.7 to 3.0%, preferably 1.0 to 2.6%, more preferably 1.2 to 2.2%.

(Si: 0.1∼0.5%)(Si: 0.1 to 0.5%)

Si는 Al-Fe-Mn-Si계 금속간 화합물을 형성하고, 그것이 적정하게 분포되어 있을수록 성형성이 향상된다. 이 때문에, Si의 함유량은 0.1% 이상, 바람직하게는 0.2% 이상으로 한다. 한편, Si가 과잉이 되면, Al-Mn-Fe-Si계 금속간 화합물이나 MgSi계 금속간 화합물의 큰 것이 다수 형성되어, 내찌름성이 저하된다. 이 때문에, Si 함유량의 상한은 0.5%, 바람직하게는 0.4%로 한다.Si forms an Al-Fe-Mn-Si intermetallic compound, and the more uniformly the Al-Fe-Mn-Si intermetallic compound is formed, the better the formability. Therefore, the content of Si is set to 0.1% or more, preferably 0.2% or more. On the other hand, when Si is excessively large, a large number of Al-Mn-Fe-Si intermetallic compounds and MgSi intermetallic compounds are formed and the piercing resistance is lowered. Therefore, the upper limit of the Si content is 0.5%, preferably 0.4%.

(Fe: 0.1∼0.8%)(Fe: 0.1 to 0.8%)

Fe는 지금(地金) 불순물로서 알루미늄 합금 중에 혼입되는데, 알루미늄 합금 중에서 Al-Mn-Fe계 금속간 화합물을 형성하고, 적절히 분산됨으로써, 열간 압연 후의 재결정이 촉진되어 알루미늄 합금판의 가공성이 향상된다. 또한, Fe는 Mn의 정출이나 석출을 촉진시켜, 알루미늄 기지(基地) 중의 Mn 평균 고용량이나 Mn계 금속간 화합물의 분산 상태를 제어하는 점에서도 유용하다. 이 때문에, Fe의 함유량은 0.1% 이상, 바람직하게는 0.3% 이상으로 한다. 한편, Fe 함유량이 과잉이 되면, 거대한 초정(初晶) 금속간 화합물이 발생하기 쉬워지고, DI 성형성이나 내찌름성도 저하된다. 따라서, Fe 함유량의 상한은 0.8%, 바람직하게는 0.7%로 한다.Fe is incorporated as an impurity in the aluminum alloy as an impurity at present. It forms an Al-Mn-Fe intermetallic compound in the aluminum alloy and appropriately disperses it, thereby accelerating recrystallization after hot rolling, thereby improving the workability of the aluminum alloy plate . Fe is also useful in promoting crystallization and precipitation of Mn to control the average amount of Mn in the aluminum matrix and the dispersion state of the Mn intermetallic compound. Therefore, the content of Fe is 0.1% or more, preferably 0.3% or more. On the other hand, when the Fe content is excessive, a large initial intermetallic compound is likely to be generated, and the DI moldability and punch resistance are also lowered. Therefore, the upper limit of the Fe content is set to 0.8%, preferably 0.7%.

(Cu: 0.01∼0.4%)(Cu: 0.01 to 0.4%)

Cu는 고용 강화에 의해서 강도를 증가시킨다. 이 때문에, Cu를 필수적으로 함유시킨다. Cu 함유량의 하한량은 0.01% 이상, 바람직하게는 0.05% 이상으로 한다. 한편, Cu가 과잉이 되면, 고강도는 용이하게 얻어지지만, 지나치게 단단해지기 때문에, 성형성이 저하되고, 나아가서는 내식성도 열화된다. 이 때문에, Cu 함유의 상한량은 0.4%, 바람직하게는 0.3%로 한다.Cu increases strength by solid solution strengthening. For this reason, Cu is essentially contained. The lower limit of the Cu content is 0.01% or more, preferably 0.05% or more. On the other hand, when Cu is excessive, high strength is easily obtained, but since it becomes excessively hard, moldability is deteriorated and corrosion resistance is also deteriorated. For this reason, the upper limit amount of Cu content is set to 0.4%, preferably 0.3%.

(Cr: 0.001∼0.1%, Zn: 0.05∼0.5%)(Cr: 0.001 to 0.1%, Zn: 0.05 to 0.5%)

Cu와 동일 효과의 강도 향상 원소로서는 Cr, Zn을 들 수 있고, Cr: 0.001∼0.1%, Zn: 0.05∼0.5% 중 1종 또는 2종을, Cu에 더하여 선택적으로 함유시킬 수 있다. 선택적으로 함유시키는 경우의 Cr의 함유량은 0.001% 이상, 바람직하게는 0.002% 이상으로 한다. 한편, Cr이 과잉이 되면, 거대 정출물이 생성되어 성형성이 저하되기 때문에, Cr 양의 상한은 0.1%, 바람직하게는 0.05% 정도로 한다. 또한, 선택적으로 함유시키는 경우의 Zn의 함유량은 0.05% 이상, 바람직하게는 0.06% 이상으로 한다. 한편, Zn이 과잉이 되면 내식성이 저하되기 때문에, Zn 함유량의 상한은 0.5%, 바람직하게는 0.45% 정도로 한다.Cr and Zn can be given as an element for improving the strength of the same effect as that of Cu. One or two of Cr: 0.001 to 0.1% and Zn: 0.05 to 0.5% can be selectively added in addition to Cu. The content of Cr when selectively contained is 0.001% or more, preferably 0.002% or more. On the other hand, when Cr is excessive, a large amount of crystallized product is formed and the moldability is deteriorated. Therefore, the upper limit of the amount of Cr is set to about 0.1%, preferably about 0.05%. The content of Zn when it is selectively contained is 0.05% or more, preferably 0.06% or more. On the other hand, when Zn is excessive, the corrosion resistance is lowered. Therefore, the upper limit of the Zn content is set to 0.5%, preferably about 0.45%.

이들 원소 이외에 불가피적 불순물이 있는데, 이 불가피적 불순물로서, 예컨대 Zr: 0.10% 이하, Ti: 0.2% 이하, 바람직하게는 0.1% 이하, B: 0.05% 이하, 바람직하게는 0.01%이면, 본 발명에 따른 알루미늄 합금판의 특성에 영향을 주지 않아, 함유가 허용된다. 이 중, Ti는 결정립을 미세화시키는 효과도 있어, 미량의 B와 함께 함유시키면, 이 결정립의 미세화 효과가 더 향상되지만, 이들의 함유량이 과잉이 되면, 거대한 Al-Ti계 금속간 화합물이나 Ti-B계의 조대 입자가 정출되어 성형성을 저해한다.In addition to these elements, inevitable impurities exist. For example, when Zr is 0.10% or less, Ti is 0.2% or less, preferably 0.1% or less, and B is 0.05% or less, preferably 0.01% It does not affect the characteristics of the aluminum alloy plate according to the present invention, and is allowed to be contained. Among them, Ti has the effect of making crystal grains finer. When the content of Ti is too large, the effect of refining the crystal grains is further improved. However, when the content of Ti is excessively large, a large amount of Al- B coarse particles are crystallized to deteriorate moldability.

(DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판의 조직)(Structure of aluminum alloy plate for DI can body)

원자의 집합체와 내찌름성:Aggregation of atoms and penetration resistance:

이상의 알루미늄 합금 조성을 전제로 하여, 내찌름성(내찌름 강도)의 향상을 위해서, 본 발명에서는, DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판의 조직 중에 존재하는, 극히 미세한 원자의 집합체의 제어를 행한다.On the premise of the above-described aluminum alloy composition, in order to improve the resistance to piercing (piercing strength), the present invention controls the aggregation of extremely fine atoms present in the structure of the aluminum alloy sheet for the DI can body.

3000계 조성의 알루미늄 합금판을 소재로 하는 캔 몸체의 내찌름성은, 이 소재판이 캔 몸체로 캔 제조(DI 성형)된 후에 도장 소부 처리를 받았을 때의, 캔 몸체 조직의 서브그레인화에 의해서 향상된다. 이 서브그레인은 서브스트럭쳐나 아결정이라고도 불리며, 결정립 중에 생기는 작은 조직이다. 이 서브그레인 내부가 부분적인 무전위(dislocation-free) 영역이 되어, 변형이 가해졌을 때에 미끄럼면의 활동이 가능해진다. 이 때문에, 캔으로서의 사용 시나 취급 시에, 캔 몸체에 핀포인트에서의 외력이 가해지는, 이른바 찌름이 생기더라도, 이 찌름 부분에 새로운 전위의 퇴적에 의한 가공 경화가 발현됨으로써, 내찌름성이 향상된다.The resistance to canning of a can body made of an aluminum alloy sheet having a composition of 3000 grades is improved by the sub-grain formation of the can body structure when the material plate is subjected to the paint baking treatment after the can body is manufactured (DI molding) do. This subgrain, also called sub-structure or sub-crystallization, is a small structure that occurs during crystal grains. The inside of the sub-grain becomes a partial dislocation-free region, so that the sliding surface can be activated when the deformation is applied. Therefore, even when a so-called stain occurs in which an external force at the pin point is applied to the can body at the time of use as a can or during handling, work hardening due to deposition of a new dislocation is developed at the stuck portion, do.

내찌름성의 효과에 큰 차가 있는 캔 몸체끼리의 TEM에 의한 조직(사진)의 비교에 있어서, 서로의 캔 몸체 조직의 서브그레인화의 정성적인 구별은, 그의 전위의 많음이 상이하여, 비교적 용이하다. 내찌름성이 뒤떨어지는 캔 몸체의 조직은, 줄무늬 형상 또는 선 형상의 전위가 다수 들어간 것으로 되어 있어, 이들 전위가 적은 내찌름성이 우수한 캔 몸체의 조직과는 용이하게 구별할 수 있다. 그러나, 이들 서로의 조직을, 이들의 전위의 정도나 서브그레인화의 정도 등의 SEM이나 TEM에 의해 관찰할 수 있는 조직 요소에 의해서, 정량적으로 구별하는 것은 현재 상태에서는 어렵다.In the comparison between the can bodies having a large difference in the effect of the puncture property (TEM) of the can bodies, the qualitative discrimination of the can body structure of the can bodies with respect to each other is relatively easy because the dislocations thereof are large . The structure of the can body in which the piercing resistance is poor is a large number of stripe-shaped or linear-shaped dislocations, and it is easily distinguishable from the structure of the can body having excellent resistance to pitting with a small potential. However, it is difficult at present to quantitatively distinguish the structures of these mutually by a tissue element that can be observed by SEM or TEM such as the degree of their dislocation or the degree of sub-grain formation.

이에 대하여, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의한 원자의 집합체의 존재 상태의 분석에 의해서, 캔 몸체 조직의 서브그레인화의 정도가 상이하고, 본 발명이 규정하는 원자의 집합체(집합체의 밀도)가 적을수록, 조직의 서브그레인화가 진행되어, 내찌름성이 향상된다는 것을 지견했다.On the other hand, by analyzing the existence state of the atom aggregate by the three-dimensional atom probe electric field ion microscope, the degree of the sub-grain formation of the can body structure is different, and the aggregation (density of the aggregate) The smaller the number, the more progression of the subgraining of the tissue proceeds and the piercing property is improved.

