JP6775340B2 - 成形用アルミニウム合金箔およびアルミニウム合金箔の製造方法、ならびにアルミニウム合金箔成形容器 - Google Patents
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Description
しかし、一般に、アルミニウム箔は電気抵抗が小さく、電磁調理では加熱効率が悪い。このため、例えば、特許文献1や特許文献2、3では、アルミニウム箔の電気抵抗を上げるため、アルミニウム箔にMg等の微量元素を含有させている。このアルミニウム箔は、電磁調理で鍋などとして使用されるように成形した容器とされる。このため成形性に優れている必要があり、冷間圧延後に高温での熱処理を施すが、Mg含有による表面変色を防止するために特許文献4、5に示すような特殊な軟化処理を行っている。
他の形態のアルミニウム合金箔の製造方法は、前記形態の成形用アルミニウム合金箔において、前記アルミニウム合金箔の箔厚が65〜100μmであることを特徴とする。
Mgは、アルミニウム合金箔の電気比抵抗を大きくし、かつ、箔の強度の向上に寄与する。Mgの含有量が1.0wt%以下では、十分な電気比抵抗が得られない恐れがある。一方、Mgの含有量が2.0wt%を超えると、アルミニウム合金箔の強度が高すぎるためにプレス成形が困難となるおそれがある。このため、Mgの含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、下限を1.5wt%、上限を2.0wt%とするのが望ましい。
Mnは、アルミニウム合金箔の電気比抵抗を大きくし、かつ、箔の強度の向上に寄与する。Mnの含有量が0.7wt%未満では、十分な電気比抵抗が得られない恐れが有る。一方、1.6wt%以上では、粗大な金属間化合物が晶出して、プレス時に、それを起点に穴開きが発生する等、成形性が著しく悪化する恐れが有る。このため、Mnの含有量を上記範囲に定める。なお、同様の理由で、下限を0.9wt%、上限を1.3wt%とするのが望ましい。
Crは電気比抵抗を高める効果がある。しかし、その含有量が0.05wt%を超えると、所望の強度とするために、最終焼鈍の温度を上げる必要が生じ、その結果、最終焼鈍温度上昇により箔表面の変色を招くおそれがある。このためCrの含有量を上記範囲に定める。同様の理由で、上限を0.02wt%以下とするのが望ましい。
なお、Crの含有量の下限は特に限定されないが、高品位地金を使用することによるコスト増や、電気比抵抗の低下により電磁調理器用アルミニウム合金箔成形容器として使用した場合に必要な加熱効率が得られない恐れから、下限を0.0001wt%とするのが望ましい。
Feの含有量が0.1wt%以上であると耐食性が低下するため、アルミニウム合金箔を容器として内容物を入れて保管する際に変色する恐れが有り、場合によっては貫通孔が発生して容器として使用出来なくなる。同様の理由で、0.05wt%未満が望ましい。
Cuは、0.03wt%を超えると、耐食性が低下するため、アルミニウム合金箔を容器として内容物を入れて保管する際に変色する恐れが有り、場合によっては貫通孔が発生して容器として使用出来なくなるため、上限を0.03wt%とする。同様の理由により、上限を0.02wt%とするのが一層望ましい。
アルミニウム合金箔の箔厚を薄くすることにより電磁調理器での加熱効率を良くすることができる。しかし、箔厚が65μm未満では、成形容器として必要な強度が得られないおそれがあり、箔厚が100μmを超えると、電磁調理器用アルミニウム合金箔成形容器として使用した場合に必要な加熱効率が得られない。また、材料コストが増加するとともに容器重量が増加して輸送コストが上昇する等、経済的でない。このためアルミニウム合金箔の箔厚は上記範囲内であるのが望ましい。
最終焼鈍温度は箔表面の変色とプレス性に影響する。最終焼鈍温度が250℃未満では、箔が完全に再結晶しないために強度が高くなってプレス成形が困難となる恐れがある。最終焼鈍温度が330℃を超えると箔表面の変色を招く恐れがある。これより、最終焼鈍温度を上記範囲に定める。
本発明の組成を有するアルミニウム合金を作製する。本発明としては、アルミニウム合金の製造方法が特定のものに限定されるものではなく、例えば、半連続鋳造法や連続鋳造法等の所望の方法によって作製することができる。
