JP7420995B1 - Aluminum alloy plate for can lids - Google Patents

Abstract

【課題】缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、高強度及び高靭性を両立できる缶蓋用アルミニウム合金板を提供する。【解決手段】本開示の一態様は、Ｓｉが０．２７質量％以上０．３９質量％以下、Ｆｅが０．３５質量％以上０．５５質量％以下、Ｃｕが０．１７質量％以上０．２５質量％以下、Ｍｎが０．７５質量％以上０．９５質量％以下、Ｍｇが２．２質量％以上２．８質量％以下であり、圧延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれにおいて、０．２％耐力σ０．２、引張強さσＢ、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σｆｍを用いて式（１）によって算出される評価値Ｓのうち、最小評価値Ｓｍｉｎが３７０ＭＰａ以上４１０ＭＰａ以下である、缶蓋用アルミニウム合金板である。Ｓ＝σｆｍ／（σ０．２／σＢ） ・・・（１）【選択図】なしAn object of the present invention is to provide an aluminum alloy plate for can lids that can achieve both high strength and high toughness while blending scrap raw materials derived from can stock. One aspect of the present disclosure is that Si is 0.27% by mass or more and 0.39% by mass or less, Fe is 0.35% by mass or more and 0.55% by mass or less, and Cu is 0.17% by mass or more and 0. .25 mass% or less, Mn is 0.75 mass% or more and 0.95 mass% or less, Mg is 2.2 mass% or more and 2.8 mass% or less, 0° direction, 45° direction with respect to the rolling direction, and 90° direction, the evaluation value S calculated by formula (1) using 0.2% proof stress σ0.2, tensile strength σB, and average value σfm of 0.2% proof stress and tensile strength. Among these, the aluminum alloy plate for can lids has a minimum evaluation value Smin of 370 MPa or more and 410 MPa or less. S=σfm/(σ0.2/σB) ...(1) [Selection diagram] None

Description

本開示は、缶蓋用アルミニウム合金板に関する。 The present disclosure relates to an aluminum alloy plate for can lids.

近年、環境意識の高まりから製造工程においてＣＯ_２排出量の少ないアルミニウム合金板が求められている。アルミニウムの製造工程においてＣＯ_２の排出に間接的に大きく寄与するのは鋳造工程におけるアルミニウム新地金の配合である。 In recent years, as environmental awareness has increased, there has been a demand for aluminum alloy plates that emit less _CO2 during the manufacturing process. In the aluminum manufacturing process, the composition of new aluminum ingots in the casting process indirectly contributes significantly to CO ₂ emissions.

アルミニウム新地金の製造は、その精錬工程において大きな電力を使用し、大量のＣＯ_２排出に繋がる。そのため、アルミニウム新地金の配合量を減らし、水平リサイクル率を上げることがアルミニウム合金板の製造にとってＣＯ_２排出量削減に繋がる。 The production of new aluminum ingots uses a large amount of electricity in the refining process, leading to large amounts of _CO2 emissions. Therefore, reducing the amount of new aluminum ingot mixed and increasing the horizontal recycling rate will lead to a reduction in CO ₂ emissions in the production of aluminum alloy sheets.

一般的にアルミニウムスクラップを再溶解して鋳造した場合のＣＯ_２排出量は、アルミニウム新地金を製造する場合に対して約３０分の１まで抑えられると言われている。特に世界中で使用される飲料缶用アルミニウム合金板の生産量は非常に多く、その水平リサイクル率をさらに向上させることは環境負荷低減に大きな意味を持つ。 Generally, it is said that the amount of CO ₂ emitted when aluminum scrap is remelted and cast is reduced to about one-thirtieth of that when producing new aluminum ingots. In particular, the production volume of aluminum alloy sheets for beverage cans used around the world is extremely large, and further improving the horizontal recycling rate will have great significance in reducing environmental impact.

その中でも、５１８２アルミニウム合金（ＡＡ５１８２合金）で形成される缶蓋は、３１０４アルミニウム合金（ＡＡ３１０４合金）で形成される缶胴に比べて、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ等の成分規格上限が低く、３１０４アルミニウム合金を混合した缶材由来のスクラップを配合しにくい。 Among them, can lids made of 5182 aluminum alloy (AA5182 alloy) have lower upper limits of component specifications for Si, Fe, Cu, Mn, etc. than can bodies made of 3104 aluminum alloy (AA3104 alloy). It is difficult to mix scraps derived from can stock mixed with 3104 aluminum alloy.

例えば、市中から発生する缶スクラップ（ＵＢＣ：Ｕｓｅｄ Ｂｅｖｅｒａｇｅ Ｃａｎ）をそのまま配合すると、缶胴と缶蓋との重量比から３１０４アルミニウム合金の成分をより多く含むため、５１８２アルミニウム合金の成分上限を超えやすくなり、新地金で成分を希釈する必要が出てくる。 For example, if used Beverage Can (UBC) generated from the market is blended as is, it will contain more of the 3104 aluminum alloy component due to the weight ratio of the can body to the can lid, which will exceed the upper limit of the 5182 aluminum alloy component. It becomes easier to use, and it becomes necessary to dilute the ingredients with new metal.

そのため、缶蓋用アルミニウム合金板は、缶胴用アルミニウム合金板に比べて新地金を多く使用して５１８２アルミニウム合金の成分に調整しており、リサイクル率が低い。したがって、缶蓋を３１０４アルミニウム合金が配合しやすい成分の合金に変更することにより、缶蓋の新地金使用率を大きく低減させることができる。 Therefore, aluminum alloy plates for can lids use more new metal to adjust the composition to 5182 aluminum alloy than aluminum alloy plates for can bodies, and the recycling rate is low. Therefore, by changing the can lid to an alloy whose components are easily blended with 3104 aluminum alloy, the usage rate of new metal in the can lid can be greatly reduced.

特許文献１－５ではリサイクル性に優れる３１０４アルミニウム合金の成分に比較的近づけた缶蓋用アルミニウム合金板が開示されている。 Patent Documents 1 to 5 disclose aluminum alloy plates for can lids whose components are relatively close to those of 3104 aluminum alloy, which has excellent recyclability.

特開２００１－７３１０６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-73106 特開平９－０７０９２５号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-070925 特開平１１－２６９５９４号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-269594 特開２０００－１６０２７３号公報Japanese Patent Application Publication No. 2000-160273 特開２０１６－１６０５１１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2016-160511

缶蓋用の合金を３１０４アルミニウム合金に近い成分にする場合の課題として、缶蓋の耐圧及び材料の靭性の低下が挙げられる。缶蓋の耐圧とは、缶内部の圧力に対して缶蓋が反転するときの内圧値であり、外部環境の変化で缶の内圧が不慮に増加したときの抵抗値となる。 When using an alloy for can lids with a composition similar to that of 3104 aluminum alloy, problems include a decrease in the pressure resistance of the can lid and the toughness of the material. The withstand pressure of a can lid is the internal pressure value when the can lid is inverted with respect to the pressure inside the can, and is the resistance value when the internal pressure of the can unexpectedly increases due to a change in the external environment.

特にビールや炭酸飲料用途の陽圧缶は、高い耐圧が求められる。一般的に材料の強度が高くなるほど、また、板厚が厚くなるほど耐圧は増加する。そのため、陽圧缶の蓋には強度増加に寄与する成分であるＭｇを多く含有した高強度の５１８２アルミニウム合金が使用される。 In particular, positive pressure cans for beer and carbonated beverages are required to withstand high pressure. Generally, the higher the strength of the material and the thicker the plate, the higher the withstand pressure. Therefore, a high-strength 5182 aluminum alloy containing a large amount of Mg, which is a component that contributes to increasing strength, is used for the lid of a positive pressure can.

これに対し従来の３１０４アルミニウム合金を缶蓋に使用すると耐圧が大きく低下し、不意に缶内圧が増加したときに蓋が反転して内容物が漏洩するおそれが高くなる。また、耐圧を増加させるために板厚を大きくすると、蓋重量の増加及び蓋原価の上昇を招く。 On the other hand, when the conventional 3104 aluminum alloy is used for the can lid, the withstand pressure is greatly reduced, and when the internal pressure of the can suddenly increases, there is a high possibility that the lid will turn over and the contents will leak. Furthermore, increasing the plate thickness in order to increase the withstand pressure causes an increase in the weight of the lid and an increase in the cost of the lid.

さらに、材料の靭性は蓋の成形性や開口性に影響する。材料の靭性が低いと、特に蓋のリベット部やカウンターシンク部で成形割れが生じることがある。また、不意に缶内圧が増加したときにスコア部で亀裂が生じ、缶の内容物が漏洩するおそれが高くなる。特に、これらの割れは圧延方向に沿って生じる。そのため、圧延方向に対して垂直な方向の引張応力及び曲げ応力に対する靭性が求められる。 Furthermore, the toughness of the material affects the formability and opening properties of the lid. If the toughness of the material is low, molding cracks may occur, especially at the rivet and countersink areas of the lid. Moreover, when the internal pressure of the can suddenly increases, cracks occur in the score portion, increasing the possibility that the contents of the can will leak. In particular, these cracks occur along the rolling direction. Therefore, toughness against tensile stress and bending stress in the direction perpendicular to the rolling direction is required.

