JPS6232264B2

JPS6232264B2 -

Info

Publication number: JPS6232264B2
Application number: JP18667784A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Usui; Takahisa Sawada
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1984-09-06
Filing date: 1984-09-06
Publication date: 1987-07-14
Also published as: JPS6164847A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は高強度で引きちぎれ性に優れるアルミ
ニウム合金板に関し、さらに詳しくは、引き裂き
性に優れ、または、引きちぎれ易い、例えば、キ
ヤツプおよび箔容器或いは簡易開放缶（Easy
Open）の蓋に使用される引き裂き強度の低い包
装用の高強度で引きちぎれ性に優れるアルミニウ
ム合金板に関する。［従来技術］従来から、キヤツプ、箔容器或いは簡易開放缶
等の材料にはアルミニウムおよびアルミニウム合
金が多く使用されている。これらの用途に使用さ
れるアルミニウムおよびアルミニウム合金には引
き裂き性に優れるか、引きちぎれ易いという特性
を有することが要求されている。いま、Ring pull cap材について説明すると、
このキヤツプ材に要求される品質特性としては、 (1) 絞り加工性（シエル成形）が良好なこと。 (2) ガス圧をかけて密封する場合、内圧に耐える
強度（耐圧性）を有すること。 (3) スコア（切込み溝）より引き裂いて開けるリ
ツプキヤツプ、マキシキヤツプ、プルアツプキ
ヤツプ等のRing pull capとして使用する場合
には引きちぎれ性が良好なこと。 (4) シーリング加工性が良いこと。 (5) 耐蝕性が良好なこと。等が要求される。このような用途に使用される材料として、3105
合金、5052合金、5082合金、5182合金等がある
が、これらの合金は何れも包装用として使用する
際に、引きちぎれ性に最大の問題点がある。特に、キヤツプ用アルミニウム合金として使用
されている合金で最も高強度の合金は5052H19材
であるが、これ以上高強度になると開栓性の問題
が生じるようになり、スコア残圧、スコア形状等
開栓性を向上させるための種々の手段が構じられ
ており、例えば、スコア金型の摩耗、スコア残圧
の管理等大きな努力を必要としている。［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明したような、包装用の引き
裂き性に優れた材料に要求される品質特性および
使用されているアルミニウム合金の種々の問題点
に鑑みなされたものであり、即ち、スコア加工面
における生産性、品質管理の負担を大幅に削減
し、さらに、アルミニウム合金材料面からは開栓
性が良好である高強度の引きちぎれ性に優れるア
ルミニウム合金板を提供するものである。［問題点を解決するための手段］本発明に係る高強度で引きちぎれ性に優れるア
ルミニウム合金板は、 (1) Mg0.3〜6wt％を含有量し、かつ、 Fe0.6〜2wt％、Cr0.35〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からな
るアルミニウム合金であつて、圧延後の金属間
化合物の大きさが30μ以下であり、その面積率
が５〜10％であることを特徴とする高強度で引
きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板を第１
の発明とし、 (2) Mg0.3〜6wt％、Mn0.15〜2wt％を含有し、かつ、 Fe0.5〜1.8wt％、Cr0.25〜0.8wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からな
るアルミニウム合金であつて、圧延後の金属間
化合物の大きさが30μ以下であり、その面積率
が５〜10％であることを特徴とする高強度で引
きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板を第２
の発明とし、 (3) Mg0.3〜6wt％を含有し、かつ、 Fe0.6〜2wt％、Cr0.35〜1wt％の１種または２種を含有し、さらに、 Si0.2〜1wt％、Cu0.1〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からな
るアルミニウム合金であつて、圧延後の金属間
化合物の大きさが30μ以下であり、その面積率
が５〜10％であることを特徴とする高強度で引
きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板を第３
の発明とし、 (4) Mg0.3〜6wt％、Mn0.15〜2wt％を含有し、かつ、 Fe0.5〜1.8wt％、Cr0.25〜0.8wt％の１種または２種を含有し、さらに、 Si0.2〜1wt％、Cu0.1〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からな
るアルミニウム合金であつて、圧延後の金属間
化合物の大きさが30μ以下であり、その面積率
が５〜10％であることを特徴とする高強度で引
きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板を第４
