CN105401016A - 铝合金板 - Google Patents
铝合金板 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105401016A CN105401016A CN201510568392.6A CN201510568392A CN105401016A CN 105401016 A CN105401016 A CN 105401016A CN 201510568392 A CN201510568392 A CN 201510568392A CN 105401016 A CN105401016 A CN 105401016A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminium alloy
- crystal grain
- alloy plate
- quality
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明的课题在于,提供一种使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,并且能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明的设计性优异的铝合金板。本发明的铝合金板的特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr:0.01~0.20质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,板表面的平均晶粒直径为1~10mm,板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金板,详细地说,是涉及设计性优异的铝合金板。
背景技术
在多种多样的产业领域使用的铝合金板,为了满足作为对象制品要求的品质,对于抗拉强度、屈服强度、延伸率、弯曲加工性等机械性质进行了潜心研究。
而且,铝合金板的机械性质会左右制品的品质,因此是极其重要的事项,机械性质不差的条件下,关于会左右客户的购买热情的设计性,也被认为是重要事项。
因此,关于使铝合金板的设计性提高的技术,提出有以下这样的技术。
例如,在专利文献1中,提出有一种晶粒组织花纹显现用铝合金原材,其特征在于,含有Si:0.05~0.15wt%、Fe:0.13~0.35wt%、Mg:2.0~5.0wt%、Mn+Cr:0.15~0.80wt%,此外,还含有Ti:0.005~0.15wt%,或,Ti:0.005~0.15wt%和B:0.0005~0.05wt%,余量由Al和其他的杂质构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-325420号公报
发明要解决的课题
专利文献1的技术是使大粒径的晶粒花纹显现在板表面的技术,但为了防止晶粒微细化,只能以1~6%(优选为2~4%)这样非常低的压下率实施冷轧(详细地说是退火后的冷轧)。
其结果是,专利文献1的技术显现在板表面的晶粒与晶粒之间的对比小,谈不上设计性优异。
发明内容
因此,本发明的铝合金板的课题在于,提供一种使大粒径的晶粒花纹显现于板表面,并且能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明的设计性优异的铝合金板。
用于解决课题的手段
即,本发明的铝合金板的特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr:0.01~0.20质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,板表面的平均晶粒直径为1~10mm,板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
根据该铝合金板,由于使平均晶粒直径在规定范围,所以能够使1mm以上的大粒径的晶粒花纹显现于板表面。
另外,根据该铝合金板,由于使Mn+Cr的含量在规定范围,所以可以将冷轧(详细地说是退火后的冷轧)的压下率设定得大,其结果是,能够通过大的压下率的冷轧使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
除此之外,根据该铝合金板,由于使Cube取向分布密度为20以下,所以能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明这一效果成为确实的效果。
还有,专利文献1的现有技术,因为实施非常低的压下率的冷轧为必须的要件,所以该冷轧形成的应变不稳定,也有在制品间发生品质有所偏差的这样的问题。但是,根据该铝合金板,由于可以将冷轧的压下率设定得大,所以能够抑制制品间的品质的偏差(特别是板宽方向的晶粒的偏差),其结果是,能够减少不合格品,也使生产率(生产量)提高。
另外,根据该铝合金板,由于使Mn+Cr的含量在规定范围,所以尽管省略冷轧工序本身,但通过控制热轧工序中的最终道次的压下率等,仍能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,并且使晶粒与晶粒之间的对比鲜明,而且也能够达成较厚的板厚(例如,板厚为2mm以上)的铝合金板。
本发明的铝合金板优选所述Mn和所述Cr的合计的含量为0.01~0.14质量%。
根据该铝合金板,通过使Mn和Cr的合计的含量在规定范围,能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面这一效果、和使晶粒与晶粒之间的对比鲜明这一效果更加确实。
本发明的铝合金板也可以还含有Zr,所述Mn和所述Cr和所述Zr的合计的含量为0.01~0.20质量%。
根据该铝合金板,含有Zr时,由于使Mn+Cr+Zr的含量在规定范围,所以可以将冷轧(详细地说是退火后的冷轧)的压下率设定得大,其结果是,能够通过大的压下率的冷轧使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
另外,根据该铝合金板,由于使Mn+Cr+Zr的含量在规定范围,所以尽管省略冷轧工序本身,但是通过控制热轧工序中的最终道次的压下率等,仍能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,同时使晶粒与晶粒之间的对比鲜明,并且,也能够达成较厚的板厚(例如,板厚为2mm以上)的铝合金板。
本发明的铝合金板优选所述Mn、所述Cr和所述Zr的合计的含量为0.01~0.14质量%。
根据该铝合金板通过使Mn、Cr和Zr的合计的含量在规定范围,能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面这一效果、和使晶粒与晶粒之间的对比鲜明这一效果更加确实。
本发明的铝合金板也可以还含有Cu,所述Cu的含量在0.60质量%以下。
根据该铝合金板,由于使Cu的含量在规定范围,所以能够发挥使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面这一效果、和使晶粒与晶粒之间的对比鲜明这一效果。
本发明的铝合金板优选抗拉强度为150MPa以上。
根据该铝合金板,由于使抗拉强度在150MPa以上,能够确保合金板所要求的强度。
本发明的铝合金板也可以对所述的铝合金板实施了表面处理而得到。
本发明的铝合金板也可以在所述的铝合金板的表面形成树脂皮膜。
发明效果
本发明的铝合金板,由于使各成分的含量在规定范围,并且使平均晶粒直径在规定范围,此外,使Cube取向分布密度在规定范围,所以能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,并且使晶粒与晶粒之间的对比鲜明,由此能够使设计性优异。
附图说明
图1是表示供试材1(平均晶粒直径:4mm,Cube取向分布密度:8)的表面状态的照片图像。
图2是表示供试材11(平均晶粒直径:1mm,Cube取向分布密度:23)的表面状态的照片图像。
具体实施方式
以下,对于用于实施本发明的铝合金板的方式,详细地加以说明。
[铝合金板]
本发明的铝合金板的特征在于,含有规定范围的含量的Mg、Mn+Cr、Fe、Si,余量由Al和不可避免的杂质构成,板表面的平均晶粒直径在规定范围,Cube取向在预定值以下。而且,本发明的铝合金板也可以按照Mn、Cr和Zr的合计的含量为规定范围的方式含有Zr,此外,也可以含有规定范围的含量的Cu。而且,本发明的铝合金板优选抗拉强度在预定值以上。
以下,对于本发明的铝合金板的各合金成分、平均晶粒直径、Cube取向、抗拉强度,说明数值限定的理由。
(Mg:2.0~6.0质量%)
Mg在铝合金中,具有通过固溶强化使强度提高的效果,此外与Si共存时,生成Mg-Si系金属间化合物而有助于强度提高。通过使Mg的含量为2.0质量%以上,能够得到期望的强度。另一方面,若Mg的含量高于6.0质量%,则晶粒的核的数量过多,显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,Mg的含量为2.0~6.0质量%,优选为3.0质量%以上且5.0质量%以下。
(Mn+Cr:0.01~0.20质量%)
Mn与Cr是用于使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面必须的成分。通过使Mn与Cr的合计的含量为0.01质量%以上,钉扎晶粒生长的Mn和Cr在最终退火中固溶,从而钉扎被解除,能够使晶粒生长(粗大化)至期望的粒径。另一方面,若Mn和Cr的合计的含量高于0.20质量%,则显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,Mn+Cr的含量(Mn和Cr的合计的含量)为0.01~0.20质量%,优选为0.14质量%以下,特别优选为0.05质量%以上且0.11质量%以下。
还有,Mn和Cr在本发明的铝合金板中,是发挥大致相同作用的成分,因此,只要Mn和Cr的合计的含量在所述的范围,Mn和Cr的任意一方的含量都可以是0.00质量%。
但是,为了使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面这一效果成为确实的效果,Mn的含量优选为0.01~0.10质量%,Cr的含量优选为0.01~0.10质量%。
(Fe:0.20质量%以下)
Fe作为基体金属杂质混入铝合金中,另外,在铝合金中,与Mn、Si共同生成Al-Mn-Fe系金属间化合物、Al-Mn-Fe-Si系金属间化合物。虽然Fe有助于强度的提高,但是,若Fe的含量高于0.20质量%,则以这些金属间化合物为核的晶粒的数量变得过多,显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,Fe的含量为0.20质量%以下(也包含0质量%),优选为0.01质量%以上且0.15质量%以下。