또한, 그 반대로, 이 특정한 원자의 집합체가 많을수록, 캔 몸체 조직의 서브그레인화가 진행되지 않아, 내찌름성이 뒤떨어진다는 것을 지견했다.On the other hand, on the contrary, it has been found that the larger the number of the aggregates of the specific atoms, the less the sub-grain formation of the can body structure proceeds, and the piercing resistance is lowered.

Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판에서는, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된, 적어도 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나를 포함하는 원자의 집합체의 존재 상태인 평균 밀도의 제어에 의해서, 이 캔 몸체 조직의 서브그레인화의 정도와, 이 판의 내찌름성을 제어할 수 있다. 이에 의해서, Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판의 내찌름성을, 박육화된 캔 몸체에 요구되는 보다 엄격한 레벨로 향상시킬 수 있다.In the 3000-series aluminum alloy plate containing Cu, by controlling the average density in the presence of aggregates of at least one of Mg atoms and Cu atoms measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope, It is possible to control the degree of sub-grain formation of the can body and the piercing resistance of the plate. This makes it possible to improve the seizure resistance of a 3000-series aluminum alloy plate containing Cu to a stricter level required for a thinned can body.

원자의 집합체의 정의:Definition of the aggregate of atoms:

본 발명에서는, DI 캔 몸체용의 Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판의 조직에 대하여, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정되는 원자의 집합체 중, 캔 몸체 조직의 서브그레인화와 내찌름성을 제어할 수 있는 특정한 원자의 집합체를 규정한다.In the present invention, among the aggregates of the atoms measured by the three-dimensional atom probe electric field ion microscope, the texture of the 3000 body aluminum alloy plate containing Cu for the DI can body is changed into the sub- And a specific set of atoms capable of controlling the atom.

이 특정한 원자의 집합체란, Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계로 5개 이상 포함함과 더불어, 이들 포함되는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 이웃하는 다른 원자 중 어느 한 원자의 서로의 거리가 0.80nm 이하인 조건을 만족시키는 원자의 집합체이다.The aggregate of these specific atoms means either one or both of a Mg atom and a Cu atom in total in addition to 5 or more atoms in total, and even if any of the contained Mg atom or Cu atom is used as a reference, Is a group of atoms satisfying the condition that the distance between any one atom of the neighboring atoms is 0.80 nm or less.

본 발명에서 규정하는 원자의 집합체(클러스터)는, Mg 원자와 Cu 원자의 두 개의 원자만으로 구성된다고는 한정하지 않고, 다수의 경우는 모상의 Al 원자를 포함한다. 또한, 기타 합금 원소인 Mn, Si, Fe 등의 원자를 포함하는 경우도 있다. 3000계 알루미늄 합금의 성분 조성에 따라서는, 선택 원소나 불순물로서 포함하는 Cr, Zn, V, Ti 등의 원자가 원자의 집합체 중에 포함되어, 이들 기타 원자가 3DAP 분석에 의해 카운트되는 경우가 필연적으로 생긴다.The cluster of atoms (clusters) defined in the present invention is not limited to only two atoms of a Mg atom and a Cu atom. In many cases, the atomic cluster includes Al atoms. It may also contain atoms such as Mn, Si, and Fe, which are other alloying elements. Depending on the composition of the 3000-series aluminum alloy, atoms such as Cr, Zn, V, and Ti contained as an optional element or an impurity are contained in an aggregate of atoms, and these other atoms are necessarily counted by 3DAP analysis.

그러나, 이들 기타 원자(합금 원소나 불순물 유래)가 본 발명에서 규정하는 원자의 집합체(클러스터)에 포함된다고 해도, Mg 원자와 Cu 원자의 총수에 비하면 적은 레벨이다. 그러므로, 이와 같은, 기타 원자를 집합체 중에 포함하는 경우여도, Mg 원자와 Cu 원자의 규정 거리와, 규정 합계 개수의 조건을 만족시키는 것은, 본 발명의 원자의 집합체로서, Mg 원자와 Cu 원자만으로 이루어지는 원자의 집합체와 마찬가지로 기능한다. 따라서, 이웃하는 거리 내의 원자의 개수를 만족시키는 경우에는, 기타 원자를 집합체 중에 포함하는 경우여도, 본 발명의 원자의 집합체로서 카운트하고, 이웃하는 거리 내의 원자의 개수 조건을 만족시키지 않는 경우에는, 본 발명의 원자의 집합체라고는 하지 않아, 카운트하지 않는다.However, even if these other atoms (derived from alloy elements or impurities) are included in the cluster of atoms (clusters) defined in the present invention, they are at a lower level than the total number of Mg atoms and Cu atoms. Therefore, even when such other atoms are contained in the aggregate, it is the aggregate of atoms of the present invention that satisfies the condition of the specified distance between the Mg atom and the Cu atom and the specified total number, It functions like an aggregate of atoms. Therefore, when the number of atoms in the neighboring distance is satisfied, even if other atoms are included in the aggregate, the number of atoms in the present invention is counted as an aggregate of the present invention. When the number of atoms in the neighboring distance is not satisfied, It is not counted as the aggregate of atoms of the present invention.

이 점에서, 본 발명의 원자의 집합체에 있어서, 서로 이웃하는 원자란, Mg 원자와 Cu 원자의 상이한 원자끼리뿐만 아니라, Mg 원자끼리, Cu 원자끼리여도 된다. 예컨대, 원자의 집합체에 있어서, Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나가 검출되지 않고서 0개이더라도(Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나만이더라도), Mg 원자끼리나 Cu 원자끼리 중 어느 것인가가, 이웃하는 거리(0.80nm 이하)와, 개수(5개 이상)를 만족시키면, 본 발명에서 정의하는 원자의 집합체로 하여, 본 발명에서 정의하는 원자의 집합체로서 평균 개수 밀도로 카운트한다. 그러므로, 3DAP 분석에 의해 측정할 때에, 가령, 이웃하는 거리 내의 원자의 개수가 규정하는 개수를 만족시키고 있었다고 해도, 이 원자의 집합체가, Mg 원자나 Cu 원자를 어느 것도 포함하지 않는 것이면, 본 발명이 규정하는 원자의 집합체는 아니고, 카운트하지 않는다. 즉, 본 발명에서 규정하는 원자의 집합체란, Mg 원자와 Cu 원자의 양쪽, 또는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 한 원자를 반드시 포함한다.In this regard, in the cluster of atoms of the present invention, atoms adjacent to each other may be not only different atoms of Mg atoms and Cu atoms but also Mg atoms and Cu atoms. For example, in an aggregate of atoms, either Mg atom or Cu atom is not detected and even if it is zero (either Mg atom or Cu atom), either Mg atoms or Cu atoms are mutually separated at a neighboring distance (Not more than 0.80 nm) and the number (not less than 5) are satisfied, the aggregates of atoms defined in the present invention are counted as the average number density as the aggregates of atoms defined in the present invention. Therefore, even when the number of atoms in a neighboring distance satisfies a prescribed number when measured by 3DAP analysis, if the aggregate of these atoms does not contain any Mg atom or Cu atom, Is not an aggregate of the defining atoms, and does not count. That is, the aggregate of atoms defined in the present invention necessarily includes either an Mg atom or a Cu atom, or an Mg atom or a Cu atom.

여기에서, 원자의 집합체에 있어서의, 원자의 거리의 규정은, 상기 원자의 집합체에 포함되는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 원자도, 그 원자(기준이 되는 Mg 원자나 Cu 원자)와 이웃하는 다른 원자(Mg 원자, Cu 원자 또는 다른 원자) 중의 어느 하나의 원자의 서로의 거리가 0.80nm 이하이면 된다. 즉, 그 기준이 되는 Mg 원자 또는 Cu 원자에 이웃하는 다른 모든 원자와 그 기준 원자의 서로의 거리가 전부 0.80nm 이하로 되어 있어도 된다. 또한, 이로부터 벗어나는 거리의 이웃하는 원자가 안에는 있어도 되고, 이 거리를 만족시키는 다른 원자가 최저 1개 있으면 된다. 그리고, 상기 원자의 집합체에 합계로 5개 이상 포함되는 Mg 원자와 Cu 원자란, 전부 이와 같은 이웃하는 다른 원자와의 거리의 관계를 만족시키는 것이다.Here, the definition of the distance of an atom in a cluster of atoms is such that any atom of the Mg atom or the Cu atom contained in the aggregate of the atom is different from the atom (the Mg atom or the Cu atom as a reference) The distance between atoms of any one of atoms (Mg atoms, Cu atoms, or other atoms) may be 0.80 nm or less. That is, the distance between all the other atoms adjacent to the reference Mg atom or Cu atom and the reference atom may be all 0.80 nm or less. It may also be within a neighboring valence at a distance deviating from it, and at least one other atom that satisfies this distance may be present. The Mg atoms and the Cu atoms included in the aggregate of the atoms in total of five or more are all satisfying the relationship of the distances to such neighboring atoms.

원자의 집합체의 평균 밀도:Average density of aggregates of atoms:

본 발명에서는, 이상과 같이 규정되고, 또한 3DAP 분석에 의해 측정되는, DI 캔 몸체용 소재 알루미늄 합금판 조직에 있어서의 원자의 집합체를, 이 원자의 집합체의 평균 밀도로 1×1024개/m3 이하로 규제한다. 이에 의해서, 소재 알루미늄 합금판이 캔 몸체로 캔 제조된 후에 도장 소부 처리를 받았을 때의, 캔 몸체 조직의 서브그레인화를 촉진시켜, 캔 몸체의 내찌름성을 향상시킨다.In the present invention, an aggregate of atoms in a material aluminum alloy plate structure for a DI can body specified above and measured by 3DAP analysis is referred to as an average density of aggregates of these atoms of 1 x 10 24 pieces / m 3 or less. This promotes the sub-grain formation of the can body structure when the material aluminum alloy plate is manufactured into a can body and then subjected to a paint baking treatment, thereby improving the resistance to canning of the can body.

이와 같이, 이 특정한 원자의 집합체를 규제함으로써, Cu를 포함하는 3000계 알루미늄 합금판이 캔 몸체로 캔 제조되고, 그 후 도장 소부 처리를 받았을 때에 서브그레인화가 촉진되어, 부분적인 무전위 영역에서의 미끄럼면의 활동이 가능해진다. 이 때문에, 캔으로서의 사용 시나 취급 시에, 캔 몸체에 핀포인트에서의 외력이 가해지는, 이른바 찌름이 생기더라도, 이 찌름 부분에 새로운 전위의 퇴적에 의한 가공 경화가 발현됨으로써, 내찌름성이 향상된다.By regulating the aggregation of these specific atoms, a 3000-series aluminum alloy plate containing Cu can be manufactured as a can body, and when subjected to a coating baking treatment, the subgrainization is promoted, and a slip in the partially non- The activity of the face becomes possible. Therefore, even when a so-called stain occurs in which an external force at the pin point is applied to the can body at the time of use as a can or during handling, work hardening due to deposition of a new dislocation is developed at the stuck portion, do.

