JP3862225B2 - Method for producing aluminum alloy plate for wheel, wheel produced using the same, and method for producing wheel - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車、バギー車およびオートバイ等のホイールに適用されるホイール用アルミニウム合金板に係り、特に、絞り成形時の耳率を低く抑えることが可能な成形性に優れたホイール用アルミニウム合金板の製造方法、およびこれを用いて作製されたホイール、ならびにホイールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車、バギー車およびオートバイ等の内燃機関を有する車両では、環境破壊に繋がる排気ガスの発生をより低減させるべく、さらなる軽量化が促進されている。このため、従来、多用されてきた鋼板に比べて軽量なアルミニウム合金板が各種の構造部材や部品用材料に適用される割合が増加してきている。また、アルミニウム合金は軽量性のみならず光輝性にも優れるため、各種部材の軽量性と意匠性とを高めて高付加価値化を実現させる材料として有用な素材である。このような状況下で、自動車分野では、例えば、軽量性および意匠性に優れたアルミニウム合金製のホイールが高級車から大衆車に至るまで幅広く用いられるようになってきた。
【０００３】
前記ホイールは、通常、ディスク部およびリム部から構成され、つぎの３つのタイプに大別される。
（１Ａ）１ピースホイール
ディスク部とリム部とが、一体構造に作製されたもの。
（２Ａ）２ピースホイール
ディスク部とリム部とを、溶接またはボルト締めして作製されたもの。
（３Ａ）３ピースホイール
表側・裏側の２種類のリム部を、ディスク部に溶接またはボルト締めして作製されたもの。
【０００４】
これら３つのタイプのホイールにおいては、所望の意匠性を付与する点で前記２ピースホイールが有利である。そこで、最近では、この２ピースホイールに前記した軽量性と光輝性に優れるアルミニウム合金が適用されたアルミニウム合金製の２ピースホイールのニーズが増大している。このようなアルミニウム合金製２ピースホイールでは、素材たるアルミニウム合金板に対しては所望の形状に成形加工するための成形性、ひいては溶接性が要求され、製品たるホイールに対しては所要の耐久性を確保するための強度や耐食性等が求められている。そこで、このような要求を満足させるべく、前記アルミニウム合金には、一般に、ＪＩＳ５１５４合金、または、ＪＩＳ ５４５４合金等のＡｌ−Ｍｇ系合金の焼鈍し材（Ｏ材）が用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記Ａｌ−Ｍｇ系合金を用いてホイールが作製される際、特に、所望の光輝性が要求される場合に、ＦｅやＳｉ等の不純物濃度をできるだけ低く抑える必要がある。しかし、このような不純物を低減させたＡｌ−Ｍｇ系合金では、絞り成形時に発生する耳率が過大となり、成形性が大幅に低下する。その結果、ホイールのコストが増加することとなる。
【０００６】
そこで、このような問題点を解決するために、成分、均熱条件、熱間粗圧延の温度、および熱間仕上圧延の温度管理を比較的厳密に行うことにより、光輝性および成形性に優れたアルミニウム合金板を作製する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特公平６−９６７５５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記アルミニウム合金板の製造方法では、各工程の温度管理を比較的厳密に行うことが必要とされるが、その比較的狭い範囲内で温度を精度よく制御することは困難である。このため、実機の製造で所望の生産性を確保することは極めて困難であった。また、このような状況の下で製造されたアルミニウム合金板では、コイル間で特性のバラツキが生じ易いという問題があった。
【０００９】
本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、自動車、バギー車およびオートバイ等のホイールに好適で、光輝性に優れるとともに絞り成形性に優れ、なおかつ絞り成形時の耳率の絶対値を低く抑えるホイール用アルミニウム合金板を、生産性を高めて製造する方法、およびこのホイール用アルミニウム合金板を用いて作製されたディスク部およびリム部の両方またはいずれか一方を含み、コストが抑えられたホイール、ならびにこのホイールの製造方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成される。
（１）すなわち、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法は、Ｍｇを２．０〜３．５質量％、Ｃｕを０．０５〜０．２質量％、Ｆｅを０．２質量％以下、Ｓｉを０．１質量％以下含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、焼鈍されたアルミニウム合金で構成され、前記アルミニウム合金板の平均結晶粒径が３０〜８０μｍ、かつ、引張強さが１８０〜３００Ｎ／ｍｍ２であるホイール用アルミニウム合金板の製造方法であって、アルミニウム合金の鋳塊に均質化処理および熱間圧延を順次施して熱延アルミニウム合金板を作製する工程と、前記熱延アルミニウム合金板に、加工率を２５〜５０％とした冷間圧延を施して冷延アルミニウム合金板を作製する工程と、３００〜４５０℃で、２〜１０時間、中間焼鈍を施して焼鈍アルミニウム合金板を作製する工程と、前記冷延アルミニウム合金板にＯ材焼鈍を施す工程と、を含む手順とした。
【００１１】
このように構成すれば、Ｍｇの含有量を適正化したことにより強度が必要にして充分に確保され、かつ、Ｃｕの含有量を適正化したことにより絞り成形時の耳率が低く抑えられるとともに、光輝性がさらに向上され、ＦｅおよびＳｉの含有量を適正化したことにより化学研磨または電解研磨を施した際に発現する光輝性がより高められるホイール用アルミニウム合金板が具現される。また、前記ホイール用アルミニウム合金板の結晶粒径を８０μｍ以下としたので、成形加工の際に面荒れの発生を抑えることができ、さらに、このアルミニウム合金板の結晶粒径を３０μｍ以上としたので、成形加工の際にカップの高さ方向で一定の角度を有する平行線群であるリュウーダースラインの発生を防止することができる。その結果、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板にあっては、外観品質を良好に保持したまま成形加工を行うことができる。さらに、引張強さを１８０〜３００Ｎ／ｍｍ２としたので、所望の成形性と所要の強度とを両立させたホイールを作製することが可能となる。さらに、冷間圧延の加工率を２５〜５０％としたので、アルミニウム合金板の結晶粒径および絞り成形時の耳率の絶対値を低減することができる。また、前記冷間圧延の工程を経たアルミニウム合金板に最終の仕上焼鈍を施して軟質化（Ｏ材化）させるので、成形性に優れるアルミニウム合金板を製造することができる。そして、熱間圧延を施した後に、３００〜４５０℃で、２〜１０時間、中間焼鈍を施すので、アルミニウム合金板の結晶粒径および絞り成形時の耳率の絶対値をより低減してホイール用アルミニウム合金板を製造することができる。
【００１７】
（２）そして、本発明は前記ホイール用アルミニウム合金板を用いて作製されたホイールとして構成した。
このように構成されたホイールは、所望の形状と所要の強度とが両立され、優れた光輝性を有するとともに、絞り成形で作製される際の耳率の絶対値が低減されて生産性が向上され、ひいてはコストが低減化されたものとなる。
