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JP3286119B2 - アルミニウム合金箔地及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金箔地及びその製造方法

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JP3286119B2
JP3286119B2 JP13972395A JP13972395A JP3286119B2 JP 3286119 B2 JP3286119 B2 JP 3286119B2 JP 13972395 A JP13972395 A JP 13972395A JP 13972395 A JP13972395 A JP 13972395A JP 3286119 B2 JP3286119 B2 JP 3286119B2
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aluminum alloy
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健二 徳田
晃三 星野
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は薄肉で強度が高いアルミ
ニウム合金箔を得るのに適したアルミニウム合金箔地及
びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、薄箔用のアルミニウム又はアルミ
ニウム合金箔地用材料としては、JIS1N30合金等
の純アルミニウム、又は8079合金若しくは8021
合金等のアルミニウム合金が使用されている。なお、以
下、純アルミニウム及びアルミニウム合金を総称してア
ルミニウムという。アルミニウム箔地は、一般的に、こ
れらのアルミニウムの鋳塊に熱間圧延、冷間圧延、及び
中間焼鈍を施し、また必要に応じてその後冷間圧延を施
すことにより製造されている。なお、熱間圧延前に均質
化処理を施す場合もある。
【0003】そして、得られたアルミニウム箔地に箔圧
延及び最終焼鈍を行うことによりアルミニウム箔が得ら
れる。ところで、従来、厚さが6乃至7μmのアルミニ
ウム箔が実用化されているが、近時、コスト低減のため
に、アルミニウム箔の厚さを5.5μm以下に薄肉化す
ることが要求されている。しかし、この薄肉化に伴い、
箔の強度の低下が著しくなり、箔の破断が生じたり、最
終焼鈍後のO材における強度及び延性が不十分となるな
どの問題点が生じた。アルミニウム箔地の強度を上げる
ために、Feの含有量を増大させたり、Cu及びMg等
を添加することが試みられているが、そうすると箔地の
強度は上がるものの、箔圧延における加工硬化が著しく
なり、圧延性が低下する。また、Cu及びMg等を添加
した場合は、薄い箔に圧延する場合に、多量のピンホー
ルが発生してしまう。そこで、箔圧延時におけるアルミ
ニウム箔地の硬化を抑制し、O材における強度を向上さ
せるために、Mn若しくはNiを添加したアルミニウム
箔地、又はMn若しくはNiが主成分である箔地が提案
されている(特開昭63−282228号、特開昭63
−282244号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Mnの
添加により中間焼鈍において結晶粒が著しく粗大化する
ことがあり、そうすると、重合圧延時につや消し面(マ
ット面)の荒れが大きくなり、その結果、多量のピンホ
ールが発生しやすい。一方、Niの添加により微細な結
晶粒は得られるが、O材における強度は従来のAl−F
e合金と同等であることから、Ni含有合金の製造コス
トが高いことを考慮すると、工業的な利点は少ない。
【0005】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、箔圧延性及びピンホール特性を損なうこと
なくO材における強度を向上させ、箔を薄肉化すること
ができるアルミニウム合金箔地及びその製造方法を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
合金箔地は、圧延により箔を得るためのアルミニウム
合金箔地において、Fe:0.3乃至1.0重量%及び
Cr:0.02乃至0.41重量%を含有し、残部がA
l及び不可避的不純物からなることを特徴とする。
【0007】なお、前記Crの添加量は、0.05乃至
0.30重量%とすることが好ましい。本発明に係るア
ルミニウム合金箔地の製造方法は、箔圧延により箔を得
るためのアルミニウム合金箔地の製造方法において、
e:0.3乃至1.0重量%、及びCr:0.02乃至
0.41重量%を含有し、残部がAl及び不可避的不純
物からなるアルミニウム合金の板材を50%以上の圧下
率で冷間圧延する工程と、300乃至450℃の温度で
焼鈍する工程を有することを特徴とする。
【0008】
【作用】本願発明者等が前記課題を解決するために鋭意
実験研究を重ねた結果、箔地段階において微細結晶粒が
得られ、加工硬化が少ないか又は加工軟化が生じるよう
な従来のAl−Fe系合金の良好な特性を活かしつつ、
薄箔時のO材強度を向上させるために、Crの添加が有
効であることを見い出した。
【0009】以下、本発明におけるアルミニウム合金箔
地の成分添加理由及び組成限定理由について説明する。
【0010】Fe(鉄):0.3乃至1.0重量% Feはアルミニウム中の固溶限が小さく、アルミニウム
合金中において他の元素と結合してAl−Fe系の金属
間化合物を生成する元素であり、Al−Fe系の金属間
化合物は再結晶の核として作用するために、Feの添加
は結晶粒の微細化に効果がある。Fe含有量が0.3重
量%未満では鋳造時に晶出する金属間化合物の量が不十
分であり、結晶粒を微細化する効果を得にくい。一方、
Fe含有量が1.0重量%を超える場合には、多量のA
l−Fe系の金属間化合物が形成されるので、結晶粒の
微細化効果は大きいが、箔圧延時の変形抵抗が増大する
ため、圧延性が極端に低下する。従って、Fe含有量は
0.3乃至1.0重量%とする。
【0011】Cr(クロム):0.02乃至0.41重
量% Crはアルミニウム合金の均質化処理及び中間焼鈍時
に、Al−Cr系の析出物を生成する元素であり、Al
−Cr系の析出物は転位の運動を妨げる効果があるた
め、強度向上に寄与する。従って、Crの添加により箔
圧延時の加工硬化の程度は若干大きくなるが、薄箔時の
O材における強度は大きく向上する。Cr含有量が0.
02重量%未満では薄箔時のO材における強度の向上へ
の効果が小さい。一方、Cr含有量が0.41重量%を
超える場合には、鋳造時に粗大な金属間化合物が生成
し、ピンホールが発生する。従って、Cr含有量は0.
02乃至0.41重量%とする。好ましくは、Cr含有
量は0.05乃至0.30重量%である。
【0012】不可避的不純物 不可避的不純物としては、通常市販されているAl合金
に含まれている不純物程度の含有量であれば本発明の目
的を損なうものではないが、Siは粗大なAl−Fe−
Si系金属間化合物を生成しやすく、ピンホールが増大
する原因となるため、少ない方がよい。このため、Si
含有量は0.3重量%以下、好ましくは0.15重量%
以下にすることが望ましい。なお、微細化剤を使用した
場合に混入するTi及びBは、本発明のアルミニウム合
金箔地の特性に特に影響しない。
【0013】次に、本発明におけるアルミニウム合金箔
の製造方法における処理条件の限定理由について説明
する。
【0014】圧延率:50%以上、焼鈍温度:300乃
至450℃ 先ず、前記組成のアルミニウム合金鋳塊を熱間圧延し、
次に冷間圧延を施し、更に中間焼鈍する。この焼鈍は固
溶元素の析出及び再結晶を目的として行われるものであ
るが、軟化特性及び加工硬化特性はこの固溶量に大きく
影響される。従って、固溶量を調整することにより、箔
圧延時における加工硬化の程度を制御することができ
る。固溶量が多い場合は、箔圧延時においてアルミニウ
ム合金箔が著しく加工硬化し、変形抵抗が増大するため
圧延性が低下する。一方、固溶量が少ない場合は、箔圧
延時におけるアルミニウム合金箔の強度が低下するた
め、箔の破断が生じたり、圧延速度が上げられない等の
問題点が発生する。このように箔圧延時において固溶量
を適切に制御することは、圧延性及びアルミニウム合金
箔の強度の向上のために極めて重要であるが、この固溶
量は冷間圧延率並びに中間圧延温度及び時間によってほ
ぼ決定される。圧延率が50%未満、又は中間焼鈍温度
が300℃未満、若しくは450℃を超える場合は、固
溶元素の析出量が不十分となり、圧延性が低下する。な
お、中間焼鈍温度が300℃未満であっても、長時間の
焼鈍を行う場合には固溶元素は十分に析出するが、生産
効率が悪くなるため好ましくない。このため、50%以
上の圧延率で冷間圧延した後、300乃至450℃の温
度で中間焼鈍することとする。この焼鈍時間は特に規定
するものではないが、2時間以上行うことが好ましい。
【0015】以下、本発明に係るアルミニウム合金箔地
の実施例についてその比較例と比較して具体的に説明す
る。下記表1に示す組成を有するアルミニウム合金のD
C鋳塊に、600℃の温度で8時間の均質化処理を行
い、その直後に熱間圧延を開始し、厚さが5mmのアル
ミニウム合金板を得た。その後、下記表1に示す圧延率
及び焼鈍温度で冷間圧延及び中間焼鈍を行った。更に、
冷間圧延して厚さが0.3mmのアルミニウム合金箔地
を製作した。得られたアルミニウム合金箔地を箔圧延
し、最終焼鈍することにより、厚さが7μmのアルミニ
ウム合金箔を製作した。
【0016】
【表1】
【0017】得られたアルミニウム合金箔地を、箔圧延
時における圧延性について評価した。但し、圧延性評価
欄において、○(良好)は圧延時において円滑に圧延で
きたことを示し、×(不良)は同一圧延条件において薄
肉化が困難であるか、又は強度不足により圧延速度を速
くできない等のトラブルが発生する傾向が強いことを示
す。
【0018】また、最終焼鈍後の7μmのアルミニウム
箔について、ピンホール検知機により1m2 当たりのピ
ンホール数(直径が5μm以上のもの)を測定した。
【0019】更に、最終焼鈍後の7μmのアルミニウム
箔を幅が15mm、有効長さが100mmの短冊状に
し、これについてインストロン式の引張り試験機により
引張り強さを測定した。
【0020】上述の圧延性の評価基準、並びにピンホー
ル特性及び引張り強さの測定条件に基づいて評価し、又
は測定した結果を下記表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】上記表2に示すように、実施例の1乃至8
については良好な圧延性を得た。また、ピンホール数及
び引張り強さについても実施例No1乃至8は好ましい
値であり、全体にわたって良好なアルミニウム箔を得る
ことができた。
【0023】一方、比較例No9及びNo10について
はいずれも圧延性は良好であったが、比較例No9はM
nの添加により引張り強さは良好であるものの、多量の
ピンホールが発生した。比較例No10はNiの添加に
よりピンホール特性は良好であるものの、引張り強さが
実施例に比べて劣っていた。比較例No11については
Crの無添加による強度低下は、所定量以上のFeの添
加により抑制され、更に、ピンホールの発生も抑制され
るため、ピンホール数及び引張り強さにおいて良好な値
をとるが、過剰のFeの添加により圧延性が低下した。
Crを添加していない比較例No12については圧延性
及びピンホール特性は良好であるが、引張り強さが実施
例に比べて劣っていた。比較例No13は所定量以上の
Crの添加により、引張り強さは良好であるものの、圧
延性及びピンホール特性が実施例に比べて劣っていた。
比較例No14乃至16についてはいずれも所定量のF
e及びCrを添加しているため、引張り強さは良好であ
るが、圧延率及び焼鈍温度が所定条件を満たしていない
ため、圧延性及びピンホール特性において実施例に比べ
て劣っていた。
【0024】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Fe及びCrの添加により圧延性が優れ、薄箔時におい
て高強度のアルミニウム合金箔地を得ることができる。
【0025】また、本発明方法によれば、所定の冷間圧
延率及び焼鈍温度にて上述のアルミニウム合金箔地を製
造するので、このアルミニウム合金箔地により圧延性及
びピンホール特性を損なうことなく高強度のアルミニウ
ム合金箔を得ることができる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−26322(JP,A) 特開 平3−197639(JP,A) 特開 昭59−157253(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 21/00 - 21/18 C22F 1/04 - 1/057

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 箔圧延により箔を得るためのアルミニウ
    ム合金箔地において、Fe:0.3乃至1.0重量%及
    びCr:0.02乃至0.41重量%を含有し、残部が
    Al及び不可避的不純物からなることを特徴とするアル
    ミニウム合金箔地。
  2. 【請求項2】 前記Crは0.05乃至0.30重量%
    であることを特徴とする請求項1に記載のアルミニウム
    合金箔地。
  3. 【請求項3】 箔圧延により箔を得るためのアルミニウ
    ム合金箔地の製造方法において、Fe:0.3乃至1.
    0重量%及びCr:0.02乃至0.41重量%を含有
    し、残部がAl及び不可避的不純物からなるアルミニウ
    ム合金の板材を50%以上の圧下率で冷間圧延する工程
    と、300乃至450℃の温度で焼鈍する工程とを有す
    ることを特徴とするアルミニウム合金箔地の製造方法。
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