이에 대하여, 이 특정한 원자의 집합체의 평균 밀도가 상한치의 1×1024개/m3를 초과한 경우, 원자의 집합체가 지나치게 많아, 소재 알루미늄 합금판이 캔 몸체로 캔 제조된 후에 도장 소부 처리를 받더라도, 캔 몸체 조직의 서브그레인화가 진행되지 않는다. 이 때문에, 캔의 사용 시나 취급 시에, 외력이 걸려서 찌름이 생긴 경우에, 이 찌름 부분에 새로운 전위의 퇴적에 의한 가공 경화가 발현되기 어려워져, 내찌름성이 향상되지 않는다.On the other hand, when the average density of the specific aggregate of atoms exceeds 1 x 10 24 atoms / m 3 of the upper limit value, the aggregate of atoms is excessively large, so that the material aluminum alloy plate is canned, , The sub-grain formation of the can body structure does not proceed. For this reason, when an external force is applied to a can in use or during handling, a work hardening due to the deposition of a new dislocation is difficult to occur in the stuck portion, and the resistance to piercing is not improved.

본 발명에 있어서의, 이 특정한 원자의 집합체의 평균 밀도의 상한 규정에서는, 이 원자의 집합체를 검출하거나 또는 측정할 수 없어, 존재하지 않는다고 간주되는 0개를 포함하고 있다. 단, 이 원자의 집합체의 수를 굳이 0개로 할 필요는 없고, 평균 밀도로 1×1024개/m3 이하로 규제하면 되기 때문에, 소재판의 제조 효율을 떨어뜨리지 않는 관점에서의 바람직한 하한의 대중으로서는, 1×1022개/m3 이상의 존재를 허용한다.The definition of the upper limit of the average density of this specific group of atoms in the present invention includes zero that can not be detected or measured because of the aggregation of these atoms and is considered to be absent. However, the number of the aggregates of these atoms does not need to be zero, and the average density should be regulated to 1 x 10 24 / m 3 or less. Therefore, a preferable lower limit As for the public, the existence of 1 x 10 < 22 > / m < 3 >

3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경:3D Atom probe Electro ion microscope:

원자의 집합체의 평균 밀도를 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해서 측정하는 방법은, 알루미늄 합금재의 분야에서는, 예컨대 일본 특허공개 2011-184795호 공보 등이 예시된다. 이 공보에서는, Zn을 포함하는 5000계 알루미늄 합금판의, 프레스 성형성의 향상에 기여하는 원자 집합체를, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정하고 있다. 그리고, 이 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계로 20개 이상 포함함과 더불어, 이들 포함되는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 이웃하는 다른 원자 중 어느 한 원자의 서로의 거리가 0.80nm 이하로 규정되어 있다. 그리고, 이와 같은 조건을 만족시키는 원자의 집합체를 1×104개/μm3 이상의 평균 밀도로 포함하는 것에 의해서, 스트레처 스트레인 마크(stretcher strain mark)의 발생을 억제한 알루미늄 합금판을 제안하고 있다.A method of measuring the average density of the aggregates of atoms by means of a three-dimensional atom probe electric field ion microscope is exemplified in, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2011-184795 in the field of an aluminum alloy material. In this publication, an atomic aggregate of a 5000-series aluminum alloy plate containing Zn contributing to improvement in press formability is measured by a three-dimensional atom probe ion microscope. As a cluster of these atoms, a total of 20 or more of the Mg atoms and / or Cu atoms are included, and in addition to any of the contained Mg atoms and Cu atoms, And one atom of another atom adjacent thereto is defined as 0.80 nm or less. An aluminum alloy plate in which generation of a stretcher strain mark is suppressed by incorporating an aggregate of atoms satisfying such conditions at an average density of 1 x 10 4 / μm 3 or more has been proposed .

이 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의한 분석은, 고밀도화된 자기 기록막이나 전자 디바이스나, 알루미늄 합금재, 강재, 구리 합금재의 분야에서, 조직이나 원자 집합체의 분석 등에 범용되고 있다.The analysis by the three-dimensional atom probe field ion microscope is widely used for analysis of tissues and atomic assemblies in the fields of high-density magnetic recording films and electronic devices, aluminum alloys, steels and copper alloys.

3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경(3DAP 3D Atom Probe Field Ion Microscope, 이하 3DAP라고도 약기함)은, 전계 이온 현미경(FIM)에, 비행 시간형 질량 분석기를 부착한 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 전계 이온 현미경으로 금속 표면의 개개의 원자를 관찰하고, 비행 시간 질량 분석에 의해, 이들 원자를 동정할 수 있는 국소 분석 장치이다. 또한, 3DAP는, 시료로부터 방출되는 원자의 종류와 위치를 동시에 분석 가능하기 때문에, 원자의 집합체의 구조 해석상, 상당히 유효한 수단이 된다.A 3D Atom Probe Field Ion Microscope (hereinafter also referred to as 3DAP) is a field ion microscope (FIM) equipped with a time-of-flight mass spectrometer. With such a constitution, it is a local analyzer capable of observing individual atoms of a metal surface with an electric field ion microscope and identifying these atoms by flight time mass spectrometry. Also, since 3DAP can analyze the type and position of atoms emitted from a sample at the same time, it is a very effective means in structure analysis of an aggregate of atoms.

이 3DAP에서는, 전계 증발이라고 불리는 고전계 하에 있어서의 시료 원자 그 자체의 이온화 현상을 이용한다. 시료 원자가 전계 증발되기 위해서 필요한 고전압을 시료에 인가하면, 시료 표면으로부터 원자가 이온화되고 이것이 프로브 홀을 빠져나가 검출기에 도달한다.In this 3DAP, the ionization phenomenon of the sample atoms themselves under a high electric field called electric field evaporation is utilized. When a high voltage is applied to the sample required for the sample atomic field to evaporate, the atoms are ionized from the surface of the sample, which exits the probe hole and reaches the detector.

이 검출기는 위치 민감형 검출기이며, 개개의 이온의 질량 분석(원자종인 원소의 동정)과 함께, 개개의 이온의 검출기에 이르기까지의 비행 시간을 측정하는 것에 의해서, 그 검출된 위치(원자 구조 위치)를 동시에 결정할 수 있도록 한 것이다. 따라서, 3DAP는, 시료 선단의 원자의 위치 및 원자종을 동시에 측정할 수 있기 때문에, 시료 선단의 원자 구조를 3차원적으로 재구성, 관찰할 수 있다는 특장점을 갖는다. 또한, 전계 증발은, 시료의 선단면으로부터 순차적으로 일어나가기 때문에, 시료 선단으로부터의 원자의 깊이 방향 분포를 원자 레벨의 분해능으로 조사할 수 있다.This detector is a position sensitive detector that measures the time of flight to the detector of individual ions along with the mass analysis of individual ions (identification of the atomic species) ) Can be determined at the same time. Therefore, the 3DAP has the advantage that the atomic structure at the tip of the sample can be reconfigured and observed three-dimensionally because the position and atomic species of the atom at the tip of the sample can be measured at the same time. Further, since the electric field evaporation occurs sequentially from the front end face of the sample, the depth direction distribution of atoms from the tip of the sample can be irradiated at the resolution of the atomic level.

이 3DAP는 고전계를 이용하기 때문에, 분석하는 시료는 금속 등의 도전성이 높을 것이 필요하고, 더욱이 시료의 형상은, 일반적으로는, 선단 지름이 100nmφ 전후 또는 그 이하인 극세의 침 형상으로 할 필요가 있다. 이 때문에, 알루미늄 합금판의 판 두께 중앙부 등으로부터 시료를 채취하고, 이 시료를 정밀 절삭 장치로 절삭 및 전해 연마하여, 분석용의 극세의 침 형상 선단부를 갖는 시료를 제작한다. 측정 방법으로서는, 예컨대, Imago Scientific Instruments사제의 「LEAP3000」을 이용하여, 이 선단을 침 형상으로 성형한 알루미늄 합금판 시료에, 1kV 오더의 고펄스 전압을 인가하여, 시료 선단으로부터 수백만 개의 원자를 계속적으로 이온화해서 행한다. 이온은 위치 민감형 검출기에 의해서 검출하고, 펄스 전압이 인가되어, 시료 선단으로부터 개개의 이온이 튀어 나가고 나서, 검출기에 도달하기까지의 비행 시간으로부터, 이온의 질량 분석(원자종인 원소의 동정)을 행한다.Since this 3DAP uses a high electric field, it is necessary that the sample to be analyzed should have high conductivity such as metal, and furthermore, the shape of the sample is generally required to be a fine needle shape having a tip diameter of about 100 nm or less have. Therefore, a sample is taken from the central portion of the plate thickness of the aluminum alloy plate, and the sample is cut and electrolytically polished by a precision cutting device to prepare a sample having an ultrathin needle tip for analysis. As a measuring method, for example, "LEAP3000" manufactured by Imago Scientific Instruments was used, and a high pulse voltage of 1 kV order was applied to an aluminum alloy plate sample whose tip was formed into a needle shape, and millions of atoms were continuously . Ions are detected by a position sensitive detector and the ion mass analysis (identification of atomic species elements) is performed from the flight time from when the pulse voltage is applied to the individual ions released from the tip of the sample to reach the detector I do.

또, 전계 증발이 시료의 선단면으로부터 순차적으로 규칙적으로 일어나가는 성질을 이용하여, 이온의 도달 장소를 나타내는, 2차원 맵에 적절히 깊이 방향의 좌표를 부여하고, 해석 소프트웨어 「IVAS」를 이용하여, 3차원 매핑(3차원에서의 원자 구조: 아톰 맵의 구축)을 행한다. 이에 의해서, 시료 선단의 3차원 아톰 맵이 얻어진다.By using the property that the electric field evaporation occurs regularly from the front end face of the specimen in order, coordinates in the depth direction are appropriately given to the two-dimensional map indicating the arrival position of the ions, and analysis software "IVAS" And performs three-dimensional mapping (atomic structure in three dimensions: construction of atom map). Thereby, a three-dimensional atom map at the tip of the sample is obtained.

그리고, 이 3차원 아톰 맵을, 추가로, 석출물이나 클러스터에 속하는 원자를 정의하는 방법인 Maximum Separation Method를 이용하여, 원자의 집합체(클러스터)의 해석을 행한다. 본 수법은, 지정된 용질 원자 사이의 최대 간격 dmax와, 클러스터를 구성하는 최저 원자수 Nmin을 파라미터로서 부여하는 방법이다. 이 해석 시에는, Mg 및 Cu 원자가 이웃하는 최대 간격 dmax가 0.80nm이고, 또한 Mg 및 Cu 원자의 합계 최저 원자수 Nmin을 5개로 하여 클러스터를 정의해서 행한다. 이 결과로부터 클러스터의 분산 상태를 평가하고, 클러스터의 수 밀도(측정 시료수가 3개 이상에서의 규정 평균 밀도)를 정량화한다.Then, the atomic cluster (cluster) is analyzed by using the Maximum Separation Method, which is a method of defining atoms belonging to the precipitate or cluster, in addition to the three-dimensional atom map. This method is a method in which the maximum spacing d max between designated solute atoms and the minimum number of atoms N min constituting the cluster are given as parameters. In this analysis, clusters are defined by defining the maximum spacing d max between Mg and Cu atoms to be 0.80 nm and the total number of atomic atoms N min of Mg and Cu atoms to be five. From this result, the dispersion state of the cluster is evaluated, and the number density of clusters (the specified average density at three or more measurement samples) is quantified.