なお、本発明に係るホイールは前記ホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施したディスク部およびリム部の両方またはいずれか一方を含むものである。
【００１８】
（３）さらに、本発明に係る前記ホイール用アルミニウム合金板を用いたホイールの製造方法は、前記ホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施して、ディスク部およびリム部を作製する工程と、前記ディスク部およびリム部を溶接またはボルト締めしてホイールに形成する工程とを含み、前記絞り成形時のディスク部およびリム部の耳率が−５〜＋５％となるように構成される。
【００１９】
このように構成すれば、前記ホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施して作製されたディスク部およびリム部の耳率が−５〜＋５％となるのでトリミング量が低減され、コストを抑えてホイールを製造することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明に係るホイール用アルミニウム合金板に好適なアルミニウム合金板は、ＪＩＳ Ｈ４０００で規定される５１５４合金、あるいは５４５４合金であり、これらの合金種を用いてアルミニウム合金板の通常の製造方法と同様の工程で製造することができる。すなわち、まず、所定の成分を含有するアルミニウム合金の鋳塊を通常の方法で作製し、つぎに、このようにして得られたアルミニウム合金の鋳塊に均質化処理、熱間圧延および冷間圧延を順次施してアルミニウム合金板を作製する。その後、さらに、このアルミニウム合金板に焼鈍しを施すべく焼鈍が施される。
なお、本発明にあっては、必要に応じて、前記熱間圧延の後に中間焼鈍を付加することもできる。
【００２１】
本発明は、前記均質化処理の工程における温度および時間について特に限定するものではないが、前記したアルミニウム合金の造塊を製造する際に生じ易いアルミニウム合金成分の偏析を抑えて均質化するとともに、続いて行われる熱間圧延の効率性を確保する観点から、この工程温度を通常の条件範囲である５００〜６００℃とし、この工程時間を２〜２０時間程度とすることが望ましい。
つぎに、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板で、合金の成分、ならびに各種条件を数値限定した理由について説明する。
【００２２】
（Ｍｇ：２．０〜３．５質量％）
Ｍｇは、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の強度を必要にして充分に確保するために重要な元素である。すなわち、Ｍｇの含有量が、２．０質量％未満であると所望の強度が得られず、また、３．５質量％より多くなると強度は高くなるものの耐食性が阻害される。このため、本発明にあっては、Ｍｇの含有量を２．０〜３．５質量％とする。
【００２３】
（Ｃｕ：０．０５〜０．２質量％）
Ｃｕは、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の光輝性を向上させる効果を有するとともに、絞り成形時における耳率の絶対値の低減化に重要な役割を果たす元素である。このＣｕの含有量が、０．０５質量％未満であると所望の光輝性および絶対値の低い耳率が得られず、０．２質量％を超えると耐食性が阻害される。このため、本発明にあってはＣｕの含有量を０．０５〜０．２質量％とする。
【００２４】
（Ｆｅ：０．２質量％以下、Ｓｉ：０．１質量％以下）
ＦｅおよびＳｉは、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板を用いて作製されたホイールに、化学研磨または電解研磨を施した際に発現する光輝性に影響を及ぼす元素である。すなわち、Ｆｅが０．２質量％より多く、かつＳｉが０．１質量％より多くなると、前記化学研磨または電解研磨の後に施されるアルマイト処理で、Ｆｅ、Ｓｉがアルマイト皮膜の中に取り込まれ、その結果として、その表面で光の散乱が生起されるため、光輝性が低下することとなる。このため、本発明では、Ｆｅを０．２質量％以下、Ｓｉを０．１質量％以下とする。
なお、本発明にあっては、これらのＦｅまたはＳｉの含有量が少なければ少ないほど、より高い光輝性が発現されるようになって好ましい。
【００２５】
（不可避的不純物）
本発明に係るホイール用アルミニウム合金板に含まれる不可避的不純物としては、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ等が挙げられる。本発明の効果を奏するためには、これらの不可避的不純物の含有量を各々０．１質量％以下に抑える必要がある。さらに好ましくは、不可避的不純物の含有量を各々０．０５質量％以下程度とする。
【００２６】
（平均結晶粒径：３０〜８０μｍ）
本発明に係るホイール用アルミニウム合金板で、平均結晶粒径が８０μｍより大きいと、成形加工の際、面荒れを生じ易くなる。また、この平均結晶粒径が３０μｍよりも小さいと、成形加工の際に、図１に示すようなリュウーダースライン１（カップの高さ方向で、一定の角度を有する平行線群）が発生し易くなって外観品質の低下を招来するようになる。
なお、本発明にあっては、この平均結晶粒径の測定は、一般的な切片法を用いて行うことができる。
【００２７】
（引張強さ：１８０〜３００Ｎ／ｍｍ2）
また、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板では、引張強さが１８０Ｎ／ｍｍ2よりも小さいと自動車用ホイールに適用する際に機械的強度を充分に確保することができず、この引張強さが３００Ｎ／ｍｍ2を超えると絞り成形時の成形性が阻害される。したがって、本発明にあっては、ホイール用アルミニウム合金板の引張強さを１８０〜３００Ｎ／ｍｍ2とすることが必要である。
【００２８】
以下では、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法で、冷間圧延の加工率および熱間圧延後の中間焼鈍条件について数値限定した理由について説明する。
【００２９】
（冷間圧延の加工率：２５〜５０％）
本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法で行われる冷間圧延は、アルミニウム合金板の結晶粒径および耳率に影響を及ぼす工程である。すなわち、この冷間圧延の加工率が２５％未満であると、アルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形時に面荒れを生じ易くなる。また、この冷間圧延の加工率が５０％を超えるとホイール用アルミニウム合金板の耳率の絶対値が増大する。
【００３０】
（熱間圧延後の中間焼鈍条件：３００〜４５０℃、２〜１０時間）
本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法で、熱間圧延を施した後に中間焼鈍を施すことにより、アルミニウム合金板の結晶粒径を均一化するとともに絞り成形時の耳率の絶対値を低減することができる。
なお、本発明は、この熱間仕上圧延における最終温度について特に限定するものではないが、２４０〜３００℃で行うことが望ましい。
【００３１】
また、前記中間焼鈍の条件については、処理温度が３００℃未満、または処理時間が２時間未満であると均質なアルミニウム合金板の結晶粒を具現することが困難となり、また、アルミニウム合金板のコイル内におけるアルミニウム合金板の絞り成形時の耳率のバラツキが大きくなる。
【００３２】
