罐體用鋁合金板及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種作為鋁罐的主體部的材料來使用的罐體用鋁合金板及其制造方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鋁制的飲料罐的罐體中，存在通過在鋁合金板上施加拉深和變薄拉深（DI， Drawing&Ironing)加工而成形的罐體。在通過DI加工而成形的罐體中，使用了在拉深加工 或變薄拉深加工中成形性良好的3000系鋁合金。
[0003] 近年，從減少材料的使用量，降低運輸成本，或者與鋁罐以外的飲料容器的成本競 爭力等觀點出發(fā)，對罐體的薄壁化的要求更甚以往。為了實現(xiàn)罐體的薄壁化，有必要使原材 料的鋁合金板高強度化。作為這樣的鋁合金板，例如提出了在專利文獻1中記載的鋁合金 板。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1日本特開2008-248289號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的問題
[0008] 但是，專利文獻1的錯合金板，在其制造工序中，在均勻化處理后將鑄塊冷卻后， 經(jīng)再次加熱后進行了乳制。這樣，為了使具有以往的成分范圍的3000系鋁合金高強度化， 需要在制造工序中進行追加的熱處理，因而難以降低制造成本。
[0009] 鑒于以上背景，本發(fā)明的目的在于提供一種高強度且容易制造的罐體用鋁合金 板。
[0010] 解決問題的手段
[0011] 本發(fā)明的一個實施方式在于提供一種罐體用鋁合金板，其特征在于，
[0012] 含有 Mg :1. 0-1. 5% (質(zhì)量％，以下相同）、Mn :0? 8-1. 2%、Cu :0? 20-0. 30%、Fe : 0. 25% -0. 60%、Si :0. 20-0. 40%，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)組成的化學(xué)成分，
[0013] 其導(dǎo)電率為 37. 0-40. 0 % IACS，
[0014] 并且，該罐體用鋁合金板經(jīng)多個道次的冷乳來制造，對冷乳的終乳道次之前的材 料在150°C的溫度下進行10小時的時效處理之后的抗拉強度 〇B_及屈服強度〇。.2_與 其在150°C的溫度下進行1小時的時效處理之后的抗拉強度 〇BU)及屈服強度〇 a2U)滿足 以下關(guān)系：
[0015] 〇 B(10)_ 〇b(d多 5 (MPa)，〇。.2(10)_ 〇。.扣）多 1 (MPa)。
[0016] 另外，本發(fā)明的另一實施方式在于提供一種罐體用鋁合金板的制備方法，其特征 在于，包括：
[0017] 制備含有 Mg:1.0-1.5% (質(zhì)量％，以下相同）、Mn:0.8-1.2%、Cu:0.20-0.30%、 Fe :0. 25% -0.60%、Si :0. 20-0. 40%，余量為A1及不可避免的雜質(zhì)組成的化學(xué)成分的板 坯，
[0018] 對該板坯的兩個乳制面及兩個側(cè)面進行銑面，
[0019] 之后，對上述板坯進行在600-620°C下加熱1-24小時的均勻化處理，
[0020] 將上述均勻化處理后的上述板坯以40°C /小時以上的冷卻速度冷卻到500-550°C 之后進行熱粗乳，
[0021] 接著，進行出口一側(cè)溫度為330_360°C的熱精乳，得到熱乳板，
[0022] 進行將該熱乳板以40°C /小時以下的冷卻速度冷卻到150°C的冷卻處理或者將上 述熱乳板以300°C以上的溫度保持1小時以上的保持處理中的任意一項，
[0023] 之后，對溫度為80°C以下的上述熱乳板進行冷乳得到溫度為140°C以上的中間冷 乳板，
[0024] 接著，將該中間冷乳板以120°C以上的溫度保持2小時以上，
[0025] 之后，進行壓下率為48-56%的冷乳的終乳道次，得到冷乳的總壓下率為87-90% 且溫度為150°C以上的冷乳板，
[0026] 將該冷乳板以15-30°C/小時的冷卻速度冷卻到80°C。
[0027] 發(fā)明效果
[0028] 上述罐體用鋁合金板具有上述特定的化學(xué)成分，上述特定范圍的導(dǎo)電率和上述特 定范圍的時效特性。因此，上述罐體用鋁合金板具有與以往的3000系鋁合金同等的成形 性，同時強度更高。
[0029] 另外，通過使用上述罐體用鋁合金板的制造方法，能夠更容易制造出上述罐體用 鋁合金板，還能夠期待進一步降低制造成本的效果。
【附圖說明】
[0030] 圖1是實施例1中的用于測定底部起皺高度的再拉深杯的立體圖。
[0031] 圖2是實施例1中的通過測定起皺高度而得到的起皺高度測定圖。