3DAP에 의한 원자의 검출 효율:Detection efficiency of atoms by 3DAP:

단, 이들 3DAP에 의한 원자의 검출 효율은, 현재 시점에서, 이온화한 원자 중의 50% 정도가 한계이고, 잔여 원자는 검출할 수 없다. 이 3DAP에 의한 원자의 검출 효율이 장래적으로 향상되는 등, 크게 변동하면, 본 발명이 규정하는 원자의 집합체의 평균 개수 밀도(개/m3)의 3DAP에 의한 측정 결과가 변동되어 올 가능성이 있다. 따라서, 이 원자의 집합체의 평균 개수 밀도의 측정에 재현성을 갖게 하기 위해서는, 3DAP에 의한 원자의 검출 효율은 약 50%로 대략 일정하게 하는 것이 바람직하다.However, the detection efficiency of atoms by these 3DAPs is about 50% of the atomized atoms at the present time point, and the remaining atoms can not be detected. If the variation of the detection efficiency of the atoms by the 3DAP is greatly changed in the future, there is a possibility that the measurement result of the average number density (number / m 3 ) of the aggregate of atoms defined by the present invention have. Therefore, in order to obtain reproducibility in the measurement of the average number density of the aggregates of these atoms, it is preferable that the detection efficiency of the atoms by 3DAP is approximately constant at approximately 50%.

(제조 방법)(Manufacturing method)

다음으로, 본 발명에 있어서의 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판의 제조 방법을 설명한다. 본 발명의 알루미늄 합금판은, 상기 조성의 알루미늄 합금을 용해, 주조하여 주괴로 하는 주조 공정과, 주괴를 열처리에 의해 균질화하는 균열(均熱) 처리 공정과, 균질화한 주괴를 열간 압연하여 열간 압연판으로 하는 열간 압연 공정과, 열간 압연판을 소둔하는 일 없이 냉간 압연하는 냉간 압연 공정에 의해서 제조된다. 그리고, 이 제조 방법에 있어서, 주괴의 균열 처리를 후술하는 조건에 의해서 2회 행함과 더불어, 냉간 압연도 후술하는 특정한 조건에 의해서 행하여, 냉연 후의 알루미늄 합금판 조직을, 본 발명에서 규정하는 조직으로 한다.Next, a method of manufacturing an aluminum alloy plate for a DI can body according to the present invention will be described. The aluminum alloy sheet of the present invention is characterized in that it comprises a casting step of melting and casting an aluminum alloy having the above composition into an ingot, a step of homogenizing the ingot by heat treatment, a step of hot rolling the homogeneous ingot, And a cold rolling step in which the hot-rolled sheet is cold-rolled without being annealed. In this manufacturing method, the ingot is subjected to the second heat treatment under the conditions described below and the cold rolling is carried out under specific conditions to be described later, so that the aluminum alloy sheet after cold rolling is subjected to the structure specified in the present invention do.

(용해, 주조)(Melting, casting)

우선, 알루미늄 합금을 용해하여, DC 주조법 등의 공지된 반연속 주조법에 의해 주조하고, 알루미늄 합금의 고상선 온도 미만까지 냉각하여 주괴로 한다. 주조 속도가 40mm/분 미만, 또는 냉각 속도가 0.5℃/초 미만으로 느리면, 주괴 중에 조대한 금속간 화합물이 다량으로 정출된다. 한편, 주조 속도가 65mm/분, 또는 냉각 속도가 1.5℃/초를 각각 초과하여 빠르면, 주괴 깨짐이나 「공동」 또는 「수축공(Shrinkage cavity)」이 발생하기 쉬워져 주조 수율이 저하된다. 따라서, 주조에 있어서, 주조 속도는 40∼65mm/분, 냉각 속도는 0.5∼1.5℃/초로 한다. 또한, 이 냉각 속도는 주괴의 중앙부의 온도, 즉 주조 방향에 수직인 면의 중앙부의 온도에 대한 것으로, 알루미늄 합금의 액상선 온도로부터 고상선 온도까지의 냉각에 있어서의 속도로 한다.First, an aluminum alloy is melted and cast by a known semi-continuous casting method such as a DC casting method, and cooled to a temperature below the solidus temperature of the aluminum alloy to obtain an ingot. If the casting speed is less than 40 mm / min or the cooling rate is slower than 0.5 캜 / sec, a large amount of coarse intermetallic compound is extracted in the ingot. On the other hand, if the casting speed exceeds 65 mm / minute or the cooling rate exceeds 1.5 deg. C / second, the ingot breakage, the "cavity" or the "shrinkage cavity" tends to occur easily, and the casting yield decreases. Therefore, in casting, the casting speed is 40 to 65 mm / min and the cooling speed is 0.5 to 1.5 ° C / sec. This cooling rate refers to the temperature at the center of the ingot, that is, the temperature at the center of the plane perpendicular to the casting direction. The cooling rate is set to the cooling rate from the liquidus temperature of the aluminum alloy to the solidus temperature.

(균열 처리)(Cracking treatment)

주괴를 압연하기 전에, 소정 온도에서 균질화 열처리(균열 처리)할 것이 필요하다. 열처리를 실시하는 것에 의해서, 내부 응력을 제거하고, 주조 시에 편석된 용질 원소를 균질화하고, 주조 시에 정출된 금속간 화합물을 확산 고용시켜, 조직이 균질화된다.It is necessary to homogenize heat treatment (crack treatment) at a predetermined temperature before rolling the ingot. By performing the heat treatment, the internal stress is removed, the segregated solute element is homogenized at the time of casting, and the intermetallic compound crystallized at the time of casting is diffused and solidified to homogenize the structure.

단, 본 발명에서는, 균열 처리를 2회 균열로 한다. 이 2회 균열이란, 2단 균열과는 구별된다. 2단 균열이란, 1회째의 균열 후에 냉각은 하지만, 200℃ 이하까지는 냉각하지 않고, 보다 고온에서 냉각을 정지한 뒤, 그 온도에서 유지한 후에, 그대로의 온도이거나, 보다 고온으로 재가열한 뒤에 열연을 개시하는 것이다. 이에 비하여, 본 발명의 2회 균열이란, 1회째의 균열 후에, 일단 실온을 포함하는 200℃ 이하의 온도까지 냉각하고, 추가로 재가열하여, 그 온도에서 일정 시간 유지한 후에, 열연을 개시하는 것이다.However, in the present invention, the crack treatment is performed twice. This two-time crack is distinguished from the two-stage crack. The two-stage cracking means that after the first cracking, after cooling at 200 ° C or lower, the cooling is stopped at a higher temperature and then the temperature is maintained at the same temperature or after reheating to a higher temperature, Lt; / RTI > On the other hand, in the case of the second crack of the present invention, after the first crack, it is once cooled to a temperature of 200 ° C or lower including room temperature, further reheated, maintained at that temperature for a certain period of time, .

구체적으로는, 우선, 1회째의 균열 온도를 580℃ 이상 융점 온도 미만으로 한다. 이 균열 온도를 580℃ 이상으로 하는 것은 주조 시에 생성된 조대한 Al-Fe-Mn계 화합물을 고용시키기 위해서이다. 균열 온도가 580℃ 미만이 되면, 조대한 Al-Fe-Mn계 화합물이 고용되지 않고서 잔존하기 때문에, 캔 몸체로의 냉연판의 성형성이 저하된다.Concretely, first, the first cracking temperature is set at 580 DEG C or higher and lower than the melting point temperature. This cracking temperature is set to 580 DEG C or higher in order to solidify the coarse Al-Fe-Mn compound produced during casting. When the cracking temperature is lower than 580 占 폚, coarse Al-Fe-Mn-based compound remains unhardened, so that the moldability of the cold-rolled sheet to the can body deteriorates.

이 1회째의 균열 처리 후에 일단, 실온을 포함하는 200℃ 이하까지 냉각한다. 이때, 500∼200℃ 사이의 주괴의 평균 냉각 속도를 80℃/시간 이상으로 한다. 이 온도 사이의 평균 냉각 속도가 80℃/시간 미만이면, 냉각 중에 생성되는 Al-Fe-Mn계 화합물량이 증가할 뿐만 아니라, 본 발명에서 규제하는 상기 Mg와 Cu 원자의 집합체도 증가한다. 또한, 상기 2단 균열과 같이, 이 냉각을 도중의 고온 상태(200℃를 초과함)에서 멈추고, 연속적으로 2회째의 균열 처리를 행하면, 이미 분산되어 있는 Al-Fe-Mn계 화합물을 핵으로 해서, 그 양이 증가하기 때문에, 200℃ 이하까지 일단 냉각할 것이 필요하다. 이 조건을 벗어나면, DI 캔용 냉연판의 판 폭 방향이나 판 두께 방향에 이르는 부위의 조직을 캔 몸체의 내찌름성이 우수한 것으로 할 수 없다.After this first cracking treatment, it is once cooled to 200 DEG C or lower including the room temperature. At this time, the average cooling rate of the ingot between 500 and 200 占 폚 is set to 80 占 폚 / hour or more. If the average cooling rate between these temperatures is less than 80 캜 / hour, not only the amount of Al-Fe-Mn compound generated during cooling increases but also the aggregate of Mg and Cu atoms regulated by the present invention increases. When this cooling is stopped at a high temperature state (exceeding 200 deg. C) during the second-stage cracking and the second cracking process is continuously performed as in the case of the two-stage cracking, the already dispersed Al-Fe- Therefore, it is necessary to once cool to 200 DEG C or less. If this condition is exceeded, the structure of the portion extending from the cold-rolled sheet for the DI can in the plate-width direction and the plate thickness direction can not be excellent in resistance to canning of the can body.