(Si:0.10质量%以下)
Si作为基体金属杂质混入铝合金中,另外,在铝合金中具有通过固溶强化而使强度提高的效果,此外与Mg共存时,生成Mg-Si系金属间化合物而有助于强度提高。但是,若Si的含量高于0.10质量%,则以这些金属间化合物为核的晶粒的数量变得过多,显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,Si的含量为0.10质量%以下(也包含0质量%),优选为0.005质量%以上且0.06质量%以下。
(还含有Zr时,Mn+Cr+Zr:0.01~0.20质量%)
Zr与所述的Mn和Cr同样,是发挥着使大粒径的晶粒花纹显现在板表面这一效果的成分。还含有Zr时,通过使Mn、Cr和Zr的合计的含量在0.01质量%以上,钉扎晶粒的生长的Mn、Cr和Zr在最终退火中固溶,从而钉扎被解除,能够使晶粒生长(粗大化)至期望的粒径。另一方面,若Mn、Cr和Zr的合计的含量高于0.20质量%,则显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,Mn+Cr+Zr的含量(Mn、Cr和Zr的合计的含量)为0.01~0.20质量%,优选为0.14质量%以下,特别优选为0.05质量%以上且0.11质量%以下。
需要说明的是,Mn、Cr和Zr在本发明的铝合金板中,是起着大致相同作用的成分,因此只要Mn、Cr和Zr的合计的含量在所述的范围内,Mn、Cr和Zr的任意一种成分或两种成分的含量可以是0.00质量%。
(还含有Cu时,Cu:0.60质量%以下)
若Cu的含量高于0.60质量%,则晶粒的核的数量变得过多,显现在板表面的晶粒的平均晶粒直径变小。
因此,使Cu含有时,Cu的含量为0.60质量%以下,优选为0.50质量%以下。
(不可避免的杂质)
作为不可避免的杂质,也可以在不妨碍本发明的效果的范围内含有Ti、V、Zn、Ni、Bi、Pb等。详细地说,可以在分别为0.05质量%以下,合计0.20质量%以下的范围内,优选分别为0.01质量%以下,合计0.10质量%以下的范围内含有。
而且,关于Ti、V、Zn、Ni、Bi、Pb等,如果是不超出所述规定的含量,则不仅作为不可避免的杂质被含有时,即使是积极地添加时,也不会妨碍本发明的效果。
例如,如果是Ti,则以铸造工序中的铸块组织的微细化为目的,能够以Ti单体或Ti-B添加,如果这时的B量为0.01质量%左右,则不妨碍本发明的效果。
另外,关于所述只规定了上限值的Fe、Si、不是必须成分的Zr、Cu,也可以作为不可避免的杂质含有。
还有,作为不可避免的杂质列举的各元素的含量当然也可以为0质量%。
(平均晶粒直径:1~10mm)
本发明的铝合金板的板表面的平均晶粒直径为1~10mm。
若平均晶粒直径大,为1mm以上,则将铝合金板应用于后述的各种用途时,则能够让人意识到设计性优异。另一方面,若平均晶粒直径高于10mm,则使成形性降低。
因此,平均晶粒直径为1~10mm,优选为3mm以上且8mm以下。
平均晶粒直径可以通过以下方法测量。
利用图卡浸蚀液(タッカ一氏液:tuckersreagent)(盐酸、硝酸、氢氟酸),对于后述的制造方法中的最终退火后的铝合金板的表面进行蚀刻,水洗、干燥后,以目测沿轧制方向使用切片法计算平均晶粒直径的值。需要说明的是,使用切片法的测量例如是使1条测量线长度为50mm,每1个视野各3条,合计观察5个视野,由此使全部测量线长度为50×15mm即可。另外,晶粒直径低于1mm时,以巴克法(バ一カ一法)分别使晶粒现出,用光学显微镜拍摄照片后,同样通过切片法计算平均晶粒直径即可。
还有,对于平均晶粒直径而言,能够以所述的各合金成分的含量进行控制,并且在后述的制造方法的工序之中,特别是能够通过第二冷轧工序的压下率(第一实施方式的情况)、热轧工序的最终道次的压下率(第二实施方式的情况)进行控制。
(Cube取向分布密度:20以下)
本发明的铝合金板的板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向,为20以下(详细地说,由结晶取向分布函数分析得出的板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下)。若Cube取向分布密度为20以下,则能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
因此,Cube取向分布密度为20以下,优选为15以下。
Cube取向分布密度可以通过以下的方法测量。
例如,使用株式会社理学制造的X射线衍射装置[型号“理学RAD-rX”(Ru-200B)]计测后述的制造方法中的最终退火后(详细地说是最终退火后,磨光后,由10%氢氟酸进行大约30秒钟化学研磨,进行了水洗、干燥的状态)的铝合金板的表面,由此能够求得Cube取向相对于无规取向的分布密度。然后,使用该X射线衍射装置,进行基于不完整极图的结晶取向分布函数分析(ODF分析)即可。详细地说,通过schluz的反射法,制成{100}面、{111}面的不完整极图,应用Bunge的迭代级数展开法(positivity法)实施ODF分析,能够求得Cube取向分布密度。
还有,关于Cube取向分布密度能够以所述的各合金成分(特别是Mn+Cr、Mn+Cr+Zr)的含量进行控制,并且在后述的制造方法的工序之中,特别是能够通过第二冷轧工序的压下率(第一实施方式的情况)、热轧工序的最终道次的压下率(第二实施方式的情况)进行控制。
(抗拉强度:150MPa以上)
本发明的铝合金板的抗拉强度优选为150MPa以上。若抗拉强度在150MPa以上,则能够确保作为后述的各种用途的合金板的强度。
因此,抗拉强度优选为150MPa以上,特别优选为200MPa以上。
抗拉强度可以通过以下的方法测量。
以拉伸方向与轧制方向垂直的方式,从后述的制造方法中的最终退火后的铝合金板切下JIS5号的试验片,依据JISZ2241:2011实施拉伸试验,由此测量抗拉强度。
还有,关于抗拉强度而言,能够以所述的各合金成分的含量加以控制,并且在后述的制造方法的工序之中,特别是能够通过各工序的热历程和压下率进行控制。
(铝合金板的状态)
所谓本发明的铝合金板,基本上是指在实施了后述的制造方法中的最终退火之后、实施表面处理之前的合金板,但也包括对于最终退火后的合金板实施了表面处理的合金板。
在此,所谓“实施了表面处理的合金板”,是对于最终退火后的合金板实施了前处理(喷砂、研磨等机械性前处理、脱脂、蚀刻等化学性前处理)的合金板,此外,还有实施了阳极氧化处理、着色处理、封孔处理等的实施了通常进行的表面处理的合金板。
但是,在对于铝合金板实施表面处理时,使用酸性的化学溶液实施蚀刻后,若实施阳极氧化处理(铝阳极化处理),则在铝合金板的表面会形成凹凸,由于该凹凸导致反射率降低。其结果是,铝合金板的表面看上去发暗,存在使设计性降低的可能性。
因此,如果想要通过实施表面处理,使铝合金板的耐瑕疵性等提高,则所述的所谓“实施表面处理”优选使用酸性的化学溶液实施蚀刻后,实施形成树脂皮膜的处理,以之取代实施阳极氧化处理。
还有,所谓该树脂皮膜例如优选氟系树脂皮膜(具体参照日本专利第3966520号、日本专利第3846807号、日本专利第5255612号等)、聚酯系树脂皮膜(具体参照日本专利第4448511号等)、环氧系树脂皮膜(具体参照日本专利第413427号等)。而且,该树脂皮膜对于膜厚没有特别限定,例如,为0.1~10μm即可。
(用途)
本发明的铝合金板由于发挥着优异的设计性,所以能够适用于被要求了设计性的,即,可能会被人看到的所有的有形物。
例如,作为屋顶、墙壁、床等的“建筑材料用”;作为收纳机械、电气设备等的“机壳用”;作为汽车、船舶、铁路车辆等运输机械的“外板或内板面板用”;或作为“饮料罐用”,能够适用本发明的铝合金板。
本发明的铝合金板的板厚未特别限定,无论是薄一些的板厚(例如,板厚低于2mm),还是厚一些的板厚(例如,板厚在2mm以上)都可以,根据所述的用途,适宜选择即可。
本发明的铝合金板如以上说明那样,关于其他未明示的特性等,为历来公知的即可,只要起到由所述特性得到的效果,当然就没有限定。
[铝合金板的制造方法]
接下来,说明本发明的铝合金板的制造方法。
还有,本发明的铝合金板能够由2个方法制造,因此以下,分为第一实施方式的铝合金板的制造方法和第二实施方式的铝合金板的制造方法进行说明。
(第一实施方式的铝合金板的制造方法)
本发明的铝合金板通过进行铸造工序、均质化热处理工序、热轧工序、第一冷轧工序、中间退火工序、第二冷轧工序、最终退火工序制造。
另外,本发明的铝合金板也可以通过在最终退火工序后进行表面处理工序来制造。
以下,以所述各工序为中心进行说明。
(铸造工序)
在铸造工序中,熔化作为所述的成分组成的铝合金,通过DC铸造法等公知的铸造法铸造,冷却至低于铝合金的固相线温度,成为规定的厚度(例如,400~600mm左右)的铸块。
(均质化热处理工序)
在均质化热处理工序中,在对于经铸造工序铸造的铸块进行轧制前,以规定温度实施均质化热处理。通过对铸块实施均质化热处理,内部应力被除去,铸造时偏析的溶质元素得到均质化,另外,铸造冷却时或其后析出的金属间化合物生长。
该均质化热处理工序的热处理温度优选为400~550℃。通过达到400℃以上,能够得到所述的均质化的效果。另一方面,若处理温度高于550℃,则作为晶粒的核的金属间化合物减少,从而最终得到的晶粒的尺寸变大。
还有,对于热处理时间未特别限定,为1~24小时即可。
均质化热处理工序,可以是在均质化热处理之后不进行冷却而进行热轧的“一次均热”,也可以是在均质化热处理之后先冷却至热轧开始温度以下(例如常温),进行端面车削后进行再加热而进行热轧的“二次均热”,也可以是在均质化热处理之后冷却至热轧开始温度,进行热轧的“二段均热”。
在此,进行“一次均热”“二段均热”时,可以在均质化热处理工序之前预先进行端面车削。
(热轧工序)
在热轧工序中,对于经过均质化了的铸块实施热轧。
该热轧工序的轧制开始温度、轧制结束温度未特别限定,例如,轧制开始温度为400~550℃,轧制结束温度为250~380℃即可。
然后,通过实施由多道次构成的热轧,能够成为期望的板厚的热轧板(热卷材)。
(第一冷轧工序)
在第一冷轧工序中,对于热轧板在再结晶温度以下(例如常温)实施冷轧。该第一冷轧工序的压下率未特别限定,为0~80%即可。
还有,所谓压下率0%,表示在热轧完成后实施中间退火的情况(不进行第一冷轧的情况)。
(中间退火工序)
在中间退火工序中,对于第一冷轧工序后的轧制板实施退火。
该中间退火工序的退火温度、退火时间未特别限定,例如,为300~450℃,1~12小时即可。
(第二冷轧工序)
在第二冷轧工序中,在再结晶温度以下(例如常温)对于中间退火后的轧制板实施冷轧。
该第二冷轧工序的压下率优选为30%以上。铝合金板的Mn+Cr、Mn+Cr+Zr的含量在本发明规定的规定范围时,使压下率为30%以上,由此能够使最终得到的晶粒的粒径增大至期望的值,并且能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。而且,随着压下率变大,最终得到的晶粒的粒径慢慢变小。
就是说,根据本发明的铝合金板,与专利文献1的现有技术相比较,能够将第二冷轧工序的压下率设定得大。
(最终退火工序)
在最终退火工序中,对于第二冷轧工序后的轧制板实施退火。
最终退火工序中的退火温度优选为450~550℃。通过使退火温度为450℃以上,钉扎晶粒的生长的Mn、Cr(还有Zr)固溶,一气使晶粒生长(粗大化),从而能够将晶粒的粒径增大至期望的值。另一方面,若退火温度高于600℃,则发生融化。
还有,对于退火时间未特别限定,为1~12小时即可。
最终退火工序的退火是急速进行加热冷却的连续退火(CAL),晶粒无法充分地生长(粗大化),因此优选分批退火(箱式退火)。还有,进行分批退火时的设备等使用历来公知的即可。
(表面处理工序)
在表面处理工序中,对于最终退火工序后的轧制板实施表面处理。
作为表面处理工序中的表面处理,可列举“前处理”(喷砂、研磨等机械性前处理,脱脂、蚀刻等化学性前处理)、“阳极氧化处理”、“着色处理”、“封孔处理”等通常进行的表面处理。
例如,在表面处理工序中,将最终退火工序后的轧制板用氢氧化钠水溶液(60℃,10%)进行1分钟的清洗后,用硝酸水溶液(10%)进行1分钟的去污即可。然后,在清洗、去污这样的前处理之后,当然也可以进行阳极氧化处理→着色处理→封孔处理。
但是,在表面处理工序中,使用酸性的化学溶液实施蚀刻后,若实施阳极氧化处理(铝阳极化处理),则在铝合金板的表面形成凹凸,该凹凸导致反射率降低。其结果是,铝合金板的表面看上去发暗,存在使设计性降低的可能性。
因此,在通过表面处理使铝合金板的耐瑕疵性等提高的案例中,使用酸性的化学溶液实施蚀刻时,优选不在该蚀刻之后实施阳极氧化处理,而是实施形成树脂皮膜的处理。
还有,作为形成树脂皮膜的处理,例如进行氟系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第3966520号、日本专利第3846807号、日本专利第5255612号等)、聚酯系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第4448511号等)、环氧系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第413427号等)这样的处理即可。
接下来,对于第二实施方式的铝合金板的制造方法进行说明。
(第二实施方式的铝合金板的制造方法)
本发明的铝合金板通过进行铸造工序、均质化热处理工序、热轧工序、最终退火工序而制造。
另外,本发明的铝合金板也可以通过在最终退火工序后进行表面处理工序来制造。
以下,以所述各工序为中心进行说明。
(铸造工序)
在铸造工序中,熔化作为所述的成分组成的铝合金,通过DC铸造法等公知的铸造法铸造,冷却至低于铝合金的固相线温度,成为规定的厚度(例如,400~600mm左右)的铸块。
(均质化热处理工序)
在均质化热处理工序中,在对于经铸造工序铸造的铸块进行轧制前,以规定温度实施均质化热处理。通过对铸块实施均质化热处理,内部应力被除去,铸造时偏析的溶质元素得到均质化,另外,铸造冷却时或其后析出的金属间化合物生长。
该均质化热处理工序的热处理温度优选为400~550℃。通过达到400℃以上,能够得到所述的均质化的效果。另一方面,若处理温度高于550℃,则作为晶粒的核的金属间化合物减少,从而最终得到的晶粒的尺寸变大。
还有,对于热处理时间未特别限定,为1~24小时即可。
均质化热处理工序,可以是在均质化热处理之后不进行冷却而进行热轧的“一次均热”,也可以是在均质化热处理之后先冷却至热轧开始温度以下(例如常温),进行端面车削后进行再加热而进行热轧的“二次均热”,也可以是在均质化热处理之后冷却至热轧开始温度,进行热轧的“二段均热”。
在此,进行“一次均热”“二段均热”时,在均质化热处理工序之前预先进行端面车削即可。
(热轧工序)
在热轧工序中,对于经过均质化了的铸块实施热轧。
该热轧工序的轧制开始温度、轧制结束温度未特别限定,例如,轧制开始温度为400~550℃,轧制结束温度为250~380℃即可。
然后,通过实施由多道次构成的热轧,能够成为期望的板厚的热轧板(热卷材)。
还有,热轧工序的最终道次的压下率(详细地说,是最终热轧的最终道次压下率)优选为高于10%且45%以下。铝合金板的Mn+Cr、Mn+Cr+Zr的含量在本发明规定的规定范围内时,通过使最终道次的压下率在所述的范围内,由此能够使最终得到的晶粒的粒径增大到期望的值,并且能够使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
而且,若热轧工序的最终道次的压下率高于45%,则难以使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,另一方面,若在10%以下,轧辊不能咬入轧件,则得不到热轧板。
(最终退火工序)
在最终退火工序中,对于热轧工序后的轧制板实施退火。
最终退火工序中的退火温度优选为450~550℃。通过使退火温度为450℃以上,钉扎晶粒的生长的Mn、Cr(还有Zr)固溶,一气使晶粒生长(粗大化),从而能够将晶粒的粒径增大至期望的值。另一方面,若退火温度高于600℃,则发生融化。
还有,对于退火时间未特别限定,为1~12小时即可。
最终退火工序的退火是急速进行加热冷却的连续退火(CAL),晶粒无法充分地生长(粗大化),因此优选分批退火(箱式退火)。还有,进行分批退火时的设备等使用历来公知的即可。
(表面处理工序)
在表面处理工序中,对于最终退火工序后的轧制板实施表面处理。
作为表面处理工序中的表面处理,可列举“前处理”(喷砂、研磨等机械性前处理,脱脂、蚀刻等化学性前处理)、“阳极氧化处理”、“着色处理”、“封孔处理”等通常进行的表面处理。
例如,在表面处理工序中,将最终退火工序后的轧制板用氢氧化钠水溶液(60℃,10%)进行1分钟的清洗后,用硝酸水溶液(10%)进行1分钟的去污即可。然后,在清洗、去污这样的前处理之后,当然也可以进行阳极氧化处理→着色处理→封孔处理。
但是,在表面处理工序中,使用酸性的化学溶液实施蚀刻后,若实施阳极氧化处理(铝阳极化处理),则在铝合金板的表面形成凹凸,该凹凸导致反射率降低。其结果是,铝合金板的表面看上去发暗,存在使设计性降低的可能性。
因此,在通过表面处理使铝合金板的耐瑕疵性等提高的案例中,使用酸性的化学溶液实施蚀刻时,优选不在该蚀刻之后实施阳极氧化处理,而是实施形成树脂皮膜的处理。
还有,作为形成树脂皮膜的处理,例如进行氟系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第3966520号、日本专利第3846807号、日本专利第5255612号等)、聚酯系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第4448511号等)、环氧系树脂皮膜的形成(具体参照日本专利第413427号等)这样的处理即可。
至此,将铝合金板的制造方法分成2个进行了说明,在制造薄一些的板厚(例如,板厚低于2mm)的铝合金板时优选通过第一实施方式制造,在制造厚一些的板厚(例如,板厚在2mm以上)的铝合金板时优选通过第二实施方式制造。
另外,制造Cube取向分布密度在15以下,晶粒与晶粒之间的对比非常鲜明的铝合金板时,优选由第一实施方式制造。
本发明的铝合金板的制造方法如以上说明的那样,但在进行本发明时,在不对所述各工序造成不利影响的范围内,也可以在所述各工序之间或前后包含其他的工序。例如,在最终退火工序、表面处理工序之后,也可以含有将铝合金板剪切成规定的大小的剪切工序、加工成规定的形状的(弯曲加工、冲孔加工等)的加工工序。
另外,在所述各工序中,对于未明示的条件采用历来公知的条件即可,只要起到由所述各工序中的处理得到的效果,当然能够将其条件适宜变更。
【实施例】
接下来,对于本发明的铝合金板,将满足本发明的要件的实施例与不满足本发明的要件的比较例加以比较,具体地进行说明。
[供试材的制作]
关于表1的供试材1~21,熔化表1所示的组成的铝合金,以半连续铸造制作铸块,进行端面车削处理,达到厚度580mm。对于该铸块进行均质化热处理之后实施热轧(开始温度:480℃,结束温度:320℃,最终板厚:3mm,最终道次压下率:示于表1中),从而成为热轧板。之后,通过实施第一冷轧(压下率:58%)、中间退火(温度:350℃,时间:4h)、第二冷轧(压下率:示于表1中)、最终退火(温度:550℃,时间:4h),制作了供试材。
关于表1的供试材22~26,熔化表1所示的组成的铝合金,以半连续铸造制作铸块,进行端面车削处理,达到厚度580mm。对于该铸块进行均质化热处理之后实施热轧(开始温度:480℃,结束温度:320℃,最终板厚:示于表1中,最终道次压下率:示于表1中),从成为热轧板,通过实施最终退火(温度:550℃,时间:4h),制作了供试材。
而后,对于供试材1~26,在最终退火后进行表面处理。该表面处理是,对于供试材以氢氧化钠水溶液(60℃,10%)进行1分钟的清洗后,以硝酸水溶液(10%)进行1分钟的去污。
[评价]
(平均晶粒直径)
对于去污后的供试材的表面,以图卡浸蚀液(盐酸、硝酸、氢氟酸)进行蚀刻,水洗、干燥之后,目测沿轧制方向使用切片法计算平均晶粒直径的值。需要说明的是,使用切片法的测量,使1条测量线长度为50mm,每1个视野各3条,合计观察5个视野,由此使全部测量线长度为50×15mm。另外,晶粒直径低于1mm时,以巴克法(バ一カ一法)分别使晶粒现出,用光学显微镜拍摄照片后,同样通过切片法计算平均晶粒直径。
(抗拉强度)
以拉伸方向与轧制方向垂直的方式从供试材上切下JIS5号的试验片。使用该试验片,依据JISZ2241:2011实施拉伸试验,测量抗拉强度。
还有,十字头速度为5mm/分钟,以一定的速度进行直到试验片断裂。
(Cube取向)
Cube取向的测量使用株式会社理学制造的X射线衍射装置[型号“理学RAD-rX”(Ru-200B)]计测最终退火后,磨光后,由10%氢氟酸进行大约30秒钟化学研磨,并水洗、干燥了的供试材的表面,由此求得Cube取向相对于无规取向的分布密度。使用该X射线衍射装置,进行基于不完整极图的ODF分析。详细地说,通过schluz的反射法,制成{100}面、{111}面的不完整极图,应用Bunge的迭代级数展开法(positivity法)实施ODF分析,求得Cube取向分布密度。
详细的铝合金的成分及试验结果示于表1中。还有,在表1中,不满足本发明构成的,对数值引下划线加以表示。
【表1】
[结果的研究]