の発明とする４つの発明よりなるものである。なお、本発明に係る高強度で引きちぎれ性に優
れるアルミニウム合金板においては、圧延後の金
属間化合物の大きさを30μ以下とし、その面積率
を５〜10％とするものである。本発明に係る高強度で引きちぎれ性に優れるア
ルミニウム合金板について以下詳細に説明する。先ず、本発明に係る高強度で引きちぎれ性に優
れるアルミニウム合金板の含有成分および成分割
合について説明する。 Mgは耐圧強度を保持するための不可欠の元素
であり、含有量が0.3wt％未満ではこの効果は小
さく、また、多量に含有されると、即ち、6wt％
を越えて含有されると圧延性、成形性が低下する
ようになる。よつて、Mg含有量は0.3〜6wt％と
する。 MnはMgと同様に機械的強度を付与し、かつ、
Al₆Mn、Al₆（MnFe）等の金属間化合物の成長を
助長し、引きちぎれ性を良好にするため必要な元
素であり、含有量が0.15wt％未満ではこのような
効果は少なく、また、2wt％を越えて含有される
と深絞り性等の加工性に問題が生じる。よつて、
Mn含有量は0.15〜2wt％とする。 Feは金属間化合物の大きさや存在割合に非常
に重要な元素であり、含有量が0.6wt％未満では
Al₆Fe、Al₆（MnFe）等の成長が助長されず、引
きちぎれ性が悪くなり、また、2wt％を越えて多
量に含有されると深絞り性等の加工性に問題が生
じる。よつて、Fe含有量は0.6〜2wt％とする。
なお、Mnが含有される場合には、その兼合いに
よつて上記と同様な理由により、Fe含有量は0.5
〜1.8wt％とする。 CrはFeと同じく金属間化合物の大きさ、存在
割合に非常に重要な元素であり、含有量が0.35wt
％未満ではCr₇Al₂、（CrFe）Al₂等の金属間化合
物の成長が助長されず、引きちぎれ性が悪くな
り、また、1wt％を越えて含有されると深絞り性
等の加工性に問題が生じる。よつて、Cr含有量
は0.35〜1wt％とする。なお、Mnが含有される場
合にはその兼合いによつて、上記と同様な理由に
よりCr含有量は0.25〜0.8wt％とする。 Siは絞り性の向上および耳率低下の効果を付与
する元素であり、含有量が0.2wt％未満ではこの
ような効果は少なく、また、1wt％を越えて含有
されるとその効果は飽和する。よつて、Si含有量
は0.2〜1wt％とする。 Cuは機械的強度および深絞り性を高める元素
であり、含有量が0.1wt％未満ではこのような効
果は少なく、また、1wt％を越える多量の含有で
は圧延加工性、耐蝕性が劣化するので1wt％以下
に抑えるべきであり、また、Cuは固溶強化によ
る機械的強度向上の他に、中間焼鈍を連続焼鈍炉
（急速加熱、急速冷却）により実施すると焼付塗
装時の加熱により、Al―Cu―Mg系の析出硬化が
期待できる。よつて、Cu含有量は0.1〜1wt％と
する。なお、上記含有成分以外にTi、Zr、Znを含有
する場合には、夫々0.5wt％以下であれば本発明
に係る高強度で引きちぎれ性に優れるアルミニウ
ム合金板の特性を変えることがないので0.5wt％
までは許容され、また、Ｂについても含有量が
0.03wt％以下であれば同様の理由により許容され
る。さらに、本発明に係る高強度で引きちぎれ性に
優れるアルミニウム合金板は、圧延後の金属間化
合物の大きさを30μ以下とし、その面積占有率を
５〜10％とすることによつて、より引きちぎれ性
が良好となり、かつ、加工性がよくなる。即ち、金属間化合物の大きさが30μを越える
と、深絞り成形等の加工において割れ発生の起点
となり、また、金属間化合物の面積占有率が５％
未満では引きちぎれ性の効果が望めず、また、10
％を越えると引きちぎれ性の面からは影響がない
が、深絞り加工等の加工割れの起点となる。ま
た、深絞り加工を実施する場合には、トリミング
量軽減のため低方向性とする必要があるが、これ
については、均熱条件、熱間圧延条件、中間焼鈍
条件等を低方向性となるように適宜決定すればよ
い。いままでの説明は、本発明に係る高強度で引き
ちぎれ性に優れるアルミニウム合金板をRing
pull capに使用した場合であるが、PPキヤツプ
等他のキヤツプ、箔容器或いは簡易開放缶
（Easy Open）等の蓋に本発明に係る高強度で引
きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板を適用し
ても同様な効果が期待できる。即ち、PPキヤツ
プの場合にはミシン目に沿つて引きちぎつて開栓
するのであるが、この時の開栓トルクの低減に効
果があり、また、箔容器或いは簡易開放缶の蓋の
場合には、多段張出加工性、リベツト成形性が要
求されるがこれに対しても問題なく成形できるの
である。［実施例］本発明に係る高強度で引きちぎれ性に優れるア
ルミニウム合金板の実施例を説明する。実施例１第１表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金鋳塊を半連続鋳造法により厚さ55mmに
造塊し、510℃の温度で４時間加熱後、熱間圧延
により４mm厚の板とした。その後、冷間圧延によ
り0.625mm厚とし、480℃の温度で中間焼鈍（連続
焼鈍炉使用。急速加熱、急速冷却。）を実施した
後、再び、冷間圧延により0.25mm厚とした（冷間
加工率60％）。その後、200℃の温度で20分加熱
（通常の塗装焼付条件に相当する。）し、スコア加
工を実施後引き裂き試験（スコア加工率30％）お
よびシエル成形をしてキヤンエンド開缶性試験
（スコア加工率50％）を実施した。さらに、引張試験、粒子アナライザーにより板
表面の金属間化合物の大きさ、面積占有率の分析
を実施した。これらの試験結果を第２表に示す。