2회째의 균열 온도는 450℃ 이상 550℃ 이하로 한다. 그리고, 이 2회째의 균열에 있어서의 200∼400℃의 온도 사이의 주괴의 평균 가열 속도를 30℃/시간 이상의 속도로 하고, 바람직하게는 30℃/시간을 초과하는 속도로 한다. 이는, 이 2회째의 균열에 있어서의 승온 중에 Mg-Si계 화합물이 생성되는데, 특히 상기 200∼400℃의 온도 사이의 주괴의 평균 가열 속도를 30℃/시간 초과로 하는 것에 의해서, 본 발명에서 규제하는 상기 Mg와 Cu 원자의 집합체의 생성량을 억제한다. 이 가열 속도가 작으면, 본 발명에서 규제하는 상기 Mg와 Cu 원자의 집합체의 생성량을 억제할 수 없어, 상한을 초과할 가능성이 있다.The second cracking temperature is 450 캜 to 550 캜. The average heating rate of the ingot between the temperatures of 200 to 400 占 폚 in this second crack is set to a rate of 30 占 폚 / hour or more, preferably 30 占 폚 / hour or more. This is because the Mg-Si based compound is produced during the temperature rise in the second crack, and in particular, by setting the average heating rate of the ingot between the temperatures of 200 to 400 캜 to exceed 30 캜 / hour, The generation amount of the Mg and Cu atoms to be regulated is suppressed. If the heating rate is low, the amount of the Mg and Cu atoms to be formed in the aggregate regulated by the present invention can not be suppressed, which may exceed the upper limit.

이들 1회째, 2회째의 각 균열 처리 시간이 각각 2시간 미만이면, 주괴의 균질화가 완료되지 않는 경우가 있다. 한편, 8시간을 초과하는 균열 처리를 행하더라도 효과의 향상은 없어, 생산성이 저하된다. 따라서, 1회째, 2회째의 각 균열 처리 시간은 2∼8시간으로 하는 것이 바람직하지만, 특별히 한정하는 것은 아니다.If each of these first and second crack treatment times is shorter than 2 hours, homogenization of the ingot may not be completed. On the other hand, even if the crack treatment is performed for more than 8 hours, the effect is not improved and the productivity is lowered. Therefore, the first and second crack treatment time is preferably 2 to 8 hours, but is not particularly limited.

(열간 압연)(Hot rolling)

상기 균열 처리 공정에서 균질화된 주괴에 열간 압연을 행하는데, 이 열연 조건은 통상적 방법 또는 일반적인 조건의 범위이면 되고, 우선 주괴를 조(粗)압연하고, 추가로 마무리 압연에 의해 소정의 판 두께의 알루미늄 합금 열간 압연판으로 한다.The ingot which has been homogenized in the above-mentioned cracking step is subjected to hot rolling. The hot rolling is carried out under ordinary conditions or under ordinary conditions. First, the ingot is roughly rolled and further subjected to finish rolling to a predetermined thickness Aluminum alloy hot rolled plate is used.

(냉간 압연)(Cold rolling)

열간 압연판은, 사전에 소둔하지 않고서, 또한 패스 사이에서의 중간 소둔도 하지 않고서, 냉간 압연하여, 소정의 판 두께의 알루미늄 합금판으로 마무리한다. 냉간 압연에 있어서의 총 압연율(냉간 가공률)은 77∼90%, 냉연 후의 냉연판의 판 두께는 0.25∼0.33mm로 하는 것이 바람직하다. 냉간 압연에 있어서의 총 압연율은, 물론, 냉연판의 희망 판 두께와의 관계로 결정되지만, Mg와 Cu 원자의 집합체의 평균 밀도를 본 발명 범위 내로 제어하기 위한, 바람직한 권취 온도 범위로 하기 위해서도, 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.The hot-rolled sheet is cold-rolled without pre-annealing and intermediate annealing between passes and finished with an aluminum alloy sheet having a predetermined sheet thickness. The total rolling ratio (cold working ratio) in the cold rolling is preferably 77 to 90%, and the thickness of the cold-rolled sheet after cold rolling is preferably 0.25 to 0.33 mm. The total rolling ratio in the cold rolling is, of course, determined by the relationship with the desired sheet thickness of the cold-rolled sheet. However, in order to control the average density of aggregates of Mg and Cu atoms within the range of the present invention, , It is preferable to set the above range.

여기에서, 냉간 압연 후의 코일에의 권취 온도는 120∼160℃의 범위로 할 것이 필요하다. 이와 같은 온간역(溫間域)에서의 온도 범위에서 권취하지 않으면, 냉연판 조직이, 본 발명에서 규정하는 상기 Mg와 Cu 원자의 집합체의 범위가 되지 않을 가능성이 높다. 이 권취 온도가 160℃를 초과한 경우, 본 발명에서 규정하는 Mg와 Cu 원자의 집합체의 평균 밀도가 1×1024개/m3를 초과하여 많아져, 캔 몸체로 캔 제조되어 200℃×20분간 열처리되었을 때의 서브그레인화가 억제되어, 내찌름성이 저하된다. 한편으로, 이 권취 온도가, 통상의 냉간 압연과 같이, 120℃ 미만의 실온 등의 상태에서는, 이 권취 직후의 강도가 높아지고, 신도가 낮기 때문에, DI 성형 전의 컵 성형성이 저하되어 버린다.Here, the coiling temperature after cold-rolling needs to be in the range of 120 to 160 캜. If the temperature is not rolled up in such a temperature range, there is a high possibility that the cold rolled steel sheet does not fall within the range of the Mg and Cu atoms defined in the present invention. When the coiling temperature exceeds 160 캜, the average density of the aggregate of Mg and Cu atoms defined in the present invention increases to more than 1 x 10 24 pieces / m 3 , Subgrain formation when the heat treatment is performed for a minute is suppressed, and the piercing resistance is lowered. On the other hand, when the coiling temperature is in a state such as room temperature of less than 120 deg. C, as in ordinary cold rolling, the strength immediately after this winding becomes high and the elongation is low, so that the cup formability before DI molding is lowered.

통상의 냉간 압연 조건에서는, 권취되는 판(코일)은, 윤활과 함께 가공 발열을 제어하는 관점에서, 상기한 압연율과 사용하는 윤활유나 쿨런트의 양을, 판을 냉각하는 데 충분한 양으로 하기 위해, 실온 부근의 온도가 된다. 이에 비하여, 본 발명에서는, 반대로 가공 발열을 오히려 촉진시켜, 냉간 압연 후의 코일에의 권취 온도를 고온측으로 해서 120∼160℃, 바람직하게는 120℃∼145℃의 온간역으로 한다.Under normal cold rolling conditions, the rolling (rolling) coil and the amount of the lubricating oil or coolant to be used are controlled so as to be sufficient to cool the plate, from the viewpoint of controlling lubrication as well as processing heat generation The temperature becomes about the room temperature. On the other hand, in the present invention, on the contrary, the process heat generation is rather promoted, and the coiling temperature on the coil after cold rolling is set to the high temperature side, and the hot zone is set to 120 to 160 deg. C, preferably 120 to 145 deg.

(DI 캔의 제작 방법)(DI can making method)

본 발명에 따른 소재 알루미늄 합금판(냉연판)으로부터 DI 캔의 캔 몸체를 제작하는 캔 제조 방법의 일례를 이하에 설명한다. 우선, 본 발명에 따른 알루미늄 합금판을 원판 형상으로 타발하고(블랭킹 가공), 얕은 컵 형상으로 드로잉 가공하고(커핑 가공), DI 성형을 실시한다. 이들 드로잉 가공 또 아이어닝 가공을 복수회 반복하여 서서히 측벽을 높게 해서, 소정의 바닥면 형상 및 측벽 높이의 유저 통 형상으로 한다. 이들 가공에 의한 캔 몸체의 측벽의 판 두께 감소율(아이어닝 가공률)은 60∼70%로 하는 것이 바람직하다. 그리고, 측벽(개구부)의 가장자리를 잘라내어 정리한다(트리밍 가공). 이 상태에서, 최박부의 측벽 두께가 0.085∼0.110mm의 범위인 박육의 캔 몸체로 DI 성형된다.An example of a method of manufacturing a DI can can body from a material aluminum alloy sheet (cold-rolled sheet) according to the present invention will be described below. First, an aluminum alloy sheet according to the present invention is punched out into a disk shape (blanking process), drawn in a shallow cup shape (cupping process), and subjected to DI molding. The drawing and the ironing are repeated a plurality of times to gradually raise the side wall so as to form a user tubular shape having a predetermined bottom surface shape and a height of the side wall. It is preferable that the reduction rate (ironing processing rate) of the side wall of the can body by these processes is 60 to 70%. Then, the edges of the side walls (openings) are cut out and trimmed (trimming). In this state, DI is molded into a thin can body having a thickness of the sidewall of the thinnest portion ranging from 0.085 to 0.110 mm.

이어서, 캔 몸체는 탈지 세정되고, 외면, 내면에 각각 도장, 도막의 소부(베이킹)가 실시되어, 최박부의 측벽의 캔 축 방향의 강도로서, 0.2% 내력이 280MPa 이상 350MPa 이하 정도가 되는 고강도가 된다. 덧붙여서 말하면, 이 강도는, 실제로 상기 도막의 소부(베이킹)를 하지 않아도, 성형된 캔 몸체를 본 발명에서 말하는 「캔 몸체의 도막의 소부 상당의 열처리」로서, 도막의 소부 상당의 온도와 시간을 200℃×20분으로 열처리한 후의 강도로, 대용할 수 있다. 이 도장 소부 처리(열처리)를 받았을 때에, 상기한 캔 몸체 조직의 서브그레인화가 촉진되면, 내찌름성이 향상된다.Subsequently, the can body is subjected to degreasing and cleaning, and baking is applied to the outer and inner surfaces, respectively, so that the strength in the can axis direction of the sidewall of the thinnest portion is 0.2 MPa or more, . Incidentally, this strength is such that the formed can body is the "heat treatment corresponding to the small portion of the coating film of the can body" according to the present invention, without actually baking (baking) the coating film, It can be substituted for the strength after heat treatment at 200 占 폚 for 20 minutes. When this can body structure is promoted to sub-grain when subjected to this baking treatment (heat treatment), the piercing resistance is improved.

도막 소부 후의 캔 몸체는 개구부를 축경하고(네킹 가공), 개구부의 가장자리를 외측으로 넓혀서(플랜징 가공), 최종의 캔 몸체가 된다. 음료, 식품 용도로 사용할 때에는, 개구부로부터 내용물(음료, 식품)이 캔 몸체에 충전되고, 별도 공정에서 제작된 캔 캡을 개구부에 권체하여 봉지된다.The can body after baking the coating film scales down the opening (necking) and widens the edge of the opening outward (flanging) to become the final can body. When used in beverage or food applications, the contents (beverage, food) are filled into the can body from the opening, and the can cap produced in a separate step is sealed in the opening by being sealed.

실시예Example

이상, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 기술했지만, 이하에 본 발명의 효과를 확인한 실시예를, 본 발명의 요건을 만족시키지 않는 비교예와 대비하여 구체적으로 설명한다. 한편, 본 발명은 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the embodiments in which the effects of the present invention are confirmed will be specifically described below in comparison with the comparative examples which do not satisfy the requirements of the present invention. On the other hand, the present invention is not limited to this embodiment.

(공시재 알루미늄 합금판)(Aluminum alloy plate for public use)

표 1에 나타내는 조성의 알루미늄 합금을 용해하고, 반연속 주조법을 이용하여, 각 예 모두 공통적으로 상기한 바람직한 수치 범위 내의 주조 속도 및 냉각 속도로 주괴를 제작했다.An alloy ingot having a composition shown in Table 1 was melted and semi-continuous casting was used to produce an ingot at a casting speed and a cooling rate in the above-described preferable numerical values in all the examples in common.

