铝合金箔
阅读：113发布：2020-05-12
专利汇可以提供铝合金箔专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的课题在于对作为容器坯材的 铝 合金 箔获得所期望的耐热特性以便容器能够耐受反复的利用。 铝合金 箔为以下构成：即便在150℃下 软化 处理240分钟，拉伸强度也保持在120N/mm2以上，且具有2.0％以上的伸长率，即便在180℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在100N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率，即便在200℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在90N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率。，下面是铝合金箔专利的具体信息内容。
1.一种铝合金箔，即便在150℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在120N/mm2以上，且具有2.0％以上的伸长率，
即便在180℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在100N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率，
即便在200℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在90N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率。
2.根据权利要求1所述的铝合金箔，其中，含有
0.3质量％～3.0质量％的铁、
0.8质量％～1.5质量％的硅、
0.0001质量％～0.011质量％的铜、
0.0001质量％～0.6质量％的锰、
0.0001质量％～0.011质量％的镁、
0.001质量％～0.011质量％的锌、
0.005质量％～0.5质量％的钛、以及
0.0001质量％～0.3质量％的锆，
剩余部分由铝和不可避免的杂质构成。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金箔，其中，在连续铸造后进行板轧使其厚度成为0.5～1.2mm之际，实施300℃～400℃的中间退火。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝合金箔，其中，厚度为5～100μm。
5.一种铝容器，由权利要求1～4中任一项所述的铝合金箔构成。
6.一种铝合金箔的制造方法，包括以下工序：
准备铝合金的工序，该铝合金含有0.3质量％～3.0质量％的铁、0.8质量％～1.5质量％的硅、0.0001质量％～0.011质量％的铜、0.0001质量％～0.6质量％的锰、0.0001质量％～0.011质量％的镁、0.001质量％～0.011质量％的锌、0.005质量％～0.5质量％的钛以及0.0001质量％～0.3质量％的锆，剩余部分由铝和不可避免的杂质构成；
通过连续铸造将所述铝合金形成为铝合金片的工序；
将所述铝合金片进行板轧制使其成为厚度为0.5mm～1.2mm的铝合金板的工序；
在所述板轧制的中途工序中进行300～400℃的中间退火的工序；以及
将所述铝合金板进行箔轧制使其成为厚度为5～100μm的铝合金箔的工序。
铝合金箔
技术领域
背景技术
[0003] 关于这样的容器，其强度容易因烘焙内容物时所施加的热而下降，因此在取出内容物等时发生挠曲、变形，无法耐受反复的使用。
[0004] 例如，内容物为糕点、面包时，一般烘焙温度为150～200℃，烘焙时间为15～30分钟，如果以这样的温度及时间烘焙糕点、面包，并将该烘焙后的糕点、面包欲从容器取出时，由于施加的力，容器发生挠曲、变形的概率高。
[0005] 因此，在后续的烘焙中无法再利用该容器，容器在每次的烘焙后只能丢弃，成本高。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2000－079934号公报
发明内容
[0009] 然而，若通过对作为容器坯材的铝合金箔的性状进行改进而能够抑制烘焙内容物时的容器强度的下降，则容器能够多次再利用，能够减少烘焙内容物时的成本。
[0010] 例如，内容物为糕点、面包时，如果容器能够被再利用4～5次左右，则能够大幅减少成本，这是业界的期望。
[0011] 因此本发明要解决的课题在于对作为容器坯材的铝合金箔获得所期望的耐热特性以便容器能够耐受反复的利用。
[0012] 为了解决上述的课题，作为本发明涉及的铝合金箔，采用以下构成：即便在150℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在120N/mm2以上，且具有2.0％以上的伸长率，即便在180℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在100N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率，即便在200℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在90N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率。
