罐盖用铝合金板制造技术

本发明专利技术其目的在于，提供一种不使材料强度降低，而具有优异的铆钉成形性的罐盖用铝合金板。根据本发明专利技术的一个实施方式，可提供一种罐盖用铝合金板，其特征在于，所述铝合金板含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度为80个/μm3以下，当量圆直径高于300nm的金属间化合物的面积率为0.3％以上且2.0％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及罐盖用铝合金板，特别是涉及材料强度和铆钉成形性的平衡良好的易开罐盖用铝合金板。
技术介绍
作为罐盖用铝合金板所要求的特性，可列举有耐盖加工的成形性、耐饮料填充后内压的耐压强度、及正常且简单地用于打开的开罐性。另一方面，近年来，从低成本化的观点出发，要求罐盖用铝合金板的薄壁化。但是，若使铝合金板薄壁化，则罐盖的耐压强度降低。作为抑制罐盖的耐压强度降低的方法之一，考虑使铝合金自身高强度化，但伴随着高强度化，会产生成形性降低这样的问题。因此，为了使罐盖用铝合金板薄壁化，需要使强度与成形性的平衡提高。作为在保持罐盖用铝合金板(罐盖用Al－Mg系合金板)的材料强度的状态下使成形性提高的技术之一，进行的是控制金属间化合物的粒径，和控制金属间化合物的存在状态和结构等。例如在专利文献1中，记述有一种罐盖用铝合金板，其分别规定了存在于直径50μm的视野内的直径为3μm以上的金属间化合物的粒子数、和存在于0.2mm2内的直径为1μm以上的金属间化合物的粒子数。在专利文献2中，记述有一种罐盖用铝合金板，其规定了存在于1mm2内的长度为1μm以上的金属间化合物的粒子数、和板厚方向1/4的部分的轧制结构成分。在专利文献3中记述有一种罐盖用铝合金板，其规定了存在于1mm2内的当量圆直径为0.7μm以上的金属间化合物的粒子数和涂膜形成后的屈服强度。【先行技术文献】【专利文献】专利文献1：日本国特开平05－302139号公报专利文献2：日本国特开2002－105574号公报专利文献3：日本国特开2007－277694号公报专利文献1～3所述尺寸(当量圆直径为0.7μm以上)的金属间化合物在铆钉成形时成为裂纹的起点。因此，如专利文献1～3所述，通过减少这一尺寸的金属间化合物在每单位面积中的粒子数，或缩小面积率，从而能够抑制在铆钉成形时发生的裂纹。但是，即使在铆钉成形时不发生裂纹，若缩颈发生，则存在立桩(ステイク)(为了将拉环安在盖上而敲击铆钉部将其捣毁的加工)时发生裂纹的可能性。而且，在现有的技术中，铆钉成形时的缩颈还不能控制，要求抑制缩颈的更好的铆钉成形性。
技术实现思路
本专利技术其目的在于，提供一种不会使材料强度降低，而具有优异的铆钉成形性的罐盖用铝合金板。一般认为，Al－Mg系合金若变形进展，则形成微带，该微带发展而缩颈发生。本专利技术者们推测，微带的起点为亚微米尺寸的金属间化合物，关于尺寸比以前加以控制的尺寸(当量圆直径为0.7μm以上)要小的金属间化合物，考虑控制其分布状态，从而抑制缩颈的发生。以此想法为基础，本专利技术者们反复实验·研究的结果，发现了亚微米尺寸的金属间化合物的最佳的分布状态，并达成了本专利技术的一个实施方式。即，本专利技术的一个实施方式的罐盖用铝合金板，其特征在于，含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度为80个/μm3以下，当量圆直径高于300nm的金属间化合物的面积率为0.3％以上且2.0％以下。在上述罐盖用铝合金板中，优选当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度在60个/μm3以下。另外，作为不使罐盖用铝合金板(Al－Mg系合金板)的材料强度降低，而使铆钉成形性提高的手段，考虑借助固溶元素浓度增加带来的固溶