이 주괴를 상기 2회 균열하되, 각 예 모두 공통적으로 600℃의 균열 온도에서 4시간의 1회째의 균열 후에, 일단 실온까지 500∼200℃의 평균 냉각 속도(℃/시간)를 표 2와 같이 여러 가지로 변경하여 냉각했다. 그 후, 2회째의 균열로서, 주괴를 실온으로부터 재차 가열하고, 200∼400℃의 평균 가열 속도(℃/시간)를 표 2와 같이 여러 가지로 변경하는 한편, 각 예 모두 공통적으로 500℃의 균열 온도에서 4시간의 2회째의 균열 처리를 행했다.The ingot was cracked twice in the above two times. In each of the examples, the average cooling rate (° C / hour) at 500 to 200 ° C until the room temperature was once commonly cracked at the cracking temperature of 600 ° C for 4 hours was measured as shown in Table 2 I changed it several times and cooled it. Thereafter, as the second crack, the ingot was heated again from room temperature, and the average heating rate (° C / hour) at 200 to 400 ° C was changed to various values as shown in Table 2. In all the examples, And a second cracking treatment at a cracking temperature of 4 hours was carried out.

그리고, 각 예 모두 공통적으로, 이 500℃의 온도에서 열간 압연을 개시하고, 종료 온도를 330℃로 해서, 판 두께 2.0∼3.0mm의 열간 압연판으로 했다.In all of the examples, hot rolling was started at a temperature of 500 캜, and a hot rolled plate having a plate thickness of 2.0 to 3.0 mm was formed at an end temperature of 330 캜.

또, 각 예 모두 공통적으로, 이 열간 압연판을 황둔(荒鈍)(소둔)하는 일 없이, 또한 도중에 중간 소둔을 실시하는 일 없이, 냉간 압연을 실시하여, 판 두께 0.28mm이고 판 폭이 2000mm인 코일 형상의 장척 알루미늄 합금판으로 했다. 이때에, 냉간 압연의 총(합계) 압연율(%)과 권취 온도(℃)를 표 2에 나타내는 바와 같이 여러 가지로 변경하여 행했다.In all of the examples, cold rolling was carried out without performing intermediate annealing during roughing (annealing) of the hot-rolled sheet, and the cold-rolling was carried out to obtain a sheet having a thickness of 0.28 mm and a sheet width of 2000 mm Shaped long aluminum alloy plate. At this time, the total (total) rolling rate (%) and the coiling temperature (占 폚) of the cold rolling were changed variously as shown in Table 2.

한편, 표 1의 알루미늄 합금판 화학 성분 조성에서 「-」의 표시는, 검출 한계 이하이고, 실질적으로 이 원소를 포함하지 않는 0%인 것을 나타내고 있다.On the other hand, the symbol "-" in the chemical composition of the aluminum alloy sheet of Table 1 indicates that the content is 0%, which is below the detection limit and does not substantially contain this element.

(캔 몸체)(Can body)

얻어진 코일 형상의 알루미늄 합금판을, 커핑 가공, DI 성형(아이어닝 가공률 65∼70%)하고, 개구부를 트리밍 가공하여, 외경 약 66mm, 높이(캔 축 방향 길이) 124mm, 측벽 두께 0.090mm의 유저 통 형상의 캔 몸체로 했다. 또, 이 캔 몸체를 탈지 세정한 후, 도장 시의 소부를 상정(모의)한 상기 200℃×20분간의 조건에서의 열처리를 행하여, 캔 몸체 공시재로 했다.The aluminum alloy sheet thus obtained was subjected to a capping process and a DI process (ironing process rate: 65 to 70%) and trimmed to have an outer diameter of about 66 mm, a height (length in the can axis direction) of 124 mm, A can body of a user tubular shape was used. After the can body was degreased and cleaned, a heat treatment was performed under the conditions of 200 占 폚 for 20 minutes in which a bake portion at the time of coating was assumed (simulated) to obtain a can body seal material.

〔평가〕〔evaluation〕

상기 알루미늄 합금 냉연판의 조직을, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경과 분석 해석 소프트를 이용한 상기 측정 방법에 의해, 본 발명에서 규정한 원자의 집합체의 평균 밀도를 측정했다. 또한, 캔 몸체로의 DI 성형성, 0.2% 내력도 각각 측정했다. 그리고, 캔 몸체(상기 도장 소부 상정의 열처리 후)에서의 내찌름성, 0.2% 내력도 각각 측정, 평가했다. 이들의 결과를 표 1에 계속되는 표 2에 나타낸다(표 1, 2의 번호는 서로 공통된다).The average density of the aggregates of the atoms defined in the present invention was measured by the above-described measurement method using the three-dimensional atom probe ion microscope and analysis analysis software for the structure of the aluminum alloy cold-rolled sheet. DI moldability and 0.2% proof stress on the can body were also measured. Then, the resistance to penetration and the 0.2% proof stress in the can body (after the heat treatment under the above-mentioned paint baking conditions) were also measured and evaluated, respectively. The results are shown in Table 2 which follows Table 1. (The numbers in Tables 1 and 2 are common to each other).

(3DAP에 의한 조직 측정)(Tissue measurement by 3DAP)

3DAP법에 의한 측정은, 상기 냉연판으로부터, 폭 방향으로 1mm씩 간격을 두고, 길이 30mm×폭 1mm의 시험편을 절삭 장치로 3개 잘라내고, 그 후 전해 연마에 의해, 시험편을 가늘게 가공하여, 선단의 반경이 약 50nm인 침 형상 시료를 제작했다. 이 때문에 측정 개소는, 판 두께의 중심부 근방을 측정하고 있게 된다. 이 선단을 침 형상으로 성형한 시료를 상기 「LEAP3000」을 이용하여 3DAP 측정을 행하고, 상기 3개의 시험편 각각의 본 발명에서 규정하는 원자의 집합체의 밀도(개/m3)를 측정하여, 평균화(평균 밀도화)했다. 덧붙여서 말하면 3DAP법에 의한 측정 체적은 대략 1.0×10-24∼10-21m3이다.In the measurement by the 3DAP method, three pieces of test pieces each having a length of 30 mm and a width of 1 mm were cut out from the cold-rolled sheet by a cutting device at intervals of 1 mm in the width direction, and then the test pieces were finely processed by electrolytic polishing, A needle-shaped sample having a radius of the tip of about 50 nm was prepared. Therefore, the measurement point is measured near the central portion of the plate thickness. Performing a 3DAP measured in a sample forming the distal end to the needle using the "LEAP3000", by measuring the density (pieces / m 3) of an aggregate of atoms defined in the present invention of the three test specimens, respectively, averaged ( Average density). Incidentally, the measurement volume by the 3DAP method is approximately 1.0 × 10 -24 to 10 -21 m 3 .

(성형성)(Moldability)

상기한 DI 성형에서는, 알루미늄 합금 냉연판 코일의 길이 방향 중앙부의, 상기 판 폭 방향 중앙부 근방 1개소와, 상기 양 단부 2개소의 각 근방의 합계 3개소로부터 1000장씩 블랭크를 잘라내고, 아이어닝 가공률 65%로 연속 성형(커핑 가공, DI 성형)하여 캔 제조했다. 그리고, 성형 시에 불량(티어 오프, 핀홀 등)이 발생하지 않은 경우는 성형성이 우수하다고 해서 「○」, 불량이 발생한 경우는 성형성 불량으로서 「×」로 평가했다.In the DI molding described above, a blank was cut out from one portion in the longitudinal direction center portion of the aluminum alloy cold-rolled sheet coil in the vicinity of the central portion in the plate width direction, and 1,000 sheets in total from three portions in the vicinity of each of the two end portions, (65%) by continuous molding (cupping, DI molding). In the case where defects (tear-off, pinholes, etc.) did not occur at the time of molding, the results were evaluated as "? &Quot;

(내찌름성)(Stabbing property)

각 예에 대하여, 캔 제조된 캔 몸체의 내찌름성, 특히 냉연판의 판 폭 방향이나 판 두께 방향의 각 내찌름성이 대체로 향상되어 있는지를 검증했다. 이를 위해서, 각 예 모두, 상기 알루미늄 합금 냉연판 코일의 판 폭 방향 중앙부, 양 단부의 3개소로부터 캔 제조된 캔 몸체가 균등하게 포함되도록, 상기 성형된 10개 전부에 대하여 찌름 시험을 실시해서, 내찌름성을 평가했다.For each of the examples, it was verified that the resistance to canning of the can made can body, in particular, the plate-width direction of the cold-rolled sheet and the resistance to bending in the plate thickness direction, are generally improved. For this purpose, in all of the examples, a piercing test was carried out on all of the molded aluminum alloy cold-rolled plate coils so as to uniformly include the can made of cans from the three positions of the center and both ends in the plate width direction of the aluminum alloy cold- And evaluated the piercing resistance.

이 내찌름성 시험은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 캔 몸체를 고정하고, 1.7kgf/cm2(=166.6kPa)의 내압을 걸어, 캔 몸체의 측벽의, 알루미늄 합금판의 압연 방향이 캔 축 방향과 일치하고, 캔 바닥으로부터의 캔 축 방향의 거리 L이 60mm인 부위에, 선단이 반경 0.5mm의 반구면인 찌름침을, 측벽에 대하여 수직으로, 속도 50mm/분으로 찔렀다. 그리고, 찌름침이 측벽을 관통하기까지의 하중(N)을 측정하여, 얻어진 최대 하중을 찌름 강도로 했다.1, the can body was fixed and an internal pressure of 1.7 kgf / cm 2 (= 166.6 kPa) was applied so that the rolling direction of the aluminum alloy plate on the sidewall of the can body was the can axis Direction and a hemispherical surface having a radius of 0.5 mm was stuck to a portion having a distance L in the can axis direction of 60 mm from the bottom of the can at a speed of 50 mm / min perpendicularly to the side wall. Then, the load (N) until the stamper passes through the side wall was measured, and the maximum load thus obtained was regarded as the stamper strength.

내찌름성 시험 결과에 있어서, 전체 캔 몸체의 상기 최대 하중이 평균으로 40N 이상이었던 것을, 상기 알루미늄 합금 냉연판의 판 폭 방향 전체가 내찌름성이 우수하다고 해서 「◎」, 평균으로 35N 이상이었던 것도 「○」로 평가했다. 한편, 전체 캔 몸체의 상기 최대 하중이 평균으로 35N 미만이었던 것은, 상기 알루미늄 합금 냉연판의 판 폭 방향이나 판 두께 방향 전체에서는 내찌름성이 불량이라고 해서 「×」로 평가했다.The results of the piercing resistance test showed that the maximum load of the entire can body was 40 N or more on average and that the entire aluminum alloy cold rolled plate in the plate width direction was excellent in resistance to piercing, Was evaluated as "? &Quot;. On the other hand, the maximum load of the entire can body was less than 35N on the average because it was evaluated as " x " because the resistance to piercing was poor in the plate width direction and the entire plate thickness direction of the aluminum alloy cold rolled plate.

