JPH04268054A - 強度かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法 - Google Patents
強度かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法Info
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルミニウム合金板の製
造方法に係り、更に詳しくは、強度及び方向性に優れる
成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法に関するもの
である。
造方法に係り、更に詳しくは、強度及び方向性に優れる
成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般に
製造されるPP(pilfer−proof)キヤップ
等のアルミニウム材料としては、純アルミニウム系の1
200合金が使用されるているが、最近では、薄肉化の
ための高強度材が要望されてきている。
製造されるPP(pilfer−proof)キヤップ
等のアルミニウム材料としては、純アルミニウム系の1
200合金が使用されるているが、最近では、薄肉化の
ための高強度材が要望されてきている。
【0003】高強度化のためには、■冷間加工率を上げ
た半硬質材、■Mg等の合金元素を添加した3105合
金(0.6%Mg)系や3003合金(1.0%Mn)
系の硬質材が使用されている。
た半硬質材、■Mg等の合金元素を添加した3105合
金(0.6%Mg)系や3003合金(1.0%Mn)
系の硬質材が使用されている。
【0004】しかし、1200合金の半硬質では強度が
不足するという問題があり、3105合金では方向性の
バラツキが大きく、絞り加工後のトリミングを多くする
必要があり、歩留まりが低いという問題があった。また
、3003合金系のAl−Mn合金では絞り加工性が悪
い等の問題があった。
不足するという問題があり、3105合金では方向性の
バラツキが大きく、絞り加工後のトリミングを多くする
必要があり、歩留まりが低いという問題があった。また
、3003合金系のAl−Mn合金では絞り加工性が悪
い等の問題があった。
【0005】本発明は、上記従来技術の欠点を解決する
ためになされたものであって、特にAl−Mg系合金に
おいて方向性、強度、成形性を併せて改善したPPキャ
ップ等の絞り加工に適したアルミニウム合金板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
ためになされたものであって、特にAl−Mg系合金に
おいて方向性、強度、成形性を併せて改善したPPキャ
ップ等の絞り加工に適したアルミニウム合金板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明者等は、Mg量の影響、組織制御、工業的製
造方法の観点により鋭意研究開発を行った結果、合金組
成の最適化と製造条件の最適化とにより、ここに、強度
かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg合金板の製造
方法を開発したのである。
め、本発明者等は、Mg量の影響、組織制御、工業的製
造方法の観点により鋭意研究開発を行った結果、合金組
成の最適化と製造条件の最適化とにより、ここに、強度
かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg合金板の製造
方法を開発したのである。
【0007】すなわち、本発明は、Mg:0.5〜1.
8%、Mn:0.05〜0.6%及びCu:0.3〜0
.6%を必須成分として含有し、残部がAl及び不純物
からなる組成のAl−Mg系合金の鋳塊に、450〜5
60℃で均質化熱処理を行い、250〜550℃の温度
で熱間圧延を行った後、加工率30%以上の中間圧延を
行い、420〜550℃の温度で中間焼鈍を施し、更に
加工率30%以上の仕上圧延と、150〜250℃の温
度で安定化焼鈍を施すことを特徴とする強度かつ方向性
に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法を要
旨とするものである。
8%、Mn:0.05〜0.6%及びCu:0.3〜0
.6%を必須成分として含有し、残部がAl及び不純物
からなる組成のAl−Mg系合金の鋳塊に、450〜5
60℃で均質化熱処理を行い、250〜550℃の温度
で熱間圧延を行った後、加工率30%以上の中間圧延を
行い、420〜550℃の温度で中間焼鈍を施し、更に
加工率30%以上の仕上圧延と、150〜250℃の温
度で安定化焼鈍を施すことを特徴とする強度かつ方向性