しかしながら、従来の３１０４アルミニウム合金の成分に比較的近づけた缶蓋用アルミニウム合金板は、上記２つの課題、すなわち材料の強度（つまり蓋の耐圧）と靭性（つまり成形性及び開口性）とのどちらか、もしくは両方を満足するものではない。 However, an aluminum alloy plate for can lids whose composition is relatively close to that of conventional 3104 aluminum alloy has problems with the two issues mentioned above, namely, the strength of the material (i.e., the pressure resistance of the lid) and the toughness (i.e., formability and opening properties). Or, it does not satisfy both.

本開示の一局面は、缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、高強度及び高靭性を両立できる缶蓋用アルミニウム合金板を提供することを目的とする。 One aspect of the present disclosure is to provide an aluminum alloy plate for can lids that can have both high strength and high toughness while incorporating scrap raw materials derived from can stock.

本開示の一態様は、ケイ素（Ｓｉ）の含有量が０．２７質量％以上０．３９質量％以下であり、鉄（Ｆｅ）の含有量が０．３５質量％以上０．５５質量％以下であり、銅（Ｃｕ）の含有量が０．１７質量％以上０．２５質量％以下であり、マンガン（Ｍｎ）の含有量が０．７５質量％以上０．９５質量％以下であり、マグネシウム（Ｍｇ）の含有量が２．２質量％以上２．８質量％以下であり、残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避的不純物からなり、圧延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれにおいて、０．２％耐力σ_０．２、引張強さσ_Ｂ、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σ_ｆｍを用いて下記式（１）によって算出される評価値Ｓのうち、最小値である最小評価値Ｓ_ｍｉｎが３７０ＭＰａ以上４１０ＭＰａ以下である、缶蓋用アルミニウム合金板である。
Ｓ＝σ_ｆｍ／（σ_０．２／σ_Ｂ） ・・・（１） In one embodiment of the present disclosure, the content of silicon (Si) is 0.27% by mass or more and 0.39% by mass or less, and the content of iron (Fe) is 0.35% by mass or more and 0.55% by mass or less. , the copper (Cu) content is 0.17% by mass or more and 0.25% by mass or less, the manganese (Mn) content is 0.75% by mass or more and 0.95% by mass or less, and the magnesium (Mg) content is 2.2% by mass or more and 2.8% by mass or less, the remainder consists of aluminum (Al) and inevitable impurities, and the rolling direction is 0°, 45°, and 90° with respect to the rolling direction. In each direction, the evaluation value S is calculated by the following formula (1) using the 0.2% proof stress σ _0.2 , the tensile strength σ _B , and the average value σ _fm of the 0.2% proof stress and the tensile strength. Among these, the aluminum alloy plate for can lids has a minimum evaluation value S _min of 370 MPa or more and 410 MPa or less.
S=σ _fm /(σ _0.2 /σ _B )...(1)

このような構成によれば、缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、アルミニウム合金板において高強度及び高靭性を両立できる。すなわち、缶胴用の３１０４アルミニウム合金のスクラップを一定量配合でき、新地金使用率を低減しＣＯ_２排出量を削減できる。さらに、高耐圧が求められる陽圧缶蓋用途に使用し得る成形性の高い缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。 According to such a configuration, high strength and high toughness can be achieved in the aluminum alloy plate while blending scrap raw materials derived from can stock. That is, a certain amount of 3104 aluminum alloy scrap for can bodies can be mixed in, reducing the usage rate of new metal and reducing CO ₂ emissions. Furthermore, an aluminum alloy plate for can lids with high formability that can be used for positive pressure can lid applications requiring high pressure resistance can be obtained.

図１は、繰り返し曲げ試験の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a repeated bending test. 図２は、Ｌ－ＳＴ断面の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of the L-ST cross section. 図３は、実施例における値Ｖとシェル単体耐圧強度との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the value V and the compressive strength of the shell alone in the example.

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
＜組成＞
本開示の缶蓋用アルミニウム合金板（以下、単に「合金板」ともいう。）は、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、鉄（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）及びマグネシウム（Ｍｇ）を含む。 Embodiments to which the present disclosure is applied will be described below with reference to the drawings.
[1. First embodiment]
[1-1. composition]
<Composition>
The aluminum alloy plate for can lids of the present disclosure (hereinafter also simply referred to as "alloy plate") includes aluminum (Al), silicon (Si), iron (Fe), copper (Cu), manganese (Mn), and magnesium ( Mg).

Ｓｉの含有量の下限としては、０．２７質量％であり、０．３０質量％が好ましい。Ｓｉの含有量が０．２７質量％未満であると、熱間圧延及び溶体化処理後の冷間圧延の加工熱におけるＳｉの析出量が低下し、合金板の強度が不足するおそれがある。 The lower limit of the Si content is 0.27% by mass, preferably 0.30% by mass. If the Si content is less than 0.27% by mass, the amount of Si precipitated in the processing heat of hot rolling and cold rolling after solution treatment decreases, and the strength of the alloy plate may be insufficient.

また、ＪＩＳ－Ｈ－４０００：２０１４で規格される３１０４アルミニウム合金のＳｉ成分規格の平均値は、０．３０質量％である。そのため、Ｓｉの含有量を０．２７質量％以上、好ましくは０．３０質量％以上とすることで、３１０４アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 Furthermore, the average value of the Si component specification for 3104 aluminum alloy specified by JIS-H-4000:2014 is 0.30% by mass. Therefore, by setting the Si content to 0.27% by mass or more, preferably 0.30% by mass or more, a large amount of 3104 aluminum alloy scrap can be mixed.

Ｓｉの含有量の上限としては、０．３９質量％であり、０．３５質量％が好ましい。Ｓｉの含有量が０．３９質量％超であると、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子が増加し、合金板の靭性が低下する。 The upper limit of the Si content is 0.39% by mass, preferably 0.35% by mass. When the Si content exceeds 0.39% by mass, Mg ₂ Si particles increase and the toughness of the alloy plate decreases.

Ｆｅの含有量の下限としては、０．３５質量％であり、０．４０質量％が好ましい。３１０４アルミニウム合金のＦｅ成分規格の平均値は、０．４０質量％である。そのため、Ｆｅの含有量を０．３５質量％以上、好ましくは０．４０質量％以上とすることで、３１０４アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 The lower limit of the Fe content is 0.35% by mass, preferably 0.40% by mass. The average value of the Fe component specification for 3104 aluminum alloy is 0.40% by mass. Therefore, by setting the Fe content to 0.35% by mass or more, preferably 0.40% by mass or more, a large amount of 3104 aluminum alloy scrap can be mixed.

Ｆｅの含有量の上限としては、０．５５質量％である。Ｆｅの含有量が０．５５質量％超であると、Ａｌ－Ｆｅ－Ｍｎ系、又はＡｌ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物（つまり第二相粒子）が増加する。その結果、亀裂の伝搬経路が生成され、合金板の靭性が低下する。 The upper limit of the Fe content is 0.55% by mass. If the Fe content exceeds 0.55% by mass, the amount of Al-Fe-Mn-based or Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compounds (ie, second phase particles) increases. As a result, a crack propagation path is created and the toughness of the alloy plate is reduced.

Ｃｕの含有量の下限としては、０．１７質量％であり、０．２０質量％がより好ましい。Ｃｕの含有量が０．１７質量％未満であると、固溶又は析出によって強度を増加させるＣｕが不足し、合金板の強度が低下する。なお、熱間圧延及び溶体化処理後の冷間圧延の加工においてＣｕを析出させることで、合金板の強度は著しく増加する。 The lower limit of the Cu content is 0.17% by mass, more preferably 0.20% by mass. If the Cu content is less than 0.17% by mass, Cu, which increases strength through solid solution or precipitation, is insufficient, and the strength of the alloy plate decreases. Note that the strength of the alloy plate is significantly increased by precipitating Cu during hot rolling and cold rolling after solution treatment.

また、３１０４アルミニウム合金のＣｕ成分規格の平均値は、０．１５質量％である。そのため、Ｃｕの含有量を０．１７質量％以上とすることで、３１０４アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 Further, the average value of the Cu component specification for 3104 aluminum alloy is 0.15% by mass. Therefore, by setting the Cu content to 0.17% by mass or more, a large amount of 3104 aluminum alloy scrap can be mixed.

Ｃｕの含有量の上限としては、０．２５質量％である。Ｃｕの含有量が０．２５質量％超であると、合金板の靭性が低下する。 The upper limit of the Cu content is 0.25% by mass. If the Cu content exceeds 0.25% by mass, the toughness of the alloy plate decreases.