[0013] 通过如上构成本发明涉及的铝合金箔，即便将其用作用于以常规的温度及时间烘焙内容物的容器，在取出烘焙后的内容物时，也能够维持可防止容器挠曲、变形这样的充分的强度。
[0014] 优选本发明涉及的铝合金箔含有0.3质量％～3.0质量％的铁、0.8质量％～1.5质量％的硅、0.0001质量％～0.011质量％的铜、0.0001质量％～0.6质量％的锰、0.0001质量％～0.011质量％的镁、0.001质量％～0.011质量％的锌、0.005质量％～0.5质量％的钛、0.0001质量％～0.3质量％的锆，剩余部分由铝和不可避免的杂质构成。
[0015] 通过将本发明涉及的铝合金箔构成为如上的组成，能够抑制合金中的大直径结晶析出物的产生，有利于实现具有充分强度的箔。
[0018] 本发明涉及的容器优选由如上的铝合金箔构成。
[0019] 应予说明，本发明涉及的合金箔当然还能够用于电子部件等的容器以外的用途。
[0020] 本发明涉及的铝合金箔的制造方法包括以下工序：准备铝合金的工序，该铝合金含有0.3质量％～3.0质量％的铁、0.8质量％～1.5质量％的硅、0.0001质量％～0.011质量％的铜、0.0001质量％～0.6质量％的锰、0.0001质量％～0.011质量％的镁、0.001质量％～0.011质量％的锌、0.005质量％～0.5质量％的钛、0.0001质量％～0.3质量％的锆，剩余部分由铝和不可避免的杂质构成；通过连续铸造将上述铝合金形成为铝合金片的工序；将上述铝合金片板轧制成厚度为0.5mm～1.2mm的铝合金板的工序；在上述板轧制的中途工序进行300～400℃的中间退火的工序；以及，将上述铝合金板箔轧制成厚度为5～100μm的铝合金箔的工序。
[0022] 图1是表示150℃下加热后的铝合金箔的拉伸强度特性的坐标图。
[0023] 图2是表示150℃下加热后的铝合金箔的伸长率特性的坐标图
[0024] 图3是表示180℃下加热后的铝合金箔的拉伸强度特性的坐标图。
[0025] 图4是表示180℃下加热后的铝合金箔的伸长率特性的坐标图。
[0026] 图5是表示200℃下加热后的铝合金箔的拉伸强度特性的坐标图。
[0027] 图6是表示200℃下加热后的铝合金箔的伸长率特性的坐标图。
具体实施方式
[0028] 以下，对本发明的实施方式涉及的铝合金箔进行说明。
[0029] 实施方式的铝合金箔在150℃～200℃下进行软化处理时，具备如下的拉伸强度及伸长率的特性。
[0030] 在150℃下软化处理240分钟时，拉伸强度保持在120N/mm2以上，且具有2.0％以上的伸长率。
[0031] 在180℃下软化处理240分钟时，拉伸强度保持在100N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率。
[0032] 在200℃下软化处理240分钟时，拉伸强度保持在90N/mm2以上，且具有3.0％以上的伸长率。
[0033] 具有这样的特性的实施方式的铝合金箔，例如是将如下组成的铝合金箔通过如下的实施方式的制造方法而得到的。
[0034] 实施方式的铝合金箔的组成没有特别限定，优选为如下的组成。
[0035] 含有0.3质量％～3.0质量％的铁(Fe)。
[0036] 含有0.8质量％～1.5质量％的硅(Si)。
[0037] 含有0.0001质量％～0.011质量％的铜(Cu)。
[0038] 含有0.0001质量％～0.6质量％的锰(Mn)。
[0039] 含有0.0001质量％～0.011质量％的镁(Mg)。
[0040] 含有0.001质量％～0.011质量％的锌(Zn)。
[0041] 含有0.005质量％～0.5质量％的钛(Ti)。
[0042] 含有0.0001质量％～0.3质量％的锆(Zr)。
[0043] 其剩余部分由铝(Al)和不可避免的杂质构成。
[0044] 上述组成中，铁在铝合金中以Al-Fe系的化合物的形式结晶析出，有利于提高铝合金箔的伸长率。
[0045] 如果铁的含量低于0.3质量％，则可能无法充分获得提高伸长率的效果。
[0046] 另外如果铁的含量超过3.0质量％，则Al-Fe系的化合物过度地结晶析出，可能导致拉伸强度过度增大，反而使伸长率下降。
[0047] 上述组成中，硅有利于提高铝合金箔的拉伸强度。
[0048] 如果硅的含量低于0.8质量％，则可能无法充分获得提高拉伸强度的效果。
[0049] 另外，如果硅的含量超过1.5质量％，则有可能使拉伸强度过度增大而使伸长率下降。
[0050] 上述组成中，铜容易与铝固溶，降低铝合金箔的伸长率。
[0051] 因此，优选将铜的含量限定在0.011质量％以下。铜的更优选的含量为0.005质量％以下。铜的含量的下限值没有特别限定，通常为0.0001质量％左右。
[0052] 上述组成中，锰有利于提高铝合金箔的拉伸强度及伸长率。