に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法を要
旨とするものである。
【0008】以下に本発明を更に詳述する。
【0009】
【作用】まず、本発明における合金の化学成分の限定理
由について説明する。
由について説明する。
【0010】Mg:
Mgは固溶体強化による強度を付加するもので、本発明
が対象とするAl合金はMgを0.5〜1.8%含有す
るAl−Mg系合金である。本系合金の強度はMg量と
冷間加工により導入された転位量により決定されるので
、所定量のMgを必須成分とする必要がある。すなわち
、Mg量が0.5%未満では材料の十分な強度が得られ
ず、一方、Mg量が1.8%を超えると、絞り加工時に
コーナー部等にストレッチヤー・ストレインマーク等の
表面欠陥や割れが発生し易くなる。したがって、Mg量
は0.5〜1.8%の範囲とする。
が対象とするAl合金はMgを0.5〜1.8%含有す
るAl−Mg系合金である。本系合金の強度はMg量と
冷間加工により導入された転位量により決定されるので
、所定量のMgを必須成分とする必要がある。すなわち
、Mg量が0.5%未満では材料の十分な強度が得られ
ず、一方、Mg量が1.8%を超えると、絞り加工時に
コーナー部等にストレッチヤー・ストレインマーク等の
表面欠陥や割れが発生し易くなる。したがって、Mg量
は0.5〜1.8%の範囲とする。
【0011】Cu:
Cuは固溶体強化或いはAlとの析出粒子θ′−CuA
l2、S′−CuMgAl2の生成により、強度をもた
らす元素である。このために本系合金では0.3%以上
が必要である。しかし、0.6%を超えると耐食性を損
ねるので好ましくない。したがって、Cu量は0.3〜
0.6%の範囲とする。
l2、S′−CuMgAl2の生成により、強度をもた
らす元素である。このために本系合金では0.3%以上
が必要である。しかし、0.6%を超えると耐食性を損
ねるので好ましくない。したがって、Cu量は0.3〜
0.6%の範囲とする。
【0012】Mn:
Mnは0.05%以上含有すると、固溶体強化による材
料の強化とMnAl6粒子による微細組織を付与する効
果があるが、0.6%を超えると晶出物による成形性の
低下や方向性が高くなるので、Mn量は0.05〜0.
6%の範囲とする。
料の強化とMnAl6粒子による微細組織を付与する効
果があるが、0.6%を超えると晶出物による成形性の
低下や方向性が高くなるので、Mn量は0.05〜0.
6%の範囲とする。
【0013】なお、不純物は本発明の効果を損わない限
度で許容される。例えば、Al地金中に含まれるSi、
Fe等の不純物が多くなると晶出物が多くなり、成形性
や耐食性を劣化させるので、Siは0.3%以下、Fe
は0.5%以下に規制するのが望ましい。またTiは0
.05%以下が望ましい。
度で許容される。例えば、Al地金中に含まれるSi、
Fe等の不純物が多くなると晶出物が多くなり、成形性
や耐食性を劣化させるので、Siは0.3%以下、Fe
は0.5%以下に規制するのが望ましい。またTiは0
.05%以下が望ましい。
【0014】次に、上記Al−Mg系合金板の製造方法
について説明する。
について説明する。
【0015】上記化学成分を有するアルミニウム合金を
鋳造して得られた鋳塊は内部に不均質に分布している主
要元素の均質化及び遷移元素とAlとの金属間化合物M
nAl6を生成させた後、熱間圧延を行う必要がある。 したがって、均質化熱処理は450〜560℃の温度で
行うのが好ましい。
鋳造して得られた鋳塊は内部に不均質に分布している主
要元素の均質化及び遷移元素とAlとの金属間化合物M
nAl6を生成させた後、熱間圧延を行う必要がある。 したがって、均質化熱処理は450〜560℃の温度で
行うのが好ましい。
【0016】均質化熱処理後、250〜550℃の温度
で熱間圧延を行い、粗い鋳塊組織を展伸材組織に加工す
る。これにより、上記の金属間化合物が結晶粒の粗大化
を阻止し、未再結晶粒組織か細かい再結晶組織が付与さ
れる。なお、熱間圧延後に中間焼鈍を施してもよく、中
間焼鈍を施すと、より材料組織の制御が容易となる。
で熱間圧延を行い、粗い鋳塊組織を展伸材組織に加工す
る。これにより、上記の金属間化合物が結晶粒の粗大化
を阻止し、未再結晶粒組織か細かい再結晶組織が付与さ
れる。なお、熱間圧延後に中間焼鈍を施してもよく、中
間焼鈍を施すと、より材料組織の制御が容易となる。
【0017】次いで、加工率30%以上の中間圧延(冷
間圧延)を施す。加工率が30%未満の圧延では最終的
な結晶粒が40μmよりも大きくなり、成形加工時に肌
荒れとなり、表面品質を損ねるので好ましくない。
間圧延)を施す。加工率が30%未満の圧延では最終的
な結晶粒が40μmよりも大きくなり、成形加工時に肌
荒れとなり、表面品質を損ねるので好ましくない。