본 발명에서는, DI 캔의 취급 내지 사용 조건으로서, 캔의 내외에서의 압력차가 보다 크고, 캔 몸체의 변형이 커져, 내찌름성이 보다 엄격한 조건이 되는, 상기 1.7kgf/cm2(=166.6kPa)의 보다 낮은 내압으로 했다. 실제의 캔 몸체의 찌름 시의 파열은, 다양한 형상의 것이 충돌하는 것에 의해 일어나고 있지만, 그들 전부를 평가할 수 없어, 보다 엄격한 평가 방법으로 평가할 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 내압을 낮추고, 변형을 크게 한 조건을 채용함으로써, 찌름 강도가 높아지는 것을 어렵게 했다.In the present invention, there is provided a handle to use conditions of the DI can, is greater than the pressure in the can inside and outside the car, large deformation of the can body, within a sting St. stricter the condition, the 1.7kgf / cm 2 (= 166.6kPa ). ≪ / RTI > Although the actual can body rupture is caused by collision of various shapes, it is impossible to evaluate all of them, and it is required to evaluate by a stricter evaluation method. Therefore, by adopting the condition of lowering the internal pressure and increasing the deformation, it is difficult to increase the stamper strength.

지금까지의 내찌름성의 평가는, 통상, 보다 높은 2.0kgf/cm2(=196kPa)의 내압을 걸어서 행해지고 있다. 이 때문에, 동일한 시험 재료이더라도, 본 발명의 시험 방법쪽이 시험 조건은 엄격하고, 찌름 강도는 낮은 편이 된다. 즉, 상기 2.0kgf/cm2의 내압에 의한 시험에서의 찌름 강도(N)의 값과, 본 발명의 시험 방법에 의한 찌름 강도(N)의 값이 예컨대 동일하거나, 또는 예컨대 다소 낮은 수치였다고 해도, 본 발명의 재료쪽이 내찌름성이 우수하다고 할 수 있다. 바꿔 말하면, 2.0kgf/cm2의 내압 시험에서의 내찌름성이 우수했다고 해도, 본 발명의 1.7kgf/cm2의 보다 낮은 내압에서의 내찌름성이 우수하다고는 전혀 말할 수 없다.The evaluation of the piercing resistance so far is usually carried out by applying a higher internal pressure of 2.0 kgf / cm 2 (= 196 kPa). For this reason, even in the case of the same test material, the test method of the present invention has a strict test condition and a low sticking strength. That is, even if the value of the striking intensity (N) in the test with the internal pressure of 2.0 kgf / cm 2 and the value of the striking intensity (N) according to the test method of the present invention are the same or slightly lower , It can be said that the material of the present invention is superior in puncture resistance. In other words, 2.0kgf / my sting even when is excellent in the withstand voltage test in cm 2, can not be said at all that it is within the sting of the low withstand voltage than that of 1.7kgf / cm 2 of the present invention it is excellent.

(0.2% 내력)(0.2% proof)

상기 냉연판과 상기 캔 몸체 측벽의 0.2% 내력 측정을 위한 인장 시험은, 냉연판과, 캔 몸체(상기 도장 소부 상정의 열처리 후) 측벽으로부터 각각 채취한 시험편을, JIS Z 2201에 따라서 행함과 더불어, 시험편 형상은 JIS 5호 시험편으로 행하여, 시험편의 길이 방향이 압연 방향(캔 축 방향)과 일치하도록 제작했다. 또한, 크로스헤드 속도는 5mm/분이고, 시험편이 파단될 때까지 일정한 속도로 행했다.The tensile test for measuring the 0.2% proof strength of the cold-rolled sheet and the can side of the can body was carried out in accordance with JIS Z 2201 on a cold-rolled sheet and test pieces respectively taken from the side walls of the can body , And the test piece shape was made with JIS No. 5 test piece so that the longitudinal direction of the test piece coincided with the rolling direction (can axis direction). In addition, the crosshead speed was 5 mm / min, and the test piece was cut at a constant speed until it was broken.

표 1, 2에 나타내는 바와 같이, 각 발명예 1∼10은, 알루미늄 합금의 조성이 본 발명 범위 내이고, 바람직한 제조 조건으로 제조되어 있다. 이 때문에, 각 발명예는, 표 2와 같이, 냉간 압연판이 본 발명에서 규정한 원자의 집합체의 평균 밀도의 범위 내로 되어 있다.As shown in Tables 1 and 2, in each of Examples 1 to 10, the composition of the aluminum alloy is within the range of the present invention and is manufactured under preferable manufacturing conditions. For this reason, in each example of the invention, as shown in Table 2, the cold-rolled sheet is within the range of the average density of the aggregates of atoms defined in the present invention.

이 결과, 각 발명예는, DI 성형성이 양호하다는 전제에서, 상기 알루미늄 합금판을 최박부의 측벽 두께가 0.090mm인 박육의 캔 몸체로 DI 성형되고, 또한 상기 도막의 소부 상당의 열처리 후의 측벽의 캔 축 방향의 0.2% 내력이 280MPa 이상 350MPa 이하인 고강도로 했을 경우의 내찌름성이 우수하다. 더욱이, 이 내찌름성은, 캔 몸체에 1.7kgf/cm2(=166.6kPa)의 내압을 건 엄격한 평가임에도 불구하고, 35N 이상 또는 40N 이상으로 우수하다. 즉, 캔벽 두께가 박육화, 고강도화된 캔 몸체에 있어서, 양호한 성형성, 보다 엄격한 조건에서의 우수한 내찌름성이 얻어졌다.As a result, in each of the examples, the aluminum alloy plate was subjected to DI molding with a thin can body having a thickness of the side wall of the thinnest portion of 0.090 mm on the premise that the DI moldability was satisfactory, Of 0.2% in the can axis direction is 280 MPa or more and 350 MPa or less. Furthermore, the resistance to puncture is superior to 35 N or 40 N or more, even though the internal pressure of 1.7 kgf / cm 2 (= 166.6 kPa) is strictly evaluated on the can body. That is, in the case of a can body having a thin can wall thickness and a high strength, excellent moldability and excellent piercing resistance under more severe conditions were obtained.

이에 비하여, 표 1, 2의 비교예 11∼20은, 알루미늄 합금의 조성 범위 밖이거나, 또는 상기 균열이나 냉간 압연에 있어서의 조건이 본 발명의 상기 바람직한 조건으로부터 벗어나 있다. 이 때문에, 각 비교예는, 냉간 압연판이 본 발명에서 규정한 원자의 집합체의 평균 밀도로부터 벗어나거나, 0.2% 내력이 뒤떨어지거나, DI 성형성도 뒤떨어져 있고, 나아가서는 전부가 찌름성이 뒤떨어져 있다.On the other hand, Comparative Examples 11 to 20 in Tables 1 and 2 are outside the composition range of the aluminum alloy, or the conditions for the above cracking and cold rolling are deviated from the preferable conditions of the present invention. For this reason, in each of the comparative examples, the cold rolled sheet deviates from the average density of the aggregates of the atoms specified in the present invention, the 0.2% proof stress is inferior, the DI formability is inferior, and further, all of the stamper is inferior.

비교예 11은, 1회째의 균열 처리 후의 실온까지의 냉각 시의 500∼200℃의 평균 냉각 속도가 70℃/시간 미만으로 지나치게 작다. 이 결과, 냉각 중에 생성되는 본 발명에서 규정한 원자의 집합체가 증가하여, 평균 밀도가 상한을 초과해 있어, 내찌름성이 뒤떨어져 있다.In Comparative Example 11, the average cooling rate at 500 to 200 캜 at the time of cooling to room temperature after the first cracking treatment was too small, less than 70 캜 / hour. As a result, the aggregate of atoms defined in the present invention produced during cooling increases, the average density exceeds the upper limit, and the piercing resistance is inferior.

비교예 12는, 2회째의 균열 온도 시에서의 200∼400℃의 평균 가열 속도가 30℃/시간 미만으로 지나치게 작다. 이 결과, 가열 중에 생성되는 본 발명에서 규정한 원자의 집합체가 증가하여, 평균 밀도가 상한을 초과해 있어, 내찌름성이 뒤떨어져 있다.In Comparative Example 12, the average heating rate at 200 占 폚 to 400 占 폚 at the second cracking temperature was too small, less than 30 占 폚 / hour. As a result, the aggregate of atoms defined in the present invention produced during heating increases, the average density exceeds the upper limit, and the piercing resistance is inferior.

비교예 13은, 냉간 압연에 있어서의 총 압연율이 지나치게 낮아, 냉연판이나 BH 후의 캔 몸체 강도가 지나치게 낮고, 내찌름성도 뒤떨어져 있다.In Comparative Example 13, the total rolling ratio in cold rolling was too low, the strength of the can body after the cold-rolled sheet or BH was too low, and the piercing resistance was also inferior.

비교예 14는, 냉간 압연에 있어서의 권취 온도가 지나치게 높아, 냉연판의 본 발명에서 규정한 원자의 집합체가 증가하여, 평균 밀도가 상한을 초과해 있어, 내찌름성이 뒤떨어져 있다.In Comparative Example 14, the coiling temperature in cold rolling was too high, and the aggregate of atoms defined in the present invention of the cold-rolled sheet increased, resulting in an average density exceeding the upper limit, and the piercing resistance was inferior.

또한, 표 1, 2의 비교예 15∼20은, Cu, Mn, Mg, Si, Fe 중 어느 것인가의 함유량이 본 발명 범위로부터 벗어나 있다.In Comparative Examples 15 to 20 of Tables 1 and 2, the content of any one of Cu, Mn, Mg, Si, and Fe is deviated from the scope of the present invention.

비교예 15는 Mg 양이 과소이고, 고용 Mg 양이 과소로 되어 있다. 비교예 16은 Mn 양이 과다로 되어 있다. 이 결과, 이들 비교예는 상기 내압 조건이 엄격한 경우의 판 폭 방향에 이르는 내찌름성이 뒤떨어져 있다.In Comparative Example 15, the amount of Mg is excessively small, and the amount of solid solution Mg is excessively small. In Comparative Example 16, the amount of Mn is excessive. As a result, these comparative examples are inferior in resistance to piercing in the plate width direction when the above-mentioned pressure-resistant condition is strict.

비교예 17은 Mn 양이 과소이다. 비교예 18은 Si 양이 과다이다. 비교예 19는 Fe 양이 과다이다. 이 결과, 이들 비교예는, DI 성형 시에 불량이 발생했기 때문에, 캔용으로서는 실용화할 수 없어, 그 후의 찌름 시험도 실시하는 의미가 없기 때문에 중지했다.In Comparative Example 17, the amount of Mn is low. In Comparative Example 18, the amount of Si is excessive. In Comparative Example 19, the amount of Fe is excessive. As a result, in these comparative examples, since a defect occurred in the DI molding, it was impossible to put it into practical use for canning, and there was no meaning to carry out the subsequent piercing test.