Ｍｎの含有量の下限としては、０．７５質量％であり、０．８０質量％が好ましい。Ｍｎの含有量が０．７５質量％未満であると、固溶又は析出によって強度を増加させるＭｎが不足し、合金板の平均強度が低下する。 The lower limit of the Mn content is 0.75% by mass, preferably 0.80% by mass. When the Mn content is less than 0.75% by mass, Mn, which increases strength through solid solution or precipitation, is insufficient, and the average strength of the alloy plate decreases.

また、３１０４アルミニウム合金のＭｎ成分規格の平均値は、１．１質量％であり、５１８２アルミニウム合金のＭｎ成分規格の平均値は、０．３５質量％である。そのため、Ｍｎの含有量を０．７５質量％以上とすることで従来の５１８２アルミニウム合金に比べ、３１０４アルミニウム合金のスクラップを多く配合できる。 Further, the average value of the Mn component specifications for the 3104 aluminum alloy is 1.1% by mass, and the average value of the Mn component specifications for the 5182 aluminum alloy is 0.35% by mass. Therefore, by setting the Mn content to 0.75% by mass or more, more scrap of 3104 aluminum alloy can be blended than the conventional 5182 aluminum alloy.

Ｍｎの含有量の上限としては、０．９５質量％であり、０．９０質量％が好ましい。Ｍｎの含有量が０．９５質量％超であると、Ａｌ－Ｆｅ－Ｍｎ系、又はＡｌ－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系の金属間化合物（つまり第二相粒子）が増加する。その結果、亀裂の伝搬経路が生成され、合金板の靭性が低下する。 The upper limit of the Mn content is 0.95% by mass, preferably 0.90% by mass. When the Mn content is more than 0.95% by mass, Al-Fe-Mn-based or Al-Fe-Mn-Si-based intermetallic compounds (ie, second phase particles) increase. As a result, a crack propagation path is created and the toughness of the alloy plate is reduced.

Ｍｇの含有量の下限としては、２．２質量％である。Ｍｇの含有量が２．２質量％未満であると、固溶によって強度を増加させるＭｇが不足し、合金板の平均強度が低下する。なお、熱間圧延及び溶体化処理後の冷間圧延の加工においてＭｇを析出させることで、合金板の強度が著しく増加する。 The lower limit of the Mg content is 2.2% by mass. When the Mg content is less than 2.2% by mass, Mg, which increases strength through solid solution, is insufficient, and the average strength of the alloy plate decreases. Note that the strength of the alloy plate is significantly increased by precipitating Mg during hot rolling and cold rolling after solution treatment.

Ｍｇの含有量の上限としては、２．８質量％である。３１０４アルミニウム合金のＭｇ成分規格の平均値は、１．０５質量％であり、５１８２アルミニウム合金のＭｇ成分規格の平均値は、４．５質量％である。そのため、Ｍｇの含有量を２．８質量％以下とすることで、３１０４アルミニウム合金のスクラップを多く配合しつつ、Ｍｇ含有原料の追加配合量を低減できる。 The upper limit of the Mg content is 2.8% by mass. The average value of the Mg component specifications for 3104 aluminum alloy is 1.05% by mass, and the average value of the Mg component specifications for 5182 aluminum alloy is 4.5% by mass. Therefore, by setting the Mg content to 2.8% by mass or less, it is possible to mix in a large amount of 3104 aluminum alloy scrap and reduce the additional blending amount of the Mg-containing raw material.

合金板は、チタン（Ｔｉ）を含んでもよい。Ｔｉの含有量の上限としては、０．１０質量％が好ましい。Ｔｉを含むことで、合金板の鋳塊組織が微細化される。また、合金板は、亜鉛（Ｚｎ）を含んでもよい。Ｚｎの含有量の上限としては、０．２５質量％が好ましい。さらに、合金板は、クロム（Ｃｒ）を含んでもよい。Ｃｒの含有量の上限としては、０．１０質量％が好ましい。 The alloy plate may contain titanium (Ti). The upper limit of the Ti content is preferably 0.10% by mass. By including Ti, the ingot structure of the alloy plate is refined. Further, the alloy plate may contain zinc (Zn). The upper limit of the Zn content is preferably 0.25% by mass. Furthermore, the alloy plate may contain chromium (Cr). The upper limit of the Cr content is preferably 0.10% by mass.

合金板は、合金板の性能を著しく損なわない範囲で、不可避的不純物を含んでもよい。つまり、合金板は、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｚｎ及びＣｒをそれぞれ上述の範囲で含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなる。不可避的不純物の総量の上限としては、０．１５質量％が好ましい。 The alloy plate may contain unavoidable impurities to the extent that the performance of the alloy plate is not significantly impaired. That is, the alloy plate contains Si, Fe, Cu, Mn, Mg, Ti, Zn, and Cr in the above-mentioned ranges, and the remainder consists of aluminum and inevitable impurities. The upper limit of the total amount of unavoidable impurities is preferably 0.15% by mass.

＜材料強度及び耐圧＞
アルミニウム合金の圧延板は材料異方性があり、強度は圧延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向で異なる値を示す。缶内部の圧力が増加した際の変形は、強度が最も低い方位から開始する。 <Material strength and pressure resistance>
A rolled aluminum alloy plate has material anisotropy, and its strength shows different values in the 0° direction, 45° direction, and 90° direction with respect to the rolling direction. As the pressure inside the can increases, deformation begins in the direction of lowest strength.

そのため、本開示の合金板は、圧延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれにおいて、０．２％耐力σ_０．２、引張強さσ_Ｂ、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σ_ｆｍを用いて下記式（１）によって算出される評価値Ｓ（Ｓ_０°、Ｓ_４５°、及びＳ_９０°）のうち、最小値である最小評価値Ｓ_ｍｉｎ（＝ｍｉｎ（Ｓ_０°，Ｓ_４５°，Ｓ_９０°））が３７０ＭＰａ以上４１０ＭＰａ以下である。
Ｓ＝σ_ｆｍ／（σ_０．２／σ_Ｂ） ・・・（１） Therefore, the alloy plate of the present disclosure has 0.2% yield strength σ _0.2 , tensile strength σ _B , and 0.2% yield strength in the 0° direction, 45° direction, and 90° direction with respect to the rolling direction. Among the evaluation values S (S _0° , S _45° , and S _90° ) calculated by the following formula (1) using the average value σ _fm of and the tensile strength, the minimum evaluation value S _min is the minimum value. (=min(S _0° , S _45° , S _90° )) is 370 MPa or more and 410 MPa or less.
S=σ _fm /(σ _0.2 /σ _B )...(1)

アルミニウム合金板で形成される蓋の耐圧値は、経験的に最小評価値Ｓ_ｍｉｎと板厚ｔとで表される下記式（２）の値Ｖと正の相関が強い。
Ｖ＝ｔ^２．２７×Ｓ_ｍｉｎ ・・・（２） The pressure resistance value of the lid made of an aluminum alloy plate has a strong positive correlation with the value V of the following formula (2), which is empirically expressed by the minimum evaluation value S _min and the plate thickness t.
V= ^t2.27 ×S _min ...(2)

そのため、合金板の最小評価値Ｓ_ｍｉｎを３７０ＭＰａ以上とすることで、板厚を増加させることなく、十分な耐圧を有する蓋を成形することができる。 Therefore, by setting the minimum evaluation value S _min of the alloy plate to 370 MPa or more, a lid having sufficient pressure resistance can be formed without increasing the plate thickness.

また、最小評価値Ｓ_ｍｉｎが４１０ＭＰａを超えると、材料強度が過度に高くなることで材料の靭性が低下する。すなわち、成形時に材料に生じる引張応力や曲げ応力に対するせん断帯が発生しやすくなり、成形割れが生じやすくなる。最小評価値Ｓ_ｍｉｎを４１０ＭＰａ以下とすることで、材料の強度（つまり蓋の耐圧）と靭性（つまり成形性及び開口性）とを両立することが可能である。 Moreover, when the minimum evaluation value S _min exceeds 410 MPa, the material strength becomes excessively high and the toughness of the material decreases. That is, shear bands are likely to occur due to tensile stress and bending stress generated in the material during molding, and mold cracks are likely to occur. By setting the minimum evaluation value S _min to 410 MPa or less, it is possible to achieve both the strength of the material (that is, the pressure resistance of the lid) and the toughness (that is, formability and openability).

式（１）における０．２％耐力σ_０．２及び引張強さσ_Ｂは、ＪＩＳ－Ｚ－２２４１：２０１１に規定されている方法で測定される。板厚ｔは、例えばマイクロゲージで測定される。 The 0.2% yield strength σ _0.2 and the tensile strength σ _B in formula (1) are measured by the method specified in JIS-Z-2241:2011. The plate thickness t is measured using a micro gauge, for example.