[0053] 但是，铝合金中Al-Mn系的化合物过度地结晶析出，则有可能导致铝合金箔的拉伸强度过度增大，反而使铝合金箔的伸长率下降。因此，优选将锰的含量限定在0.6质量％以下。锰的含量的下限值没有特别限定，通常为0.0001质量％左右。
[0054] 上述组成中，镁容易与铝固溶，降低铝合金箔的伸长率。
[0055] 因此，优选将镁的含量限定在0.011质量％以下。镁的更优选的含量为0.005质量％以下。镁的含量的下限值没有特别限定，通常为0.0001质量％左右。
[0056] 上述组成中，锌有利于提高铝合金箔的拉伸强度和伸长率，但显著降低铝合金箔的耐腐蚀性。
[0057] 因此，优选将锌的含量限定在0.011质量％以下。锌的含量的下限值没有特别限定，通常为0.001质量％左右。
[0058] 上述组成中，钛有利于提高铝合金箔的拉伸强度及伸长率。
[0059] 如果钛的含量低于0.005质量％，则有可能无法获得提高拉伸强度和伸长率的效果。
[0060] 另外。如果钛的含量超过0.5质量％，则有可能使铝合金箔的拉伸强度过度地增大而使伸长率下降。
[0061] 上述组成中，锆有利于提高铝合金箔的拉伸强度及伸长率。
[0062] 如果锆的含量低于0.0001质量％，则有可能无法获得提高拉伸强度及伸长率的效果。
[0063] 另外，如果锆的含量超过0.3质量％，则有可能使铝合金箔的拉伸强度过度地增大而使伸长率下降。
[0064] 实施方式的铝合金箔的厚度没有特别限定，优选为5～100μm。
[0065] 这是由于如果厚度小于5μm，则可能产生针孔(孔)，如果超过100μm，则箔的强度变得过高，成型性有可能变差。
[0066] 实施方式的铝合金箔的制造方法没有特别限定，优选如下的制造方法。
[0067] 首先，准备如上所述的组成的铝合金。
[0068] 用公知的连续铸造法铸造该铝合金，得到厚度为6mm的板状的铝合金片。
[0069] 接下来，用公知的冷轧法对该铝合金片进行板轧制，得到厚度为0.5～1.2mm的铝合金板。
[0070] 进而，用公知的冷轧法对该铝合金板进行箔轧制，得到厚度为5～100μm的实施方式涉及的铝合金箔。
[0071] 在实施方式的铝合金箔的制造方法中，在上述板轧制的工序中，还以退火温度为300～400℃、退火时间为2～48小时进行中间退火。
[0072] 虽没有特别限定，但可例示对于厚度1.2mm的铝合金板，在170℃及400℃下进行5小时的中间退火，对于厚度0.5mm的铝合金板，在300℃及500℃下进行5小时的中间退火。中间退火的气氛为在空气气氛下进行，但也可以在非活性气体气氛、真空气氛下进行。
[0073] 可例示将上述中间退火后的铝合金板在后续的箔轧制工序中进行轧制直至成为75μm的厚度。
[0074] 通过中间退火，容易将最终得到的铝箔的拉伸强度与伸长率的平衡调整成在将由该箔成型而成的容器用于内容物的烘焙时可耐受反复利用的最佳的平衡。
[0075] 如果退火温度低于300℃或者退火时间少于2小时，则对500kg以上的卷状的铝箔进行处理时，有可能无法卷芯为止进行升温。如果退火温度高于400℃或者退火时间大于48小时，则卷外的拉伸强度可能变得不充分。
[0076] 实施方式的容器是通过利用冲压加工等公知的成型方法将实施方式的铝合金箔进行成型而得到的。
[0077] 得到的实施方式的容器的用途没有特别限定，但优选在用烤箱等进行糕点、面包的烘焙时用作容器。
[0078] 由于如上所述的实施方式的铝合金箔的拉伸强度、伸长率的特性，容器具备充分的强度，能够抑制将面包等取出等时容器发生挠曲、变形，能够将容器反复用于后续的烘焙作业。因此，有利于减少面包等的制造成本。
[0079] 容器的形状没有特别限定，可例示由俯视时呈圆形等的底壁、从底壁的周缘立起的周壁、从周壁的周边水平伸出的边缘以及附属在边缘的外缘的缘卷边所构成的容器。
[0080] 应予说明，实施方式的铝合金的用途不限于容器，还可以很好地用于电子部件等的容器以外的成型体的成型用途。
[0081] 实施例
[0082] 以下，举出实施例和比较例，进一步明确本发明。
[0083] 作为实施例1～实施例3，将按照下述表1的合金组成通过连续铸造而得到的铝合金片，以板轧制后0.5mm的厚度在300℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0084] 另外，作为实施例4～实施例6，将按照下述表1的合金组成通过连续铸造而得到的铝合金片，以板轧制后1.2mm的厚度在400℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0086] [表1]
[0087]
[0088] 此外，作为实施例7～实施例9，将合金纯度为1N30(JIS H 4160-1994)且通过连续铸造而得到的铝合金片，以板轧制后0.5mm的厚度在300℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0090] 在该容器中收容面包材料，使用通用的对流烤箱烘焙制造面包。
[0091] 在实施例1、实施例4及实施例7中，使烘焙温度为150℃，在实施例2、实施例5及实施例8中，使烘焙温度为180℃，在实施例3、实施例6及实施例9中，使烘焙温度为200℃，烘焙时间均为30分钟。
