(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-08
(45)【発行日】2022-09-16
(54)【発明の名称】缶胴体用アルミニウム合金板及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C22C 21/08 20060101AFI20220909BHJP
C22C 21/00 20060101ALI20220909BHJP
C22F 1/00 20060101ALI20220909BHJP
C22F 1/04 20060101ALI20220909BHJP
【ＦＩ】
C22C21/08
C22C21/00 L
C22F1/00 685Z
C22F1/00 694A
C22F1/00 694B
C22F1/00 694Z
C22F1/04 C
C22F1/00 683
C22F1/00 623
C22F1/00 630A
C22F1/00 630K
C22F1/00 673
C22F1/00 682
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2017016759
(22)【出願日】2017-02-01
(65)【公開番号】P2018123376
(43)【公開日】2018-08-09
【審査請求日】2019-12-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000107538
【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】小林 亮平
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 覚
(72)【発明者】
【氏名】大場 建穂
【審査官】川村 裕二
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１２－１６７３３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０２３７５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－３１０８３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１４０８３３（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ２１／００－２１／１８
Ｃ２２Ｆ １／００－ １／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、から成る缶胴体用アルミニウム合金板であって、前記缶胴体用アルミニウム合金板における一次絞りカップの４５°耳率が２．０％以下であり、
前記缶胴体用アルミニウム合金板における一次絞りカップの０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上０．３％以下、又は、０．７％以上２．０％以下である缶胴体用アルミニウム合金板。
【請求項2】
０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、から成るアルミニウム合金の鋳塊を均質化処理し、リバーシングミルを用いた熱間粗圧延を、終了温度が４００～５５０℃であり、ラストパス圧下率が５．０～４０％であり、ラストパスのひずみ速度が５．０～３０ｓ-1である条件で行い、
タンデム式熱間圧延機を用いた熱間仕上げ圧延を行い、
圧下率が８０～９０％の条件で冷間圧延を行い、
製造した缶胴体用アルミニウム合金板における一次絞りカップの４５°耳率が２．０％以下であり、
前記製造した缶胴体用アルミニウム合金板における一次絞りカップの０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上、２．０％以下である、
缶胴体用 アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項3】
請求項２に記載の缶胴体用アルミニウム合金板の製造方法であって、前記均質化処理を、５８０～６１０℃の温度で２～４８時間行う缶胴体用アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の缶胴体用アルミニウム合金板の製造方法であって、前記熱間仕上げ圧延における終了温度が３００～４００℃であり、
前記熱間仕上げ圧延における総圧下率が８０～９５％である缶胴体用アルミニウム合金板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はアルミニウム合金板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＤＩ成形缶胴体用アルミニウム合金板は、飲料缶等に用いられる。ＤＩ成形缶胴体用アルミニウム合金板は、通常、ＪＩＳ３００４又はＪＩＳ３１０４に規定されるアルミニウム合金鋳塊に、均質化処理、熱間圧延、冷間圧延を順に施して製造される。冷間圧延後、必要に応じて、さらに脱脂洗浄、カッピング用潤滑油塗布等が施される。
【0003】
耳率とは、圧延円板をカップ状に絞ったときに周縁部に生じる凸部と凹部との高さの差（耳）の、カップ高さに対する比率である。耳率が大きいと、様々な問題が生じる。その問題として、（１）カップ成形時に耳先端から剥離するチップにより、ピンホールや、しごき加工時のティアオフ（胴体割れ）が発生するという問題、（２）フランジ成形後の缶の寸法精度が低下するという問題、（３）缶胴体成形後のトリミング量を増やす必要があるという問題、（４）トリミングしても缶周縁部の凹部を完全に除去できない問題等が挙げられる。
【0004】
さらに、最近の缶の縮径化に伴い、ネッキング後にも耳が生じ、この耳によりその後のフランジ加工でフランジ長さがばらついて缶蓋の巻き締めが良好に行えないという新たな問題も生じている。
【0005】
アルミニウム合金板における耳率の大きさは、アルミニウム合金板の結晶学的異方性に影響される。より具体的には、熱間圧延終了後に形成される立方体方位の再結晶集合組織成分（０－９０°耳）と、冷間圧延により形成される圧延集合組織成分（４５°耳）とがバランスがよく存在する場合に耳率は小さくなる。近年は、缶胴体の薄肉化に対応して冷間加工度を大きくして缶強度を高めるようにしているため、圧延集合組織成分が増加する傾向にある。
【0006】
特許文献１記載の技術は、均質化、熱間圧延の温度条件等を規定して、析出物の分散状態を制御し、立方体方位再結晶粒を優先的に成長させる方法を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開平１１－１４０５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
最近の缶の縮径化に伴い、フランジ長さのバラツキ低減が厳しく要求されている。従来の技術では、フランジ長さのバラツキを十分に低減することは困難であった。
本開示の一局面は、フランジ長さのバラツキを低減できるアルミニウム合金板及びその製造方法を提供することを目的とする。
本開示の一局面は、フランジ長さのバラツキを低減できるアルミニウム合金板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の一態様は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有するアルミニウム合金板であって、前記アルミニウム合金板における一次絞りカップの４５°耳率が２．０％以下であり、前記アルミニウム合金板における一次絞りカップの０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上、２．０％以下であるアルミニウム合金板である。
【0010】
本開示の一態様であるアルミニウム合金板は、フランジ長さのバラツキを低減できる。
本開示の別の態様は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有するアルミニウム合金の鋳塊を均質化処理し、リバーシングミルを用いた熱間粗圧延を、終了温度が４００～５００℃であり、ラストパス圧下率が５～４０％であり、ラストパスのひずみ速度が５～３０ｓ-1である条件で行い、タンデム式熱間圧延機を用いた熱間仕上げ圧延を行い、圧下率が８０～９０％の条件で冷間圧延を行うアルミニウム合金板の製造方法である。
本開示の別の態様は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有するアルミニウム合金の鋳塊を均質化処理し、リバーシングミルを用いた熱間粗圧延を、終了温度が４００～５００℃であり、ラストパス圧下率が５～４０％であり、ラストパスのひずみ速度が５～３０ｓ-1である条件で行い、タンデム式熱間圧延機を用いた熱間仕上げ圧延を行い、圧下率が８０～９０％の条件で冷間圧延を行うアルミニウム合金板の製造方法である。
【0011】
本開示の別の態様であるアルミニウム合金板の製造方法によれば、製造したアルミニウム合金板におけるフランジ長さのバラツキを低減できる。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示の実施形態を説明する。
１．アルミニウム合金板
（１）アルミニウム合金板の合金成分
アルミニウム合金板は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有する。
１．アルミニウム合金板
（１）アルミニウム合金板の合金成分
アルミニウム合金板は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有する。
【0013】
Ｓｉは、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系晶出物に相変態を起こさせ、より硬度の高いＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系化合物を形成する。Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系化合物は固体潤滑作用を有する。Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系化合物が形成されることにより、しごき加工性が向上する。
【0014】
Ｓｉを適量含有することにより、ＤＩ成形を行う場合、合金型と金型との凝着によるビルドアップを抑制することができる。
Ｓｉの含有量が０．０５質量％以上である場合、上記のビルドアップを抑制する効果が一層高い。また、Ｓｉの含有量が０．０５質量％以上であることにより、アルミニウム地金の純度を過度に高める必要がなく、コストダウンを実現できる。
Ｓｉの含有量が０．０５質量％以上である場合、上記のビルドアップを抑制する効果が一層高い。また、Ｓｉの含有量が０．０５質量％以上であることにより、アルミニウム地金の純度を過度に高める必要がなく、コストダウンを実現できる。
【0015】
Ｓｉの含有量が０．６０質量％以下である場合、耳率を一層低減することができる。その理由は以下のとおりである。Ｓｉの含有量が０．６０質量％以下である場合、熱間圧延中における微細なα－ＡｌＭｎＦｅＳｉ相の析出を抑制することができる。α－ＡｌＭｎＦｅＳｉ相は、熱間圧延終了後の再結晶を阻害する作用を有する。α－ＡｌＭｎＦｅＳｉ相の析出を抑制することにより、熱間圧延終了後の再結晶を促進し、耳率を一層低減できる。
【0016】
ＦｅはＭｎの晶出を促進するとともに、その分布状態を均一化してしごき加工性を向上させる。Ｆｅがしごき加工性を向上させる理由は、Ｆｅが、固体潤滑作用を有するＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系、Ａｌ－Ｍｎ―Ｆｅ―Ｓｉ系等の化合物を形成するためである。
【0017】
Ｆｅの含有量が０．０５質量％以上である場合、しごき加工性が一層向上する。また、Ｆｅの含有量が０．０５質量％以上である場合、アルミニウム地金の純度を過度に高める必要がなく、コストダウンを実現できる。
【0018】
Ｆｅの含有量が０．８０質量％以下である場合、溶解鋳造時にＦｅとＭｎとが結合して巨大なＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系初晶化合物が発生してしまうことを抑制できる。その結果、巨大なＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系初晶化合物が圧延後も残存してＤＩ成形時に割れやピンホールを発生させてしまうことを抑制できる。
【0019】
Ｃｕはアルミニウム合金板の強度向上に寄与する。Ｃｕの含有量が０．０５質量％以上である場合、アルミニウム合金板の強度が一層向上する。アルミニウム合金板の強度が一層向上すれば、ＤＩ成形において十分な耐圧強度を得ることができる。
【0020】
Ｃｕの含有量が０．２５質量％以下である場合、アルミニウム合金板の強度が過度に高くなることを抑制できる。その結果、アルミニウム合金板のしごき加工性を一層向上させることができる。
【0021】
Ｍｎは、アルミニウム合金板の強度向上と、前述の晶出物形成に寄与する元素であり、しごき加工性の向上に寄与する。Ｍｎの含有量が０．８０質量％以上である場合、アルミニウム合金板のしごき加工性が一層向上する。また、Ｍｎの含有量が０．８０質量％以上である場合、アルミニウム合金板の強度が一層向上する。アルミニウム合金板の強度が一層向上すれば、ＤＩ成形において十分な耐圧強度を得ることができる。
【0022】
Ｍｎの含有量が１．５０質量％以下である場合、溶解鋳造時にＦｅとＭｎとが結合して巨大なＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系初晶化合物が発生してしまうことを抑制できる。その結果、巨大なＡｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系初晶化合物が圧延後も残存してＤＩ成形時に割れやピンホールを発生させてしまうことを抑制できる。
【0023】
Ｍｇはアルミニウム合金板の強度向上に寄与する。Ｍｇの含有量が０．８０質量％以上の場合、アルミニウム合金板の強度が一層向上する。アルミニウム合金板の強度が一層向上すれば、ＤＩ成形において十分な耐圧強度を得ることができる。
【0024】
Ｍｇの含有量が１．５０質量％以下である場合、アルミニウム合金板が加工硬化しにくくなる。その結果、ＤＩ成形時のしごき加工で割れの発生頻度が低くなる。
Ａｌはアルミニウム合金板の主成分である。Ａｌは、例えば、アルミニウム合金板において、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、及び不可避的不純物以外の残部である。
Ａｌはアルミニウム合金板の主成分である。Ａｌは、例えば、アルミニウム合金板において、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、及び不可避的不純物以外の残部である。
【0025】
（２）耳率について
耳率として、一次絞りカップの４５°耳率と、一次絞りカップの０－１８０°耳率とがある。これらの耳率は、アルミニウム合金板をＤＩ成形及びネック成形して成る缶胴におけるフランジ幅のバラツキ（以下では単にフランジ幅のバラツキということもある）に影響する。
耳率として、一次絞りカップの４５°耳率と、一次絞りカップの０－１８０°耳率とがある。これらの耳率は、アルミニウム合金板をＤＩ成形及びネック成形して成る缶胴におけるフランジ幅のバラツキ（以下では単にフランジ幅のバラツキということもある）に影響する。
【0026】
一次絞りカップの４５°耳率が２．０％以下である場合、フランジ幅のバラツキを一層低減できる。０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上である場合、フランジ幅のバラツキを一層低減できる。
【0027】
０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、２．０％以下である場合、０－１８０°耳が立ちすぎてＤＩ缶のカップ成形時に耳先端から剥離するチップによりピンホールやしごき加工時のティアオフ（胴体割れ）が発生してしまうことを抑制できる。
【0028】
アルミニウム合金板をＤＩ成形及びネック成形して成る缶胴の缶高さを全周にわたって測定したとき、缶高さにおける最大値と最小値との差は、０．０８０ｍｍ以下であることが好ましい。その場合、フランジ幅のバラツキが抑制され、缶蓋との巻き締めを良好に行うことができる。この最大値と最小値との差は、後述する実施例におけるネック高さバラツキである。
【0029】
２．アルミニウム合金板の製造方法
（１）製造方法の概略
本開示のアルミニウム合金板の製造方法では、アルミニウム合金の鋳塊を均質化処理し、リバーシングミルを用いた熱間粗圧延を行い、タンデム式熱間圧延機を用いた熱間仕上げ圧延を行い、冷間圧延を行う。
（１）製造方法の概略
本開示のアルミニウム合金板の製造方法では、アルミニウム合金の鋳塊を均質化処理し、リバーシングミルを用いた熱間粗圧延を行い、タンデム式熱間圧延機を用いた熱間仕上げ圧延を行い、冷間圧延を行う。
【0030】
（２）アルミニウム合金の鋳塊
アルミニウム合金の鋳塊は、例えば、ＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）により製造できる。アルミニウム合金の鋳塊は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有する。この鋳塊の組成は、例えば、上述したアルミニウム合金板の組成と同様である。
アルミニウム合金の鋳塊は、例えば、ＤＣ鋳造法（半連続鋳造法）により製造できる。アルミニウム合金の鋳塊は、０．０５～０．６０質量％のＳｉと、０．０５～０．８０質量％のＦｅと、０．０５～０．２５質量％のＣｕと、０．８０～１．５０質量％のＭｎと、０．８０～１．５０質量％のＭｇと、Ａｌと、不可避的不純物と、を含有する。この鋳塊の組成は、例えば、上述したアルミニウム合金板の組成と同様である。
【0031】
（３）均質化処理
均質化処理は、例えば、５８０～６１０℃の温度で２～４８時間行うことが好ましい。温度が５８０℃以上であり、時間が２時間以上である場合、均質化を十分行うことができる。その結果、熱間圧延終了後における再結晶の進行が阻害されにくく、冷延板の４５°耳が高くなり過ぎることを抑制できる。
均質化処理は、例えば、５８０～６１０℃の温度で２～４８時間行うことが好ましい。温度が５８０℃以上であり、時間が２時間以上である場合、均質化を十分行うことができる。その結果、熱間圧延終了後における再結晶の進行が阻害されにくく、冷延板の４５°耳が高くなり過ぎることを抑制できる。
【0032】
温度が６１０℃以下である場合、ＤＩ成形後に缶側壁の外表面に視認される筋模様欠陥（“フローマーク”と呼称される欠陥）の発生を抑制できる。なお、フローマークは、鋳塊表面に膨れが生じ、冷延板までその欠陥が残存することに起因する。時間が４８時間以内である場合、アルミニウム合金板の生産性が向上し、製造コストが低下する。
【0033】
（４）熱間粗圧延
熱間粗圧延の終了温度は、例えば、４００～５５０℃であることが好ましい。４００℃以上である場合、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織の量が抑制され、熱間圧延板の０－９０°耳が抑制される。５５０℃以下である場合、熱間圧延板の表面が酸化して表面品質が劣化してしまうことを抑制できる。その結果、缶側壁にフローマークが生じることを抑制できる。また、５５０℃以下である場合、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織が多くなる。
熱間粗圧延の終了温度は、例えば、４００～５５０℃であることが好ましい。４００℃以上である場合、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織の量が抑制され、熱間圧延板の０－９０°耳が抑制される。５５０℃以下である場合、熱間圧延板の表面が酸化して表面品質が劣化してしまうことを抑制できる。その結果、缶側壁にフローマークが生じることを抑制できる。また、５５０℃以下である場合、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織が多くなる。
【0034】
熱間粗圧延におけるラストパス圧下率は、例えば、５．０～４０％であることが好ましい。５．０％以上である場合、圧延終了時の再結晶が適度に制御され、望ましい圧延集合組織が熱間仕上げ圧延に持ち込まれ、熱間圧延板の０－９０°耳が過度に高くなることが抑制される。また、５．０％以上である場合、パス数が少なくてもよいので、アルミニウム合金板の生産性が向上する。
【0035】
４０％以下である場合、粗圧延終了時点での再結晶の進行が抑制され、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織が多くなり、熱間圧延板の０－９０°耳が高い状態となる。
熱間粗圧延におけるラストパスのひずみ速度は、５．０～３０ｓ-1であることが好ましい。５．０ｓ-1以上である場合、圧延終了時の再結晶が適度に制御され、望ましい圧延集合組織が熱間仕上げ圧延に持ち込まれ、熱間圧延板の０－９０°耳が過度に高くなることが抑制される。また、５．０ｓ-1以上である場合、圧延時間を抑制することができ、アルミニウム合金板の生産性が向上する。
熱間粗圧延におけるラストパスのひずみ速度は、５．０～３０ｓ-1であることが好ましい。５．０ｓ-1以上である場合、圧延終了時の再結晶が適度に制御され、望ましい圧延集合組織が熱間仕上げ圧延に持ち込まれ、熱間圧延板の０－９０°耳が過度に高くなることが抑制される。また、５．０ｓ-1以上である場合、圧延時間を抑制することができ、アルミニウム合金板の生産性が向上する。
【0036】
３０ｓ-1以下である場合、粗圧延終了時点での再結晶の進行が抑制され、熱間仕上げ圧延に持ち込まれる圧延集合組織が多くなり、熱間圧延版の０－９０°耳が高い状態となり、フランジ幅のバラツキが小さくなる。熱間粗圧延は、例えば、リバーシングミルを用いて行うことができる。
【0037】
（５）熱間仕上げ圧延
熱間仕上げ圧延は、アルミニウム合金板を所定寸法に仕上げる。熱間仕上げ圧延終了後の組織は、その自己焼鈍により再結晶組織となる。
熱間仕上げ圧延は、アルミニウム合金板を所定寸法に仕上げる。熱間仕上げ圧延終了後の組織は、その自己焼鈍により再結晶組織となる。
【0038】
熱間仕上げ圧延において、例えば、タンデム式熱間圧延機を用いることができる。タンデム式熱間圧延機を用いた場合、リバーシングミルを用いる場合に比べて、パス数を低減することができる。そのため、パス間で生じる再結晶を抑制することができ、結果として、熱延板の０－９０°耳を十分に発達させることができる。
【0039】
熱間仕上げ圧延における終了温度は、３００～４００℃であることが好ましい。３００℃以上である場合、室温まで冷却した後の再結晶率を一層高くすることができ、その結果、立方体方位の再結晶粒が不足してしまうことを抑制できる。４００℃以下である場合、焼付きや肌荒れを抑制し、熱延板の表面性状を改善することできる。その結果、缶側壁にフローマークが生じることを抑制できる。
【0040】
熱間仕上げ圧延における総圧下率は、８０～９５％であることが好ましい。８０％以上である場合、圧延集合組織の集積を促進し、熱間仕上げ圧延後のコイルアップ時に立方体方位密度を高くして、４５°耳率を低減することができる。９５％以下である場合、熱延板の０－９０°耳が過度に高くなることを抑制できる。また、９５％以下である場合、熱延板の表面性状を改善することで、缶側壁にフローマークが生じることを抑制できる。
【0041】
（６）冷間圧延
冷間圧延は、缶胴体として必要な強度を付与する。冷間圧延における圧下率は、８０～９０％であることが好ましい。８０％以上である場合、アルミニウム合金板の強度が一層向上する。アルミニウム合金板の強度が一層向上すれば、ＤＩ成形において十分な耐圧強度を得ることができる。
冷間圧延は、缶胴体として必要な強度を付与する。冷間圧延における圧下率は、８０～９０％であることが好ましい。８０％以上である場合、アルミニウム合金板の強度が一層向上する。アルミニウム合金板の強度が一層向上すれば、ＤＩ成形において十分な耐圧強度を得ることができる。
【0042】
９０％以下である場合、アルミニウム合金板の強度が過度に高くなりにくいので、ＤＩ成形時にカッピング割れや缶底割れが発生することを抑制できる。また、９０％以下である場合、４５°耳が低くなる。
【0043】
（７）製造したアルミニウム合金板の特性
本開示のアルミニウム合金板の製造方法により製造したアルミニウム合金板は、例えば、以下の特性を有する。
本開示のアルミニウム合金板の製造方法により製造したアルミニウム合金板は、例えば、以下の特性を有する。
【0044】
（ａ）アルミニウム合金板における一次絞りカップの４５°耳率が２．０％以下である。
（ｂ）アルミニウム合金板における一次絞りカップの０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上、２．０％以下である。
（ｂ）アルミニウム合金板における一次絞りカップの０－１８０°耳率から前記４５°耳率を差し引いた値が、－１．０％以上、２．０％以下である。
【0045】
（ｃ）アルミニウム合金板をＤＩ成形及びネック成形して成る缶胴の缶高さを全周にわたって測定したとき、缶高さにおける最大値と最小値との差が０．０８０ｍｍ以下である。この最大値と最小値との差は、後述する実施例におけるネック高さバラツキである。
【0046】
アルミニウム合金板が上記の特性を有する理由は以下のように推測される。本発明の発明者は、熱間圧延途中に圧延集合組織が、熱間圧延上りで再結晶が進行する“自己焼鈍”と呼ばれる過程において、立方体方位の再結晶粒の成長を促進させることを見出した。上述した鋳塊の均質化処理条件、熱間圧延条件等は、圧延集合組織を熱間圧延で発達させやすい条件である。本開示の製造方法によれば、熱間圧延後に圧延集合組織成分を発達させて、自己焼鈍時の立方体方位成分の密度を高めることで、フランジ長さのバラツキを小さくすることができる。
【0047】
（８）アルミニウム合金板の用途
本開示のアルミニウム合金板は、例えば、ＤＩ成形缶胴体用アルミニウム合金板とすることができる。また、本開示のアルミニウム合金板は、他の用途に用いてもよい。
本開示のアルミニウム合金板は、例えば、ＤＩ成形缶胴体用アルミニウム合金板とすることができる。また、本開示のアルミニウム合金板は、他の用途に用いてもよい。
【0048】
３．実施例
以下に本開示を実施例により詳細に説明する。なお、本開示は、この実施例に限定されるものではない。
以下に本開示を実施例により詳細に説明する。なお、本開示は、この実施例に限定されるものではない。
【0049】
（１）アルミ合金板の製造
表１に示す合金成分を常法により溶解鋳造して厚さ５００ｍｍの合金（板状鋳塊）Ａ～Ｄを得た。次に、この合金Ａ～Ｄを４７０ｍｍの厚さに面削した。
表１に示す合金成分を常法により溶解鋳造して厚さ５００ｍｍの合金（板状鋳塊）Ａ～Ｄを得た。次に、この合金Ａ～Ｄを４７０ｍｍの厚さに面削した。
【0050】
【表1】
【0051】
次に、この合金Ａ～Ｄを用い、均質化処理と、熱間粗圧延と、熱間仕上げ圧延と、冷間圧延と、を順に行った。
均質化処理、熱間粗圧延、熱間仕上げ圧延、及び冷間圧延の条件（以下では製造条件とする）を表２に示す。製造条件として、ａ～ｊがある。いずれの製造条件でも、以下の事項は共通である。熱間粗圧延は、ワークロール直径９３０ｍｍのシングルリバースミルを用いて行った。熱間仕上げ圧延は、４スタンドのタンデム圧延機を用いて行った。冷間圧延は、常法により行った。
均質化処理、熱間粗圧延、熱間仕上げ圧延、及び冷間圧延の条件（以下では製造条件とする）を表２に示す。製造条件として、ａ～ｊがある。いずれの製造条件でも、以下の事項は共通である。熱間粗圧延は、ワークロール直径９３０ｍｍのシングルリバースミルを用いて行った。熱間仕上げ圧延は、４スタンドのタンデム圧延機を用いて行った。冷間圧延は、常法により行った。
【0052】
【表2】
【0053】
表２における熱間粗圧延でのラストパスのひずみ速度は、式（１）において算出された値である。
【0054】
【数1】
【0055】
式（１）におけるｖは、圧延速度（ｍｍ／ｓ）である。式（１）における相当ひずみεは、式（２）で表される値である。
【0056】
【数2】
【0057】
式（１）におけるＲは、ワークロール半径（ｍｍ）である。式（１）におけるラストパス前板厚ｔ’は、式（３）で表される値である。
【0058】
【数3】
【0059】
式（１）、式（３）におけるｔは粗熱延出側板厚（ｍｍ）である。式（３）におけるｒは、ラストパス圧下率（％）である。
合金の種類と、製造条件との組み合わせを表３に示す。合金の種類と、製造条件との組み合わせを、以下では製造方法とする。製造方法には、Ｎｏ．１～２４がある。
合金の種類と、製造条件との組み合わせを表３に示す。合金の種類と、製造条件との組み合わせを、以下では製造方法とする。製造方法には、Ｎｏ．１～２４がある。
【0060】
【表3】
【0061】
Ｎｏ．１～２４の製造方法により、それぞれ、厚さ０．２９ｍｍの冷延板を得た。この冷延板はアルミニウム合金板に対応する。
（２）アルミ合金板の評価
製造された冷間圧延板について、耳率、ネック高さバラツキ、しごき成形性、耐圧強度、及び表面性状を評価した。評価方法と評価基準は以下のとおりである。
（２）アルミ合金板の評価
製造された冷間圧延板について、耳率、ネック高さバラツキ、しごき成形性、耐圧強度、及び表面性状を評価した。評価方法と評価基準は以下のとおりである。
【0062】
（２－１）耳率
ブランク径５７ｍｍの試料をエリクセン試験機で深絞り加工した。ポンチの直径は３３ｍｍであり、ポンチの肩のＲは２．５ｍｍである。しわ押さえ力は３００ｋｇｆとした。圧延方向に対し２２．５°おきにカップの高さを測定した。
ブランク径５７ｍｍの試料をエリクセン試験機で深絞り加工した。ポンチの直径は３３ｍｍであり、ポンチの肩のＲは２．５ｍｍである。しわ押さえ力は３００ｋｇｆとした。圧延方向に対し２２．５°おきにカップの高さを測定した。
【0063】
以下の式により、４５°耳率と、０－１８０°耳率とを算出した。
４５°耳率（％）＝（４５°位置高さ平均―平均高さ）／平均高さ×１００
０－１８０°耳率（％）＝（０°位置・１８０°位置高さ平均―平均高さ）／平均高さ×１００
なお、「４５°位置高さ」は、エリクセンカップ耳のうち、圧延方向から４５°の角度をなす位置に現れるカップ耳高さを意味する。「４５°位置高さ平均」は、１つのカップに４つ現れる「４５°位置高さ」の平均値を意味する。「平均高さ」は、エリクセンカップの高さを、圧延方向から２２．５°刻みで測定することで得られる１６点のカップ高さの平均値を意味する。「０°位置・１８０°位置高さ平均」は、圧延方向から０°及び１８０°の角度をなす位置に現れる２つのカップ耳高さの平均値を意味する。
４５°耳率（％）＝（４５°位置高さ平均―平均高さ）／平均高さ×１００
０－１８０°耳率（％）＝（０°位置・１８０°位置高さ平均―平均高さ）／平均高さ×１００
なお、「４５°位置高さ」は、エリクセンカップ耳のうち、圧延方向から４５°の角度をなす位置に現れるカップ耳高さを意味する。「４５°位置高さ平均」は、１つのカップに４つ現れる「４５°位置高さ」の平均値を意味する。「平均高さ」は、エリクセンカップの高さを、圧延方向から２２．５°刻みで測定することで得られる１６点のカップ高さの平均値を意味する。「０°位置・１８０°位置高さ平均」は、圧延方向から０°及び１８０°の角度をなす位置に現れる２つのカップ耳高さの平均値を意味する。
【0064】
（２－２）ネック高さバラツキ
ブランク径１４０ｍｍの円板を、缶胴内径６６ｍｍとなるようにＤＩ成形した。次に、開口部の耳をトリミングした。次に、ネック内径が５７ｍｍとなるネック成形を行った。ネック成形後の缶高さを２２．５°おきに測定した。なお、上記のブランク径、缶胴内径、及びネック内径は、日本国内で汎用的に用いられている缶胴の形状に基づいて決定した。０°、２２．５°、４５°、６７．５°、９０°位置高さの平均のうち、最大値と最小値の差をネック高さバラツキとした。ネック高さバラツキは、フランジ幅バラツキの指標である。ネック高さバラツキは、０．０８０ｍｍ以下であることが好ましい。
ブランク径１４０ｍｍの円板を、缶胴内径６６ｍｍとなるようにＤＩ成形した。次に、開口部の耳をトリミングした。次に、ネック内径が５７ｍｍとなるネック成形を行った。ネック成形後の缶高さを２２．５°おきに測定した。なお、上記のブランク径、缶胴内径、及びネック内径は、日本国内で汎用的に用いられている缶胴の形状に基づいて決定した。０°、２２．５°、４５°、６７．５°、９０°位置高さの平均のうち、最大値と最小値の差をネック高さバラツキとした。ネック高さバラツキは、フランジ幅バラツキの指標である。ネック高さバラツキは、０．０８０ｍｍ以下であることが好ましい。
【0065】
（２－３）しごき成形性
ブランク径１４０ｍｍの円板を、内径６６ｍｍとなるようにＤＩ成形した。このとき、缶底から缶開口部に近づくにつれて外径が太くなるようなパンチを使用し、強制的に缶切れを起こさせる過酷しごき成形試験を行った。１０缶の試験での缶切れ時の缶側壁板厚の平均値から、次式に基づき限界しごき率を計算した。限界しごき率は、しごき成形性の指標である。
ブランク径１４０ｍｍの円板を、内径６６ｍｍとなるようにＤＩ成形した。このとき、缶底から缶開口部に近づくにつれて外径が太くなるようなパンチを使用し、強制的に缶切れを起こさせる過酷しごき成形試験を行った。１０缶の試験での缶切れ時の缶側壁板厚の平均値から、次式に基づき限界しごき率を計算した。限界しごき率は、しごき成形性の指標である。
【0066】
限界しごき率（％）＝（元板厚－缶切れ時の缶側壁板厚）／元板厚×１００
限界しごき率が４６％以上のものを○とした。また、限界しごき率が４６％未満、または、ＤＩ成形時にカッピング割れや缶底割れが発生して缶成形ができなかったものを×とした。
限界しごき率が４６％以上のものを○とした。また、限界しごき率が４６％未満、または、ＤＩ成形時にカッピング割れや缶底割れが発生して缶成形ができなかったものを×とした。
【0067】
（２－４）耐圧強度
ＤＩ成形した缶に、２００℃×２０ｍｉｎのベークを施した。次に、エアー式の耐圧試験機にてドーム成形した缶材のボトムがバックリングする圧力を測定した。圧力が６．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上のものを○とし、６．０ｋｇｆ／ｃｍ２未満のものを×とした。
ＤＩ成形した缶に、２００℃×２０ｍｉｎのベークを施した。次に、エアー式の耐圧試験機にてドーム成形した缶材のボトムがバックリングする圧力を測定した。圧力が６．０ｋｇｆ／ｃｍ２以上のものを○とし、６．０ｋｇｆ／ｃｍ２未満のものを×とした。
【0068】
（２－５）表面性状
目視にてフローマークの強さを判定し、欠陥が視認されないものを○とし、欠陥が容易に視認されるものを×と評価した。
目視にてフローマークの強さを判定し、欠陥が視認されないものを○とし、欠陥が容易に視認されるものを×と評価した。
【0069】
各項目の評価結果を上記表３に示す。
Ｎｏ. １～１０では、耳率、ネック高さバラツキ、しごき成形性、耐圧強度、及び表面性状の全てが良好であった。Ｎｏ. １～１０で製造したアルミニウム合金板は、適切な集合組織を有していた。
Ｎｏ. １～１０では、耳率、ネック高さバラツキ、しごき成形性、耐圧強度、及び表面性状の全てが良好であった。Ｎｏ. １～１０で製造したアルミニウム合金板は、適切な集合組織を有していた。
【0070】
Ｎｏ. １～１０で製造したアルミニウム合金板は、フランジ長さのバラツキが小さく、缶蓋の巻き締めが良好に行える。また、Ｎｏ. １～１０で製造したアルミニウム合金板は、耐圧強度、しごき成形性、表面性状等において、缶胴体用として望ましい特性を具備する。Ｎｏ. １～１０の製造方法は、熱間圧延条件等を限定することにより常法にて容易に実施することができる。よって、工業上顕著な効果を奏する。
【0071】
Ｎｏ. １１では、Ｓｉ量が過多のため、熱延板の再結晶率が低くなってしまい、強度が高く、しごき成形性が悪化していた。また、４５°耳率が高く、ネック高さバラツキが大きかった。
【0072】
Ｎｏ. １２では、Ｆｅ量が過多のため、巨大な晶出物が発生し、しごき成形性が悪化した。
Ｎｏ. １３では、Ｃｕ量が過少のため、強度が低く、耐圧強度が悪化した。
Ｎｏ. １３では、Ｃｕ量が過少のため、強度が低く、耐圧強度が悪化した。
【0073】
Ｎｏ. １４では、Ｃｕ量が過多のため、強度が高くなりすぎ、しごき成形性が悪化した。
Ｎｏ. １５では、Ｍｎ量が過小のため、強度が不足し、耐圧強度が悪化した。
Ｎｏ. １５では、Ｍｎ量が過小のため、強度が不足し、耐圧強度が悪化した。
【0074】
Ｎｏ. １６では、Ｍｎ量が過多のため、強度が高くなりすぎ、しごき成形性が悪かった。
Ｎｏ. １７では、Ｍｇ量が過小のため、強度が不足し、耐圧強度が悪化した。
Ｎｏ. １７では、Ｍｇ量が過小のため、強度が不足し、耐圧強度が悪化した。
【0075】
Ｎｏ. １８では、Ｍｇ量が過多のため、強度が高くなりすぎ、しごき成形性が悪かった。
Ｎｏ. １９では、熱間粗圧延の終了温度が低くなりすぎ、多量の圧延集合組織が残存したまま仕上げ圧延が行なわれた結果、Ｃｕｂｅ方位密度が非常に高くなり、最終板の０－１８０°耳が高すぎて、しごき加工時のティアオフが多発した。
Ｎｏ. １９では、熱間粗圧延の終了温度が低くなりすぎ、多量の圧延集合組織が残存したまま仕上げ圧延が行なわれた結果、Ｃｕｂｅ方位密度が非常に高くなり、最終板の０－１８０°耳が高すぎて、しごき加工時のティアオフが多発した。
【0076】
Ｎｏ. ２０では、熱間粗圧延の終了温度が高くなりすぎ、粗圧延終了時点での再結晶の進行が多くなり、圧延集合組織の集積度が低いまま仕上げ圧延が行なわれた結果、Ｃｕｂｅ方位密度が低くなり、最終板の４５°耳率が高く、ネック高さバラツキが大きかった。また、熱延板の表面品質が悪く、缶表面にフローマークが現れた。
【0077】
Ｎｏ. ２１では、熱間粗圧延のラストパスの圧下率が高すぎて、粗圧延終了時点での再結晶の進行が多くなり、ひずみの蓄えが少ないまま仕上げ圧延が行なわれた結果、Ｃｕｂｅ方位密度が低くなり、最終板の４５°耳率が高く、ネック高さバラツキが大きかった。
【0078】
Ｎｏ. ２２では、熱間粗圧延のラストパスのひずみ速度が高すぎて、粗圧延終了時点での再結晶の進行が多くなり、ひずみの蓄えが少ないまま仕上げ圧延が行なわれた結果、Ｃｕｂｅ方位密度が低くなり、最終板の４５°耳率が高く、ネック高さバラツキが大きかった。
【0079】
Ｎｏ. ２３では、冷間圧延における総圧下率が低すぎて強度が低く、耐圧強度が低下した。
Ｎｏ. ２４では、冷間圧延における総圧下率が高すぎて強度が高く、しごき成形性が悪化した。また、最終板の４５°耳率が高くネック高さバラツキが大きかった。
Ｎｏ. ２４では、冷間圧延における総圧下率が高すぎて強度が高く、しごき成形性が悪化した。また、最終板の４５°耳率が高くネック高さバラツキが大きかった。
【0080】
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【0081】
（２）上述したアルミニウム合金板の他、当該アルミニウム合金板を用いて成形されたＤＩ成形缶胴体、ＤＩ成形缶胴体の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。