罐盖用铝合金板制造技术

使晶粒的短轴与长轴的比和具有Brass取向的晶粒的面积率为特定的范围，并通过不进行中间退火的冷轧，制造饮料填充后的耐压强度不会不足，铆钉成形性和开罐性也优异，使板厚薄壁化至0.2mm左右的特定组成的5000系铝合金板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】罐盖用铝合金板
本专利技术涉及罐盖用铝合金板，涉及兼备高强度和优异的成形性，以及优异的开罐性的易拉罐罐盖用铝合金板。
技术介绍
目前，作为饮料、食品用途中通用的包装容器之一，众所周知的有二片全铝罐，其由底和侧壁为一体构造的有底圆筒状的筒体部(罐体、罐身)，和密封在该筒体部的开口部而作为上面的圆板状的盖部(罐盖、罐端)构成。作为这样的铝罐的材料，由于各自所要求的强度、成形性等不同，所以通用的做法是，会分别在罐体使用AA至JIS3000系(Al－Mn系)的铝合金板，在罐盖使用AA至JIS5000系(Al－Mg系)的铝合金板等。其中，作为罐盖用5000系铝合金板所要求的重要的特性，可列举耐受盖加工的成形性、耐受饮料填充后的罐的内压的耐压强度，通过装配的拉环而正常且简单地用于开盖的开罐性等。近年来，从罐的低成本化的观点出发，这些罐盖，即罐盖用5000系铝合金板，也要求使板厚薄壁化至0.2mm左右。作为应对这样的薄壁化的课题，可列举耐压强度的降低、成形性的降低等。其中，耐压强度的降低，能够通过提高铝合金板的材料强度来弥补，但伴随着这样的高强度化，会产生成形性降低的问题。因此，为了使罐盖用铝合金板薄壁化，需要使强度与成形性一起提高。作为使罐盖用5000系铝合金板薄壁化，仍可在保持材料强度的状态下使成形性提高的技术，一直以来，金属间化合物(开罐性、成形性)、晶粒直径(成形性)、亚晶粒或集合组织等的组织控制等纷纷进行。其中，作为0.2％屈服强度低于300MPa左右的罐盖用5000系铝合金板的集合组织，公知的是，控制板的板厚表面和板厚方向的1/4的部分等的属于轧制集合组织的Cu取向、S取向、Brass取向，相对于无规取向的比例。例如在专利文献1中提出，将板的板厚表面的属于轧制集合组织的Cu取向、S取向、Brass取向的任意一种取向成分，控制在无规取向的6倍以上，使铆钉成形性、刻痕加工性提高。另外，在专利文献2、3等之中提出，将所述Cu取向、S取向、Brass取向的任意一种取向成分，控制在无规取向的50倍以下等，以降低制耳率，或提高将罐盖卷封到罐体上时的卷封性。此外，在专利文献4中提出，对于罐盖用5000系铝合金板，在热轧和冷轧的途中不进行中间退火，轧制到0.190～0.230mm的最终板厚，使晶粒的长与宽的比，长/宽为20以上，赋予0.2％屈服强度为320～355MPa的必要的罐盖强度(段落0021等)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国专利第3904868号公报专利文献2：日本国专利第3694859号公报专利文献3：日本国特开2001－348638号公报专利文献4：日本国特开2012－112007号公报在所述现有的基于组织控制的罐盖用5000系铝合金板中，成形为罐盖时的铆钉成形性的提高尚存课题，薄壁化时，若进一步高强度化，则铆钉成形性降低，为了得到优异的铆钉成形性，需要使材料强度降低。在此，对于罐盖成形工序进行说明。首先，将原材冲裁成圆板形状后，拉深加工成形壳体，其次通过转化成形，以冲压机进行在壳体的中央形成用于安装拉环的凸部的铆钉成形。该铆钉成形由如下工序构成：使罐盖中央部胀大的气胀成形工序；通过1～3工序一边使该胀大部(起泡部)缩径一边使之成为陡峭的突起的钮扣成形工序。在该铆钉成形后，按压截面为V字形的带刀头的模具，进行作为开口部的凹槽，即图2、3的刻痕3的成形；用于提高面板的刚性的凹凸、文字的成形。其后，作为立桩工序，在壳体的中央加工而成的凸部铆接另行成形的拉环并使之一体化。这时，为了正常地固定拉环，需要确保立桩后的铆钉直径的大小，因此，要求原材有铆钉成形性，即能够将钮扣成形工序结束后的突起(钮扣)高度成形得足够高。相对于此，即使是像所述专利文献1～3这样控制了组织的原材板，若高强度化，则所述铆钉成形性仍会降低，为了得到优异的铆钉成形性，需要使材料强度降低。即，使优异的铆钉成形性和高强度并立尚有局界。而且，不进行所述专利文献4等的中间退火，而是通过高效率的冷轧，以低成本的制造方法来实现该铆钉成形性和高强度化的并立，也作为课题残留。
技术实现思路