在供试材1~10、22~24中,由于满足本发明规定的要件,所以结果是能够使大的粒径的晶粒花纹显现在板表面,并且使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
另外,在供试材1~10、22~24中,结果是抗拉强度也在150MPa以上,也具有合金板所要求的一定的强度。
还有,供试材1如图1所示,平均晶粒直径大,可确认设计性优异。
另一方面,供试材11中,因为Mg的含量低于本发明所规定的数值范围的下限值,所以抗拉强度低,结果是不适合作为合金板。另外,供试材11中,因为Mg的含量低于本发明所规定的数值范围的下限值,所以板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向高于20。
还有,供试材11如图2所示,平均晶粒直径小,能够确认设计性差。
供试材12中,因为Mg的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材13中,因为Mn和Cr的合计的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材14中,因为Mn和Cr的合计的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材15中,因为Fe的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材16中,因为Si的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材17中,因为Mn、Cr和Zr的合计的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材18中,因为Mn、Cr和Zr的合计的含量低于本发明所规定的数值范围的下限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材19中,因为Cu的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材20中,因为第二冷轧的压下率低,平均晶粒直径小,所以结果是设计性差。
供试材21是设想为专利文献1的技术,Mn+Cr的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,第二冷轧的压下率低,因此板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向高于20。因此,供试材21中,显现在板表面的晶粒与晶粒之间的对比小,结果是设计性差。
供试材25中,因为Mn、Cr和Zr的合计的含量高于本发明所规定的数值范围的上限值,所以显现在板表面的晶粒小,结果是设计性差。
供试材26中,因为热轧的最终道次的压下率高,平均晶粒直径小,所以结果是设计性差。
由以上的结果可知,本发明的铝合金板能够使得粒径的晶粒花纹显现在板表面,并且使晶粒与晶粒之间的对比鲜明。
还有,在供试材1~10、22~24中,使膜厚为2μm的氟系树脂皮膜形成(通过与日本专利第3966520号的段落0034、0040的实施例1同样的方法形成)后,测量Cube取向分布密度,结果是与形成前相比几乎没有变化。
因此可知,如果是树脂皮膜,则不会使晶粒与晶粒之间的对比降低,能够享有该树脂皮膜起到的效果(耐瑕疵性等)。
Claims (10)
1.一种铝合金板,其特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr:0.01~0.20质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,
板表面的平均晶粒直径为1~10mm,
板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
2.一种铝合金板,其特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr+Zr:0.01~0.20质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,
板表面的平均晶粒直径为1~10mm,
板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的铝合金板,其特征在于,还含有Cu,
所述Cu的含量为0.60质量%以下。
4.根据权利要求1所述的铝合金板,其特征在于,抗拉强度为150MPa以上。
5.根据权利要求2所述的铝合金板,其特征在于,抗拉强度为150MPa以上。
6.根据权利要求3所述的铝合金板,其特征在于,抗拉强度为150MPa以上。
7.一种铝合金板,其特征在于,对于权利要求1或2所述的铝合金板实施了表面处理而得到。
8.根据权利要求7所述的铝合金板,其特征在于,具有通过所述表面处理而形成于铝合金板的表面的树脂皮膜。
9.一种铝合金板,其特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr:0.01~0.14质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,
板表面的平均晶粒直径为1~10mm,
板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
