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公開番号2024043236
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-29
出願番号2022148305
出願日2022-09-16
発明の名称アルミニウム合金箔
出願人MAアルミニウム株式会社
代理人個人
主分類C22C 21/00 20060101AFI20240322BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】箔の伸びを確保しつつ、良好な成形性を有するアルミニウム合金箔を提供する。
【解決手段】Fe:0.8質量%以上1.8質量%以下、Si:0.01質量%以上0.15質量%以下を含有し、残部がAlと不可避不純物からなる組成を有し、Marciniak法を用いたひずみ付与成形試験にて、相当塑性ひずみ0.25以上の高い成形性を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｆｅ：０．８質量％以上１．８質量％以下、Ｓｉ：０．０１質量％以上０．１５質量％以下、残部がＡｌと不可避不純物からなる組成を有し、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法を用いたひずみ付与成形試験にて、相当塑性ひずみ０．２５以上であるアルミニウム合金箔。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
方位差１５°以上の大傾角粒界で囲まれた結晶粒の平均粒径が１５μｍ以下であり、前記結晶粒に関し、最大結晶粒径／平均結晶粒径≦３．０である請求項１に記載のアルミニウム合金箔。
【請求項３】
Ｃｕ方位密度が３０以上であり、Ｃｕｂｅ方位密度が６以下である請求項１または２に記載のアルミニウム合金箔。
【請求項４】
前記相当塑性ひずみが、前記ひずみ付与成形試験機で、ひずみ比－０．０５～１．０の領域で測定されている請求項１または２に記載のアルミニウム合金箔。
【請求項５】
前記相当塑性ひずみが、前記ひずみ付与成形試験機で、ひずみ比－０．０５～１．０の領域で測定されている請求項３に記載のアルミニウム合金箔。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、成形加工に供することができるアルミニウム合金箔に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
圧延性に優れる８０００系アルミニウム合金は、医薬品や食品、リチウムイオン電池等の包装材など成形加工用のアルミニウム合金箔として広く用いられている。昨今、小さく薄い材料の加工が求められており、また、難加工形状を含む多岐にわたる形状の製品が存在する。これら厳しい条件での加工においても破断しないための成形性向上が要求されている。
例えば、特許文献１では、成分範囲を規定するとともに、結晶粒の粒径を規定し、さらに、Ｃｕｂｅ方位の面積率を規定することで成形性を高めるとしている。
また、特許文献２では、（１１１）面、（１００）面、（１１０）面、および、（３１１）面のそれぞれを示す各回折強度の比率を規定する成形性を高めるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１５３７６号公報
特開２０１２－０５２１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
我々は、成形性の良好な材料の開発に取組んでいる。従来から、成形性を示すパラメータとして伸びが挙げられるが、実際のプレス成形性とは必ずしも一致しない事がある。この理由として変形挙動の違いが挙げられ、薄い材料のプレス成形性を簡便に評価できる手法とそれによって評価される高成形材料が求められている。
鋼板等の成形限界を評価する手法として代表的なものに、平頭ポンチと駆動板を用いるＭａｒｃｉｎｉａｋ法がある。これは張出し試験をベースとした評価法であり、試験片の幅を変化させる事で、様々なひずみ比の変形を付与する事ができる。このＭａｒｃｉｎｉａｋ法を用いる事で、試験片とポンチが直接接触しない無摩擦状態で変形させる事が可能で、材料固有の本質的な変形限界を求める事ができる。
開発を推進していく中で成形性が良好な材料の特徴の１つとして、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法によるひずみ比が－０．０５～１．０の領域での、相当塑性ひずみが高いことが挙げられることを見出した。つまり、成形性が高い箔材料には相当塑性ひずみが高い事が求められると思われる。
「相当塑性ひずみ」については後に詳述するが、ここでは箔などの平面材料を加工する際の加工限界、つまり材料一部に亀裂が発生した時点において、当該部分におけるひずみを単軸引張ひずみに相当する量として換算したものである。
【０００５】
本発明は上記課題を背景としてなされたものであり、相当塑性ひずみが高い事を特徴としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、本発明のアルミニウム合金箔のうち、第１の形態は、Ｆｅ：０．８質量％以上１．８質量％以下、Ｓｉ：０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含有し、残部がＡｌと不可避不純物からなる組成を有し、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法を用いたひずみ付与成形試験にて、相当塑性ひずみ０．２５以上の高い成形性を有する事を特徴とする。
他の形態のアルミニウム合金箔の発明は、前記形態の発明において、さらに方位差１５°以上の大傾角粒界で囲まれた結晶粒の平均粒径が１５μｍ以下であり、前記結晶粒に関し、最大結晶粒径／平均結晶粒径≦３．０であることを特徴とする。
他の形態のアルミニウム合金箔の発明は、前記形態の発明において、さらにＣｕ方位密度が３０以上であり、Ｃｕｂｅ方位密度が６以下であることを特徴とする。
他の形態の方法の発明は、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ試験を用い、ひずみ比－０．０５～１．０の領域で箔の成形性を評価する。
【０００７】
以下に、本発明で規定する内容について説明する。
【０００８】
Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法を用いたひずみ付与成形試験にて、相当塑性ひずみが０．２５以上である。相当塑性ひずみは、ひずみ比によって値が異なるが、ひずみ比－０．０５～１．０の間では角筒成形時の成形高さと相関が見られ、０．２５以上である事により角筒成形時の良好な成形性が得られる。上記値が０．２５未満であると、角筒成形時に成形高さを十分に得ることができない。なお、ひずみ比０．８～１．０の領域での相当塑性ひずみが０．４以上であることが一層望ましい。相当塑性ひずみは、供試材をＭａｒｃｉｎｉａｋ法にてひずみを付与し、スクライブドサークル法やＤＩＣ（デジタル画像相関法ＤｉｇｉｔａｌＩｍａｇｅＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を用いた解析により求める事ができる。
【０００９】
Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法は、平頭張出しとして一般に知られており、駆動板を用いることで天面部が無摩擦となる。摩擦、割れがないように、適切な駆動板の選定が必要である。駆動板としては、好適には、フッ素樹脂を用いることができ、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が好適に用いられる。厚さは特に限定されないが、例えば１０～２００μｍ厚のものを用いることができる。供試材と駆動板の表裏面には表面潤滑油を塗布することができる。駆動板の形状は特に限定されないが、円形、ＩＳＯ比例形状（ドッグボーン型）などを用いることができる。
試験前に、供試材に予めスクライブドサークルの図示や、スプレーにてランダムパターンを付与しておき、Ｍａｒｃｉｎｉａｋ法による塑性変形前後でのひずみの増減を測定することで評価することができる。
【００１０】
スクライブドサークル法では、供試材に所定の大きさの円を予め描いておき、変形前後の円を測定し、最大長さと最小長さから面内最大主ひずみ、面内最小主ひずみを求めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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