一方、前記中間焼鈍の処理温度が４５０℃を超え、処理時間が１０時間を超える場合には最終製品におけるアルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形時に面荒れを生じ易くなる。
なお、前記熱間仕上圧延の最終温度を３２０〜４００℃にコントロールすることで、その後の中間焼鈍を省略することも可能である。この場合、前記熱間仕上圧延の最終温度が３２０℃未満で中間焼鈍を省略した場合、アルミニウム合金板の結晶粒径が不均一となって絞り成形時の耳率のバラツキが大きくなり易くなる。また、前記熱間仕上圧延の最終温度が４００℃を超えると最終製品におけるアルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形時に面荒れを生じ易くなる。
【００３３】
さらに、本発明にあっては、前記冷間圧延の工程を経たアルミニウム合金板に最終の仕上焼鈍を施して軟質化（Ｏ材化）させることを必要条件とする。本発明は、この最終仕上焼鈍の条件について特に限定するものではないが、この最終仕上焼鈍で得られる表面性状とコストとの調和を図る観点から、本発明では、その処理温度を２８０〜４５０℃とし、その処理時間を２〜１０時間程度とすることが好ましい。なお、この最終仕上焼鈍を、連続焼鈍として行えばアルミニウム合金板の結晶粒をより細かくすることが可能である。
【００３４】
また、本発明に係るホイールは、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施して作製されたディスク部およびリム部の両者またはいずれか一方を含んで構成されるが、これらディスク部またはリム部を作製する際の絞り成形法については特に限定するものではなく、従来公知の一般的なホイールのディスク部またはリム部を作製する絞り成形法を適用することができる。そして、このように作製されたディスク部、リム部を、従来公知の一般的な溶接法等を用いて組み付けて本発明に係るホイールを作製することができる。
【００３５】
（耳率：−５〜＋５％）
さらに、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法にあっては、絞り成形時の耳率が−５〜＋５％となるように構成される。すなわち、本発明では、前記絞り成形時の耳率が＋（プラス）値または−（マイナス）値のいずれであってもその絶対値が大きくなるにつれて絞り成形時の耳が大きくなるが、この耳率の絶対値が５％を超えると絞り成形後のトリミング量が過剰に多くなるとともに、絞り成形時にフランジのシワが生じ易くなったり、あるいはカップ側壁の偏肉が過大となったりして、ホイールの生産性が阻害されコストアップ要因となるからである。
【００３６】
【実施例】
以下では、本発明に係る実施例につき、本発明で規制した条件を満足しない比較例と対比させながら具体的に説明する。
まず、表１に示すような組成を有する各種のアルミニウム合金を用いて、厚さ５００ｍｍ、幅１０００ｍｍ、長さ５０００ｍｍに面削した試験片を作製し、これに５００℃で６時間の均質化処理を施した。つぎに、表２に示す条件にて熱間仕上圧延、中間焼鈍および冷間圧延を順次行うことにより製品厚さ５．５ｍｍを有する試験片を調製し、さらに３６０℃で６時間の最終仕上焼鈍（Ｏ材化）を行って、表３に示すような実施例１〜４および比較例１〜１４のアルミニウム合金板の試験片を作製した。
【００３７】
【表１】
【表２】
【表３】
その後、表３に示す実施例１〜４および比較例１〜１４のアルミニウム合金板の試験片に対して以下のような測定と評価を行った。
（１Ｂ）引張強さ（抗張力）の測定
引張強さ（抗張力）の測定は、前記アルミニウム合金板の試験片を用いてＪＩＳ ５号に規定される引張試験片を作製し、ＪＩＳ Ｚ２２４１に基づいて行った。
なお、ホイールに適用されるアルミニウム合金板には、引張強さ（抗張力）が１８０Ｎ／ｍｍ2以上であることが必要とされている。
【００４１】
（２Ｂ）耳率の測定
耳率の測定では、まず、前記アルミニウム合金板の試験片を用いて１００ｍｍφのブランクの円板を作製し、このブランクの円板に対してエリクセン試験機を用いて５０ｍｍφの円筒ポンチで深絞りを行って絞り比２の絞り成形を施して有底円筒状の成形体を作製した。つぎに、この成形体の開口部の周方向における＋（プラス）耳の高さと−（マイナス）耳の高さとの差を測定し、下記式（１）を用いて耳率を算出した。
なお、前記「絞り比」とは、ここでは前記ブランクの円板の直径Ｄに対するパンチ径ｄの比であり、絞り比βは「β＝Ｄ／ｄ」で表される。
【００４２】
【数１】
前記式（１）中、Ｈ1〜Ｈ4（ｍｍ）は、それぞれ前記５０ｍｍφの円筒ポンチで絞り成形を行った際に周方向で発生した前記＋（プラス）耳の高さであり、ｈ1〜ｈ4（ｍｍ）は、それぞれ前記絞り成形の際に周方向で発生した前記−（マイナス）耳の高さを表す。
【００４４】
（３Ｂ）光輝性の測定
光輝性の測定では、まず、前記アルミニウム合金板の試験片から５０ｍｍ×８０ｍｍ角の試料を切り出してこれに湿式バフ研磨と化学研磨とを順次施して研磨板を作製した。その後、この研磨板を濃度１５％の硫酸浴に浸漬させ、電流密度を１００〜２００Ａ／ｍ2（１〜２Ａ／ｄｍ2）、処理時間を１５分間としてアルマイト処理を施し、ＪＩＳ Ｚ８７４１に基づき、入射角６０°の光源による光沢度を求めて、この光沢度の値を判断規準として光輝性を評価した。
【００４５】
（４Ｂ）平均結晶粒径の測定
前記アルミニウム合金板の試験片の平均結晶粒径を、ＪＩＳ Ｈ０５０１の方法に基づいて測定した。まず、光学顕微鏡の倍率を１００倍に設定して前記アルミニウム合金板の試験片表面の観察写真を撮影した。その後、この観察写真の合金組織で、８５０μｍ×６５０μｍに相当する領域を任意に選び、この領域内で任意に縦または横方向にそれぞれ３〜５本程度、直線を引き、これらの直線が通過する結晶粒の数をそれぞれカウントし、各カウント値より平均値を算出して、アルミニウム合金板の平均結晶粒径とした。
【００４６】
例えば、図２に示すような前記アルミニウム合金板の試験片表面の観察写真では、８５０μｍ×６５０μｍに相当する領域を任意に選び、図に示すような直線２を引くことができる。図２では、この直線で分断された結晶粒３は合計８個であり、この直線が引かれた８５０μｍに相当する距離に、合計８個の結晶粒が存在していることから、このアルミニウム合金の平均結晶粒径は、８５０μｍ／８個＝１０６μｍ／個となる。
【００４７】
（５Ｂ）成形性の評価
前記アルミニウム合金板の試験片に対して後記の条件にて絞り成形を行いホイール作製時の成形性の評価とした。まず、エリクセン試験機を用い、以下の表４に示す絞り成形の条件にて、絞りカップを作製し、得られた絞りカップの外観（面荒れ等）を観察した。
【００４８】
【表４】
表３に示す評価結果より、以下のことが明らかである。
（１Ｃ）比較例１は、Ｓｉの含有量が本発明で規制する範囲の上限値を超えているため、充分な光沢度が得られず光輝性に劣るものであった。比較例２は、Ｆｅの含有量が本発明で規制する範囲の上限値を超えているため、充分な光沢度が得られず光輝性に劣るものであった。比較例３は、Ｃｕの含有量が本発明で規制する範囲未満であるため、充分な光沢度が得られず、光輝性に劣るものであった。
【００５０】
（２Ｃ）比較例４はＣｕの含有量が本発明で規制する範囲の上限値を超えており、また、比較例６はＭｇの含有量が本発明で規制する範囲の上限値を超えているため、いずれも強度が過剰に高くなるとともに耳率が過大となった。
【００５１】
（３Ｃ）比較例５は、Ｍｇの含有量が本発明で規制する範囲の下限値未満であるため、本発明で規制する引張強さ、すなわち、ホイールに要求されている強度を達成することができなかった。
【００５２】
（４Ｃ）比較例７は、冷間圧延の加工率が本発明で規制する範囲の下限値未満であるため、アルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形品で面荒れの発生が認められた。比較例１０は、中間焼鈍の温度が本発明で規制する範囲の上限値よりも高いため、アルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形品で面荒れの発生が認められた。比較例１２は、中間焼鈍の処理時間が本発明で規制する範囲の上限値を超えているため、アルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、絞り成形品で面荒れの発生が認められた。そして、比較例１４は、熱間仕上圧延時の終了温度が本発明の望ましい範囲である３２０〜４００℃の上限値を超えているため、アルミニウム合金板の結晶粒が粗大化し、その結果、絞り成形品で面荒れの発生が認められた。
【００５３】
（５Ｃ）比較例８は、冷間圧延の加工率が本発明で規制する範囲の上限値を超えているため、耳率が大きくなった。比較例９は、中間焼鈍の温度が本発明で規制する範囲の下限値未満であるため、耳率が大きくなった。比較例１１は、中間焼鈍の処理時間が本発明で規制する範囲の下限値未満であるため、耳率が大きくなった。比較例１３は、中間焼鈍を省略しているが、このときの熱間仕上圧延の最終温度が本発明で望ましいとしている温度範囲である３２０〜４００℃の下限値未満であるため、耳率が大きくなった。
【００５４】
（６Ｃ）一方、各アルミニウム合金成分の含有量、アルミニウム合金板の平均結晶粒径、中間焼鈍の温度および処理時間、冷間圧延の加工率が、いずれも本発明で規制する範囲内にある実施例１〜４では、強度が充分であり、耳率も小さく、かつ、光輝性に優れたものであった。さらに、絞り成形による面荒れ等の発生も充分に抑えられたものであった。
【００５５】
【発明の効果】
以上、説明した通りに構成される本発明によれば以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る請求項１によれば、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｓｉの各成分の含有量が適正化されたアルミニウム合金板で、平均結晶粒径、引張強さ、なおかつ絞り比２の絞り成形時の耳率を規制したことにより、光輝性に優れるとともに、成形性と成形品の強度とを両立させ、さらに絞り成形時に発生する耳率の絶対値を低減することができるので、品質と生産性とを高め、かつコストの削減が可能なホイール用アルミニウム合金板を提供することができる。
【００５６】
また、アルミニウム合金板の冷間圧延における加工率を規制したので、アルミニウム合金板の結晶粒径および絞り比２の絞り成形時の耳率の絶対値が低減され、また、前記冷間圧延の工程を経たアルミニウム合金板に最終の仕上焼鈍を施して軟質化（Ｏ材化）させるので、成形性が向上されたアルミニウム合金板を製造することができる。
【００５７】
さらに、アルミニウム合金に熱間圧延を施した後に、３００〜４５０℃で、２〜１０時間、中間焼鈍を施すので、アルミニウム合金板の結晶粒径および前記絞り成形時の耳率の絶対値がさらに一層低減されたアルミニウム合金板を製造することができる。すなわち、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板の製造方法によれば、前記の特性を備えたホイール用アルミニウム合金板がコイル間のバラツキを少なくして、しかも歩留まりを向上させて製造できるので、品質に優れたホイール用アルミニウム合金板の生産性を高めることが可能になる。
なお、本発明に係るホイール用アルミニウム合金板は、自動車、バギー車およびオートバイ等の各種車両に好適なものである。
【００５８】
そして、請求項２の発明によれば、光輝性に優れるとともに、所望の形状と所要の強度とを両立させ、絞り成形時の耳率の絶対値がより低減されてコストが抑えられたホイールを提供することができる。
【００５９】
また、請求項３の発明によれば、前記ホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施して作製されたディスク部およびリム部のトリミング量が低減されるので、コストを抑えてホイールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アルミニウム合金板に成形加工を施した際に生じ得る、リュウーダースラインを模式的に示す斜視図である。
【図２】アルミニウム合金板の平均結晶粒径を測定する際に用いるアルミニウム合金板の断面観察写真の１例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ リュウーダースライン
２ アルミニウム合金の平均結晶粒径を求めるために引いた直線
３ アルミニウム合金の結晶粒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aluminum alloy plate for a wheel applied to a wheel of an automobile, a buggy, a motorcycle or the like, and in particular, an aluminum alloy for a wheel excellent in formability capable of suppressing the ear rate during drawing.PlankThe present invention relates to a manufacturing method, a wheel manufactured using the same, and a manufacturing method of the wheel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in vehicles having an internal combustion engine such as an automobile, a buggy, and a motorcycle, further weight reduction has been promoted in order to further reduce the generation of exhaust gas that leads to environmental destruction. For this reason, the ratio which a lightweight aluminum alloy plate is applied to various structural members and material for parts compared with the steel plate which has been frequently used conventionally has increased. Moreover, since aluminum alloy is excellent not only in light weight but also in glitter, it is a useful material as a material for realizing high added value by improving the lightness and design of various members. Under such circumstances, in the automobile field, for example, aluminum alloy wheels excellent in lightness and design have come to be widely used from luxury cars to popular cars.
[0003]
The wheel is generally composed of a disk portion and a rim portion, and is roughly divided into the following three types.
(1A) 1 piece wheel
The disc and rim are made in an integrated structure.
(2A) 2 piece wheel
Made by welding or bolting the disc and rim.
(3A) 3 piece wheel
Two types of rims on the front side and back side are made by welding or bolting to the disk part.
[0004]
In these three types of wheels, the two-piece wheel is advantageous in that it provides desired design properties. Therefore, recently, there is an increasing need for a two-piece wheel made of an aluminum alloy in which the above-described aluminum alloy having excellent lightness and brightness is applied. In such an aluminum alloy two-piece wheel, the aluminum alloy plate as a raw material is required to have a formability for forming into a desired shape, and hence weldability, and the required durability for a wheel as a product. Strength, corrosion resistance, etc. are required to ensure this. Therefore, in order to satisfy such a requirement, generally, an annealing material (O material) of an Al—Mg alloy such as JIS 5154 alloy or JIS 5454 alloy is used for the aluminum alloy.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When a wheel is produced using the Al—Mg alloy, it is necessary to keep the concentration of impurities such as Fe and Si as low as possible, particularly when desired glitter is required. However, in the Al—Mg-based alloy in which such impurities are reduced, the ear rate generated at the time of draw forming becomes excessive, and the formability is greatly lowered. As a result, the cost of the wheel increases.
[0006]
Therefore, in order to solve such problems, the composition, soaking conditions, hot rough rolling temperature, and hot finish rolling temperature control are carried out relatively rigorously to provide excellent luster and formability. A method for producing an aluminum alloy plate has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 6-96755
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the manufacturing method of the aluminum alloy plate, it is necessary to perform temperature management in each process relatively strictly, but it is difficult to accurately control the temperature within the relatively narrow range. For this reason, it has been extremely difficult to ensure desired productivity in the manufacture of actual machines. In addition, the aluminum alloy plate manufactured under such circumstances has a problem that characteristic variations are likely to occur between coils.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is suitable for wheels of automobiles, buggy cars, motorcycles and the like, and is excellent in glitter and excellent in drawability, and has an ear ratio at the time of draw forming. Aluminum alloy for wheels that keeps absolute values lowBoard, A method for manufacturing with increased productivity, and a wheel including a disk part and / or a rim part manufactured by using the aluminum alloy plate for the wheel, the cost of which is reduced, and a method for manufacturing the wheel Is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
(1) That is, the aluminum alloy plate for wheels according to the present invention.Manufacturing methodContains 2.0 to 3.5 mass% Mg, 0.05 to 0.2 mass% Cu, 0.2 mass% or less Fe, 0.1 mass% or less Si, the balance being Al and The aluminum alloy plate is made of an inevitable impurity and is annealed. The aluminum alloy plate has an average crystal grain size of 30 to 80 μm and a tensile strength of 180 to 300 N / mm.2Aluminum alloy plate for wheelA manufacturing method ofA process of producing a hot rolled aluminum alloy sheet by sequentially performing homogenization and hot rolling on an aluminum alloy ingot, and cold rolling with a working rate of 25 to 50%. A step of producing a cold-rolled aluminum alloy plate, a step of producing an annealed aluminum alloy plate by performing intermediate annealing at 300 to 450 ° C. for 2 to 10 hours, and subjecting the cold-rolled aluminum alloy plate to O-material annealing And a procedure including the steps.
[0011]
If constituted in this way, strength is required and adequately secured by optimizing the content of Mg, and the ear rate at the time of draw forming can be kept low by optimizing the content of Cu. Thus, an aluminum alloy plate for a wheel is further realized in which the glitter is further improved, and the glitter exhibited by chemical polishing or electrolytic polishing is further enhanced by optimizing the contents of Fe and Si.Further, since the crystal grain size of the aluminum alloy plate for wheels is set to 80 μm or less, the occurrence of surface roughness can be suppressed during the forming process, and the crystal grain size of the aluminum alloy plate is set to 30 μm or more. In the molding process, it is possible to prevent the occurrence of a Ruuders line that is a group of parallel lines having a certain angle in the height direction of the cup. As a result, in the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention, it is possible to perform a forming process while maintaining a good appearance quality. Furthermore, since the tensile strength is 180 to 300 N /
[0017]
(2)And this invention is the wheel produced using the said aluminum alloy plate for wheels.Configured as.
The wheel configured in this way has both the desired shape and the required strength, has excellent radiance, and reduces the absolute value of the ear ratio when produced by drawing to improve productivity. As a result, the cost is reduced.
The wheel according to the present invention includes a disk portion and / or a rim portion obtained by drawing the aluminum alloy plate for a wheel.
[0018]
(3)Furthermore, the method for manufacturing a wheel using the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention includes a step of drawing the aluminum alloy plate for the wheel to produce a disc portion and a rim portion, and the disc portion and the rim portion. Forming a wheel by welding or bolting the portion, and the ear ratio of the disk portion and the rim portion at the time of the drawing is configured to be −5 to + 5%.
[0019]
If comprised in this way, since the ear | edge ratio of the disk part and rim | limb part which were produced by drawing-forming the aluminum alloy plate for wheels will be -5 to + 5%, a trimming amount will be reduced and cost will be restrained and a wheel Can be manufactured.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
An aluminum alloy plate suitable for the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention is 5154 alloy or 5454 alloy defined by JIS H4000, and these alloy types are used in the same manner as a normal manufacturing method of an aluminum alloy plate. It can be manufactured in a process. That is, first, an aluminum alloy ingot containing a predetermined component is produced by a normal method, and then the aluminum alloy ingot thus obtained is homogenized, hot-rolled and cold-rolled. Are sequentially applied to produce an aluminum alloy plate. Thereafter, the aluminum alloy plate is further annealed to be annealed.
In the present invention, if necessary, intermediate annealing can be added after the hot rolling.
[0021]
The present invention is not particularly limited with respect to the temperature and time in the homogenization process, but suppresses the segregation of the aluminum alloy components that are likely to occur when producing the ingot of the above-described aluminum alloy, and homogenizes. From the viewpoint of ensuring the efficiency of the subsequent hot rolling, it is desirable that the process temperature is 500 to 600 ° C., which is a normal condition range, and the process time is about 2 to 20 hours.
Next, in the aluminum alloy plate for wheels according to the present invention, the reason why the alloy components and various conditions are numerically limited will be described.
[0022]
(Mg: 2.0-3.5% by mass)
Mg is an important element for necessitating and sufficiently securing the strength of the aluminum alloy sheet for wheels according to the present invention. That is, if the Mg content is less than 2.0% by mass, the desired strength cannot be obtained, and if it exceeds 3.5% by mass, the corrosion resistance is inhibited although the strength increases. For this reason, in this invention, content of Mg shall be 2.0-3.5 mass%.
[0023]
(Cu: 0.05 to 0.2% by mass)
Cu is an element that has the effect of improving the glitter of the aluminum alloy plate for wheels according to the present invention and plays an important role in reducing the absolute value of the ear ratio during drawing. If the Cu content is less than 0.05% by mass, desired luster and an ear ratio with a low absolute value cannot be obtained, and if it exceeds 0.2% by mass, corrosion resistance is inhibited. For this reason, in this invention, content of Cu shall be 0.05-0.2 mass%.
[0024]
(Fe: 0.2 mass% or less, Si: 0.1 mass% or less)
Fe and Si are elements that have an effect on the radiance that appears when chemical polishing or electrolytic polishing is applied to a wheel manufactured using the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention. That is, when Fe is more than 0.2% by mass and Si is more than 0.1% by mass, Fe and Si are taken into the alumite film by the alumite treatment performed after the chemical polishing or electrolytic polishing. As a result, light scattering occurs on the surface, resulting in a decrease in glitter. For this reason, in this invention, Fe is 0.2 mass% or less, and Si is 0.1 mass% or less.
In the present invention, the smaller the content of these Fe or Si, the higher the glitter is expressed, which is preferable.
[0025]
(Inevitable impurities)
Examples of the inevitable impurities contained in the aluminum alloy plate for wheels according to the present invention include Mn, Cr, Zn, Ti and the like. In order to achieve the effects of the present invention, it is necessary to suppress the contents of these inevitable impurities to 0.1% by mass or less. More preferably, the content of inevitable impurities is about 0.05% by mass or less.
[0026]
(Average crystal grain size: 30-80 μm)
In the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention, when the average crystal grain size is larger than 80 μm, surface roughness tends to occur during the forming process. Further, when this average crystal grain size is smaller than 30 μm, a Ruuders line 1 (a group of parallel lines having a certain angle in the height direction of the cup) as shown in FIG. 1 is generated during molding. As a result, the appearance quality is degraded.
In the present invention, the average crystal grain size can be measured using a general intercept method.
[0027]
(Tensile strength: 180 to 300 N / mm2)
In the aluminum alloy plate for wheels according to the present invention, the tensile strength is 180 N / mm.2If it is smaller than that, sufficient mechanical strength cannot be secured when applied to an automobile wheel, and this tensile strength is 300 N / mm.2Exceeding this will impair the formability during drawing. Therefore, in the present invention, the tensile strength of the aluminum alloy plate for wheels is 180 to 300 N / mm.2Is necessary.
[0028]
Hereinafter, the reason for numerically limiting the cold rolling ratio and the intermediate annealing conditions after hot rolling in the method for producing an aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention will be described.
[0029]
(Cold rolling processing rate: 25-50%)
Cold rolling performed in the method for producing an aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention is a step that affects the crystal grain size and the ear rate of the aluminum alloy plate. That is, when the cold rolling processing rate is less than 25%, the crystal grains of the aluminum alloy plate become coarse, and surface roughness is likely to occur during drawing. Moreover, when the processing rate of this cold rolling exceeds 50%, the absolute value of the ear | edge rate of the aluminum alloy plate for wheels will increase.
[0030]
(Intermediate annealing conditions after hot rolling: 300 to 450 ° C., 2 to 10 hours)
In the method for producing an aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention, by performing intermediate annealing after hot rolling, the crystal grain size of the aluminum alloy plate is made uniform and the absolute value of the ear ratio at the time of drawing is set. Can be reduced.
In addition, although this invention does not specifically limit about the final temperature in this hot finish rolling, it is desirable to carry out at 240-300 degreeC.
[0031]
As for the condition of the intermediate annealing, if the processing temperature is less than 300 ° C. or the processing time is less than 2 hours, it becomes difficult to realize uniform crystal grains of the aluminum alloy plate. The variation in the ear rate at the time of drawing the aluminum alloy plate inside becomes large.
[0032]
On the other hand, when the processing temperature of the intermediate annealing exceeds 450 ° C. and the processing time exceeds 10 hours, the crystal grains of the aluminum alloy plate in the final product are coarsened, and surface roughness is likely to occur during drawing.
In addition, it is also possible to abbreviate | omit subsequent intermediate annealing by controlling the final temperature of the said hot finish rolling to 320-400 degreeC. In this case, when the final temperature of the hot finish rolling is less than 320 ° C. and the intermediate annealing is omitted, the crystal grain size of the aluminum alloy sheet is non-uniform, and the variation in the ear ratio at the time of drawing tends to increase. Further, if the final temperature of the hot finish rolling exceeds 400 ° C., the crystal grains of the aluminum alloy plate in the final product become coarse, and surface roughness is likely to occur during drawing.