强化量增加和加工硬化特性(均匀变形能力)的提高。固溶强化和加工硬化是由于作用于位错和溶质原子之间的相互作用，致使位错的运动受到妨碍而产生的。在铝合金中，母相(Al)与溶质原子(Mg、Cu、Mn)之间的原子半径的差，一般被认为支配着所述相互作用的大小。Mg、Cu、Mn与母相(Al)的原子半径差大，则固溶强化量大，但是，若Mg和Mn增加添加量，则不仅固溶量增加，晶化物也增加，由于晶化物的增加导致成形性降低。因此，本专利技术者们着眼于Cu的固溶量的增加，考虑不使材料强度降低而使成形性提高，特别是要抑制铆钉成形时的缩颈的发生。即，本专利技术的另一个实施方式的罐盖用铝合金板，其特征在于，所述铝合金板含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.06～0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，其中，Cu固溶浓度为0.06质量％以上，当量圆直径高于300nm的金属间化合物的面积率为0.3％以上、2.0％以下。至今为止的盖材用铝合金板，若进行高强度化，则铆钉成形性降低，反之，为了得到优异的铆钉成形性，则需要使材料强度降低。另一方面，本专利技术的盖材用铝合金板，尽管具有高材料强度，但却具有优异的铆钉成形性。根据本专利技术，即便在使罐盖用铝合金板薄壁时，饮料填充后的耐压强度也不会不足，能够提供铆钉成形性和开罐性都优异的罐盖用铝合金板。附图说明图1是由铝合金板构成的罐盖的俯视图。图2是在开罐性的评价时所使用的罐盖的刻痕的剖面图。图3(a)～(c)是开罐性的评价时所使用的开罐载荷测量仪的概要图。图3(a)是开罐载荷测量仪的立体图。图3(b)是开罐载荷测量仪在测量时的罐盖附近的剖面示意图。图3(c)是表示在开罐载荷测量仪上设置罐盖时的罐盖的方向的正面示意图。具体实施方式以下，对于本专利技术的罐盖用铝合金板及其制造方法详细地加以说明。
还有，在本说明书中，以质量为基准的百分率(质量％)，等同于以重量为基准的百分率(重量％)。＜第一实施方式＞首先，对于本专利技术的一个实施方式(以下，也称为第一实施方式)的罐盖用铝合金板及其制造方法，详细地加以说明。本专利技术的第一实施方式的罐盖用铝合金板，其特征在于，含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度为80个/μm3以下，当量圆直径高于300nm的金属间化合物的面积率为0.3％以上且2.0％以下。(铝合金的成分组成)Mg：3.8～5.5质量％Mg具有使铝合金板的强度提高的效果。但是，Mg的含量低于3.8质量％时，铝合金板的强度不充分，成形为罐盖时的耐压强度不足。另一方面，Mg的含量高于5.5质量％时，铝合金板的强度过剩，铆钉成形性降低。因此，Mg的含量为3.8～5.5质量％。Fe：0.1～0.5质量％Fe在铝合金板中形成Al-Fe(－Mn)系、Al－Fe(－Mn)－Si系金属间化合物，提高成形为罐盖时的刻痕部的可撕裂性，具有使开罐性提高的效果。但是，Fe的含量低于0.1质量％时，刻痕部的可撕裂性无法提高，开罐时由于刻痕离轨(开罐时龟裂传播到刻痕部以外)和开罐力的增大造成的拉环断裂这样的开罐不良容易发生。另一方面，Fe的含量高于0.5质量％时，铝合金板中的高于300nm的金属间化合物的面积率比规定的范围大，铆钉成形性降低。因此，Fe的含量为0.1～0.5质量％。Si：0.05～0.3质量％Si在铝合金板中形成Mg－Si系、Al－Fe(－Mn)系、Al－Fe(－Mn)－Si系金属间化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罐盖用铝合金板，其特征在于，所述铝合金板含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，其中，当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度为80个/μm3以下，当量圆直径高于300nm的金属间化合物的面积率为0.3％以上且2.0％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.18 JP 2014-028184;2014.02.18 JP 2014-028181.一种罐盖用铝合金板，其特征在于，所述铝合金板含有Mg：3.8～5.5质量％、Fe：0.1～0.5质量％、Si：0.05～0.3质量％、Mn：0.01～0.6质量％、Cu：0.3质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，其中，当量圆直径为10nm以上且300nm以下的金属间化合物的数密度为80个/μm3以下，当量圆直径高于300...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中友己，有贺康博，山口正浩，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP