(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブランクを打ち抜いて該ブランクに成形を施して缶エンドを製造するために用いられ、熱間圧延後に中間焼鈍を行うことなく冷間圧延を施して作製してなる缶エンド用アルミニウム合金板であって、
Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなり、［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０（［Ｍｇ］及び［Ｍｎ］はそれぞれＭｇ含有量（％）及びＭｎ含有量（％））という関係を満足する組成を有し、
板厚が０．２１５〜０．２５ｍｍであり、
０°−１８０°耳率（Ａ）が５．０〜７．０％であり、４５°耳率（Ｂ）が６．０〜９．０％であり、
上記（Ａ）と上記（Ｂ）との関係が、１５．６≦１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）≦１６．６であり、
圧延方向に対して０°、４５°、９０°の角度をなす方向に引張試験をしたときの引張強さがいずれの方向についても３５０ＭＰａ以上であることを特徴とする缶エンド用アルミニウム合金板。（ただし、耳率は、上記缶エンド用アルミニウム合金板を直径５５ｍｍで切り抜いて試験用のブランクを作製し、該ブランクを絞り比１．６７でカップ状に成形したときにカップの開口部に生じる耳の耳率であり、耳率（％）＝１００×｛（山高さの平均）−（圧延方向に対して９０°及び２７０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さの平均）｝／［｛（山高さの平均＋（圧延方向に対して９０°及び２７０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さの平均））｝／２］という式で定義する。なお、山高さは、０°−１８０°耳率（Ａ）においては圧延方向に対して０°及び１８０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さであり、４５°耳率においては圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さである。）
【請求項２】
請求項１において、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、真円形状のブランクに比べて、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす方向の半径が小さく、圧延方向に対して０°、９０°、１８０°、及び２７０°の角度をなす方向の半径が大きくなる形状の上記ブランクに適用することを特徴とする缶エンド用アルミニウム合金板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の缶エンド用アルミニウム合金板の製造方法において、
Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなり、かつ［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０（［Ｍｇ］及び［Ｍｎ］はそれぞれＭｇ含有量（％）及びＭｎ含有量（％））という関係を満足する組成のアルミニウム合金鋳塊を準備し、少なくとも温度域４００〜４６０℃における昇温速度が３０℃／ｈ以上となるように上記アルミニウム合金鋳塊を加熱し、保持温度４６０〜５４０℃で２〜２４ｈ保持する均質化熱処理工程と、
該均質化熱処理工程後の上記アルミニウム合金鋳塊を、パスごとの圧延率５〜３５％、温度４６０〜５４０℃で１５分以内に終了するように圧延して粗熱間圧延板を得る粗熱間圧延工程と、
終了温度が３００〜３７０℃となるように上記粗熱間圧延板をさらに圧延して熱間圧延板を得る仕上げ熱間圧延工程と、
上記仕上げ熱間圧延工程における圧延直後の上記熱間圧延板を冷却速度２０℃／ｈ以下で冷却するか、あるいは上記熱間圧延板を温度３００℃以上で１時間以上に保持する冷却・保持工程と、
該冷却・保持工程後の上記熱間圧延板を、焼鈍することなく、圧延率８６〜９３％となるように冷間圧延する冷間圧延工程とを有することを特徴とする缶エンド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】
本発明は、飲料缶及び食缶の缶エンドに用いられる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】
飲料缶及び食缶には、缶エンド（缶蓋）と缶ボディ（缶胴）からなる２ピース缶が用いられてきた。缶エンドと缶ボディは、別々に製造された後、缶ボディの開口末端に缶エンドを配置して両者の外周端部を巻締めることにより密封される。
飲料缶のうち、ビール缶、炭酸を含む清涼飲料缶等のような陽圧缶には、その高い缶内圧に耐えられる程度の十分な強度が要求されている。そのため、缶エンド用のアルミニウム合金板には、Ａ５１８２合金が用いられていた。
従来、缶エンド用アルミニウム合金板は、例えばアルミニウム合金の鋳塊を均質化熱処理した後、熱間圧延、中間焼鈍、及び冷間圧延の各工程を行って製造されていた。缶エンドは、金型によってアルミニウム合金板から例えば真円形状等のブランクを打ち抜き、絞り比の小さい絞り成形に相当する方法で製造される。
【０００３】
近年、コスト低減及び環境負荷軽減に対する要求が高まり、缶エンドについてもその薄肉化が求められている。具体的には、薄肉化によるコスト低減や環境負荷軽減のためには、缶エンド用アルミニウム合金板の板厚を少なくとも０．２５ｍｍ以下とする必要がある。しかし、缶エンドを従来の製造方法で薄肉化すると、缶内圧に耐えられなくなる。そのため、アルミニウム合金板の材料自体の高強度化が必要になる。
缶エンド用アルミニウム合金板の強度を調整する方法としては、例えば合金元素を添加する方法の他、冷間圧延率を高くして加工硬化させる方法等がある。
【０００４】
また、ここ最近、ますます環境負荷軽減への要求が高まり、冷間圧延工程途中における中間焼鈍工程を省略することが強く望まれている。中間焼鈍工程を省略すると、製品板の強度に寄与する上述の冷間圧延率が高くなり、高強度の材料を製造することができる。
【０００５】
Ｍｇを主要添加元素とする上述のＡ５１８２合金は、熱間圧延工程終了時点で、再結晶集合組織であるＣｕｂｅ方位が発達する。
缶エンド用アルミニウム合金板の製造においては、冷間圧延工程の途中に中間焼鈍を行う手法が主流であるが、この場合には中間焼鈍工程前の冷間圧延工程及び中間焼鈍工程において、冷間加工と再結晶の過程を経るため、Ｃｕｂｅ方位への集積が弱まる。さらに、中間焼鈍工程後の冷間圧延工程においては冷間圧延集合組織が発達する。そのため、冷間圧延工程途中に中間焼鈍工程を行って製造した缶エンド用アルミニウム合金板（以下、適宜「中間焼鈍材」という）を絞り成形して缶エンドを作製すると、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす方向に耳が生じる。
すなわち、中間焼鈍材の絞り成形カップは、４５°、１３５°、２２５°、３１５°−４山（以下、対象性を考慮し、単に「４５°−４山」という）となる。
【０００６】
しかし、中間焼鈍工程を省略した場合には、熱間圧延工程終了時点で発達したＣｕｂｅ方位の影響が残る。そのため、中間焼鈍工程を省略して作製した缶エンド用アルミニウム合金板（以下、適宜「中間焼鈍省略材」という）は、これを絞り成形すると、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、３１５°の角度をなす方向に加えて、０°、１８０°の角度をなす方向に大きく耳が生じてしまう。
すなわち、中間焼鈍省略材の絞り成形カップは、０°−４５°−１３５°−１８０°−２２５°−３１５°−６山（以下、対象性を考慮し、単に「０°−４５°−６山」という）となる。
【０００７】
一方、同様に中間焼鈍工程を省略した場合であっても、熱間圧延工程終了時点でＣｕｂｅ方位の発達を抑制しすぎると、その後の冷間圧延工程よる冷間圧延集合組織の発達によって、缶エンド用アルミニウム合金板（中間焼鈍省略材）の絞り成形カップは、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、３１５°の角度をなす方向に大きく耳が生じ、かつ９０°、２７０°方向の高さが低くなってしまう。従って、この場合の中間焼鈍省略材の絞り成形カップは、４５°−１３５°−２２５°−３１５°−４山と、９０°−２７０°−２谷（以下、対象性を考慮し、単に「４５°−４山、９０°−２谷」とする）となる。
【０００８】
製缶メーカーにおける製蓋も絞り成形の一種であり、缶エンドの外周部に耳が発生する。例えば、絞りカップが「４５°−４山」の中間焼鈍材を真円ブランクに打ち抜く金型で製蓋すると、やはり缶エンドの外周部に「４５°−４山」の耳が発生する。
飲料メーカーでは内容物を充填後に缶ボディと缶エンドを巻締めるが、密封性を高めるために巻締め部の形状を周方向で均一にする必要がある。そのため、製缶メーカーのブランク金型は真円形状ではなく、材料の異方性をキャンセルするように設計されており、缶エンドの外周部には耳が発生しないようになっている。
具体的には、「４５°−４山」の中間焼鈍材を打ち抜く金型は、打ち抜いたブランクの半径が真円ブランクと比べて、４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向の半径が小さく、０°、９０°、１８０°、２７０°方向の半径が大きくなる形状に設計されており、この金型で製蓋すると、缶エンドの外周に耳が生じ難くなる。
【０００９】
ところが、中間焼鈍材に調整されたブランク金型を用いて、［０°−４５°―６山］の異方性を有する中間焼鈍省略材を製蓋すると、０°、１８０°の２山がさらに強調された缶エンドになってしまう。その結果、缶エンドと缶ボディとを巻締める際に、周方向に均一な巻締め形状が得られなくなる。そのため、缶の密封性が低下するおそれがある。
【００１０】
同様に、中間焼鈍材に調整されたブランク金型を用いて、「４５°−４山、９０°−２谷」の異方性を有する中間焼鈍省略材を製蓋すると、４５°、１３５°、２２５°、３１５°方向の４山が高くなりすぎ、かつ９０°、２７０°の２谷が低くなった缶エンドになってしまう。その結果、周方向に均一な巻締め形状が得られなくなるという問題が生じてしまう。
【００１１】
中間焼鈍省略材であっても、０°、１８０°の２山が高すぎず、かつ、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山が高くなりすぎず、９０°、２７０°の２谷が低すぎないよう異方性を制御し、中間焼鈍材と同様の「４５°−４山」に近づける技術が求められている。
【００１２】
また、単に中間焼鈍工程を省略すると、素材の靭性が低下してしまう。そのため、ビールや炭酸飲料等の陽圧缶を、夏期の車内などの気温が高いところに放置した場合には、缶内圧が上昇し、蓋が膨れ、さらに本来内側に向かって凸状のカウンターシンク部が、外側に向かって凸状に変形するバックリングを起すおそれがある。そしてこのとき、材料に亀裂（バックリング亀裂）が生じ、内容物が外に吹き出す等の不具合が生じてしまうおそれがある。
【００１３】
特に、薄肉化した場合には、亀裂が材料の板厚方向全体に達してしまいやすく、さらに高強度化した場合には、バックリング時の缶内圧が高くなり、バックリング時に材料に加わる衝撃（力学的エネルギー）が大きくなり、ますますバックリング亀裂が発生し易くなるため、一層深刻な問題となる。
【００１４】
海外で使用されている缶エンド用アルミニウム合金板は、中間焼鈍省略材が主流であるが、上述のバックリング亀裂については配慮されておらず、上述した不具合が発生しても市場は容認しているのが現状である。しかし特に日本国内の市場では内容物の漏洩は大きな問題であり、バックリング時に亀裂が生じる材料は受け入れられない。
【００１５】
したがって、薄肉化が可能な高強度の缶エンド用アルミニウム合金板を製造するために中間焼鈍を省略してもなお、現状のブランク金型に適合するように、０°、１８０°の２山、及び４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山と、９０°、２７０°の２谷を制御する技術が強く望まれている。また、同時に薄肉化及び高強度のため、靭性に優れる材料が強く望まれている。
【００１６】
従来の缶エンド用アルミニウム合金板の製造方法としては、例えば、後述する特許文献１〜７に開示されたものがある。
具体的には、特許文献１には、深絞り耳の小さいアルミニウム合金板及びその製造方法が記載されている。そこには、熱間圧延の終了温度を２９０℃以上と高くし、引き続き５０％以上の冷間圧延を加えることによって、全体として深絞り耳の小さい硬質板となることが記載されている。
【００１７】
また、特許文献２には、陽圧缶蓋用アルミニウム合金板及びその製造方法が記載されている。そこには、特定量の成分を含有し、遷移金属元素含有量の総和を限定することにより、成形性及び耐バックリング亀裂性に優れ、かつ薄膜化が可能な、陽圧缶に適したものとなることが記載されている。
特許文献３には、強度の異方性のないアルミニウム合金板の製造方法に関する技術が示され、特許文献４には、缶蓋用アルミニウム硬質板とその製造方法に関する技術が示されている。
【００１８】
また、特許文献５には、缶蓋用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法に関する技術が示されており、特許文献６には、リベット成形性、スコアー加工性、耐ブローアップ性に優れた陽圧缶用の蓋に使用するアルミニウム合金板の製造方法に関する技術が示されている。また、特許文献７には、カーリング性及び巻き締め性が優れたアルミニウム合金板及びその製造方法に関する技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開昭５８−２２４１４５号公報
【特許文献２】特開２００７−２３３４０号公報
【特許文献３】特開平３−２８７７４９号公報
【特許文献４】特開２００１−１５２２７１号公報
【特許文献５】特開２００１−１１５５８号公報
【特許文献６】特許第３７２６８９３号公報
【特許文献７】特開平１１−２２９０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献１に示されているように、熱間圧延終了温度を規定するだけでは、熱間圧延板の再結晶集合組織であるＣｕｂｅ方位が発達しすぎ、中間焼鈍を省略した工程で製造すると、製品板の０°−１８０°耳が高くなりすぎてしまう。
また、特許文献２に示されているように、バックリング亀裂の発生を抑制するためにＭｎ量を少なくすると、やはり熱間圧延板のＣｕｂｅ方位が発達しすぎ、製品板の０°−１８０°耳が高くなりすぎてしまう。
【００２１】
また、特許文献３及び４に示されている技術は、製品板の強度異方性を制御するものであり、製品板の絞りカップ耳形状を制御する課題に関しては、根本的な解決とはならない。
また、特許文献５、特許文献６、及び特許文献７に示されている技術は、製品板の成形性や製蓋後の開口性に関するものであり、やはり製品板の絞りカップ耳形状を制御する課題に関しては、根本的な解決とならない。具体的には、いずれの技術も特にＦｅ、Ｍｎの成分範囲が広すぎ、または冷間圧延率が低いため、絞りカップ形状を厳密に制御できない。
【００２２】
このように、従来の技術では、中間焼鈍を省略した場合に、中間焼鈍材と同等の絞りカップ耳形状となるように異方性を制御し、かつ耐バックリング亀裂性を損なわずに板厚０．２５ｍｍ以下の陽圧用缶エンドに用いるアルミニウム合金板を得ることは困難である。
【００２３】
単に中間焼鈍工程を省略すると、製品板の異方性、即ち絞りカップ耳形状が変化するため、製蓋用の高価な金型を変更せざるをえなくなり、新たな設備投資が必要となる。また、単に成分のみで製品板の異方性を制御しようとすると、素材の靱性が著しく低下し、バックリング時に材料が割れてしまうという問題がある。かかる問題は、材料の薄肉化に伴って一層深刻となる。
【００２４】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、薄肉化が可能な程十分に高強度でかつ靱性に優れ、中間焼鈍を省略しても中間焼鈍材用の金型を変えることなく製蓋に適した異方性に制御した缶エンド用アルミニウム合金板及びその製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
第１の発明は、ブランクを打ち抜いて該ブランクに成形を施して缶エンドを製造するために用いられ、熱間圧延後に中間焼鈍を行うことなく冷間圧延を施して作製してなる缶エンド用アルミニウム合金板であって、
Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなり、［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０（［Ｍｇ］及び［Ｍｎ］はそれぞれＭｇ含有量（％）及びＭｎ含有量（％））という関係を満足する組成を有し、
板厚が０．２１５〜０．２５ｍｍであり、
０°−１８０°耳率（Ａ）が５．０〜７．０％であり、４５°耳率（Ｂ）が６．０〜９．０％であり、
上記（Ａ）と上記（Ｂ）との関係が、１５．６≦１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）≦１６．６であり、
圧延方向に対して０°、４５°、９０°の角度をなす方向に引張試験をしたときの引張強さがいずれの方向についても３５０ＭＰａ以上であることを特徴とする缶エンド用アルミニウム合金板にある（請求項１）。
（ただし、耳率は、上記缶エンド用アルミニウム合金板を直径５５ｍｍで切り抜いて試験用のブランクを作製し、該ブランクを絞り比１．６７でカップ状に成形したときにカップの開口部に生じる耳の耳率であり、耳率（％）＝１００×｛（山高さの平均）−（圧延方向に対して９０°及び２７０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さの平均）｝／［｛（山高さの平均＋（圧延方向に対して９０°及び２７０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さの平均））｝／２］という式で定義する。なお、山高さは、０°−１８０°耳率（Ａ）においては圧延方向に対して０°及び１８０°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さであり、４５°耳率においては圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす位置におけるカップ壁の高さである。）
【００２６】
第２の発明は、上記第１の発明の缶エンド用アルミニウム合金板の製造方法において、
Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなり、かつ［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０（［Ｍｇ］及び［Ｍｎ］はそれぞれＭｇ含有量（％）及びＭｎ含有量（％））という関係を満足する組成のアルミニウム合金鋳塊を準備し、少なくとも温度域４００〜４６０℃における昇温速度が３０℃／ｈ以上となるように上記アルミニウム合金鋳塊を加熱し、保持温度４６０〜５４０℃で２〜２４ｈ保持する均質化熱処理工程と、
該均質化熱処理工程後の上記アルミニウム合金鋳塊を、パスごとの圧延率５〜３５％、温度４６０〜５４０℃で１５分以内に終了するように圧延して粗熱間圧延板を得る粗熱間圧延工程と、
終了温度が３００〜３７０℃となるように上記粗熱間圧延板をさらに圧延して熱間圧延板を得る仕上げ熱間圧延工程と、
上記仕上げ熱間圧延工程における圧延直後の上記熱間圧延板を冷却速度２０℃／ｈ以下で冷却するか、あるいは上記熱間圧延板を温度３００℃以上で１時間以上に保持する冷却・保持工程と、
該冷却・保持工程後の上記熱間圧延板を、焼鈍することなく、圧延率８６〜９３％となるように冷間圧延する冷間圧延工程とを有することを特徴とする缶エンド用アルミニウム合金板の製造方法にある（請求項３）。
【発明の効果】
【００２７】
上記第１の発明の缶エンド用アルミニウム合金板は、上述のように、上記特定の量のＳｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＴｉを含有している。そのため、熱間圧延後に中間焼鈍を行うことなく冷間圧延を施して作製しても、上記のような耳率特性を有するように構成することができ、良好な異方性を有する。そのため、製缶メーカーで新たな設備投資をすることなく、製蓋することができる。
【００２８】
すなわち、本発明の缶エンド用アルミニウム合金板（中間焼鈍省略材）は、ブランクを打ち抜いて缶エンドを製造する際に、中間焼鈍を行って製造されるアルミニウム合金板（中間焼鈍材）に適用されている現行の金型設備を用いることができる。このような従来の中間焼鈍材用の金型を用いて成形を行っても、本発明の缶エンド用アルミニウム合金板（中間焼鈍省略材）は、中間焼鈍材と同様の耳を形成することができる。それ故、上述のごとく、新たな設備投資をすることなく、製蓋することができる。
【００２９】
また、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、上述の組成を有しているため、薄肉化しても、缶内圧の高い陽圧缶に用いるために必要な強度特性及び靭性を示すことができる。また、中間焼鈍を行うことなく得ることができ、また、薄肉化することができるため、コストの低減や、環境負荷の軽減を実現することができる。
【００３０】
このように、上記第１の発明によれば、薄肉化が可能な程十分に高強度でかつ靱性に優れ、中間焼鈍を省略しても中間焼鈍材用の金型を変えることなく製蓋に適した異方性に制御した缶エンド用アルミニウム合金板を提供することができる。
【００３１】
次に、第２の発明の製造方法は、上述したように、均質化熱処理工程と、粗熱間圧延工程と、仕上げ熱間圧延工程と、冷却・保持工程と冷間圧延工程とを必須工程として含み、従来通常行われていた熱間圧延工程直後又は冷間圧延工程途中の中間焼鈍工程を共に無くしてある。
【００３２】
すなわち、上記各工程において、上述したような条件を必須条件とすることによって、中間焼鈍を行わなくても、上述のように規定した耳率を有する缶エンド用アルミニウム合金板を製造することができるのである。
上述のように規定した耳率及び特性を備えることにより、得られる缶エンド用アルミニウム合金板は、上述したように製缶メーカーで新たな設備投資をすることなく、製蓋することができ、薄肉化しても、強度及び靭性を有する。
また、中間焼鈍を省略することによって、製造コストを低減させ、化石燃料の燃焼によるＣＯ2ガスの排出を抑制することにより、環境負荷を低減することもできる。
【００３３】
このように、第２の発明によれば、薄肉化が可能な程十分に高強度でかつ靱性に優れ、中間焼鈍を省略しても中間焼鈍材用の金型を変えることなく製蓋に適した異方性に制御した缶エンド用アルミニウム合金板を、低いコスト及び環境負荷で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例にかかる、ブランクの形状を示す説明図。
【図２】実施例にかかる、シェルの断面形状を示す説明図。
【図３】実施例にかかる、シングルアクションによるフルフォーム法によってシェルを形成する様子を示す説明図であって、ブランクの断面形状を示す説明図（ａ）、パネル部の形成途中の断面形状を示す説明図（ｂ）、カウンタシンク部を形成する絞り加工を行う様子を示す説明図（ｃ）。
【図４】実施例にかかる、シェルの外周端部を内側にカーリングさせる工程を示す説明図（ａ）、シェルの外周部の内側にシーリングコンパウンドを塗布した状態を示す説明図（ｂ）、シェルに対してスコア成形及びリベット成形を行ってタブを取り付けた缶エンドの断面構造を示す説明図（ｃ）。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の缶エンド用アルミニウム合金板は、上述したように、熱間圧延後に中間焼鈍を行うことなく冷間圧延を施して作製してなる缶エンド用アルミニウム合金板である。
そのため、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、低コストで、環境負荷を抑えて製造することができる。
【００３６】
すなわち、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、例えば、均質化熱処理工程と、熱間圧延工程と、冷間圧延工程とを施すことにより得ることができる。均質化熱処理工程におけるアルミニウム合金鋳塊は、例えば半連続鋳造法により製造することができる。
なお、上記缶エンド用アルミニウム合金板の化学組成は、上記アルミニウム合金鋳塊の化学組成からほとんど変化することがない。
【００３７】
上記均質化熱処理工程においては、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物、及びＭｇ2Ｓｉを析出させることができる。これにより、熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制することができ、上記缶エンド用アルミニウム合金板を上述の耳率特性にすることができる。
【００３８】
しかし、上述の金属間化合物の析出量が多くなり過ぎて、熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の成長が著しく抑制されると、冷間圧延工程において冷間圧延集合組織が発達しすぎ、所望の異方性を得ることができなくなる。従って、熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の発達の程度は、厳密に制御する必要がある。
【００３９】
そこで、本発明においては、上記缶エンド用アルミニウム合金板を、Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｔｉ：０．１０％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなるものとする。
【００４０】
Ｓｉの含有量が０．３０％を超える場合には、鋳造凝固過程で晶出するＭｇ2Ｓｉ金属間化合物、及びＡｌ−Ｍｎ−Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物の生成と粗大化を引き起こし、冷間圧延工程において耳割れが発生するおそれがある。また、缶エンドの重要な特性である落下強度が低下するおそれがある。さらに、製蓋後、缶エンドがバックリングしたとき、亀裂の発生位置及び伝播経路となり、バックリング亀裂が発生し易くなるおそれがある。
【００４１】
特に、製品の板厚が薄い場合、製品板の強度が高い場合、また、缶内容物の内圧が高い場合は、よりバックリング亀裂が発生し易くなるため、これらの場合は、Ｓｉを０．２０％以下に規制するのが良い。
ここで、上記落下強度とは、内容物充填後の缶を地面等に落とした場合における開口し難さを示す指標である。
【００４２】
一方、Ｓｉの含有量が０．０４％未満の場合には、地金のコストが増加し、また、鋳造時の規制が厳しくなり、生産性を低下させるおそれがある。また、均質化熱処理中にＭｇ2Ｓｉの析出が抑制されるため、熱間圧延工程において得られる熱延板のＣｕｂｅ方位の発達を抑制することができず、耳率制御が困難になる。そのため、缶エンド用アルミニウム合金板の０°−１８０°耳を抑制し、４５°耳を発達させることができなくなるおそれがある。
【００４３】
Ｆｅの含有量が０．４０％を超える場合には、鋳造凝固過程で晶出するＡｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、及びＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物の生成と粗大化を引き起こし、冷間圧延工程における耳割れが発生するおそれがある。また、缶エンドの重要な特性である落下強度が低下するおそれがある。さらに、製蓋後、缶エンドがバックリングしたとき、亀裂の発生位置及び伝播経路となり、バックリング亀裂が発生し易くなるおそれがある。また、板厚が薄い場合、強度が高い場合、また缶内容物の内圧が高い場合は、よりバックリング亀裂が発生し易くなるため、これらの場合はＦｅを０．３６％以下に規制することが好ましい。
【００４４】
一方、Ｆｅの含有量が０．１２％未満の場合には、均質化熱処理中に、Ａｌ−Ｆｅ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物が十分に析出しなくなるおそれがある。そのため、熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制することができず、缶エンド用アルミニウム合金板の０°−１８０°耳を抑制し、４５°耳を発達させることができなくなるおそれがある。より厳密に異方性を制御するためには、Ｆｅは０．１４％以上に規制することが好ましい。
【００４５】
Ｍｎには、これが固溶することによる強度向上効果があり、缶エンド用アルミニウム合金板の強度を得るために必要不可欠な元素である。
Ｍｎの含有量が０．５０％を超える場合には、鋳造凝固過程で晶出するＡｌ−Ｍｎ、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ、及びＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ−Ｓｉ系金属間化合物の生成と粗大化を引き起こし、冷間圧延工程において耳割れが発生するおそれがある。また、缶エンドの重要な特性である落下強度が低下するおそれがある。さらに、製蓋後、缶エンドがバックリングしたとき、亀裂の発生位置及び伝播経路となり、バックリング亀裂が発生し易くなるおそれがある。そのため、板厚が薄い場合、強度が高い場合、また、缶内容物の内圧が高い場合は、よりバックリング亀裂が発生し易くなるため、これらの場合は、Ｍｎを０．４３％以下に規制するのが良い。
【００４６】
一方、Ｍｎの含有量が０．２５％未満の場合には、缶エンド用アルミニウム合金板の強度が不十分になり、陽圧缶の缶エンドに用いることが困難になるおそれがある。そして、缶エンド用アルミニウム合金板の板厚が薄い場合には、Ｍｎは０．３７％以上とすることが好ましい。
【００４７】
さらに、Ｍｎは、他の添加元素と比べて熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制する効果が高い。そのため、Ｍｎの含有量が０．２５％未満の場合又は０．５０％を超える場合には、所望の異方性に制御することができなくなるおそれがある。
【００４８】
また、Ｍｇの添加は、Ｍｇ自体の固溶による強度向上効果があり、また転位との相互作用による加工硬化量が大きく、内圧の掛かる陽圧用缶エンドに用いるアルミニウム合金板の強度を得るため、必要不可欠な元素である。また、熱間圧延工程であっても安定した転位組織を形成するため、Ｃｕｂｅ方位粒の成長を安定して抑制することができ、異方性を制御する上でも必要不可欠な元素である。
【００４９】
Ｍｇの含有量が５．０％を超える場合には、熱間圧延時の割れを引き起こし易く、安定して製造することが困難である。
一方、Ｍｇの含有量が４．１％未満の場合には、強度が不十分になり、缶エンド用アルミニウム合金板を陽圧缶用の缶エンドに用いることが困難になるおそれがある。さらに、上述のように熱間圧延工程でのＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制させることができず、缶エンド用アルミニウム合金板の０°−１８０°耳を抑制し、４５°耳を発達させることができなくなるおそれがある。
【００５０】
また、Ｍｇの含有量を［Ｍｇ］、Ｍｎの含有量を［Ｍｎ］とすると、［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０という関係を満足する。
この場合には、高い強度を得ることができる。
［Ｍｇ］＜−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０である場合には、薄肉化した場合に所望の耐圧が得られなくなるおそれがある。
【００５１】
また、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎは、Ａｌマトリクスへの固溶による強度上昇に効果があるが、本発明では必須元素ではない。これらの積極的添加は、溶解原料のコストアップ要因となるばかりか、これら元素いずれかの含有量が０．１４％を超える場合には、鋳造凝固過程で晶出する金属間化合物の粗大化を引き起こし、冷間圧延工程における耳割れが発生するおそれがある。また、缶エンドの重要な特性である落下強度が低下するおそれがある。さらに、製蓋後、缶エンドがバックリングしたとき、亀裂の発生位置及び伝播経路となり、バックリング亀裂が発生し易くなるおそれがある。また、板厚が薄い場合、強度が高い場合、また、缶内容物の内圧が高い場合は、よりバックリング亀裂が発生し易くなるため、これらの場合は、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎの含有量をいずれも０．１２％以下に規制するのが良い。
【００５２】
また、Ｔｉの添加は、上記缶エンド用アルミニウム合金板の製造時に、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒を細かくすることができるという効果を有し、組織を均一にすることができる。即ち、ミクロ偏析を軽減させ、金属間化合物を細かく分散させることができる。
Ｔｉ含有量が０．１％を超える場合には、Ａｌ−Ｔｉ化合物が介在物として残存してしまうおそれがある。また、Ｔｉによる上述の効果を得るためには、Ｔｉの含有量は０．０１％以上が好ましい。
【００５３】
上記缶エンド用アルミニウム合金板の耳率特性は、０°−１８０°耳率（Ａ）が５．０〜７．０％であり、４５°耳率（Ｂ）が６．０〜９．０％であり、かつ、上記（Ａ）と上記（Ｂ）との関係が、１５．６≦１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）≦１６．６である。
このような耳率特性を有するように、缶エンド用アルミニウム合金板（中間焼鈍省略材）の異方性を制御することにより、現状のブランク金型（従来の中間焼鈍材に調整された金型）に適合させて製蓋することができる。
つまり、良好な異方性を有し、製缶メーカーで新たな設備投資をすることなく、製蓋することができる。
【００５４】
上記（Ａ）が５．０％未満の場合には、缶エンドの４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山が高くなりすぎ、均一な巻締め形状が得られず、また積層性が低下するおそれがある。
また、上記（Ａ）が７．０％を超える場合又は上記（Ｂ）が６．０％未満の場合には、缶エンドの０°、１８０°の２山が高くなりすぎ、やはり均一な巻締め形状が得られず、また積層性が低下するおそれがある。
また、上記（Ｂ）が９．０％を超える場合には、缶エンドの４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山が高くなりすぎ、かつ９０°、２７０°の２谷が低くなりすぎ、やはり均一な巻締め形状が得られず、また積層性が低下するおそれがある。
【００５５】
また、１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）＜１５．６である場合には、缶エンドの４５°、１３５°、２２５°、３１５°位置に比べて、０°、１８０°及び９０°、２７０°の４山が高くなりすぎ、均一な巻締め形状が得られず、また積層性が低下するおそれがある。
一方、１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）＞１６．６である場合には、缶エンドの０°、１８０°の２山、及び４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山が高くなりすぎ、均一な巻締め形状が得られず、また積層性が低下するおそれがある。
【００５６】
ここで、上記耳率は、缶エンド用アルミニウム合金板より切り出した、直径５５ｍｍの真円形状のブランクを、絞り比１．６７でカップ状に成形したときの成形カップの開口部に発生する耳の耳率である。
０°−１８０°耳率（Ａ）（％）＝１００×｛（０°、１８０°の山高さの平均）−（９０°、２７０°の谷高さの平均）｝／［｛（０°、１８０°の山高さの平均）＋（９０°、２７０°の谷高さの平均）｝／２］、４５°耳率（％）＝１００×｛（４５°、１３５°、２２５°、３１５°の山高さの平均）−（９０°、２７０°の谷高さの平均）｝／［｛（４５°、１３５°、２２５°、３１５°の山高さの平均）＋（９０°、２７０°の谷高さの平均）｝／２］で定義する。
【００５７】
なお、上記０°−１８０°耳率において、上記（０°、１８０°の山高さの平均）とは、圧延方向に対して０°と１８０°方向のカップ壁高さの最大値を足して２で割った値であり、上記（９０°、２７０°の谷高さの平均）とは、圧延方向に対して９０°、２７０°方向のカップ壁高さの最小値を足して２で割った値である。
また、４５°耳率において、上記（４５°、１３５°、２２５°、３１５°の山高さの平均）とは、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°方向のカップ壁高さの最大値を足して４で割った値であり、また、上記（９０°、２７０°の谷高さの平均）とは、圧延方向に対して９０°、２７０°方向のカップ壁高さの最小値を足して２で割った値である。
ここで、上記の角度については、それぞれ±５°の範囲を許容する。
【００５８】
耳率を求める定義式としては、耳率（％）＝１００×｛（山高さの平均）−（全測定点の平均）｝／（全測定点の平均）か、もしくは、耳率（％）＝１００×｛（山高さの平均）−（谷高さの平均）｝／［｛（山高さの平均）＋（谷高さの平均）｝／２］で求めるのが一般的である。ここでいう全測定点の平均は、絞りカップを回転させながら変位計により連続的に絞りカップの壁高さを測定する場合、１００〜１０００点程度の測定点を得て、これらの平均をコンピューターで計算して求めることができるが、仮に２２．５°ずつ手作業で１６点測定してそれらを平均して求めても、連続的に測定して求めた平均と大差なく、耳率の値には殆ど影響しない。
【００５９】
しかし、上述の１つ目の定義式のように全測定点の平均を基準として耳率を算出すると、例えば４５°−１３５°−２２５°−３１５°−４山と、９０°−２７０°−２谷の絞りカップ耳形状を有する材料で、９０°、２７０°の２谷の高さが低すぎて製蓋したエンドのリップハイト分布が均一でなくなり不具合の生じる場合でも、４箇所の４５°山が高いため、全測定点の平均は小さくならず、リップハイト分布の良否を耳率で表すことができなくなる。すなわち全測定点の平均を基準とした耳率では、中間焼鈍省略材の異方性を正確に反映することができない。
【００６０】
また、上述の２つ目の定義式中の（山高さの平均）とは、中間焼鈍省略材では、０°、４５°、１３５°、１８０°、２２５°、３１５°の６山の平均となるが、この定義式では４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山と比べて０°、１８０°の２山が高い耳形状の場合でも、逆に、０°、１８０°の２山と比べて４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山が高い形状の場合でも同じような耳率となり、両者が区別できない可能性がある。従って、本発明は、０°、１８０°の２山と、４５°、１３５°、２２５°、３１５°の４山のいずれも現行の中間焼鈍材にあわせる技術であるため、本発明ではそれぞれ個別に耳率を定義する必要がある。
【００６１】
また、上記缶エンド用アルミニウム合金板においては、圧延方向に対して、０°、４５°、９０°方向に引張試験をした引張強さの最低値が３５０ＭＰａ以上である。
缶エンド用アルミニウム合金板に求められる要求性能のひとつに耐圧がある。耐圧は、缶内圧の上昇により、本来内側に向かって凸状のカウンターシンク部が、外側に凸状に変形するバックリングが生じるときの缶内圧をいう。缶エンドのバックリングは、素材であるアルミニウム合金板の強度が低い位置から生じる。すなわち、素材の圧延方向に対して、０°、４５°、９０°方向に引張試験をしたときの引張強さのうち、仮に４５°方向に引張試験をした時の引張強さが最も低かった場合、そのアルミニウム合金板から製蓋した缶エンドも、素材の圧延方向に対して４５°位置でバックリングする確率が高い。
【００６２】
そして、圧延方向に対して、０°、４５°、９０°方向に引張試験をした引張強さの最低値が３５０ＭＰａ以上であることにより、上記缶エンド用アルミニウム合金板より製蓋した缶エンドは、例えば０．２５ｍｍ以下に薄肉化した場合であっても、陽圧缶用の缶エンドとして用いるために必要な耐圧を得ることができる。すなわち、薄肉化が可能であるため、低いコスト及び環境負荷とすることができる。
上記圧延方向に対して、０°、４５°、９０°方向に引張試験をした引張強さの最高値が３５０ＭＰａ未満の場合には、陽圧缶用缶エンドの耐圧を維持することができない。
【００６３】
なお、圧延方向に対して、０°、４５°、９０°方向に引張試験をした引張強さの最高値が４００ＭＰａを超えると、素材の成形能が劣り、最も過酷な成形であるリベット成形で割れが生じたり、またバックリング時に亀裂が発生するおそれもある。そのため、引張強さの最高値は４００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００６４】
また、本発明において、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、中間焼鈍を行うことなく作製する中間焼鈍省略材である。かかる缶エンド用アルミニウム合金板においては、結晶粒の長さ幅比が大きくなる傾向にあり、結晶粒の長さ／幅比は２０以上になる。
上記結晶粒の長さ／幅比は、圧延方向に平行でかつ圧延面に垂直な断面を２００倍で偏光子を用いた光学顕微鏡で観察し、２０個以上の結晶粒の長さと幅を測定して長さ／幅の値を平均した値である。なお、結晶粒の長さは圧延方向に測定し、幅は圧延方向に垂直な方向に測定する。
上記結晶粒の長さ／幅比が２０未満の場合には、冷間圧延による加工が不十分で、冷間圧延集合組織を十分に発達させることができない。そのため、本発明のような中間焼鈍省略材では上記のような耳率特性を得難くなる。
また、中間焼鈍を行って作製した缶エンド用アルミニウム合金板においては、結晶粒の長さ／幅比が小さくなる傾向にあり、結晶粒の長さ／幅比は２０未満になる。
【００６５】
上記結晶粒の長さ／幅比は、熱間圧延板の再結晶粒の形状と冷間圧延率から幾何学的に決まるものであり、容易に推定が可能である。そのため、熱間圧延終了時点で再結晶組織となりほぼ球状の再結晶粒を得て、且つ高々９３％の冷間圧延率で冷間圧延する工程で製造した場合には、上記結晶粒の長さ／幅比は５００を超えるものではない。
【００６６】
上記缶エンド用アルミニウム合金板は、真円形状のブランクに比べて、圧延方向に対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす方向の半径が小さく、圧延方向に対して０°、９０°、１８０°、及び２７０°の角度をなす方向の半径が大きくなる形状の上記ブランクに適用することが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記缶エンド用アルミニウム合金板からブランクを打ち抜いて、該ブランクに成形を施す際に、中間焼鈍材用の現行の金型を用いることができるという本発明の作用効果を顕著に得ることができる。
【００６７】
また、上記缶エンド用アルミニウム合金板は、板厚が０．２１５〜０．２５ｍｍである。
板厚が０．２５ｍｍを超える場合には、薄肉化しても強度に優れるという本発明の作用効果を示すことが困難になる。また、軽量化の効果が少なくなる。一方、０．２１５ｍｍ未満の場合には、陽圧缶用の缶エンドとして十分な耐圧を得ることが困難になるおそれがある。
【００６８】
第２の発明の缶エンド用アルミニウム合金板の製造方法は、上述したように、均質化熱処理工程と、粗熱間圧延工程と、仕上げ熱間圧延工程と、冷却・保持工程と、冷間圧延工程とを行う。
上記均質化熱処理工程においては、まず、上記特定組成のアルミニウム合金鋳塊を準備する（鋳造工程）。上記アルミニウム合金鋳塊は、例えば半連続鋳造法により作製することができる。
上記半連続鋳造方法は、断面矩形の鋳型内に溶湯を供給し、該鋳型内で鋳塊表面を凝固させる一次冷却と、上記凝固した鋳塊を鋳型から引き出しながら冷却水を鋳塊表面に直接供給して冷却する二次冷却とを行って、連続的に板材用の鋳塊を鋳造する方法である。
【００６９】
また、上記均質化熱処理工程においては、上記アルミニウム合金鋳塊を４００〜４６０℃の温度域での昇温速度が３０℃／ｈ以上となるよう加熱し、保持温度４６０〜５４０℃に２〜２４時間保持する。かかる均質化熱処理工程により、熱延板のＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制するのに有効な析出物の大きさと分布にすることができる。その結果、上述の耳率特性に制御することができる。
【００７０】
すなわち、熱延板のＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制するために最も効果を示す析出物は、母相との界面エネルギーが他の金属間化合物と比べて高く、かつ微細な球状の形態に析出するＡｌ−Ｍｎ及びＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物である。これらの析出物は、温度４８０℃付近で最も多く析出し、またその析出形態もＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制するのに有効な大きさと分布になる。
【００７１】
上記均質化熱処理工程の保持温度が４６０℃未満の場合には、拡散速度が遅いため、上記析出物の析出形態は、粒径０．５μｍに満たない大きさで、密に分布した形態となる。このため、熱間圧延時の熱間圧延板の再結晶が阻害され、上記缶エンド用アルミニウム合金板の４５°耳が大きくなりすぎて耳率制御が困難になるおそれがある。さらに、強度が強くなりすぎて、冷間圧延工程で耳割れが発生するおそれがある。
同様の理由により、４００〜４６０℃という上記温度域における昇温速度を３０℃／ｈ以上にすることがよい。
３０℃／ｈ未満の場合には、上記温度域で保持される時間が長くなりすぎて、結局は、上記析出物の析出形態が粒径０．５μｍに満たない大きさで、密に分布した形態となってしまうおそれがある。
【００７２】
上記昇温速度を確保するためには、例えば鋳塊温度が４００℃に達した時点で、目標とする均質化熱処理の保持温度よりも均質化熱処理炉の雰囲気温度が３０〜５０℃高くなるように温度制御する方法を採用することができる。そして、鋳塊温度が４６０℃に達した時点で、均質化熱処理炉の雰囲気温度を均質化熱処理の保持温度に低下させれば、鋳塊温度がオーバーシュートすることなく、昇温速度を３０℃／ｈ以上に維持することができる。
ただし、鋳塊の昇温速度が１００℃／ｈを超える場合には、工業的な規模を有する均質化熱処理炉の雰囲気制御が難しく、鋳塊温度が目標の保持温度をオーバーシュートするおそれがあるため、望ましくない。即ち、昇温速度は１００°／ｈ以下がよい。
【００７３】
上記保持温度が５４０℃を超える場合には、平衡状態で存在する金属間化合物の量が減少するため、析出量が不十分になるおそれがある。また、これらの析出物は母相との界面エネルギーが比較的低く、析出物サイズが大きくなりやすく、また析出物形態が棒状又は板状となり易い。そのため、Ｃｕｂｅ方位粒の成長抑制効果が低下するおそれがある。
結局、上記保持温度が上記範囲から外れた場合には、いずれの場合についても、Ｃｕｂｅ方位粒の成長を抑制することができなくなり、所望の異方性に制御することが困難になるおそれがある。
【００７４】
また、上記保持時間が２時間未満の場合には、析出物量が不十分となる。一方、上記保持時間が２４時間を超える場合には、析出物の粗大化が生じる。そのため、保持時間が２〜２４時間という上記範囲から外れる場合には、いずれもＣｕｂｅ方位粒の成長を抑制することができなくなり、所望の異方性に制御することができなくなるおそれがある。
【００７５】
また、上記保持温度が４９０℃未満の場合には、鋳造工程に起因するミクロ偏析の影響を完全に取り除くことができず、製品板の板厚が薄い場合、製品板の強度が高い場合、また、缶内容物の内圧が高い場合は、よりバックリング亀裂が発生し易くなる。よって好ましくは上記保持温度は４９０℃以上がよい。また、上記保持時間が４時間未満の場合も、同様の問題が発生するおそれがあるため、これらの場合には、均質化熱処理工程における保持温度を４９０〜５４０℃にし、保持時間を４〜２４時間にすることが好ましい。
【００７６】