[0033]
Furthermore, in the present invention, it is a necessary condition that the aluminum alloy sheet that has undergone the cold rolling step is subjected to final finish annealing to soften (to make O material). Although this invention does not specifically limit about the conditions of this final finish annealing, From a viewpoint of aiming at harmony with the surface property and cost which are obtained by this final finish annealing, in this invention, the process temperature is 280-450 degreeC. The treatment time is preferably about 2 to 10 hours. In addition, if this final finish annealing is performed as continuous annealing, the crystal grains of the aluminum alloy plate can be made finer.
[0034]
Further, the wheel according to the present invention is configured to include both or either of a disk part and a rim part produced by drawing the aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention. A drawing method for producing the rim portion is not particularly limited, and a conventionally known drawing method for producing a disk portion or a rim portion of a general wheel can be applied. And the disc part and rim | limb part which were produced in this way can be assembled | attached using a conventionally well-known general welding method etc., and the wheel which concerns on this invention can be produced.
[0035]
(Ear rate: -5 to + 5%)
Furthermore, in the manufacturing method of the aluminum alloy plate for wheels which concerns on this invention, it is comprised so that the ear rate at the time of draw forming may be -5 to + 5%. That is, in the present invention, even when the ear rate at the time of drawing is either a + (plus) value or a-(minus) value, the ear at the time of drawing increases as the absolute value increases. If the absolute value of the ratio exceeds 5%, the amount of trimming after drawing will become excessive, and flange wrinkles will easily occur during drawing, or the uneven thickness of the cup side wall will become excessive. This is because the productivity is hindered and becomes a cost increase factor.
[0036]
【Example】
Hereinafter, examples according to the present invention will be described in detail while comparing with comparative examples that do not satisfy the conditions regulated by the present invention.
First, using various aluminum alloys having the composition shown in Table 1, a test piece chamfered to a thickness of 500 mm, a width of 1000 mm, and a length of 5000 mm was prepared, and this was homogenized at 500 ° C. for 6 hours. Was given. Next, a test piece having a product thickness of 5.5 mm is prepared by sequentially performing hot finish rolling, intermediate annealing and cold rolling under the conditions shown in Table 2, and further, final finish annealing at 360 ° C. for 6 hours. (O materialization) was performed and the test piece of the aluminum alloy plate of Examples 1-4 and Comparative Examples 1-14 as shown in Table 3 was produced.
[0037]
[Table 1]
[Table 2]
[Table 3]
Then, the following measurements and evaluations were performed on the test pieces of the aluminum alloy plates of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 14 shown in Table 3.
(1B) Measurement of tensile strength (tensile strength)
The tensile strength (tensile strength) was measured based on JIS Z2241 by preparing a tensile test piece defined in JIS No. 5 using the test piece of the aluminum alloy plate.
The aluminum alloy plate applied to the wheel has a tensile strength (tensile strength) of 180 N / mm.2It is necessary to be above.
[0041]
(2B) Measurement of ear rate
In the measurement of the ear ratio, first, a blank disc of 100 mmφ was prepared using the test piece of the aluminum alloy plate, and deep drawing was performed on the blank disc using a 50 mmφ cylindrical punch using an Erichsen tester. Then, a bottomed cylindrical shaped body was produced by drawing with a drawing ratio of 2. Next, the difference between the height of the + (plus) ear and the height of the − (minus) ear in the circumferential direction of the opening of the molded body was measured, and the ear rate was calculated using the following formula (1).
Here, the “drawing ratio” is a ratio of the punch diameter d to the diameter D of the blank disc, and the drawing ratio β is represented by “β = D / d”.
[0042]
[Expression 1]
In the formula (1), H1~ HFour(Mm) is the height of the + (plus) ear generated in the circumferential direction when drawing with the cylindrical punch of 50 mmφ, and h1~ HFour(Mm) represents the height of the − (minus) ear generated in the circumferential direction during the drawing.
[0044]
(3B) Measurement of glitter
In the measurement of glitter, first, a 50 mm × 80 mm square sample was cut out from the test piece of the aluminum alloy plate, and wet buffing and chemical polishing were sequentially performed on the sample to prepare a polishing plate. Then, this polishing plate was immersed in a sulfuric acid bath having a concentration of 15%, and the current density was 100 to 200 A / m.2(1-2A / dm2), An alumite treatment was performed for a treatment time of 15 minutes, and the glossiness by a light source with an incident angle of 60 ° was determined based on JIS Z8741, and the glossiness was evaluated using this glossiness value as a criterion.
[0045]
(4B) Measurement of average crystal grain size
The average crystal grain size of the test piece of the aluminum alloy plate was measured based on the method of JIS H0501. First, the magnification of an optical microscope was set to 100 times, and an observation photograph of the test piece surface of the aluminum alloy plate was taken. Thereafter, an area corresponding to 850 μm × 650 μm is arbitrarily selected in the alloy structure of this observation photograph, and 3 to 5 straight lines are drawn arbitrarily in this area in the vertical or horizontal direction, and these straight lines pass. The number of crystal grains was counted, and the average value was calculated from each count value to obtain the average crystal grain size of the aluminum alloy plate.
[0046]
For example, in the observation photograph of the surface of the test piece of the aluminum alloy plate as shown in FIG. 2, a region corresponding to 850 μm × 650 μm can be arbitrarily selected and a
[0047]
(5B) Evaluation of formability
The aluminum alloy plate test piece was subjected to drawing under the conditions described later to evaluate the formability during wheel production. First, using an Erichsen tester, a drawn cup was produced under the conditions of drawing shown in Table 4 below, and the appearance (surface roughness, etc.) of the obtained drawn cup was observed.
[0048]
[Table 4]
From the evaluation results shown in Table 3, the following is clear.
(1C) In Comparative Example 1, since the Si content exceeded the upper limit of the range regulated by the present invention, sufficient glossiness was not obtained and the glitter was inferior. In Comparative Example 2, since the Fe content exceeded the upper limit of the range regulated by the present invention, sufficient glossiness was not obtained and the glitter was inferior. In Comparative Example 3, since the Cu content was less than the range regulated by the present invention, sufficient glossiness was not obtained and the glitter was inferior.
[0050]
(2C) In Comparative Example 4, the Cu content exceeds the upper limit of the range regulated by the present invention, and in Comparative Example 6, the Mg content exceeds the upper limit of the range regulated by the present invention. Therefore, in both cases, the strength was excessively high and the ear rate was excessive.