アルミニウム合金板の耐圧は、例えば以下の手順で測定される。まず、アルミニウム合金板から成形したシェルを治具に固定し、内圧を付与する。次に、この内圧を徐々に増加させ、シェルが反転（つまりバックル）した際の内圧値を耐圧値とする。 The pressure resistance of an aluminum alloy plate is measured, for example, by the following procedure. First, a shell formed from an aluminum alloy plate is fixed to a jig and internal pressure is applied. Next, this internal pressure is gradually increased, and the internal pressure value when the shell is reversed (that is, buckled) is defined as the withstand pressure value.

具体的には、シェルの成形にはφ２０４Ｆｕｌｌｆｏｒｍ（Ｂ６４）形状シェル金型を用いる。内圧値の測定は、ＶＥＲＳＡＴＩＬＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ社のバックル＆ミサイル測定機ＤＶ０３６Ｅを用いる。詳細には、専用の治具で成形したシェルを固定した後、プログラムにより内圧を上昇させ、シェルが反転した際の内圧値を読み取る。例えば、およそ１７５ｋＰａ／ｓの速度で内圧を上昇させ、およそ３５０ｋＰａから４００ｋＰａに達した時点で、１０ｋＰａ／ｓの速度で内圧を増加させる。 Specifically, a φ204 Fullform (B64) shell mold is used to mold the shell. The internal pressure value is measured using a buckle and missile measuring machine DV036E manufactured by VERSATILE TECHNOLOGY. Specifically, after fixing the molded shell with a special jig, the internal pressure is increased by a program, and the internal pressure value is read when the shell is inverted. For example, the internal pressure is increased at a rate of approximately 175 kPa/s, and when it reaches approximately 350 kPa to 400 kPa, the internal pressure is increased at a rate of 10 kPa/s.

＜靭性＞
蓋の成形性、及びスコア部の開口に要する力（つまり開口力）には、アルミニウム合金板の靭性が影響することが知られている。 <Toughness>
It is known that the toughness of the aluminum alloy plate affects the formability of the lid and the force required to open the score portion (that is, the opening force).

（繰り返し曲げ回数）
アルミニウム合金板の靭性の評価指標の一つとして、繰り返し曲げ試験がある。板厚が同じであれば繰り返し曲げ回数が多いほど、アルミニウム合金板は靭性に優れる。 (Number of repeated bending)
A repeated bending test is one of the evaluation indicators of the toughness of aluminum alloy plates. If the plate thickness is the same, the greater the number of repeated bending, the better the toughness of the aluminum alloy plate.

繰り返し曲げ試験は、以下の手順で行われる。例えば図１に示すように、幅１２．５ｍｍ、長さ２００ｍｍの短冊状に切り出した試験片を、曲げ稜線Ｒが合金板の圧延方向Ｄと平行になる向きに配置する。この試験片の両端をチャックで固定し、荷重２００Ｎで張力をかける。 The cyclic bending test is performed using the following procedure. For example, as shown in FIG. 1, a test piece cut out into a strip with a width of 12.5 mm and a length of 200 mm is placed in such a direction that the bending ridge line R is parallel to the rolling direction D of the alloy plate. Both ends of this test piece are fixed with chucks, and tension is applied with a load of 200N.

この状態で、一方の不動のチャックに固定された試験片端部から、試験片の長手方向１５０ｍｍの位置に配置した曲げＲ２．０ｍｍの治具を支点として、他方のチャックを左右に９０°回転させることで繰り返し曲げを行い、試験片が破断するまでの曲げ回数を測定する。 In this state, the other chuck is rotated 90 degrees left and right using a jig with a bending radius of 2.0 mm placed at a position 150 mm in the longitudinal direction of the test piece from the end of the test piece fixed on one immovable chuck. The test piece is repeatedly bent and the number of bends until it breaks is measured.

曲げ回数は、左右どちらかに９０°曲げる操作、及び元の位置に戻す操作をそれぞれ１回とカウントする。途中で破断した場合、その角度Θ（０°－９０°）を読み取り、下記式（３）で繰り返し曲げ回数Ｎを計算する。式（３）中、Ｎ_０は、左右どちらかに９０°曲げる操作、及び９０°曲げた位置から元の０°位置に戻す操作を、試験片が破断するまでに実行した回数の合計である。
Ｎ＝Ｎ_０＋Θ／９０ ・・・（３） As for the number of times of bending, each operation of bending 90 degrees to the left or right and returning to the original position is counted as one time. If it breaks midway, the angle Θ (0°-90°) is read and the number of repeated bends N is calculated using the following equation (3). In formula (3), _N0 is the total number of times the test specimen is bent 90° to the left or right and returned to its original 0° position from the 90° bent position until it breaks. .
N= _N0 +Θ/90...(3)

繰り返し曲げ評価は、板厚が大きい程不利になるため基準となる板厚で補正して考える必要がある。そこで、板厚０．２３５ｍｍを基準として下記式（４）により規格化された規格化繰り返し曲げ回数Ｎ_ｓを求める。なお、ｔ（ｍｍ）は試験片の板厚である。
Ｎ_ｓ＝Ｎ×ｔ／０．２３５ ・・・（４） In repeated bending evaluation, the larger the plate thickness, the more disadvantageous it becomes, so it is necessary to correct it using the standard plate thickness. Therefore, the standardized number of repeated bending cycles N _s is determined using the following formula (4) based on the plate thickness of 0.235 mm. Note that t (mm) is the thickness of the test piece.
_Ns = N×t/0.235 (4)

本開示のアルミニウム合金板の規格化繰り返し曲げ回数Ｎ_ｓとしては、１４．０回以上が好ましい。 The standardized number _Ns of repeated bending of the aluminum alloy plate of the present disclosure is preferably 14.0 times or more.

（第二相粒子）
靭性には強度と第二相粒子の分布とが影響する。つまり、強度が高いほど、また、第二相粒子の密度が高いほど、靭性が低下する。特にＭｇ及びＳｉの含有量が高くなると、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子が形成されやすくなる。その結果、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子が亀裂の起点及び伝播経路となり靭性の低下に影響する。 (Second phase particles)
Toughness is influenced by strength and second phase particle distribution. In other words, the higher the strength and the higher the density of the second phase particles, the lower the toughness. In particular, when the contents of Mg and Si are high, Mg ₂ Si particles are likely to be formed. As a result, the Mg ₂ Si particles become the starting point and propagation path of cracks, which affects the reduction in toughness.

本開示のアルミニウム合金板は、図２に斜線で示す、幅方向中央部分のＬ－ＳＴ断面において、面積が０．３μｍ^２以上のＭｇ_２Ｓｉ粒子のＬ－ＳＴ断面における総面積の割合が０．２％以下であることが好ましい。なお、図２において、Ｌは長手方向、ＳＴは板厚方向、ＬＴは幅方向を示す。 The aluminum alloy plate of the present disclosure has an area of 0.3 _μm ² or more in the L-ST cross section of the central portion in the width direction, which is indicated by diagonal lines in FIG. .2% or less is preferable. In addition, in FIG. 2, L indicates the longitudinal direction, ST indicates the plate thickness direction, and LT indicates the width direction.

Ｍｇ_２Ｓｉ粒子の面積割合は、例えば以下の方法で測定できる。まず、測定サンプルを切断し、測定を行う面（つまりＬ－ＳＴ断面）を鏡面状に機械研磨する。次に、研磨面（つまりＬ－ＳＴ断面）を、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、１０個の視野を得る。ＳＥＭの加速電圧は１５ｋＶ、倍率は５００倍とし、１つの視野の範囲を０．０４９ｍｍ^２として撮影を行い、ＣＯＭＰＯ（反射電子組成）像を取得する。 The area ratio of Mg ₂ Si particles can be measured, for example, by the following method. First, a measurement sample is cut, and the surface to be measured (that is, the L-ST cross section) is mechanically polished to a mirror finish. Next, the polished surface (that is, the L-ST cross section) is observed using a SEM (scanning electron microscope) to obtain 10 fields of view. The accelerating voltage of the SEM is 15 kV, the magnification is 500 times, and the range of one field of view is 0.049 mm ² . Photographing is performed to obtain a COMPO (backscattered electron composition) image.

撮影したＣＯＭＰＯ像に対し、画像解析ソフト「ＩｍａｇｅＪ」により解析を行う。具体的には、２５６階調での画像の輝度の最頻値をバックグラウンドの輝度とし、最頻値の輝度から３０減じた値よりも低い輝度の粒子をＭｇ_２Ｓｉ粒子と判定する。 The photographed COMPO image is analyzed using image analysis software "ImageJ". Specifically, the mode of brightness of the image at 256 gradations is set as the background brightness, and particles with a brightness lower than the value obtained by subtracting 30 from the brightness of the mode are determined to be Mg ₂ Si particles.