次に、上記粗熱間圧延工程においては、上記均質化熱処理工程を施した鋳塊を、パスごとの圧延率を５〜３５％とし、４６０〜５４０℃の温度範囲で１５分以内に終了するよう圧延を行う。即ち、粗熱間圧延工程においては、圧延率５〜３５％、温度４６０〜５４０℃での圧延を行うと共に、圧延の開始、即ち、圧延ロールに鋳塊が挟まれて圧延が開始された時点から、粗熱間圧延板が所望の厚みになる完了時点までの時間を１５分以内で行う。
【００７７】
上記粗熱間圧延工程は、リバース式の粗圧延機で熱間圧延するのが良い。上記粗熱間圧延の圧延率は、製品板の板厚から逆算して、冷間圧延率８６〜９３％、仕上げ圧延機による熱間圧延率８５〜９５％となるようにしたときの、粗熱間圧延終了板厚と鋳塊厚さから決定される。
【００７８】
上記粗熱間圧延工程における圧延温度が５４０℃を超える場合には、圧延素材の一部が圧延ロールに凝着し、ロール表面が荒れるという問題がある。
そのため、熱間圧延板の面質が劣化し、缶エンド用アルミニウム合金板の板面品質にまで悪影響を及ぼすおそれがある。
【００７９】
また、熱間加工中は、Ａｌ−Ｍｎ及びＡｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系金属間化合物の析出サイトが逐次導入されるため、短時間でもこれら金属間化合物が密に析出する。そのため、上記粗熱間圧延の温度が４６０℃未満の場合は、均質化熱処理工程の保持温度を４６０℃未満とした場合と同じ不具合が生じるおそれがある。また、粗熱間圧延時間が１５分を超えると、これら析出物が析出する時間が増加するため、同様の不具合が生じるおそれがある。
【００８０】
さらに、粗熱間圧延工程でのパスごとの圧延率が５％未満では、圧延で発生する加工発熱量が少なく、粗熱間圧延板の温度が４６０℃を下回るおそれがある。逆に圧延率が３５％を超える場合には、加工ひずみが大きいため、圧延で発生する加工発熱量が多く、粗熱間圧延板の温度が５４０℃を上回るおそれがある。
【００８１】
次に、上記仕上げ熱間圧延工程においては、終了温度が３００〜３７０℃となるように上記粗熱間圧延板をさらに圧延して熱間圧延板を得る。上記仕上げ熱間圧延工程においては、熱間圧延率８５〜９５％となるように圧延を行う。
【００８２】
仕上げ熱間圧延工程における終了温度が３００℃未満の場合には、十分な再結晶組織が得られず、４５°耳が大きくなりすぎて缶エンド用アルミニウム合金板の耳率制御が困難になるおそれがある。さらにこの場合には、強度が強くなりすぎ、冷間圧延工程で耳割れが発生するおそれがある。
また、上記仕上げ熱間圧延工程の終了温度が高すぎる場合には、圧延素材の一部が圧延ロールに凝着し、ロール表面が荒れるという問題がある。そのため、熱間圧延板の面質が劣化し、缶エンド用アルミニウム合金板の板面品質にまで悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、上記仕上げ熱間圧延工程における終了温度は３７０℃以下であることが好ましい。
【００８３】
また、上記圧延終了温度が高いほど、鋳造工程に起因するミクロ偏析の影響を緩和することができ、バックリング亀裂の発生を抑制することができる。従って、板厚が薄い場合、強度が高い場合、また、缶内容物の内圧が高い場合は、上記圧延終了温度を３２０〜３７０℃とすることが好ましい。
上記仕上げ熱間圧延工程は、３スタンド以上のタンデム式仕上げ圧延機で熱間圧延するのが良い。
【００８４】
次に、上記冷却・保持工程においては、上記仕上げ熱間圧延工程における圧延直後の上記熱間圧延板を冷却速度２０℃／ｈ以下で冷却するか、あるいは上記熱間圧延板を温度３００℃以上で１時間以上に保持するよう制御する。これにより、再結晶組織を得ることができる。
【００８５】
上記冷却速度が２０℃／ｈを超える場合や、３００℃以上に１時間以上保持されない場合には、熱間圧延板の再結晶組織を十分に得ることができず、耳率特性を上記範囲にすることができなくなるおそれがある。
【００８６】
そして、上記冷間圧延工程においては、上記仕上げ熱間圧延工程後に、焼鈍することなく、圧延率８６〜９３％となるように冷間圧延を行う。すなわち、熱間圧延後は焼鈍を一切行わず、缶エンド用アルミニウム合金板の板厚まで冷間圧延を施す。
【００８７】
上記冷間圧延工程における圧延率が８６％未満の場合には、冷間圧延集合組織が十分に発達しないため、０°−１８０°山を十分に小さくすることができず、且つ４５°山を十分大きくすることができないため、所望の異方性を得ることができない。一方、上記圧延率が９３％を超える場合には、４５°山が大きくなりすぎ、所望の異方性を得ることができなくなるおそれがある。また、この場合には、加工硬化が大きくなり、成形性に劣るばかりでなく、冷間圧延工程で耳割れが発生するおそれがある。
【実施例】
【００８８】
（実施例１）
本例においては、後述の表１に示す種々の化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊（合金試料Ｍ１〜Ｍ２３）を用いて、本発明の実施例及び比較例にかかる缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ１〜Ｘ２４）を作製し、特性を評価した。
本例においては、均質化熱処理工程と、粗熱間圧延工程と、仕上げ熱間圧延工程と、冷却・保持工程と、冷間圧延工程とを行って缶エンド用アルミニウム合金板を作製した。
【００８９】
均質化熱処理工程においては、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｚｎ、及びＴｉを表１に示す割合で含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムとからなるアルミニウム合金鋳塊を準備し、少なくとも温度域４００〜４６０℃における昇温速度が３０℃／ｈ以上となるように上記アルミニウム合金鋳塊を加熱し、保持温度４６０〜５４０℃で２〜２４ｈ保持した。
粗熱間圧延工程においては、均質化熱処理工程後のアルミニウム合金鋳塊を、パスごとの圧延率５〜３５％、温度４６０〜５４０℃で１５分以内に終了するように圧延して粗熱間圧延板を得た。
【００９０】
仕上げ熱間圧延工程においては、終了温度が３００〜３７０℃となるように上記粗熱間圧延板をさらに圧延して熱間圧延板を得た。
冷却・保持工程においては、仕上げ熱間圧延工程における圧延直後の上記熱間圧延板を冷却速度２０℃／ｈ以下で冷却するか、あるいは上記熱間圧延板を温度３００℃以上で１時間以上に保持した。
冷間圧延工程においては、冷却・保持工程後の熱間圧延板を、焼鈍することなく、圧延率８６〜９３％となるように冷間圧延した。
【００９１】
具体的には、まず、半連続鋳造法により、表１に示す各組成のアルミニウム合金鋳塊（試料Ｍ１〜試料Ｍ２３）を準備した。ただし、表１においては、Ａｌ及び不可避的不純物を除く合金組成を示してある。
【００９２】
【表１】
0005432642.tif 000002
【００９３】
次いで、各試料のアルミニウム合金鋳塊を温度域４００〜４６０℃における昇温速度が３５〜５１℃／ｈとなるように温度５００℃まで加熱し、この温度５００℃で６時間保持した（均質化熱処理工程）。アルミニウム合金鋳塊としては、厚みが５００ｍｍのものを採用した。
【００９４】
次に、均質化熱処理工程後のアルミニウム合金鋳塊に対して粗熱間圧延を行った。粗熱間圧延は、パスごとの圧延率が６〜３２％となり、アルミニウム合金鋳塊が圧延ロールに挟まれて圧延が開始されてから１２分以内に完了するように実施した（粗熱間圧延工程）。なお、粗熱間圧延中の材料温度は、最高で５０５℃であり、最低で４６５℃あった。この粗熱間圧延により、厚み２５ｍｍの粗熱間圧延板を得た。
【００９５】
次に、粗熱間圧延板に対して仕上げ熱間圧延を行った。仕上げ熱間圧延は、４スタンドのタンデム式圧延機を用いて、圧延の終了温度が３２１〜３４８℃となるように行った（仕上げ熱間圧延工程）。これにより、厚み２．５ｍｍの熱間圧延板を得た。
【００９６】
次に、熱間圧延板を冷却速度１１〜１８℃／ｈで冷却した（冷却・保持工程）。その後、総圧下率９０．０％の冷間圧延を実施した（冷間圧延工程）。これにより、板厚０．２５ｍｍの缶エンド用アルミニウム合金板を得た。
本例においては、上記表１に示す試料Ｍ１〜Ｍ２３という２３種類のアルミニウム合金鋳塊をそれぞれ用いて２３種類の缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ１〜試料Ｘ２３）を製造した。
【００９７】
さらに本例においては、表１に示す試料Ｍ４のアルミニウム合金鋳塊を用いて、冷間圧延時に中間焼鈍を行って作製した缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ２４）を製造した。具体的には、まず、上記試料Ｘ１〜試料Ｘ２３と同様に、均質化熱処理工程、粗熱間圧延工程、仕上げ熱間圧延工程、及び冷却・保持工程を行った。
次いで、冷間圧延により板厚０．７２ｍｍの冷間圧延板を得て、連続焼鈍炉により、温度４５０℃で中間焼鈍を実施した。その後、再度冷間圧延を実施して、厚み０．２５ｍｍの缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ２４）を得た。
【００９８】
このようにして得られた各試料（試料Ｘ１〜試料Ｘ２４）の缶エンド用アルミニウム合金板に、エポキシアクリルフェノール樹脂の塗料を焼付けた。
各試料について、製造時における不具合を後述の表２に示す。なお、表２における「冷延耳割れ」とは、冷間圧延工程の途中で板幅方向の端部に発生する微小な耳割れのことをいう。また、「熱延耳割れ」とは、熱間圧延工程の途中で板幅方向の端部に発生する微小な耳割れのことをいう。
【００９９】
次いで、各試料について、下記の各種特性について評価した。
「引張強さ」
まず、各試料から、圧延方向に対して０°、４５°、及び９０°の角度をなす方向に引張試験を行うための試験片（ＪＩＳ  Ｚ  ２２０１（１９９８年）「金属材料引張試験片」の５号試験片）を作製した。そして、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１「金属材料引張試験方法」（１９９８年）に準拠して引張試験を行った。引張強さ（ＭＰａ）の測定結果を後述の表２に示す。
【０１００】
「耳率」
各試料から、直径５５ｍｍの真円形状の試験用のブランクを切り出し、このブランクを絞り比１．６７でカップ状に成形し、その開口部に発生する耳の耳率（０°−１８０°耳率（Ａ）及び４５°耳率（Ｂ））を測定した。
【０１０１】
耳率（Ａ）、即ち、圧延方向に対して０°方向と１８０°方向に発生する耳（０°耳及び１８０°耳）の耳率（Ａ）の測定にあたっては、まず、ブランクから成形したカップについて、０°耳高さＰ１（圧延方向に対して０°方向の位置におけるカップ壁の高さＰ１）、１８０°耳高さＰ２（圧延方向に対して１８０°方向の位置におけるカップ壁の高さＰ２）、９０°高さＱ１（圧延方向に対して９０°方向の位置におけるカップ壁の高さＱ１）、及び２７０°高さＱ２（圧延方向に対して２７０°方向の位置におけるカップ壁の高さＱ２）を測定した。次いで、次の式から耳率（Ａ）を算出した。その結果を後述の表２に示す。
耳率（Ａ）＝１００×（Ｐ−Ｑ）／（Ｐ＋Ｑ）／２
（ただし、Ｐ＝（Ｐ１＋Ｐ２）／２、Ｑ＝（Ｑ１＋Ｑ２）／２）
【０１０２】
また、４５°耳率（Ｂ）、即ち、圧延方向に対して４５°方向、１３５°方向、２２５°方向、及び３１５°方向に発生する耳（４５°耳、１３５°耳、２２５°耳、及び３１５°耳）の耳率（Ｂ）の測定にあたっては、まず、ブランクから成形したカップについて、４５°耳高さＲ１（圧延方向に対して４５°方向の位置におけるカップ壁の高さＲ１）、１３５°耳高さＲ２（圧延方向に対して１３５°方向の位置におけるカップ壁の高さＲ２）、２２５°耳高さＲ３（圧延方向に対して２２５°方向の位置におけるカップ壁の高さＲ３）、３１５°耳高さＲ４（圧延方向に対して３１５°方向の位置におけるカップ壁の高さＲ４）、９０°高さＱ１（圧延方向に対して９０°方向の位置におけるカップ壁の高さＱ１）、及び２７０°高さＱ２（圧延方向に対して２７０°方向の位置におけるカップ壁の高さＱ２）を測定した。次いで、次の式から耳率（Ｂ）を算出した。その結果を後述の表２に示す。
耳率（Ｂ）＝１００×（Ｒ−Ｑ）／（Ｒ＋Ｑ）／２
（ただし、Ｒ＝（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）／４、Ｑ＝（Ｑ１＋Ｑ２）／２）
【０１０３】
また、上述の耳率（Ａ）及び耳率（Ｂ）の値から１．３３×耳率（Ａ）＋耳率（Ｂ）の値を算出した。その結果を後述の表２に示す。
【０１０４】
「結晶粒の長さ／幅比」
各試料において圧延方向に平行でかつ圧延面に垂直な断面を、倍率２００倍の光学顕微鏡を用いて観察した。そして、２０個以上の結晶粒について、長さと幅を測定してその比を算出し、これらを平均した値をもって結晶粒の長さ／幅比とした。その結果を後述の表２に示す。
【０１０５】
次に、各試料について、中間焼鈍用に調整されたブランク金型を用いて２０４径シェルを成形した。即ち、ブランク金型を用いて、各試料から真円形１００に比べて、圧延方向Ｚに対して４５°、１３５°、２２５°、及び３１５°の角度をなす方向の半径が小さく、圧延方向に対して０°、９０°、１８０°、及び２７０°の角度をなす方向の半径が大きくなる形状１０のブランク１（図１参照）を打ち抜き、このブランク１から２０４径シェル２０を成形した（図２参照）。図３（ａ）〜（ｃ）に示すごとく、２０４径シェル２０の成形は、所謂「フルフォーム法（シングルアクション）」により行った。このシングルアクションプレスのフルフォーム法においては、同図に示すごとく、缶エンド用アルミニウム合金板（各試料）のブランク１（図３（ａ）参照）に、パネル部２１を形成し（図３（ｂ）参照）、次いでカウンタシンク部２２を形成する絞り加工行った（図３（ｃ）参照）。そして、２０４径シェル２０に形成されるリップハイト２５を測定した（図２参照）。
【０１０６】
「リップハイト分布」
リップハイトの測定にあたっては、まず、圧延方向に対して０°、４５°、９０°、１３５°１８０°、２２５°２７０°、３１５°という８点の位置にあるリップハイトを測定し、その最大値と最小値を調べた。最大値と最小値との差が０．１ｍｍ以下の場合を「○」として判定し、０．１ｍｍを超えた場合を「×」として判定した。その結果を後述の表２に示す。
【０１０７】
次に、カーラーを用いてシェル２０（２０４径シェル２０）の外周部２６を内側にカーリングさせ（図４（ａ）参照）、コンパウンドライナーを用いて、カーリングさせたシェル２の外周部２６の内側に巻締め密封用の合成ゴム系のシーリングコンパウンド２７を塗布した（図４（ｂ）参照）。次いで、図４（ｃ）に示すごとく、コンバージョンプレスにて、シェル２にスコア成形、リベット成形を行い、別成形により作製したタブ２８をリベット部２９で取り付けた。スコアは、等間隔に１０点測定したスコアレシデュアルの平均が７０μｍとなるように成形した。このようにして缶エンド２（蓋２）を作製した。
次いで、内容物（ビール）を充填した缶ボディと缶エンドとを巻締めて、内容物を含んだ缶製品を作製した。
【０１０８】
「落下強度」
上記のようにして作製した缶製品を、その缶底を鉛直方向下向きに向けて、２ｍの高さから落下させた。２０缶の缶製品を落下させたときに、スコア開口が１缶でも認められた場合を「×」として判定し、スコア開口が全く認められなかった場合を「○」として判定した。その結果を後述の表２に示す。
【０１０９】
「耐圧」
また、上記のようにして作製した缶エンドを缶ボディに巻締め、空圧にて内圧を２０ｋＰａ／ｓの昇圧速度にて上昇させ、缶エンドがバックリングしたときの内圧を耐圧として記録した。このバックリング試験を２０回行って、１回でも耐圧が５３９ｋＰａを下回ったものを「×」として判定し、すべて５３９ｋＰａ以上であったものを「○」として判定した。その結果を後述の表２に示す。
【０１１０】
「バックリング亀裂」
また、上記のようにして作製した缶エンドを缶ボディに巻締め、空圧にて内圧を２０ｋＰａ／ｓの昇圧速度にて上昇させ、缶エンドがバックリングしたときに亀裂が発生するかを観察した。このバックリング亀裂試験を２０回行い、１回でも亀裂が発生したものを「×」として判定し、１回も亀裂が発生しなかったものを「○」として判定した。その結果を表２に示す。
【０１１１】
【表２】
0005432642.tif 000003
【０１１２】
表２より知られるごとく、中間焼鈍を行って作製した試料Ｘ２４は、製造上の不具合もなく製造でき、リップハイト分布のバラツキもなく、十分な落下強度及び耐圧を示し、バックリング亀裂の発生もなかった。しかし、試料Ｘ２４は、中間焼鈍を行って作製しているため、製造コストが高く、製造時の環境負荷が大きいという問題を生じる。
これに対し、試料Ｘ１〜Ｘ２３は、中間焼鈍を行うことなく作製しているため、製造コストを低減できるとともに、製造時の環境負荷を低減させることができる。
また、中間焼鈍を行わずに作製したアルミニウム合金板（試料Ｘ１〜試料Ｘ２３）は、結晶粒の長さ／幅比が２０以上という大きな値を示した。一方、中間焼鈍を行って作製したアルミニウム合金板（試料Ｘ２４）は、結晶粒の長さ／幅比が２０未満（具体的には８．９）という比較的小さな値を示した。
【０１１３】
また、表２より知られるごとく、中間焼鈍を行わずに作製した各試料（試料Ｘ１〜試料Ｘ２３）のうち、試料Ｘ１〜Ｘ４、試料Ｘ６〜Ｘ９、試料Ｘ１１〜Ｘ１３、試料Ｘ１５，試料Ｘ１９、及び試料Ｘ２１〜Ｘ２３は、製造上の不具合を発生することなく製造することができた。
これに対し、試料Ｘ５、試料Ｘ１０、及び試料Ｘ１６〜Ｘ１８は、それぞれＦｅ量、Ｓｉ量、及びＭｎ量が多すぎて、冷間圧延工程の途中で板端部に微小な耳割れが発生した。そのため、その後の冷間圧延を低速で行わざるを得ず、生産性が著しく低下したため、工業製品の製造に適用することは困難であった。
【０１１４】
また、試料Ｘ１４及び試料Ｘ２０は、Ｍｇ量が多すぎて、粗熱間圧延工程の途中で板端部に耳割れが発生した。そのため、熱間圧延終了後、かつ冷間圧延開始前に、板端部を切り落とすトリミング幅を大きく取らざるを得なくなった。したがって、所定の製品幅を確保するために、予め鋳造時にトリミング幅の増加分だけ幅広の鋳塊を造塊しなければならず、歩留まりが低下してしまうこととなり、工業製品としての製造が困難であった。
【０１１５】
また、中間焼鈍を行わずに作製した各試料のうち、試料Ｘ２〜Ｘ５、試料Ｘ７〜Ｘ１０、試料Ｘ１２〜Ｘ２１、及び試料Ｘ２３は、圧延方向に対して０°、４５°、及び９０°のいずれの方向に引張試験を実施しても３５０ＭＰａ以上という高い引張強度を示した。その結果、陽圧缶用の缶エンド用アルミニウム合金板として十分な耐圧を示した（表２参照）。
これに対し、試料Ｘ１、試料Ｘ６、試料Ｘ１１、及び試料Ｘ２２は、Ｍｎ量に比べてＭｇ量が少なく、［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０という関係式を満足していない（表１参照）。その結果、表２に示すごとく、引張強度が不十分であり、陽圧缶用の缶エンド用アルミニウム合金板としての耐圧が不十分であった。
【０１１６】
また、表２より知られるごとく、中間焼鈍を行わずに作製した各試料のうち、試料Ｘ４、試料Ｘ５、試料Ｘ７、試料Ｘ９〜試料Ｘ１２、試料Ｘ１４、試料Ｘ１５、試料Ｘ１８〜試料Ｘ２３は、耳率（Ａ）が５〜７％の範囲内にあり、耳率（Ｂ）が６〜９％の範囲内にあり、さらに耳率（Ａ）と耳率（Ｂ）とが、１５．６≦１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）≦１６．６という関係を満足している。そのため、中間焼鈍省略材である各試料を中間焼鈍材用のブランク金型を用いて成形を行った場合においても、中間焼鈍材である試料Ｘ２４と同様に、リップハイト分布の小さな缶エンドが得られる缶エンド材を製造することができた。