[0051]
(3C) In Comparative Example 5, since the Mg content is less than the lower limit value of the range regulated by the present invention, the tensile strength regulated by the present invention, that is, the strength required for the wheel can be achieved. could not.
[0052]
(4C) In Comparative Example 7, since the cold rolling processing rate is less than the lower limit of the range regulated by the present invention, the crystal grains of the aluminum alloy sheet are coarsened, and the occurrence of surface roughness is observed in the drawn product. It was. In Comparative Example 10, since the temperature of the intermediate annealing was higher than the upper limit value of the range regulated by the present invention, the crystal grains of the aluminum alloy plate became coarse, and the occurrence of surface roughness was observed in the drawn product. In Comparative Example 12, the treatment time of the intermediate annealing exceeded the upper limit of the range regulated by the present invention, so that the crystal grains of the aluminum alloy plate became coarse and the occurrence of surface roughness was observed in the drawn product. And since the end temperature at the time of hot finishing rolling exceeds the upper limit of 320-400 degreeC which is the desirable range of this invention, the comparative example 14 coarsens the crystal grain of an aluminum alloy plate, As a result, drawing | extracting The surface of the molded product was found to be rough.
[0053]
(5C) In Comparative Example 8, the cold rolling ratio exceeded the upper limit of the range regulated by the present invention, so the ear rate increased. In Comparative Example 9, since the temperature of the intermediate annealing was less than the lower limit value of the range regulated by the present invention, the ear rate increased. In Comparative Example 11, since the processing time of the intermediate annealing was less than the lower limit value of the range regulated by the present invention, the ear rate was increased. In Comparative Example 13, intermediate annealing is omitted, but the final temperature of hot finish rolling at this time is less than the lower limit value of 320 to 400 ° C., which is a desirable temperature range in the present invention, so the ear rate is low. It became bigger.
[0054]
(6C) On the other hand, the content of each aluminum alloy component, the average crystal grain size of the aluminum alloy sheet, the temperature and processing time of intermediate annealing, and the cold rolling processing rate are all within the range regulated by the present invention. In Examples 1 to 4, the strength was sufficient, the ear rate was small, and the glitter was excellent. Furthermore, the occurrence of surface roughness and the like due to drawing was sufficiently suppressed.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, the present invention configured as described has the following effects.
That is, according to
[0056]
Also,Since the processing rate in the cold rolling of the aluminum alloy plate was regulated, the absolute value of the crystal grain size of the aluminum alloy plate and the ear rate during drawing with a drawing ratio of 2 was reduced, and the cold rolling process was performed. Since the final finishing annealing is performed on the aluminum alloy plate to make it soft (O material), an aluminum alloy plate with improved formability can be manufactured.
[0057]
further,After hot rolling on the aluminum alloy, intermediate annealing is performed at 300 to 450 ° C. for 2 to 10 hours, so the crystal grain size of the aluminum alloy plate and the absolute value of the ear ratio at the time of drawing are further reduced. An aluminum alloy plate can be manufactured. That is, according to the method for manufacturing an aluminum alloy plate for a wheel according to the present invention, the aluminum alloy plate for a wheel having the above-described characteristics can be manufactured with reduced variation between coils and with improved yield. It is possible to increase the productivity of an aluminum alloy plate for a wheel that is excellent in the performance.
The aluminum alloy plate for wheels according to the present invention is suitable for various vehicles such as automobiles, buggy cars and motorcycles.
[0058]
AndClaim 2According to the invention, it is possible to provide a wheel that is excellent in glitter, has both a desired shape and a required strength, has an absolute value of an ear ratio at the time of drawing molding, and is reduced in cost. .
[0059]
Also,Claim 3According to the invention, since the trimming amount of the disk part and the rim part produced by drawing the aluminum alloy plate for a wheel is reduced, the wheel can be manufactured at a reduced cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a Ruuder's line that can be generated when an aluminum alloy plate is formed.
FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a cross-sectional observation photograph of an aluminum alloy plate used when measuring an average crystal grain size of the aluminum alloy plate.
[Explanation of symbols]
1 Ryuders line
2 Straight line drawn to determine the average grain size of aluminum alloy
3 Aluminum alloy crystal grains
Claims (3)
アルミニウム合金の鋳塊に均質化処理および熱間圧延を順次施して熱延アルミニウム合金板を作製する工程と、
前記熱延アルミニウム合金板に、加工率を２５〜５０％とした冷間圧延を施して冷延アルミニウム合金板を作製する工程と、
３００〜４５０℃で、２〜１０時間、中間焼鈍を施して焼鈍アルミニウム合金板を作製する工程と、
前記冷延アルミニウム合金板にＯ材焼鈍を施す工程と、
を含むことを特徴とするホイール用アルミニウム合金板の製造方法。Mg 2.0-3.5 mass%, Cu 0.05-0.2 mass%, Fe 0.2 mass% or less, Si 0.1 mass% or less, the balance is Al and inevitable A method of manufacturing an aluminum alloy plate for a wheel, which is made of an aluminum alloy made of an impurity and has an average crystal grain size of 30 to 80 μm and a tensile strength of 180 to 300 N / mm 2. There,
A step of sequentially performing a homogenization treatment and hot rolling on an aluminum alloy ingot to produce a hot-rolled aluminum alloy plate,
A step of cold-rolling the hot-rolled aluminum alloy plate with a working rate of 25 to 50% to produce a cold-rolled aluminum alloy plate;
A step of producing an annealed aluminum alloy sheet by performing intermediate annealing at 300 to 450 ° C. for 2 to 10 hours;
Subjecting the cold-rolled aluminum alloy sheet to O-material annealing;
The manufacturing method of the aluminum alloy plate for wheels characterized by including.
前記ホイール用アルミニウム合金板に絞り成形を施して、ディスク部およびリム部を作製する工程と、
前記ディスク部およびリム部を溶接またはボルト締めしてホイールに形成する工程とを含み、
前記絞り成形時のディスク部およびリム部の耳率が−５〜＋５％であることを特徴とするホイールの製造方法。A method for producing a wheel using the aluminum alloy plate for a wheel produced by the method for producing an aluminum alloy plate for a wheel according to claim 1,
A process of drawing the aluminum alloy plate for the wheel to produce a disk portion and a rim portion;
Forming the wheel by welding or bolting the disk portion and the rim portion,
A method of manufacturing a wheel, wherein the ear ratio of the disk portion and the rim portion during the drawing is -5 to + 5%.
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