[0092] 对于这些实施例1～实施例9的烘焙模具容器，反复进行面包的烘焙烹饪作业，评价可再利用的次数。将结果示于下述表2。关于再利用的次数，在烘焙模具容器的开口的位移为5mm以下时，判断为可以再利用，进一步用于面包的烘焙烹饪作业，在开口的位移超过5mm时，判断为不可再利用，统计到此为止的利用次数。
[0093] 由表2可知，确认了实施例1～9的烘焙模具容器均可多次利用。
[0094] 「表2]
[0095]
[0096] 接下来，作为实施例10，将按照表1的合金组成通过连续铸造而得的铝合金片，以板轧制后0.5mm的厚度在300℃的温度进行5小时的中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0097] 另外，作为实施例11，将按照表1的合金组成通过连续铸造而得到的铝合金片以板轧制后1.2mm的厚度在400℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0098] 同样地，作为比较例1，将按照表1的合金组成通过连续铸造而得到的铝合金片以板轧制后1.2mm的厚度在170℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0099] 另外，作为比较例2，将按照表1的合金组成通过连续铸造而得到的铝合金片以板轧制后0.5mm的厚度在500℃的温度下进行5小时中间退火，得到75μm的厚度的铝合金箔。
[0100] 对于这些实施例10和11以及比较例1和2，进行拉伸强度及伸长率的评价。将结果示于下述表3。
[0101] 评价如下：将即便在150℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在120N/mm2以上且具有3.0％以上的伸长率的铝合金箔评价为○，将其以外的情况评价为×。
[0102] 同样地，将即便在180℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在100N/mm2以上且具有3.0％以上的伸长率的铝合金箔评价为○，将其以外的情况评价为×。
[0103] 另外，将即便在200℃下软化处理240分钟，拉伸强度也保持在90N/mm2以上且具有3.0％以上的伸长率的铝合金箔评价为○，将其以外的情况评价为×。
[0104] 这是由于将铝箔通过深拉深成型而加工成容器时，通常需要2.0％以上的伸长率。
[0105] [表3]
[0106]
[0107] 对于这些实施例10和11以及比较例1和2，使用通用的加热器进行加热，测定拉伸强度(N/mm2)及伸长率(％)的随加热时间的变化。将结果示于图1～图6。
[0108] 图1及图2表示加热温度为150℃时的拉伸强度和伸长率，图3及图4表示加热温度为180℃时的拉伸强度和伸长率，图5及图6表示加热温度为200℃时的拉伸强度和伸长率。
[0109] 应予说明，各图中，■的曲线表示实施例10，▲的曲线表示实施例11，◆的曲线表示比较例1，×的曲线表示比较例2。
[0110] 由各图可知，在实施例10及11中，即便在150℃下加热240分钟，拉伸强度也保持在120N/mm2以上(在加热时间为240分钟时，实施例10中，拉伸强度约为170N/mm2，实施例11中，拉伸强度约为130N/mm2)，并且具有2.0％以上的伸长率(在加热时间为240分钟时，实施例
10中，伸长率约为3.5％，实施例11中，伸长率约为6.5％)。
10中，伸长率约为3.5％，实施例11中，伸长率约为6.5％)。
[0111] 另外，即便在180℃下加热240分钟，拉伸强度也保持在100N/mm2以上(在加热时间为240分钟时，实施例10中，拉伸强度为140N/mm2，实施例11中，拉伸强度约为110N/mm2)，并且，具有3.0％以上的伸长率(在加热时间为240分钟时，实施例10中，伸长率约为7.5％，实施例11中，伸长率约8.0％)。
[0112] 另外，即便在200℃下加热240分钟，拉伸强度也保持在90N/mm2以上(在加热时间为240分钟时，实施例10中，拉伸强度约为130N/mm2，实施例11中，拉伸强度约为110N/mm2)，并且，具有3.0％以上的伸长率(在加热时间为240分钟时，实施例10中，伸长率约为6.5％，实施例11中，伸长率大于8％)。
[0113] 与此相对，在比较例1中，由图2、图4及图6可知，在150℃下加热至240分钟时的伸长率低于2.0％，在180℃下加热至240分钟时的伸长率低于3.0％，在200℃下加热至240分钟时的伸长率低于3.0％，得不到所期望的伸长率。
[0114] 另外，在比较例2中，由图1、图3及图5可知，在150℃下加热至240分钟时的拉伸强度大于120N/mm2，在180℃下加热至240分钟时的拉伸强度也大于100N/mm2，但在200℃下加2 2
热至240分钟时的拉伸强度为75N/mm ，低于90N/mm ，因此得不到作为本发明的铝合金箔所期望的拉伸强度。
热至240分钟时的拉伸强度为75N/mm ，低于90N/mm ，因此得不到作为本发明的铝合金箔所期望的拉伸强度。
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