判定されたＭｇ_２Ｓｉ粒子のうち、０．３μｍ^２以上の面積を持つ粒子の総面積を計算し、１０視野分の撮影面積（つまり撮影した総面積）で除することで、面積が０．３μｍ^２以上のＭｇ_２Ｓｉ粒子のＬ－ＳＴ断面における総面積の割合が算出される。 Among the determined Mg ₂ Si particles, the total area of particles with an area of 0.3 μm ² or more is calculated and divided by the photographed area of 10 fields of view (that is, the total photographed area), so that the area is 0. The ratio of the total area of Mg ₂ Si particles of 3 μm ² or more in the L-ST cross section is calculated.

＜強度異方性＞
冷間圧延率（以下、冷延率と略記する）の低い材料は靭性が高く、冷延率の高い材料は強度が高いことが知られている。また、冷延率が高いほど、圧延方向に対し９０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿９０°}が、０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿０°}に比べて大きくなる。そのため、圧延方向に対し０°方向と９０°方向とにおける０．２％耐力の差、すなわち強度異方性を材料の冷延率と対応付けることができる。 <Strength anisotropy>
It is known that materials with a low cold rolling rate (hereinafter abbreviated as cold rolling rate) have high toughness, and materials with a high cold rolling rate have high strength. Further, the higher the cold rolling rate, the larger the 0.2% proof stress σ _{0.2_90°} in the 90° direction with respect to the rolling direction compared to the 0.2% proof stress σ _{0.2_0°} in the 0° direction. Therefore, the difference in 0.2% proof stress between the 0° direction and the 90° direction with respect to the rolling direction, that is, the strength anisotropy, can be correlated with the cold rolling rate of the material.

本開示の合金板は、蓋の成形性を確保可能な靭性を達成するため、式（５）で求められる、圧延方向に対し０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿０°}から、圧延方向に対し９０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿９０°}を引いた値Ｄが－２０ＭＰａ以上であることが好ましい。ただし、値Ｄを‐１０ＭＰａ以上にする場合、冷延率が低くなり、強度不足となる可能性がある。そのため、強度異方性の値Ｄは‐１０ＭＰａ以下であることが好ましい。
Ｄ＝σ_{０．２＿０°}－σ_{０．２＿９０°} ・・・（５） In order to achieve toughness that can ensure the formability of the lid, the alloy plate of the present disclosure is rolled from 0.2% proof stress σ _{0.2_0°} in the 0° direction with respect to the rolling direction, which is determined by equation (5). It is preferable that the value D obtained by subtracting 0.2% proof stress σ _{0.2_90°} in the 90° direction is −20 MPa or more. However, if the value D is -10 MPa or more, the cold rolling rate will be low and there is a possibility that the strength will be insufficient. Therefore, it is preferable that the strength anisotropy value D is -10 MPa or less.
D=σ _{0.2_0°} -σ _{0.2_90°} ...(5)

圧延方向に対し０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿０°}から、圧延方向に対し９０°方向の０．２％耐力σ_{０．２＿９０°}を引いた強度異方性の材料組織的な意味は以下のように説明できる。 Material structure of strength anisotropy, which is obtained by subtracting 0.2% proof stress σ _{0.2_90°} in the 90° direction to the rolling direction from 0.2% proof stress σ _{0.2_0°} in the 0° direction with respect to the rolling direction. The meaning can be explained as follows.

熱間圧延後又は焼鈍後の材料は再結晶状態であり、等方なｃｕｂｅ方位の集積度が高い。ここから冷間圧延による塑性変形によって、ｃｕｂｅ方位が圧延方向に異方性を持つ圧延集合組織に変形していく。さらに、冷延率が大きいほど、結晶粒は圧延方向に細長く伸ばされるため、圧延方向に対し０°方向に沿った結晶粒の径は大きくなる一方で、圧延方向に対し９０°方向に沿った結晶粒の径の変化は０°方向に比べて小さくなる。 The material after hot rolling or annealing is in a recrystallized state and has a high degree of accumulation of isotropic cube orientations. From this point on, due to plastic deformation due to cold rolling, the cube orientation deforms into a rolling texture with anisotropy in the rolling direction. Furthermore, the larger the cold rolling rate, the more elongated the crystal grains are in the rolling direction. The change in the crystal grain diameter is smaller than in the 0° direction.

これらの圧延により生じる組織的な変化と、０．２％耐力σ_０．２との関係はホールペッチの式を参考にすると式（６）の関係を示す。式（６）中、κは結晶粒界の滑りに対する抵抗、ｄは結晶粒径である。
σ_０．２∝κ×ｄ^－１／２ ・・・（６） The relationship between these structural changes caused by rolling and the 0.2% proof stress σ _0.2 is expressed by Equation (6) with reference to Hall-Petch's equation. In Equation (6), κ is the resistance to sliding of grain boundaries, and d is the grain size.
σ _0.2 ∝κ×d ^-1/2 ...(6)

圧延方向に対し０°方向又は９０°方向への引張に対して、抵抗κは異なる値となる。これは冷延率の増加に対して、圧延方向に異方性を持つ圧延集合組織の集積度が高くなることで、引張方向によって結晶粒界の滑りに対する抵抗が変化するためである。 The resistance κ has different values for tension in the 0° direction or 90° direction with respect to the rolling direction. This is because the degree of accumulation of the rolling texture, which has anisotropy in the rolling direction, increases as the cold rolling rate increases, so that the resistance to grain boundary slip changes depending on the tensile direction.

また、圧延方向に対し０°方向では冷延率の増加に対して結晶粒が伸長して径が大きくなる一方で、圧延方向に対し９０°方向では冷延率に対する結晶粒径の変化は相対的に小さい。これらの影響が積算されることで冷延率の増加に対して強度異方性が生じる。 Furthermore, in the direction of 0° to the rolling direction, the grains elongate and the diameter increases as the cold rolling rate increases, while in the direction of 90° to the rolling direction, the change in grain size with respect to the cold rolling rate is relative. relatively small. By integrating these effects, strength anisotropy occurs as the cold rolling reduction increases.

＜アルミニウム合金板の製造方法＞
本開示のアルミニウム合金板は、例えば、以下のように製造することができる。まず、本開示のアルミニウム合金板の組成を有するアルミニウム合金に対し、常法にしたがって半連続鋳造法（つまりＤＣ鋳造）を行い、鋳塊を製造する。 <Method for manufacturing aluminum alloy plate>
The aluminum alloy plate of the present disclosure can be manufactured, for example, as follows. First, an aluminum alloy having the composition of the aluminum alloy plate of the present disclosure is subjected to a semi-continuous casting method (that is, DC casting) according to a conventional method to produce an ingot.

次に、鋳塊の前後端を除く４面を面削する。その後、鋳塊を均熱炉に投入して均質化処理を行う。均質化処理における温度は、例えば４７０℃以上６２０℃以下が好ましい。均質化処理の時間は、例えば１時間以上２０時間以下が好ましい。 Next, the four sides of the ingot excluding the front and rear ends are milled. Thereafter, the ingot is placed in a soaking furnace and subjected to homogenization treatment. The temperature in the homogenization treatment is preferably, for example, 470°C or higher and 620°C or lower. The time for the homogenization treatment is preferably, for example, 1 hour or more and 20 hours or less.

均質化処理における温度が４００℃以上である場合、鋳塊組織の偏析を解消させやすい。さらに均質化処理における温度が４５０℃以上である場合、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子を再固溶させ、合金板の強度及び靭性を向上させることができる。さらに均質化処理における温度が４７０℃以上、より好ましくは５５０℃以上であると、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子の再固溶が促進され、合金板の強度及び靭性をさらに向上させることができる。一方、均質化処理における温度が６２０℃以下である場合、アルミニウム合金の局部融解が生じ難い。 When the temperature in the homogenization treatment is 400° C. or higher, segregation of the ingot structure is easily eliminated. Furthermore, when the temperature in the homogenization treatment is 450° C. or higher, the Mg ₂ Si particles can be solid-dissolved again and the strength and toughness of the alloy plate can be improved. Furthermore, when the temperature in the homogenization treatment is 470° C. or higher, more preferably 550° C. or higher, re-solid solution of the Mg ₂ Si particles is promoted, and the strength and toughness of the alloy plate can be further improved. On the other hand, if the temperature in the homogenization treatment is 620° C. or lower, local melting of the aluminum alloy is unlikely to occur.

均質化処理の時間が１時間以上である場合、スラブ全体の温度が均一になり、鋳塊組織の偏析も解消しやすく、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子を再固溶させやすい。均質化処理時間が長いほど、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子を再固溶させることができる。ただし、均質化処理の時間が２０時間を越えると、均質化処理の効果が飽和する。 When the homogenization treatment time is 1 hour or more, the temperature of the entire slab becomes uniform, the segregation of the ingot structure is easily eliminated, and the Mg ₂ Si particles are easily dissolved again. The longer the homogenization treatment time, the more the Mg ₂ Si particles can be solid-dissolved again. However, if the homogenization treatment time exceeds 20 hours, the effect of the homogenization treatment will be saturated.