【0018】その後、中間焼鈍を施すが、加熱温度が4
20℃未満ではMg、Cu、Mnの十分な固溶、並びに
低耳材に必要な十分な立方方位の再結晶材が得られない
。 一方、550℃を超えると結晶粒の粗大化、バーニング
の危険性がある。したがって、中間焼鈍の温度は420
〜550℃の範囲とする。なお、保持時間は1〜10秒
で十分である。
20℃未満ではMg、Cu、Mnの十分な固溶、並びに
低耳材に必要な十分な立方方位の再結晶材が得られない
。 一方、550℃を超えると結晶粒の粗大化、バーニング
の危険性がある。したがって、中間焼鈍の温度は420
〜550℃の範囲とする。なお、保持時間は1〜10秒
で十分である。
【0019】続く最終的な仕上圧延(冷間圧延)は、3
0%以上の加工率で行う。加工率が30%未満では十分
な強度が得られない。なお、本発明の場合、あまり加工
率を高くしなくとも高強度が得られるので、低耳材の観
点からも加工率は50%以下にとどめるのが製造上望ま
しい。
0%以上の加工率で行う。加工率が30%未満では十分
な強度が得られない。なお、本発明の場合、あまり加工
率を高くしなくとも高強度が得られるので、低耳材の観
点からも加工率は50%以下にとどめるのが製造上望ま
しい。
【0020】最後に150〜250℃の温度で安定化焼
鈍を施す。この場合、150℃未満では内部組織の変化
を起こすのに不十分であり、また250℃を超えると軟
化が進んで十分な強度が得られない。この安定化焼鈍に
より、成形材に必要な伸びの回復と固溶状態にあったM
g原子は安定存在状態になり、絞り加工時にSSマーク
の発生が抑制される。
鈍を施す。この場合、150℃未満では内部組織の変化
を起こすのに不十分であり、また250℃を超えると軟
化が進んで十分な強度が得られない。この安定化焼鈍に
より、成形材に必要な伸びの回復と固溶状態にあったM
g原子は安定存在状態になり、絞り加工時にSSマーク
の発生が抑制される。
【0021】以上の方法で得られるAl−Mg系合金板
において、結晶粒度が40μmを超えると絞り加工時に
肌荒れを起こし、また10μm未満であるとSSマーク
が発生し易くなる。したがって、結晶粒度は10〜40
μmの範囲に調整するのが好ましい。
において、結晶粒度が40μmを超えると絞り加工時に
肌荒れを起こし、また10μm未満であるとSSマーク
が発生し易くなる。したがって、結晶粒度は10〜40
μmの範囲に調整するのが好ましい。
【0022】なお、このようにして得られたAl−Mg
系合金板は常法による成形加工によってPPキャップ等
に加工されるが、成形品はSSマーク発生がなく強度、
方向性が優れている。
系合金板は常法による成形加工によってPPキャップ等
に加工されるが、成形品はSSマーク発生がなく強度、
方向性が優れている。
【0023】次に本発明の実施例を示す。
【0024】
【表1】
に示す化学成分を有するAl合金の鋳塊(厚さ50mm
)を面削し、500℃×8hrの均質化熱処理を施した
後、300〜500℃の温度で熱間圧延を行い、厚さ2
〜4mmの熱間圧延板とした。
)を面削し、500℃×8hrの均質化熱処理を施した
後、300〜500℃の温度で熱間圧延を行い、厚さ2
〜4mmの熱間圧延板とした。
【0025】その後、
【表2】
に示す条件で加工、熱処理を施して厚さ0.23mmの
供試材を得た。得られた供試材について結晶粒度を調べ
ると共に、引張特性、表面状況(SSマーク)、耳率(
方向性)及び肌荒れ状況を調査した。その結果を表2に
併記する。なお、耳率及びSSマークは40mmφポン
チ、ブランク径66.7mmφ(絞り率40%)にて測
定した。
供試材を得た。得られた供試材について結晶粒度を調べ
ると共に、引張特性、表面状況(SSマーク)、耳率(
方向性)及び肌荒れ状況を調査した。その結果を表2に
併記する。なお、耳率及びSSマークは40mmφポン
チ、ブランク径66.7mmφ(絞り率40%)にて測
定した。
【0026】表2において、本発明例はいずれも、所望
の高強度が得られると共に、SSマークや肌荒れ等の表
面欠陥がなく、良好な成形材が得られていることがわか
る。一方、比較例のものは、たとえ高強度が得られても
、SSマーク、耳率、肌荒れ等でいずれも満足できない
。
の高強度が得られると共に、SSマークや肌荒れ等の表
面欠陥がなく、良好な成形材が得られていることがわか
る。一方、比較例のものは、たとえ高強度が得られても
、SSマーク、耳率、肌荒れ等でいずれも満足できない
。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Mg量が1.8%以下の特定組成のAl−Mg系合金に
特定条件の圧延加工、熱処理を施すので、成形時にSS
マークや肌荒れ等の表面欠陥がなく、低耳の高強度アル
ミニウム材料を得ることができ、強度かつ方向性に優れ