비교예 20은 Cu가 포함되어 있지 않다. 이 결과, 캔 몸체의 강도가 낮고, 상기 내압 조건이 엄격한 경우의 판 폭 방향에 이르는 내찌름성도 뒤떨어져 있다.Comparative Example 20 does not contain Cu. As a result, the strength of the can body is low, and the resistance to penetration in the plate width direction is also inferior when the above-described internal pressure condition is strict.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
Figure pct00002

본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시태양을 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 분명하다.While the invention has been described in detail and with reference to specific embodiments thereof, it is evident to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

본 출원은 2012년 12월 27일 출원된 일본 특허출원(특원 2012-285870)에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.The present application is based on Japanese Patent Application (Japanese Patent Application No. 2012-285870) filed on December 27, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference.

이상, 본 발명 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판(냉연판)은, 알루미늄 합금 냉연판으로부터 캔 제조되는 캔 몸체의 내찌름성을 목적으로 하는 레벨까지 향상시켜, 캔 몸체의 내찌름성을 보장할 수 있다. 이 때문에, 캔벽 두께가 박육화, 고강도화되어, 보다 엄격한 사용 조건에서의 내찌름성이 요구되는 DI 캔 몸체에 이용되는 알루미늄 합금 냉연판에 최적이다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the aluminum alloy plate (cold-rolled sheet) for DI can bodies according to the present invention can improve the resistance to canning of a can made from an aluminum alloy cold-rolled sheet to a desired level, have. Therefore, it is optimal for an aluminum alloy cold-rolled sheet used for a DI can body in which the thickness of the can wall is thinned and the strength thereof is increased and resistance to piercing under more severe use conditions is required.

Claims (4)

질량%로, Mn: 0.3∼1.3%, Mg: 0.7∼3.0%, Si: 0.1∼0.5%, Fe: 0.1∼0.8%, Cu: 0.01∼0.4%를 각각 함유하며, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 알루미늄 합금판이고, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, 그 원자의 집합체가, Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계로 5개 이상 포함함과 더불어, 이들 포함되는 Mg 원자나 Cu 원자 중 어느 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 이웃하는 다른 원자 중 어느 한 원자의 서로의 거리가 0.80nm 이하이고, 이들 조건을 만족시키는 원자의 집합체의 평균 밀도를 1×1024개/m3 이하로 규제하는 것을 특징으로 하는 DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판.And the balance of Al and inevitable impurities, in terms of mass%, Mn: 0.3 to 1.3%, Mg: 0.7 to 3.0%, Si: 0.1 to 0.5%, Fe: 0.1 to 0.8% And is an aggregate of atoms measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope, wherein the aggregate of the atoms contains at least 5 or more of Mg atoms and / or Cu atoms in total In addition, even when any one of the Mg atom and the Cu atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between any one atom of the reference atom and another atom adjacent thereto is 0.80 nm or less, Is regulated to be 1 x 10 < 24 > pieces / m < 3 > or less. 제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄 합금판이 추가로 Cr: 0.001∼0.1%, Zn: 0.05∼0.5% 중 1종 또는 2종을 함유하는, DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판.
The method according to claim 1,
Wherein the aluminum alloy plate further contains one or two of Cr: 0.001 to 0.1% and Zn: 0.05 to 0.5%.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 알루미늄 합금판이, 최박부의 측벽 두께가 0.085∼0.110mm의 범위인 캔 몸체로 DI 성형되고, 이 캔 몸체가 200℃×20분간 열처리되었을 때의, 캔 몸체 측벽의 캔 축 방향의 0.2% 내력이 280MPa 이상 350MPa 이하인 강도 특성을 갖는, DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the aluminum alloy plate is DI-shaped into a can body having a thickness of the side wall of the thinnest portion ranging from 0.085 to 0.110 mm, and 0.2% of the can side wall of the can body side wall when the can body is heat- Is an aluminum alloy plate for a DI can body having a strength characteristic of not less than 280 MPa and not more than 350 MPa.
제 1 항에 있어서,
상기 알루미늄 합금판의 내찌름성이, 상기 캔 몸체에 1.7kgf/cm2(=166.6kPa)의 내압을 걸고, 이 캔 몸체 측벽의 캔 바닥으로부터 캔 축 방향의 거리 L=60mm의 부위에, 선단이 반경 0.5mm의 반구면인 찌름침을 캔 몸체 측벽에 대하여 수직으로 속도 50mm/분으로 찔러, 이 찌름침이 캔 몸체 측벽을 관통하기까지의 하중 측정값 중의 최대값으로 35N 이상인, DI 캔 몸체용 알루미늄 합금판.
The method according to claim 1,
The internal diameter of the can body was set to 1.7 kgf / cm 2 (= 166.6 kPa) by applying an internal pressure to the can body at a distance L = 60 mm in the can axis direction from the can bottom of the can body side wall, Which is a hemispherical surface having a radius of 0.5 mm is pushed perpendicularly to the side wall of the can body at a speed of 50 mm / min, and the maximum value of the load measurement values until the needle passes through the sidewall of the can body is 35 N or more, Aluminum alloy plate for.
KR1020157016843A 2012-12-27 2013-12-20 Aluminum alloy sheet for di can body KR101718264B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-285870 2012-12-27
JP2012285870A JP5848694B2 (en) 2012-12-27 2012-12-27 Aluminum alloy plate for DI can body
PCT/JP2013/084234 WO2014103924A1 (en) 2012-12-27 2013-12-20 Aluminum alloy sheet for di can body

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150087419A true KR20150087419A (en) 2015-07-29
KR101718264B1 KR101718264B1 (en) 2017-03-20

Family

ID=51021008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157016843A KR101718264B1 (en) 2012-12-27 2013-12-20 Aluminum alloy sheet for di can body

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5848694B2 (en)
KR (1) KR101718264B1 (en)
CN (1) CN104903481B (en)
AU (1) AU2013367319B2 (en)
WO (1) WO2014103924A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5841646B1 (en) * 2014-09-10 2016-01-13 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy plate for can body
WO2016147816A1 (en) * 2015-03-19 2016-09-22 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy sheet for can body
JP6000437B1 (en) * 2015-03-19 2016-09-28 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy plate for can body
CN106756671B (en) * 2016-11-28 2018-05-01 广西南南铝加工有限公司 Tank body aluminum alloy coiled materials preparation method
FR3122666A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-11 Constellium Neuf-Brisach 5xxx ALUMINUM SHEETS FOR CAN MAKING
CN114457264A (en) * 2022-01-28 2022-05-10 邹平宏发铝业科技有限公司 5-series aluminum alloy strip for stamping lamp and processing method thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068061A (en) 2002-08-05 2004-03-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Aluminum alloy sheet superior in stab resistance for can body
JP2007169767A (en) 2005-12-26 2007-07-05 Kobe Steel Ltd Packing container and its production method
JP2007197815A (en) 2005-12-28 2007-08-09 Mitsubishi Alum Co Ltd Aluminum alloy sheet for can body having excellent resistance to circulation pinhole
JP2009270192A (en) 2008-04-09 2009-11-19 Kobe Steel Ltd Aluminum alloy sheet for can barrel, and method for producing the same
KR100953799B1 (en) * 2005-03-25 2010-04-21 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Aluminum alloy sheet with excellent high-temperature property for bottle can
JP4667722B2 (en) 2003-03-28 2011-04-13 住友軽金属工業株式会社 Aluminum alloy can body design method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06503854A (en) * 1990-08-22 1994-04-28 コマルコ アルミニウム リミティド Aluminum alloy suitable for can manufacturing
FR2805827B1 (en) * 2000-03-03 2002-04-12 Pechiney Rhenalu PROCESS FOR MANUFACTURING ALUMINUM ALLOY STRIPS SUITABLE FOR MANUFACTURING BODIES OF BOXES
JP4205458B2 (en) * 2002-03-20 2009-01-07 株式会社神戸製鋼所 Aluminum-based hot rolled plate and can body plate using the same
JP4019083B2 (en) * 2005-03-25 2007-12-05 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy cold rolled sheet for bottle cans with excellent high temperature characteristics
JP5961839B2 (en) * 2009-03-31 2016-08-02 株式会社神戸製鋼所 Aluminum alloy plate for can body and manufacturing method thereof
JP5491937B2 (en) * 2010-03-31 2014-05-14 株式会社神戸製鋼所 Al alloy plate for can body and manufacturing method thereof
JP2013163835A (en) * 2012-02-09 2013-08-22 Kobe Steel Ltd Aluminum alloy sheet for di can body

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004068061A (en) 2002-08-05 2004-03-04 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Aluminum alloy sheet superior in stab resistance for can body
JP4667722B2 (en) 2003-03-28 2011-04-13 住友軽金属工業株式会社 Aluminum alloy can body design method
KR100953799B1 (en) * 2005-03-25 2010-04-21 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 Aluminum alloy sheet with excellent high-temperature property for bottle can
JP2007169767A (en) 2005-12-26 2007-07-05 Kobe Steel Ltd Packing container and its production method
JP2007197815A (en) 2005-12-28 2007-08-09 Mitsubishi Alum Co Ltd Aluminum alloy sheet for can body having excellent resistance to circulation pinhole
JP2009270192A (en) 2008-04-09 2009-11-19 Kobe Steel Ltd Aluminum alloy sheet for can barrel, and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014103924A1 (en) 2014-07-03
JP5848694B2 (en) 2016-01-27
CN104903481B (en) 2017-03-15
AU2013367319B2 (en) 2016-11-03
JP2014125677A (en) 2014-07-07
AU2013367319A1 (en) 2015-07-02
CN104903481A (en) 2015-09-09
KR101718264B1 (en) 2017-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101718264B1 (en) Aluminum alloy sheet for di can body
JP6005544B2 (en) Aluminum alloy sheet with excellent bake hardenability
KR101667504B1 (en) Aluminum alloy plate exhibiting excellent baking finish hardening properties
JP5746528B2 (en) Aluminum alloy sheet with excellent bake hardenability
CN104093869B (en) DI tank body aluminium alloy plate
JP5985165B2 (en) Aluminum alloy sheet with excellent bake hardenability
JP5820315B2 (en) Aluminum alloy sheet with excellent hemmability and bake hardenability after aging at room temperature
WO2012043582A1 (en) Cold-rolled aluminum alloy sheet for bottle can
CN101550509A (en) Aluminum alloy sheet superior in paint baking hardenability and invulnerable to room temperature aging, and method for production thereof
US20190010581A1 (en) Aluminum alloy plate having excellent moldability and bake finish hardening properties
JP5054364B2 (en) Method for producing aluminum alloy plate
JP7202257B2 (en) Aluminum alloy plate for can body
JP6227691B2 (en) Manufacturing method of aluminum alloy plate for DI can body
WO2019027188A1 (en) Magnesium alloy sheet and manufacturing method therefor
JP5918187B2 (en) Aluminum alloy sheet with excellent bake hardenability
TWI575078B (en) Aluminum alloy plate for cans
JP2016029218A (en) Method for producing aluminum alloy sheet for can barrel

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 4