均質化処理後、鋳塊を熱間圧延に供する。熱間圧延工程は、粗圧延工程と、仕上圧延工程とを有する。粗圧延工程では、リバース圧延によって、鋳塊を約数十ｍｍの厚さの板材に加工する。仕上圧延工程では、例えばタンデム圧延等によって、板材の厚さを約数ｍｍに落とすと共に、板材をコイル状に巻き取った熱間圧延コイルを形成する。 After the homogenization treatment, the ingot is subjected to hot rolling. The hot rolling process includes a rough rolling process and a finish rolling process. In the rough rolling process, the ingot is processed into a plate material with a thickness of about several tens of mm by reverse rolling. In the finish rolling process, the thickness of the plate material is reduced to about several mm by, for example, tandem rolling, and the plate material is wound into a coil to form a hot rolled coil.

仕上圧延の総圧下率が高いと、巻き取り後に再結晶組織となりｃｕｂｅ方位の集積度を高めることができる。仕上圧延の巻取温度が高いと、巻き取り後に再結晶組織となりｃｕｂｅ方位の集積度を高めることができる。 When the total reduction ratio in finish rolling is high, a recrystallized structure is formed after winding, and the degree of accumulation of cube orientation can be increased. When the winding temperature in finish rolling is high, a recrystallized structure is formed after winding, and the degree of accumulation of cube orientation can be increased.

また、熱間圧延コイルを溶体化処理し、Ｍｇなどを再固溶させることで高強度の合金板を得ることができる。例えば、連続焼鈍炉（ＣＡＬ）を用いて目標実体温度４４０℃以上３０秒以上の熱処理（つまり焼鈍）を実施し、その後、空冷などで強制冷却することで、合金板の強度を効果的に増加させることが可能である。 Moreover, a high-strength alloy plate can be obtained by solution-treating a hot-rolled coil and re-dissolving Mg and the like. For example, by performing heat treatment (that is, annealing) at a target actual temperature of 440°C or more for 30 seconds or more using a continuous annealing furnace (CAL), and then performing forced cooling using air cooling, etc., the strength of the alloy plate can be effectively increased. It is possible to do so.

熱間圧延に続いて板材の冷間圧延を行う。冷間圧延では、製品板厚となるまで熱間圧延コイルを圧延する。冷間圧延は、シングル圧延及びタンデム圧延のどちらであってもよい。シングル圧延による冷間圧延では２パス以上の複数回に分けて圧延を実施するとよい。 Following the hot rolling, the plate material is cold rolled. In cold rolling, a hot rolled coil is rolled until it reaches the product plate thickness. Cold rolling may be either single rolling or tandem rolling. In cold rolling by single rolling, rolling is preferably carried out in multiple passes of two or more passes.

また、最終パス以外の途中パスにおける冷間圧延の上がり温度を１２０℃以上とすることで、Ｓｉ、Ｃｕ及びＭｇが微細析出し、時効硬化するため、合金板の強度を増加させることができる。さらに上がり温度を１３０℃以上とすることで、合金板の強度をより増加させることができる。 Furthermore, by setting the rising temperature of cold rolling to 120° C. or higher in intermediate passes other than the final pass, Si, Cu, and Mg are finely precipitated and age hardened, so that the strength of the alloy plate can be increased. By further increasing the temperature to 130° C. or higher, the strength of the alloy plate can be further increased.

冷延率（つまり狙いの総圧下率）は、８０％以上が好ましい。冷延率が８０％以上である場合、合金板の強度を高められる。また、冷延率が低いほど、ｃｕｂｅ方位が残存するため、冷延率は９２％以下が好ましい。 The cold rolling ratio (that is, the target total rolling reduction ratio) is preferably 80% or more. When the cold rolling rate is 80% or more, the strength of the alloy plate can be increased. Further, the lower the cold rolling rate, the more the cube orientation remains, so the cold rolling rate is preferably 92% or less.

冷延率Ｒ（％）は、熱間圧延後又は溶体化処理後の板厚ｔ_０（ｍｍ）、冷間圧延後の製品板厚ｔ_１（ｍｍ）を用いて、下記式（７）で求められる。
Ｒ＝（ｔ_０－ｔ_１）／ｔ_０×１００ ・・・（７） The cold rolling ratio R (%) is calculated by the following formula (7) using the plate thickness t ₀ (mm) after hot rolling or solution treatment and the product plate thickness t ₁ (mm) after cold rolling. Desired.
R=(t ₀ - t ₁ )/t ₀ ×100 (7)

製品板厚は所望の耐圧が得られるよう適宜選択することができる。上述の式（２）に示すように、板厚が増加するほど耐圧が向上する。製品板厚は、式（２）の値Ｖに応じて選択することが可能であり、値Ｖが１３．０以上、好ましくは１４．０以上となる条件であるとよい。上述のように、本開示のアルミニウム合金板によれば耐圧を高く保つための板厚の増加を抑えることができる。 The thickness of the product plate can be appropriately selected so as to obtain the desired pressure resistance. As shown in equation (2) above, as the plate thickness increases, the withstand pressure improves. The product board thickness can be selected according to the value V of formula (2), and the value V is preferably 13.0 or more, preferably 14.0 or more. As described above, according to the aluminum alloy plate of the present disclosure, it is possible to suppress an increase in the plate thickness in order to maintain high pressure resistance.

製品板厚まで冷間圧延したコイルに対し、塗装ラインなどでプレコートを実施する。冷間圧延されたコイルは、表面に対する脱脂、洗浄、及び化成処理が施され、さらに塗料が塗布された後、塗装焼付処理される。 The coils are cold-rolled to the product thickness and then pre-coated on a painting line. The surface of the cold-rolled coil is subjected to degreasing, cleaning, and chemical conversion treatment, and then a paint is applied, followed by a paint baking treatment.

化成処理では、クロメート系、ジルコニウム系等の薬液が用いられる。塗料は、エポキシ系、ポリエステル系等が用いられる。これらは用途に合わせて選択可能である。塗装焼付処理ではコイルの実体温度（ＰＭＴ：Ｐｅａｋ Ｍｅｔａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）で２２０℃以上２７０℃以下、およそ３０秒以内の間、加熱される。このときＰＭＴが低いほど、材料の回復が抑制され、合金板の強度を高く維持することができる。 In the chemical conversion treatment, chromate-based, zirconium-based, and other chemical solutions are used. As the paint, epoxy type, polyester type, etc. are used. These can be selected depending on the purpose. In the paint baking process, the coil is heated at a peak metal temperature (PMT) of 220° C. or higher and 270° C. or lower for approximately 30 seconds or less. At this time, the lower the PMT, the more the recovery of the material is suppressed, and the strength of the alloy plate can be maintained high.

［１－２．効果］
以上、詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）缶材由来のスクラップ原料を配合しつつ、アルミニウム合金板の高強度及び高靭性を両立できる。すなわち、缶胴用の３１０４アルミニウム合金のスクラップを一定量配合でき、新地金使用率を低減しＣＯ_２排出量を削減できる。さらに、高耐圧が求められる陽圧缶蓋用途に使用し得る成形性の高い缶蓋用アルミニウム合金板が得られる。 [1-2. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1a) High strength and high toughness of aluminum alloy plates can be achieved while blending scrap raw materials derived from can stock. That is, a certain amount of 3104 aluminum alloy scrap for can bodies can be mixed in, reducing the usage rate of new metal and reducing CO ₂ emissions. Furthermore, an aluminum alloy plate for can lids with high formability that can be used for positive pressure can lid applications requiring high pressure resistance can be obtained.

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。 [2. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above embodiments and can take various forms.

（２ａ）本開示には、上記実施形態のアルミニウム合金板以外に、このアルミニウム合金板で構成される部材、及びこのアルミニウム合金板の製造方法等の種々の形態も含まれる。 (2a) In addition to the aluminum alloy plate of the above embodiments, the present disclosure also includes various forms such as members made of this aluminum alloy plate and methods of manufacturing this aluminum alloy plate.

（２ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。 (2b) The function of one component in the above embodiment may be distributed as multiple components, or the functions of multiple components may be integrated into one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to, replaced with, etc. in the configuration of other embodiments. Note that all aspects included in the technical idea specified from the words in the claims are embodiments of the present disclosure.

［３．実施例］
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価結果とについて説明する。 [3. Example]
Below, the contents and evaluation results of tests conducted to confirm the effects of the present disclosure will be explained.

＜アルミニウム合金板の製造＞
実施例及び比較例として、表１及び表２に示すＳ１－Ｓ８のアルミニウム合金板を製造した。具体的な製造手順を以下に説明する。 <Manufacture of aluminum alloy plate>
As Examples and Comparative Examples, aluminum alloy plates S1 to S8 shown in Tables 1 and 2 were manufactured. The specific manufacturing procedure will be explained below.