これに対し、試料Ｘ１〜Ｘ３、試料Ｘ６、試料Ｘ８、試料Ｘ１３、試料Ｘ１６、及び試料Ｘ１７は、化学成分が適切でなく、リップハイト分布のバラツキが大きくなっていた。なお、試料Ｘ２４は中間焼鈍を施して作製したため、本発明において規定する耳率範囲から外れていたが、金型が適合しているためリップハイト分布のバラツキは小さかった。
【０１１７】
また、中間焼鈍を行わずに作製した各試料のうち、試料Ｘ１〜試料Ｘ４、試料Ｘ６〜試料Ｘ９、試料Ｘ１１〜試料Ｘ１５、及び試料Ｘ１９〜Ｘ２３は、良好な落下強度を示したが、Ｆｅ量及びＳｉ量がそれぞれ多い試料Ｘ５及び試料Ｘ１０、Ｍｎ量が多い試料Ｘ１６〜Ｘ１８は、落下強度が不十分であった。
さらに、中間焼鈍を行わずに作製した各試料のうち、試料Ｘ１〜試料Ｘ４、試料Ｘ６〜試料Ｘ９、試料Ｘ１１〜試料Ｘ１５、及び試料Ｘ１９〜Ｘ２３は、バックリング亀裂が発生しなかったが、Ｆｅ量、Ｓｉ量、及びＭｎ量がそれぞれ多い試料Ｘ５、試料Ｘ１０、及び試料Ｘ１６〜１８は、バックリング亀裂が発生した。
【０１１８】
このように、本例によれば、Ｓｉ：０．０４〜０．３０％（質量％、以下同様）、Ｆｅ：０．１２〜０．４０％、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ：いずれも０．１４％以下、Ｍｎ：０．２５〜０．５０％、Ｍｇ：４．１〜５．０％を含有し、残部が不可避的不純物とアルミニウムからなり、［Ｍｇ］≧−１．９６×［Ｍｎ］＋５．０（［Ｍｇ］及び［Ｍｎ］はそれぞれＭｇ含有量（％）及びＭｎ含有量（％））という関係を満足する組成を有し、０°−１８０°耳率（Ａ）が５．０〜７．０％であり、４５°耳率（Ｂ）が６．０〜９．０％であり、上記（Ａ）と上記（Ｂ）との関係が、１５．６≦１．３３×（Ａ）＋（Ｂ）≦１６．６であり、圧延方向に対して０°、４５°、９０°の角度をなす方向に引張試験をしたときの引張強さがいずれの方向についても３５０ＭＰａ以上である缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ４、試料Ｘ７、試料Ｘ９、試料Ｘ１２、試料Ｘ１５、試料Ｘ１９、試料Ｘ２１、及び試料Ｘ２３）は、高強度でかつ靱性に優れ、中間焼鈍を省略しても中間焼鈍用の金型を変えることなく製蓋に適した異方性に制御できたことがわかる。
【０１１９】
（実施例２）
本例においては、缶エンド用アルミニウム合金板の製造条件を変えてこれを作製し、その特性を評価する。
本例においては、下記の表３に示す化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊（合金試料Ｍ２４〜Ｍ２６）を用い、下記の表４に示す製造条件により、２０種類の缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ２５〜Ｘ４４）を作製した。各試料（試料Ｘ２５〜Ｘ４４）は表４に示す製造条件を適用した点を除いては実施例１と同様にして作製した。なお、各試料のうち、試料Ｘ４２のみは、実施例１の上記試料Ｘ２４と同様に、冷間圧延により板厚０．６５ｍｍの冷間圧延板を得て、連続焼鈍炉により、温度４５０℃で中間焼鈍を実施した後、再度冷間圧延により厚み０．２１ｍｍに圧延して得られた缶エンド用アルミニウム合金板（試料Ｘ４２）である。各試料について、実施例１と同様に、製造上の不具合の有無、引張強さ、耳率の判定、結晶粒の長さ／幅比、リップハイト分布、落下強度、耐圧、バックリング亀裂の発生の有無を調べた。その結果を表５に示す。
【０１２０】
【表３】
0005432642.tif 000004
【０１２１】
【表４】
0005432642.tif 000005
【０１２２】
【表５】
0005432642.tif 000006
【０１２３】
表３〜表５より知られるごとく、本発明の実施例にかかる試料Ｘ２５、試料Ｘ３３、及び試料Ｘ４０は、いずれも製造上の不具合なく、また、規定の範囲内に耳率が制御され、リップハイト分布が小さく、陽圧用の缶エンドに必要な強度を有し、バックリング亀裂の発生もなかった。
これに対し、均質化熱処理時の昇温速度を小さくして作製した試料Ｘ２６（表４参照）は、４５°耳率（Ｂ）が高くなりすぎて、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
また、均質化熱処理時の昇温速度を大きくして作製した試料Ｘ３４（表４参照）は、０°−１８０°耳率（Ａ）及び４５°耳率（Ｂ）のそれぞれの値については本発明の規定の範囲内に制御できたものの、両者の関係が規定の範囲内を満たさなかった。その結果、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
【０１２４】
均質化熱処理時の保持温度を高くし、それに伴って粗熱間圧延時の最高温度が高くなりすぎた試料Ｘ２７（表４参照）は、粗熱間圧延時に板面が荒れてしまい、製品板に筋状の欠陥が生じていた（表５参照）。また、表５に示すごとく、試料Ｘ２７においては、上記耳率（Ａ）及び上記耳率（Ｂ）のそれぞれの値は規定の範囲内に制御できたものの、両者の関係が規定の範囲内を満たさなかった。その結果、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
また、均質化熱処理時の保持温度を低くし、それに伴って粗熱間圧延時の最低温度が低くなりすぎた試料Ｘ２８（表４参照）は、耳率（Ａ）が低くなりすぎ、耳率（Ｂ）が高くなりすぎていた（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
また、板厚を薄くしすぎた試料Ｘ４１は、均質化熱処理時の保持温度が規定範囲内ながら若干低めであったため（表４参照）、表５に示すごとく、耐圧が不十分であり、またバックリング亀裂が発生した。
【０１２５】
均質化熱処理の保持時間を長くして作製した試料Ｘ３５及び均質化熱処理の保持時間を短くして作製した試料Ｘ３６は（表４参照）、上記耳率（Ａ）が高くなりすぎ、また上記耳率（Ｂ）が小さくなりすぎていた（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。また、試料Ｘ３５は、耐圧も不十分であった。
また、板厚を薄くしすぎた試料Ｘ３７は、均質化熱処理時の保持温度が規定範囲内ながら若干低めであったため（表４参照）、表５に示すごとく、耐圧が不十分であり、またバックリング亀裂が発生した。
【０１２６】
粗熱間圧延時のパスごとの圧延率の最低値を低くして作製した試料Ｘ２９は、粗熱間圧延中に材料温度が低下した（表４参照）。その結果、上記耳率（Ａ）が低くなりすぎ、さらに上記耳率（Ｂ）が高くなりすぎていた（表５参照）。そのため、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
また、粗熱間圧延時のパスごとの圧延率の最高値を大きくして作製した試料Ｘ３０は、粗熱間圧延時の最高温度が高くなりすぎていた（表４参照）。その結果、表５に示すごとく、粗熱間圧延時に板面が荒れてしまい、製品板に筋状の欠陥が生じた。
【０１２７】
また、粗熱間圧延時の材料温度を低くして作製した試料Ｘ３１及び粗熱間圧延時の圧延時間を長くして作製した試料Ｘ３２（表４参照）は、上記耳率（Ａ）が低く、上記耳率（Ｂ）が高くなりすぎていた（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
【０１２８】
仕上げ熱間圧延時の終了温度を低くして作製した試料Ｘ３８、及び冷却・保持工程における冷却速度を大きくして作製した試料Ｘ３９（表４参照）は、熱間圧延板の再結晶組織を得ることができず、上記耳率（Ａ）が低く、上記耳率（Ｂ）が高くなりすぎていた（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。また、試料Ｘ３８及び試料Ｘ３９においては、冷間圧延工程の途中で、板端部に微小な耳割れが発生した。そのため、その後の冷間圧延を低速で行わざるを得ず、生産性が著しく低下したため、工業製品の製造に適用することは困難であった。さらに試料Ｘ３８及び試料Ｘ３９は、バックリング亀裂も発生した。
【０１２９】
中間焼鈍を実施して作製した試料Ｘ４２は、表５に示すごとく、結晶粒の長さ／幅比が２０未満であった。また、上記耳率（Ａ）及び上記耳率（Ｂ）が低くなりすぎていたが、金型が適合しているためリップハイト分布のバラツキは小さかった。また、試料Ｘ４２においては、板厚を薄くしすぎたため耐圧が不十分であった。
【０１３０】
冷間圧延時の圧延率を高くして作製した試料Ｘ４３（表４参照）は、上記耳率（Ａ）及び上記耳率（Ｂ）のそれぞれの値は規定の範囲内に制御できたものの、両者の関係が規定の範囲内を満たさなかった（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。そして、試料Ｘ４３は、引張強さが高くなりすぎたため、耐圧が不十分であり、またバックリング亀裂が発生した。また、試料Ｘ４３においては、冷間圧延工程の途中で、板端部に微小な耳割れが発生した。そのため、冷間圧延工程の途中で耳切工程を２回以上追加せざるを得ず、生産性が著しく低下するため、工業製品の製造に適用することは困難であった。
また、冷間圧延率を低くして作製した試料Ｘ４４（表４参照）は、上記耳率（Ａ）が高くなりすぎ、また上記耳率（Ｂ）が低くなりすぎていた（表５参照）。その結果、表５に示すごとく、リップハイト分布のバラツキが大きくなった。
【０１３１】
このように、本例によれば、上記第２の発明において規定する上記均質化熱処理工程、上記粗熱間圧延工程、上記仕上げ熱間圧延工程、上記冷却・保持工程、及び上記冷間圧延工程を行うことにより、例えば陽圧缶用に適した、優れた特性を有する缶エンド用アルミニウム合金板を製造できることがわかる。
【符号の説明】
【０１３２】
１  ブランク
２  缶エンド
２０  シェル
２５  リップハイト
【図１】
0005432642.tif 000007
【図２】
0005432642.tif 000008
【図３】
0005432642.tif 000009
【図４】
0005432642.tif 000010