なお、得られた材料に対しては均質化処理を行うことが好ましい。均質化処理の条件は特に限定されないが、高温長時間で均質化処理を行うことが好ましい。例えば、500℃〜600℃で、3時間〜20時間の条件にて均質化処理を行うことができる。
得られたアルミニウム合金箔成形容器は、電気抵抗が大きくて高いIH適性を有しており、電磁調理器での加熱に適している。また、この成形容器は、電磁調理に限られず、ガスコンロ等の直火による加熱調理に用いることも可能である。
表1の組成(残部がAlと不可避不純物)を有する厚さ500mmのアルミニウム合金鋳塊を半連続鋳造法によって作製した。得られた鋳塊の表面を面削し、560℃×4時間の均質化処理後、冷却した。その後、520℃に再加熱し、熱間圧延で厚さ7.0mmにし、冷間圧延、中間焼鈍、再度冷間圧延を行い表1記載の厚さとした後に、各々の箔が完全に再結晶する温度(表1中に記載)で20時間の最終焼鈍を行い、アルミニウム合金軟質箔を得た。
最終焼鈍前のアルミニウム合金箔との色調差がどの程度であるかを、目視によって判定した。
最終焼鈍前とほとんど色調差が見られなければ「○」と判定し、一部分もしくは全面がごく僅かに黄変していれば「△」と判定し、一部分もしくは全面が明らかに黄変していれば「×」と判定した。判定が△以上であれば実用上問題はないが、○であることが望ましい。
アルミニウム合金箔1000枚をプレス成形してアルミニウム合金箔成形容器(底部径:11.6cm、周壁高さ:5.6cm、フランジ部幅:1.4cm)1000個を作製した。作製した成形容器について、容器底部や壁面部に穴あきが発生した容器が10個以下である場合はプレス性を「○」、10個超であった場合はプレス性を「×」と判定した。
電磁調理器用のアルミニウム合金箔として十分な電気比抵抗を有している指標として、IH適性評価を行った。
IH適性の評価は、プレス成形後のアルミニウム合金箔成形容器(底部径:11.6cm、周壁高さ:5.6cm、フランジ部幅:1.4cm)に350ccの水を入れ、電磁調理器により水温が20℃から90℃まで上昇する所要時間を測定することにより行った。
所要時間が125秒以下であれば電磁調理器用のアルミニウム合金箔として十分な性能(電気比抵抗)を有していると判断しIH適性は「○」、所要時間が125秒を超え140秒以下であればIH適性は「△」、所要時間が140秒を超えた場合は、IH適性は「×」と判定した。なお、試験は海抜500m地点で実施し、電磁調理器は日立製作所製HT−B6S(200V、3.0kW)を用いた。判定結果が△であっても電磁調理器用アルミニウム合金箔として実用上問題は無いが、判定結果が○であることが望ましい。
ガラス容器に市販の醤油を入れ、アルミニウム合金箔を浸漬して室温で7日間および14日間保持後、腐食生成物を除去して目視した。
14日後まで貫通孔が発生しないものを「○」、7日後まで貫通孔が発生しなかったが14日後では貫通孔が発生したものを「△」、7日後までに貫通孔が発生したものを「×」と判定した。判定が△以上であれば実用上問題はないが、○であることが望ましい。
Claims (6)
- Mg:1.2〜2.0wt%、Mn:0.7〜1.6wt%未満、Fe:0.1wt%未満、Cr:0.05wt%以下、Cu:0.03wt%以下を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有することを特徴とする成形用アルミニウム合金箔。
- 箔厚が65〜100μmであることを特徴とする請求項1に記載の成形用アルミニウム合金箔。
- Mg:1.0超〜2.0wt%、Mn:0.7〜1.6wt%未満、Fe:0.1wt%未満、Cr:0.05wt%以下、Cu:0.03wt%以下を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有するアルミニウム合金箔に対し、250℃〜330℃で最終焼鈍を行なうことを特徴とするアルミニウム合金箔の製造方法。
- 前記アルミニウム合金箔の箔厚が65〜100μmであることを特徴とする請求項3に記載のアルミニウム合金箔の製造方法。
- 請求項1又は2に記載のアルミニウム合金箔からなることを特徴とするアルミニウム合金箔成形容器。
- 電磁調理用に用いられることを特徴とする請求項5に記載のアルミニウム合金箔成形容器。
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