たPPキャップ等を製造することが可能である。また、
本発明法によれば工業的製造が容易である。
Mg量が1.8%以下の特定組成のAl−Mg系合金に
特定条件の圧延加工、熱処理を施すので、成形時にSS
マークや肌荒れ等の表面欠陥がなく、低耳の高強度アル
ミニウム材料を得ることができ、強度かつ方向性に優れ
たPPキャップ等を製造することが可能である。また、
本発明法によれば工業的製造が容易である。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で(以下、同じ)、Mg:0.
5〜1.8%、Mn:0.05〜0.6%及びCu:0
.3〜0.6%を必須成分として含有し、残部がAl及
び不純物からなる組成のAl−Mg系合金の鋳塊に、4
50〜560℃で均質化熱処理を行い、250〜550
℃の温度で熱間圧延を行った後、加工率30%以上の中
間圧延を行い、420〜550℃の温度で中間焼鈍を施
し、更に加工率30%以上の仕上圧延と、150〜25
0℃の温度で安定化焼鈍を施すことを特徴とする強度か
つ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4758391A JPH04268054A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強度かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4758391A JPH04268054A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強度かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04268054A true JPH04268054A (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12779278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4758391A Pending JPH04268054A (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | 強度かつ方向性に優れる成形加工用Al−Mg系合金板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04268054A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003327262A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-11-19 | Mitsubishi Materials Corp | キャップ及びボトル缶並びにネジ式密封ボトル |
JP2007092151A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Furukawa Sky Kk | キャップ用アルミニウム合金およびその製造方法 |
CN104694801A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-06-10 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种铝镁钪锆铝合金板材及其制造方法 |
CN104818412A (zh) * | 2015-05-27 | 2015-08-05 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种低钪铝镁钪锆合金板材及其制造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52105509A (en) * | 1976-03-03 | 1977-09-05 | Mitsubishi Aluminium | Production of aluminium alloy sheet for deep drawing |
JPH02290953A (ja) * | 1989-04-29 | 1990-11-30 | Kobe Steel Ltd | 成形加工時にストレッチャー・ストレインマークの発生しないAl―Mg系合金の製造方法 |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP4758391A patent/JPH04268054A/ja active Pending
Patent Citations (2)
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