【表】

【表】この第２表から明らかなように、本発明に係る
高強度で引きちぎれ性に優れるアルミニウム合金
板のNo.１〜No.５は、比較例No.６（5052合金）と比
較して、同一強度或いは強度が若干高いにもかか
わらず金属間化合物の含有により引裂き強さ
（Kg／mm）が低く、従つて引きちぎれ易く、さら
に、開缶性試験についても同様に優れていること
がわかる。実施例２第３表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金を半連続鋳造法により厚さ500mmの鋳
塊とし、この鋳塊を510℃の温度で６時間均熱
後、熱間圧延により2.5mm厚さとし、次いで、冷
間圧延により0.625mm厚とし、480℃の温度で中間
焼鈍（連続焼鈍炉使用。急速加熱、急速冷却）を
実施した後、再び冷間圧延により0.25mm厚とした
（冷間加工率60％）。さらに、200℃の温度で20分
加熱し（通常の塗装焼付条件に相当する。）、スコ
ア加工を実施後、引き裂き試験（スコア加工率30
％）およびシエル成形をしてキヤンエンド開缶性
試験（スコア加工率50％）、また、引張試験、耳
率測定（48％絞り率）を実施した。さらに、粒子
アナライザーにより板表面の金属間化合物の大き
さ、面積占有率の分析を行なつた。それらの結果を第４表に示す。

【表】

【表】この第４表から明らかなように、本発明に係る
高強度で引きちぎれ性に優れるアルミニウム合金
板のNo.７〜No.９は比較例No.10（5182合金）に比較
して、同一強度或いは強度が若干高いにもかかわ
らず金属間化合物の含有により引き裂き強さ
（Kg／mm）が低いので引きちぎれ易く、また、キ
ヤンエンド開缶性試験も同様である。［発明の効果］以上詳細に説明したように、本発明に係る高強
度で引きちぎれ性に優れるアルミニウム合金板は
上記の構成を有しているものであるから、キヤツ
プ、箔容器或いは簡易開放缶等の蓋に使用して、
引き裂き性に優れ、または、引きちぎれ易いとい
う優れた功果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は荷重と変位の関係を示す
図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ Mg0.3〜6wt％を含有し、かつ、 Fe0.6〜2wt％、Cr0.35〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からなる
アルミニウム合金であつて、圧延後の金属間化合
物の大きさが30μ以下であり、その面積率が５〜
10％であることを特徴とする高強度で引きちぎれ
性に優れるアルミニウム合金板。２ Mg0.3〜6wt％、Mn0.15〜2wt％を含有し、かつ、 Fe0.5〜1.8wt％、Cr0.25〜0.8wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からなる
アルミニウム合金であつて、圧延後の金属間化合
物の大きさが30μ以下であり、その面積率が５〜
10％であることを特徴とする高強度で引きちぎれ
性に優れるアルミニウム合金板。３ Mg0.3〜6wt％を含有し、かつ、 Fe0.6〜2wt％、Cr0.35〜1wt％の１種または２種を含有し、さらに、 Si0.2〜1wt％、Cu0.1〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からなる
アルミニウム合金であつて、圧延後の金属間化合
物の大きさが30μ以下であり、その面積率が５〜
10％であることを特徴とする高強度で引きちぎれ
性に優れるアルミニウム合金板。４ Mg0.3〜6wt％、Mn0.15〜2wt％を含有し、かつ、 Fe0.5〜1.8wt％、Cr0.25〜0.8wt％の１種または２種を含有し、さらに、 Si0.2〜1wt％、Cu0.1〜1wt％の１種または２種を含有し、残部Alおよび不可避不純物からなる
アルミニウム合金であつて、圧延後の金属間化合
物の大きさが30μ以下であり、その面積率が５〜
10％であることを特徴とする高強度で引きちぎれ
性に優れるアルミニウム合金板。