负压罐盖用铝合金板的制作方法_2

文档序号:9793533阅读:来源:国知局
Mn系、Al-Fe-Mn-Si系的晶化物。热社中,在该晶化物 的邻域形成有不均匀变形区域,应变集中,该区域成为再结晶核,促进热社后的再结晶。另 夕hMg使热社中的累积应变增大,具有促进热社后的再结晶的作用。Fe、Mn形成的晶化物的 量、和Mg带来的累积应变的量,从促进热社后的再结晶的观点出发是互补的。如果在热社后 能够得到适当的再结晶组织,则冷社后的冷社板(制品板)的馴钉成形性提高。
[0045] 另一方面,若化、Μη的含量过剩,则形成粗大的晶化物,另外,Mg在铸造时使侣合金 的固相线溫度降低,使晶化物生长。若粗大的晶化物形成,则该晶化物成为裂纹的起点和传 播路径,馴钉成形性降低。因此,为了抑制粗大的晶化物的形成,且在热社后得到适正的再 结晶组织,使冷社后的冷社板(制品板)的馴钉成形性提高,需要W适当的有关系管理Fe、 Mn、Mg的含量。
[0046] 在Al-Mg-Mn系侣合金中,粗大晶化物的形成,是W[Fe]、[Mn]、[Mg]为参数,依存于 [Fe] + 1.07[Mn]+0.27[Mg]的大小,该值高于1.65时,粗大的晶化物产生。另一方面,[Fe] + 1.07[Mn]+0.27[Mg]的值低于1.05时,Fe、Mn和Mg的作用不足,热社后不能得到适当的再结 晶组织。即,在[Fe]+1.07[Mn]+0.27[Mg]为1.05~1.65的范围内,能够抑制粗大的晶化物的 形成,并且在热社后得到适当的再结晶组织,使冷社后的冷社板(制品板)的馴钉成形性提 局。
[0047] 本发明的侣合金板,通过W铸造、均质化热处理、热社和冷社的工序制造。
[004引铸造使用半连续铸造法(DC铸造:Direct化ill铸造)。
[0049] 关于均质化热处理,W将经由DC铸造而得到的铸块于480~620°C下保持2~10小 时的条件,进行1次或2次。处理溫度低于480°C时,溶质元素的均质化不充分,若处理溫度高 于620°C,则在铸块的表面有可能发生局部性的烙融(过烧)。如果保持时间为2小时W上,贝U 可W均质化,若超过10小时,则浪费能源成本。该均质化热处理,兼任后续热社的预备加热。
[0050] 热社优选组合粗社(可逆社制)和精社(连续社制)而进行。热社的结束溫度(卷取 溫度)为300~370°C。通过在此溫度卷取,热社板成为再结晶组织。为了在冷社后的侣合金 板中得到优异的馴钉成形性,需要热社板的再结晶率为90% W上(未再结晶部低于10%)。 卷取溫度为300°CW下时,热社板的再结晶率降低,冷社后的冷社板(制品板)的馴钉成形性 降低。
[0051] 冷社W80~93%的社缩率进行,冷社之前或途中不进行中间退火。冷社的社缩率 低于80%时,作为罐盖的强度不足,若高于93%,则屈服强度过度提高,成形性降低,另外变 形各向异性(制耳率)变大。
[0052] 还有,W上说明的制造工序和条件,与现有的负压罐盖用侣合金板的制造工序和 条件相比,没有特别地变化。
[0053] 【实施例】
[0054] 通过半连续铸造法(DC),使表1所示的侣合金成为厚600mm的铸块,对于铸块表层 进行15mm的端面车削而制作板巧。对于该板巧实施均质化热处理、热社和冷社,终加工成板 厚0.210mm的负压罐盖用侣合金板。均质化处理的条件,热社的卷取溫度和冷社的社缩率显 示在表1中。
[0055] W热社后的侣合金板(热社材)作为供试材,按W下的要领求得再结晶率。另外,W 冷社后的侣合金板(冷社板)作为供试材,按W下的要领测量0.2%屈服强度和馴钉成形性。 [0化6] <再结晶率的測定〉
[0057]从各供试材上切下试验片,W能够观察到与社制方向和板厚方向平行的截面的方 式埋入研磨用树脂,对同截面进行研磨而作为镜面,接着蚀刻后,利用倍率100倍的光学显 微镜观察结晶组织,测量再结晶率。设供试材的板厚为t,在板厚方向上测量的再结晶组织 的厚度为tr,相同未再结晶部的厚度为tn时,t = tr+tn,再结晶率根据(tr/t)X100计算。还 有,再结晶组织由等轴晶粒构成,未再结晶部是沿社制方向伸长的加工组织。再结晶率的适 当范围为90% W上。如果再结晶率为90% W上,则冷社后的冷社板(侣合金板)的馴钉成形 性不会发生问题。在表1中,再结晶率一栏的0标志意思是再结晶率为90% W上,X标志意 思是低于90%。
[0化引 <0.2%屈服强度〉
[0059] 对于各供试材,实施模拟涂装.烘烤工序的W油浴进行的250°CX20秒的热处理 后,制作拉伸方向与社制方向平行的JIS-5号拉伸试验片,根据JISZ2241的规定进行拉伸试 验,求得0.2%屈服强度。0.2%屈服强度的合适范围是240MPa W上。如果0.2%屈服强度为 240MPa W上,则即使是薄壁化的罐盖,仍满足耐压强度。
[0060] <馴钉成形性的测量〉