【具體實施方式】
[0032] 以下，對上述罐體用鋁合金板進行詳細說明。
[0033] <Mg>
[0034] 上述罐體用鋁合金板，含有1. 0-1. 5%的Mg。Mg固溶在鋁中，通過固溶強化具有提 高上述鋁合金板的強度的作用。另外，通過Mg與Cu、Si共存，在冷乳的中途在溫度為150°C 前后的期間內(nèi)，能夠微細地析出Mg與Cu、Si的化合物。上述的鋁合金板，由于這些微細析 出物的析出強化，因此易于達到更高強度。
[0035] 另外，含有Mg的鋁合金，在冷乳、DI加工等冷加工中容易通過加工硬化大幅度提 高強度。因此，上述鋁合金板容易抑制DI加工中的拉深起皺或底部起皺。另外，由上述鋁 合金板形成的罐體，其罐壁強度即罐主體穿刺強度和抗彎強度也容易提高。
[0036] 為了提高上述鋁合金板的強度，Mg含量為1. 0%以上，更優(yōu)選為1. 2%以上。在Mg 含量為1.0%以上的情況下，上述鋁合金板的強度足夠高，能夠更容易進行罐體的薄壁化。 另外，在這種情況下，由于易于加強DI加工時的加工硬化，因此易于減少拉深起皺或底部 起皺的產(chǎn)生。
[0037] 在Mg含量不足1. 0%的情況下，有可能會降低鋁合金板的強度。另外，在這種情況 下，DI加工時的加工硬化容易不足，有時容易產(chǎn)生拉深起皺或底部起皺。
[0038] 雖然Mg含量越尚越易于提尚錯合金板的強度，但是在Mg含量超過1. 5 %的情況 下，在將鋁合金板沖壓加工成杯狀時在乳制方向上的制耳（0-180°制耳）有可能會變得過 大。由此，在將沖壓加工后或DI加工后的上述鋁合金板搬運至下一道工序時有可能會容易 產(chǎn)生搬運上的問題。
[0039] 另外，在這種情況下，冷加工時的加工硬化有可能會變得過大。因此，可以認為，例 如在DI加工時對上述鋁合金板施加的力有可能會變得過大，根據(jù)不同情況在DI加工中上 述鋁合金板會斷裂，或者會產(chǎn)生劃痕。
[0040] 另外，在這種情況下，在均勻化處理時向板坯表面擴散的Mg的量會增大。因此，在 板坯表面形成的Mg氧化膜容易變厚，有可能會導(dǎo)致產(chǎn)生流痕等表面品質(zhì)的低下。進一步 的，在這種情況下，由于容易析出與基體的電位差較大的Mg 2Si相，因此有可能會降低鋁合 金板的耐腐蝕性。
[0041] 如上所述，從提高強度和提高成形性、耐腐蝕性這兩方面的觀點出發(fā)，Mg含量為 1. 0-1. 5%，更優(yōu)選為 1. 2-1. 5%。
[0042] <Mn>
[0043] 上述罐體用鋁合金板含有0. 8-1. 2%的Mn。Mn固溶在鋁中，通過固溶強化具有提 高上述鋁合金板的強度的作用。另外，由于在涂裝燒結(jié)工序等中的加熱，在冷加工時生成的 加工組織會發(fā)生回復(fù)，Mn具有延遲這種回復(fù)并抑制軟化的作用。另外，Mn通過與Fe、Si共 存，生成Al 6(Mn，F(xiàn)e)的微細的結(jié)晶物、a相化合物（Al-Mn-Fe-Si系），具有防止DI加工時 上述鋁合金板與模具燒結(jié)在一起的作用。
[0044] 為了提高上述鋁合金板的強度及易于得到防止燒結(jié)的效果，Mn含量為0. 8%以 上，更優(yōu)選為1. 〇%以上。在Mn含量為0. 8%以上的情況下，上述鋁合金板的強度容易變得 足夠高。另外，在這種情況下，由于生成足夠多的Al6(Mn、Fe)的微細的結(jié)晶物、a相化合物 (Al-Mn-Fe-Si系），因此能夠更確實地防止在DI加工時上述鋁合金板與模具燒結(jié)在一起。
[0045] 在Mn含量不足0.8%的情況下，除了有可能會降低鋁合金板的強度以外，還有可 能會降低防止燒結(jié)的效果。
[0046] 為了提高DI加工等冷加工中的成形性，同時易于得到延遲冷加工后的回復(fù)的效 果，Mn含量為1. 2%以下。在Mn含量為1. 2%以下的情況下，易于使鋁合金中的Mn的固溶 量足夠多。由此，由于固溶Mn的效果，上述鋁合金板能夠延遲由在涂裝燒結(jié)工序等中的加 熱導(dǎo)致的加工組織的回復(fù)，并易于抑制軟化。
[0047] 在Mn含量超過1. 2%的情況下，Al6(Mn，F(xiàn)e)的結(jié)晶物容易變得粗大，有可能會降 低DI加工中的成形性或DI加工的后續(xù)工序中的縮頸、翻邊加工中的成形性。另外，在這種 情況下，由于錯合金中的Mn含量過大，Mn容易在錯合金中結(jié)晶或析出。一旦Mn的結(jié)晶物或 析出物增加，由于Mn的固溶量相對地減少，延遲冷加工后的回復(fù)的效果就會不充分。因此， 可以認為有可能會引起空燒時的回復(fù)位點的增加，并且根據(jù)不同情況在制罐工序中強度會 下降。另外，可以認為伴隨著Mn的結(jié)晶或析出，Si或固溶限低的Fe易于