针对这样的课题，本专利技术的目的在于，提供一种罐盖用铝合金板，其在具有高材料强度的基础上，还具有充分的铆钉成形性，即使在薄壁化时，饮料填充后的耐压强度也不会不足，铆钉成形性和开罐性也优异。而且，其目的还在于，通过不进行中间退火的冷轧，也能够制造具有这样的高性能的罐盖用铝合金板。用于解决所述课题的本专利技术罐盖用铝合金板的要旨，是一种铝合金板，其含有Mg：4.0～6.0质量％、Fe：0.10～0.50质量％、Si：0.05～0.40质量％、Mn：0.01～0.50质量％、Cu：0.01～0.30质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，作为由SEM－EBSD法测量的、与板厚中心的轧制面平行的面的组织，取向差为15°以上的晶粒的短轴与长轴的比的平均值为0.40以上且0.60以下，并且具有Brass取向的晶粒对于测量总面积的平均面积率为15～30％。如上述，本专利技术中规定的板的组织和特性，是作为罐盖用铝合金板，作为对冷轧板实施涂装和涂装烘烤处理后的预涂铝合金板，或者，作为对该板进行了成形的罐盖的组织和特性加以规定。另外，也可以是对于所述冷轧板，实施模拟了涂装烘烤处理的、后述的特定条件下的热处理之后的板的组织和特性。在本专利技术中，即使是在不进行中间退火的冷轧后实施烘烤涂装处理的这种状态的罐盖用铝合金板，为了兼备强度和铆钉成形性，也可选择控制晶粒的长宽比(短轴与长轴的比)，并且作为集合组织，选择控制具有Brass取向的晶粒的面积率。由此，本专利技术中，不必说进行中间退火的冷轧，即使是不进行中间退火的冷轧，也不需要像以往那样，为了得到铆钉成形性而降低材料强度，尽管具有高材料强度，仍能够具有充分的铆钉成形性。因此，即便使板厚薄壁化至0.2mm左右时，也能够提供饮料填充后的耐压强度不会不足，铆钉成形性和开罐性也优异的罐盖用铝合金板。附图说明图1是成形铝合金板而成的罐盖的俯视图。图2是开罐性的评价时所使用的罐盖的刻痕的剖面图。图3A是开罐性的评价时所使用的开罐载荷测量机的概要图，是其立体图。图3B是开罐载荷测量机的测量时的罐盖附近的剖面示意图。图3C是表示在开罐载荷测量机上设置罐盖时的罐盖的方向正面示意图。具体实施方式以下，就用于实施本专利技术的罐盖用铝合金板的方式进行说明。(铝合金板的组成)罐盖用铝合金板如前所述，在经过了烘烤涂装处理的状态下，作为罐盖所要求的特性，需要满足耐受盖加工的成形性、耐受饮料填充后的内压的耐压强度、正常且简单地用于打开的开罐性。因此，本专利技术的罐盖用铝合金板的合金组成，也为了从合金组成方面满足此要求特性，而含有Mg：4.0～6.0质量％、Fe：0.10～0.50质量％、Si：0.05～0.40质量％、Mn：0.01～0.50质量％、Cu：0.01～0.30质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成。以下，按顺序对于所含有的各元素的意义进行说明。Mg：4.0～6.0质量％Mg具有使铝合金板的强度提高的效果。Mg的含量低于4.0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6.0质量％时，铝合金板的强度过剩，成形性，特别是铆钉成形性降低。因此，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，是含有Mg：4.0～6.0质量％、Fe：0.10～0.50质量％、Si：0.05～0.40质量％、Mn：0.01～0.50质量％、Cu：0.01～0.30质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成的铝合金板，作为由SEM－EBSD法测量的、板厚中心的与轧制面平行的面的组织，取向差为15°以上的晶粒的短轴与长轴的比的平均值为0.40以上且0.60以下，并且具有Brass取向的晶粒的相对于测量总面积的平均面积率为15～30％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.14 JP 2015-2028841.一种罐盖用铝合金板，其特征在于，是含有Mg：4.0～6.0质量％、Fe：0.10～0.50质量％、Si：0.05～0.40质量％、Mn：0.01～0.50质量％、Cu：0.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：有贺康博，田中友己，
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