[0061] 对于各供试材,实施模拟涂装.烘烤工序的W油浴进行的250°CX20秒的热处理 后,由各供试材制作50mmX50mm的试验片,实施模拟发泡工序的胀形试验,求得极限胀形高 度。胀形试验如图1所示,将试验片1夹在上下的冲模2、3之间,W-定的压边力固定,使冲头 4对试验片1的中央部垂直压入而进行胀形加工。冲模2、3中,模腔的内径为6.60mm,肩部半 径为0.40mm,冲头4其外径为6.00mm,头部的中央平坦部的直径为1mm,头部的肩部半径为 2.50mm〇
[0062] 通过此胀形试验,测量试验片1没有发生裂纹和缩颈而能够进行胀形加工的胀形 高度的临界值(极限胀形高度)。界限胀形高度的适当范围为1.45mmW上。如果界限胀形高 度为1.45mm W上,则实际成形时能够成形充分高度的钮扣,馴钉成形性优异,能够通过立粧 工序牢固地固定拉环。还有,若拉环的固定不充分,则开罐时发生拉环脱落而放液口无法打 开的问题。
[0063]
[0064]如表1所示,各成分的含量在本发明的规定范围内,并且Fe、Mn和Mg含量满足所述 不等式(1)的No. 1~8,热社材的再结晶率高达90% w上,冷社材的屈服强度高,馴钉成形性 优异。
[0065] 另一方面,任意一种成分的含量在本发明的规定范围外,或化、Μη和Mg含量不满足 所述不等式(1)的No.9~23,屈服强度或馴钉成形性的某一项比No. 1~8差。其中,No.9因为 Si含量过剩,No. 10因为化含量不足,No. 13因为Μη含量不足,No.23因为Fe、Mn和Mg含量不满 足所述不等式(1)(不等式(1)的中部的值低于1.05),所W再结晶率均低,馴钉成形性差。 No. 11因为Cu含量不足,No. 15因为Mg含量不足,所W屈服强度均低。No. 12、14、16、17、19因 为Cu、Mn、Mg、Zn、Fe任意一种W上过剩,所W馴钉成形性差。具体来说,No . 12中Cu含量、 No. 14中Μη含量、No. 16中Mg含量、No. 17中Zn含量、No. 19中Fe含量分别过剩。No. 18、20、21、 22中Fe、Mn和Mg含量不满足所述不等式(1)(不等式(1)的中部的值高于1.65),N〇.18、20此 外化或Μη过剩,因此馴钉成形性差。
[0066] 还有,No. 18相当于专利文献1的实施例的合金C,No. 19相当于专利文献1的实施例 的合金G,No. 20相当于专利文献3的实施例的合金No. 2,No. 21相当于专利文献4的合金 No. 4。
[0067] 【符号的说明】
[006引1侣合金板
[0069] 2,3 冲模
[0070] 4 冲头
【主权项】
1. 一种负压罐盖用铝合金板,其特征在于,在0.10质量%以上且0.40质量%以下的范 围含有Si,在0.20质量%以上且0.40质量%以下的范围含有Fe,在0.10质量%以上且0.30 质量%以下的范围含有Cu,在0.30质量%以上且1.00质量%以下的范围含有Mn,在1.00质 量%以上且2.00质量%以下的范围含有Mg,余量由A1和不可避免的杂质构成,设Fe的质 量%为[? 6],Mn的质量%S[Mn],Mg的质量%为[1%]时,满足下述不等式(1), 1.05 < [Fe]+1.07[Mn]+0.27[Mg]<1.65···(1)。2. 根据权利要求1所述的负压罐盖用铝合金板,其特征在于,还在0.05质量%以上且 0.25质量%以下的范围含有Zn。
【专利摘要】在含有较高浓度的Mn的负压罐盖用Al-Mg-Mn系铝合金板中,即便使其薄壁化至低于0.220mm时,仍具备优异的铆钉成形性。一种负压罐盖用铝合金板,其在0.10质量%以上且0.40质量%以下的范围含有Si,在0.20质量%以上且0.40质量%以下的范围含有Fe,在0.10质量%以上且0.30质量%以下的范围含有Cu,在0.30质量%以上且1.00质量%以下的范围含有Mn,在1.00质量%以上且2.00质量%以下的范围含有Mg,根据需要还含有Zn:0.05~0.25质量%,余量由Al和不可避免的杂质构成。设Fe的质量%为[Fe],Mn的质量%为[Mn],Mg的质量%为[Mg]时,满足下述不等式(1)。1.05≤[Fe]+1.07[Mn]+0.27[Mg]≤1.65…(1)。
【IPC分类】C22C21/06, C22F1/00, C22F1/047
【公开号】CN105555979
【申请号】CN201480051267
【发明人】山口正浩, 高田昌行, 鹤田淳人
【申请人】株式会社神户制钢所
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2014年8月28日
【公告号】WO2015041021A1
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