まず、表３に示す合金番号１－４の成分（質量％）を含有し、残部がアルミニウム及び不可避的不純物からなる鋳塊を半連続鋳造法により製造した。鋳塊は、０．１０質量％以下のＴｉ、０．２５質量％以下のＺｎ、０．１０質量％以下のＣｒ、及び０．１５質量％以下の不可避的不純物を含む。 First, an ingot containing the components (mass%) of Alloy No. 1-4 shown in Table 3, with the balance consisting of aluminum and inevitable impurities was produced by a semi-continuous casting method. The ingot contains 0.10% by mass or less of Ti, 0.25% by mass or less of Zn, 0.10% by mass or less of Cr, and 0.15% by mass or less of unavoidable impurities.

次に、鋳塊の前後端を除く４面を面削した。その後、鋳塊を炉に入れ、均質化処理を行った。均質化処理の温度は、表１に示す通りである。均質化処理後、炉から鋳塊を出し、すぐに熱間圧延を開始して圧延板とした。 Next, the four sides of the ingot except for the front and rear ends were faceted. Thereafter, the ingot was placed in a furnace and subjected to homogenization treatment. The temperature of the homogenization treatment is as shown in Table 1. After the homogenization treatment, the ingot was taken out of the furnace and hot rolling was immediately started to form a rolled plate.

さらに、Ｓ１―Ｓ６、Ｓ８については、熱間圧延後の圧延板に対し、表１に示すＣＡＬ板厚になるまで冷間圧延を実施した。その後、ＣＡＬ板厚となった圧延板に対し、連続焼鈍炉（ＣＡＬ）にて焼鈍を実施した。焼鈍時のＣＡＬ温度は表１に示す通りである。焼鈍後、圧延板を空冷で室温まで冷却した。冷却後、圧延板に対し再度冷間圧延を実施した。焼鈍後の冷間圧延における狙いの冷延率は表１に示す通りである。 Furthermore, regarding S1 to S6 and S8, cold rolling was performed on the hot rolled rolled plates until the CAL plate thickness shown in Table 1 was obtained. Thereafter, the rolled plate having a CAL plate thickness was annealed in a continuous annealing furnace (CAL). The CAL temperature during annealing is as shown in Table 1. After annealing, the rolled plate was cooled to room temperature by air cooling. After cooling, the rolled plate was cold rolled again. The target cold rolling rate in cold rolling after annealing is as shown in Table 1.

Ｓ７については、熱間圧延後の圧延板に対し、焼鈍を行わずに冷間圧延を実施した。冷間圧延における狙いの冷延率は、表１に示す通りである。 Regarding S7, the hot rolled rolled plate was cold rolled without being annealed. The target cold rolling rate in cold rolling is as shown in Table 1.

Ｓ１－Ｓ８における冷間圧延後の製品板厚（つまり式（７）におけるｔ_１）はおよそ０．２３５±０．０３ｍｍの範囲とした。 The product plate thickness after cold rolling in S1-S8 (that is, t ₁ in formula (7)) was in the range of approximately 0.235±0.03 mm.

Ｓ１－Ｓ８において、冷間圧延後、板面に塗料を塗布し、約３０秒間の塗装焼付処理を実施した。塗装焼付時の実体温度（ＰＭＴ）は表１に示す通りである。塗装の焼付により、Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板が得られた。また、Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板において、マイクロゲージにより測定した板厚（つまり製品板厚）を表１に示す。 In S1-S8, after cold rolling, a paint was applied to the board surface, and a paint baking treatment was performed for about 30 seconds. The actual temperature (PMT) during paint baking is as shown in Table 1. By baking the paint, aluminum alloy plates S1 to S8 were obtained. Furthermore, Table 1 shows the plate thicknesses (ie, product plate thicknesses) of the aluminum alloy plates S1 to S8 measured using a microgauge.

＜アルミニウム合金板の評価＞
（引張特性）
Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板からＪＩＳ－Ｚ－２２４１：２０１１に規定される５号試験片をフライス加工によって３つずつ作製した。３つの試験片の長手方向は、それぞれ、圧延方向に対して０°、４５°及び９０°の角度をなす方向に延びる。 <Evaluation of aluminum alloy plate>
(Tensile properties)
Three No. 5 test pieces specified in JIS-Z-2241:2011 were prepared from aluminum alloy plates S1-S8 by milling. The longitudinal directions of the three test pieces extend in directions making angles of 0°, 45°, and 90° with respect to the rolling direction, respectively.

これらの試験片について、ＪＩＳ－Ｚ－２２４１：２０１１に準拠して引張試験を行い、０．２％耐力及び引張強さを測定した。０．２％耐力σ_０．２及び引張強さσ_Ｂの測定結果と、０．２％耐力と引張強さとの平均値σ_ｆｍとを表１及び表２に示す。 A tensile test was conducted on these test pieces in accordance with JIS-Z-2241:2011, and the 0.2% proof stress and tensile strength were measured. The measurement results of 0.2% proof stress σ _0.2 and tensile strength σ _B and the average value σ _fm of 0.2% proof stress and tensile strength are shown in Tables 1 and 2.

また、圧延方向に対し、０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれの引張試験の測定結果と式（１）とから３つの評価値Ｓを算出した。これらの評価値Ｓの最小値である最小評価値Ｓ_ｍｉｎを表２に示す。 In addition, three evaluation values S were calculated from the measurement results of the tensile test in the 0° direction, 45° direction, and 90° direction and equation (1) with respect to the rolling direction. The minimum evaluation value S _min , which is the minimum value of these evaluation values S, is shown in Table 2.

（靭性）
Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板において、実施形態において説明した測定方法により、面積が０．３μｍ^２以上のＭｇ_２Ｓｉ粒子のＬ－ＳＴ断面における総面積の割合（面積率）を算出した。その測定結果を表２に示す。 (toughness)
For the aluminum alloy plates S1 to S8, the ratio of the total area (area ratio) in the L-ST cross section of Mg ₂ Si particles having an area of 0.3 μm ² or more was calculated using the measurement method described in the embodiment. The measurement results are shown in Table 2.

Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板において、実施形態において説明した測定方法と、式（３）及び式（４）とから、繰り返し曲げ回数及び規格化繰り返し曲げ回数を算出した。その結果を表２に示す。 For the aluminum alloy plates S1 to S8, the number of repeated bending and the normalized number of repeated bending were calculated from the measurement method described in the embodiment and equations (3) and (4). The results are shown in Table 2.

（強度異方性）
Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板において、実施形態において説明した式（５）から強度異方性（つまり値Ｄ）を算出した。その結果を表２に示す。 (Strength anisotropy)
In the aluminum alloy plates S1 to S8, the strength anisotropy (that is, the value D) was calculated from the formula (5) described in the embodiment. The results are shown in Table 2.

（シェル単体耐圧強度）
Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板において、実施形態において説明した測定方法により耐圧を測定した。その結果を表２に示す。Ｓ１－Ｓ６、Ｓ８のアルミニウム合金板は、５５０ｋＰａ以上の高い耐圧を示した。 (Shell single pressure strength)
The pressure resistance of the aluminum alloy plates S1 to S8 was measured using the measurement method described in the embodiment. The results are shown in Table 2. The aluminum alloy plates S1-S6 and S8 exhibited high pressure resistance of 550 kPa or more.

（スクラップ配合率）
Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板の組成に関し、３１０４アルミニウム合金のスクラップの可能配合率が５０質量％以上となるか否か判断した。その結果を表２に示す。 (Scrap content ratio)
Regarding the composition of the aluminum alloy plates S1-S8, it was determined whether the possible blending ratio of scrap of 3104 aluminum alloy was 50% by mass or more. The results are shown in Table 2.

表２中、「≧５０」とされているアルミニウム合金板は、３１０４アルミニウム合金を５０質量％以上配合することが可能である。なお、３１０４アルミニウム合金のスクラップの可能配合率は、表４に基づいて判断される。 In Table 2, aluminum alloy plates with "≧50" can contain 50% by mass or more of 3104 aluminum alloy. Note that the possible scrap content ratio of 3104 aluminum alloy is determined based on Table 4.

表４は、３１０４アルミニウム合金と５１８２アルミニウム合金との配合比率と、成分規格の平均値との対応を表している。表４の１行目は、３１０４アルミニウム合金の成分規格の平均値であり、２行目は、５１８２アルミニウム合金の成分規格の平均値である。 Table 4 shows the correspondence between the blending ratio of 3104 aluminum alloy and 5182 aluminum alloy and the average value of the component specifications. The first row of Table 4 is the average value of the component specifications for 3104 aluminum alloy, and the second row is the average value of the component specifications for 5182 aluminum alloy.

例えば、３１０４アルミニウム合金の配合割合が５０質量％の場合、Ｓｉの平均値は０．２０質量％、Ｆｅの平均値は０．２９質量％、Ｃｕの平均値は０．１１質量％、Ｍｎの平均値は、０．７質量％、Ｍｇの平均値は２．８質量％となる。 For example, when the blending ratio of 3104 aluminum alloy is 50% by mass, the average value of Si is 0.20% by mass, the average value of Fe is 0.29% by mass, the average value of Cu is 0.11% by mass, and the average value of Mn is 0.20% by mass. The average value is 0.7% by mass, and the average value of Mg is 2.8% by mass.

したがって、アルミニウム合金板の各成分の割合が上記のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇの数値以上であるとき、３１０４アルミニウム合金板の可能配合率が５０質量％以上となる。３１０４アルミニウム合金の配合割合が大きくなるほど、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、及びＭｎの含有量は上がり、Ｍｇの含有量は下がる。Ｓ１－Ｓ１０のアルミニウム合金板は、３１０４アルミニウム合金のスクラップを５０質量％以上配合可能である。 Therefore, when the proportion of each component in the aluminum alloy plate is equal to or greater than the above-mentioned values of Si, Fe, Cu, Mn, and Mg, the possible blending ratio of the 3104 aluminum alloy plate is 50% by mass or more. As the blending ratio of the 3104 aluminum alloy increases, the content of Si, Fe, Cu, and Mn increases, and the content of Mg decreases. The aluminum alloy plates S1 to S10 can contain 50% by mass or more of 3104 aluminum alloy scrap.

（評価）
図３に、Ｓ１－Ｓ８のアルミニウム合金板それぞれの値Ｖとシェル耐圧強度との関係を示す。図３のグラフから、値Ｖと耐圧強度との間に高い相関関係があることがわかる。したがって、最小評価値Ｓ_ｍｉｎが３７０ＭＰａ以上の合金板は、大きな板厚増加を伴うことなく、従来のＡ５１８２アルミニウム合金で形成される合金板と同等の高い耐圧を備えることができる。 (evaluation)
FIG. 3 shows the relationship between the value V and the shell compressive strength of each of the aluminum alloy plates S1 to S8. From the graph of FIG. 3, it can be seen that there is a high correlation between the value V and the pressure resistance strength. Therefore, an alloy plate having a minimum evaluation value S _min of 370 MPa or more can have a high withstand pressure equivalent to that of an alloy plate formed from a conventional A5182 aluminum alloy without a large increase in plate thickness.

Ｓ１－Ｓ６のアルミニウム合金板は、Ｓ８に比べＭｇの含有量が低いが、高い強度を示した。また、Ｓ４－Ｓ６のアルミニウム合金板は、Ｓ１－Ｓ３のアルミニウム合金と比較して、均質化処理温度が高いため、工程及び塗装焼付温度が同じあっても、強度及び繰り返し曲げ回数が高い。 Aluminum alloy plates S1-S6 had a lower Mg content than S8, but exhibited high strength. In addition, the aluminum alloy plates of S4-S6 have a higher homogenization temperature than the aluminum alloys of S1-S3, so even if the process and paint baking temperature are the same, the strength and number of repeated bendings are higher.

また、塗装焼付温度（ＰＭＴ）が低いほど、合金板の強度は高くなる。例えば、Ｓ１－Ｓ３それぞれと、Ｓ４－Ｓ６それぞれとを比較すると、塗装焼付温度が低い実施例ほど、最小評価値Ｓ_ｍｉｎが高い値を示した。 Furthermore, the lower the paint baking temperature (PMT), the higher the strength of the alloy plate. For example, when comparing each of S1-S3 and each of S4-S6, the lower the coating baking temperature, the higher the minimum evaluation value S _min .

Ｓ４－Ｓ６のアルミニウム合金は、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子の面積率が小さく、０．２％以下であった。Ｓ１－Ｓ３とＳ４－Ｓ６との比較から、均質化処理温度を高くすることでＭｇ_２Ｓｉ粒子の面積率を大幅に低減できることが分かる。 The aluminum alloys S4-S6 had a small area ratio of Mg ₂ Si particles, which was 0.2% or less. A comparison between S1-S3 and S4-S6 shows that the area ratio of Mg ₂ Si particles can be significantly reduced by increasing the homogenization temperature.

繰り返し曲げ回数は強度によっても異なり、Ｍｇ_２Ｓｉ粒子の面積率が比較的小さく、かつ冷延率が同じであるＳ４－Ｓ６を比較すると、ＰＭＴの上昇によって強度が低くなるにつれて、繰り返し曲げ回数が高くなることが分かる。 The number of repeated bending changes depending on the strength. Comparing S4-S6, which have a relatively small area ratio of Mg ₂ Si particles and the same cold rolling rate, as the strength decreases due to an increase in PMT, the number of repeated bending increases. I know it's going to be expensive.

Claims (2)

ケイ素（Ｓｉ）の含有量が０．２７質量％以上０．３９質量％以下であり、
鉄（Ｆｅ）の含有量が０．３５質量％以上０．５５質量％以下であり、
銅（Ｃｕ）の含有量が０．１７質量％以上０．２５質量％以下であり、
マンガン（Ｍｎ）の含有量が０．７５質量％以上０．９５質量％以下であり、
マグネシウム（Ｍｇ）の含有量が２．２質量％以上２．８質量％以下であり、
残部がアルミニウム（Ａｌ）及び不可避的不純物からなり、
圧延方向に対し０°方向、４５°方向、及び９０°方向それぞれにおいて、０．２％耐力σ_０．２、引張強さσ_Ｂ、及び０．２％耐力と引張強さとの平均値σ_ｆｍを用いて下記式（１）によって算出される評価値Ｓのうち、最小値である最小評価値Ｓ_ｍｉｎが３７０ＭＰａ以上４１０ＭＰａ以下であり、
圧延方向に対し０°方向の０．２％耐力σ _{０．２＿０°} から、圧延方向に対し９０°方向の０．２％耐力σ _{０．２＿９０°} を引いた値が－２０ＭＰａ以上－１０ＭＰａ以下であり、
幅方向中央部分のＬ－ＳＴ断面において、面積が０．３μｍ ^２ 以上のＭｇ _２ Ｓｉ粒子の前記Ｌ－ＳＴ断面における総面積の割合が０．２％以下である、缶蓋用アルミニウム合金板。
Ｓ＝σ_ｆｍ／（σ_０．２／σ_Ｂ） ・・・（１） The content of silicon (Si) is 0.27% by mass or more and 0.39% by mass or less,
The content of iron (Fe) is 0.35% by mass or more and 0.55% by mass or less,
The content of copper (Cu) is 0.17% by mass or more and 0.25% by mass or less,
The content of manganese (Mn) is 0.75% by mass or more and 0.95% by mass or less,
The content of magnesium (Mg) is 2.2% by mass or more and 2.8% by mass or less,
The remainder consists of aluminum (Al) and inevitable impurities,
0.2% proof stress σ _0.2 , tensile strength σ _B , and average value of 0.2% proof stress and tensile strength σ _fm in each of the 0° direction, 45° direction, and 90° direction with respect to the rolling direction. Among the evaluation values S calculated by the following formula (1) using, the minimum evaluation value S _min is 370 MPa or more and 410 MPa or less,
The value obtained by subtracting the 0.2% proof stress σ _{0.2_0°} in the 0° direction with respect to the rolling direction and the 0.2% proof stress σ _{0.2_90°} in the 90° direction with respect to the rolling direction is -20 MPa or more and -10 MPa or less. can be,
An aluminum alloy plate for a can lid, wherein the ratio of the total area of Mg ₂ Si particles having an area of 0.3 μm ² or more in the L-ST cross section at the center portion in the width direction is 0.2% or less .
S=σ _fm /(σ _0.2 /σ _B )...(1) 請求項１に記載の缶蓋用アルミニウム合金板であって、
幅が１２．５ｍｍ、長さが２００ｍｍの短冊状に切り出した試験片に対し、曲げ稜線が圧延方向と平行となる向きで、９０°曲げて０°位置に戻す曲げ操作を繰り返した際に、前記試験片の破断までの前記曲げ操作の回数である繰り返し曲げ回数Ｎを、前記試験片の板厚ｔ及び下記式（２）により規格化した規格化繰り返し曲げ回数Ｎ_ｓが１４．０回以上である、缶蓋用アルミニウム合金板。
Ｎ_ｓ＝Ｎ×ｔ／０．２３５ ・・・（２） The aluminum alloy plate for can lids according to claim 1 ,
When a test piece cut into a strip with a width of 12.5 mm and a length of 200 mm was repeatedly bent 90° and returned to the 0° position with the bending ridge line parallel to the rolling direction, The standardized number of repeated bending Ns, which is the number of times of the bending operation until the test piece breaks, is standardized by the plate thickness t of the test piece and the following formula (2) _is 14.0 times or more An aluminum alloy plate for can lids.
_Ns = N×t/0.235 (2)

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