10.一种铝合金板,其特征在于,含有Mg:2.0~6.0质量%、Mn+Cr+Zr:0.01~0.14质量%、Fe:0.20质量%以下、Si:0.10质量%以下,余量是Al和不可避免的杂质,
板表面的平均晶粒直径为1~10mm,
板表面的Cube取向分布密度相对于无规取向为20以下。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014184650 | 2014-09-10 | ||
JP2014-184650 | 2014-09-10 | ||
JP2015057281A JP2016056444A (ja) | 2014-09-10 | 2015-03-20 | アルミニウム合金板 |
JP2015-057281 | 2015-03-20 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105401016A true CN105401016A (zh) | 2016-03-16 |
CN105401016B CN105401016B (zh) | 2018-01-30 |
Family
ID=55466767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510568392.6A Expired - Fee Related CN105401016B (zh) | 2014-09-10 | 2015-09-09 | 铝合金板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105401016B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110622243A (zh) * | 2017-05-12 | 2019-12-27 | 株式会社Uacj | 磁盘用铝合金基板及其制造方法、以及使用了该磁盘用铝合金基板的磁盘 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005325420A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム合金素材及び該合金素材の製造方法 |
CN101918602A (zh) * | 2008-01-22 | 2010-12-15 | 株式会社神户制钢所 | 铝合金板 |
CN103320661A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-25 | 陈荣华 | 一种铝合金板材 |
CN103374675A (zh) * | 2010-03-03 | 2013-10-30 | 日本轻金属株式会社 | 铝合金板及其制造方法 |
-
2015
- 2015-09-09 CN CN201510568392.6A patent/CN105401016B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005325420A (ja) * | 2004-05-14 | 2005-11-24 | Nippon Light Metal Co Ltd | アルミニウム合金素材及び該合金素材の製造方法 |
CN101918602A (zh) * | 2008-01-22 | 2010-12-15 | 株式会社神户制钢所 | 铝合金板 |
CN103374675A (zh) * | 2010-03-03 | 2013-10-30 | 日本轻金属株式会社 | 铝合金板及其制造方法 |
CN103320661A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-25 | 陈荣华 | 一种铝合金板材 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
毛卫民等: "《材料织构分析原理与检测技术》", 30 April 2008 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110622243A (zh) * | 2017-05-12 | 2019-12-27 | 株式会社Uacj | 磁盘用铝合金基板及其制造方法、以及使用了该磁盘用铝合金基板的磁盘 |
CN110622243B (zh) * | 2017-05-12 | 2021-08-10 | 株式会社Uacj | 磁盘用铝合金基板及其制造方法、以及使用了该磁盘用铝合金基板的磁盘 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105401016B (zh) | 2018-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101550509B (zh) | 烤漆固化性优良、室温时效得到抑制的铝合金板及其制造方法 | |
KR101318460B1 (ko) | 마그네슘 합금 판재, 마그네슘 합금 성형체 및 마그네슘 합금 판재의 제조 방법 | |
CN102732759B (zh) | 成形加工用铝合金板及其制造方法 | |
JP6176393B2 (ja) | 曲げ加工性と形状凍結性に優れた高強度アルミニウム合金板 | |
CN103946404B (zh) | 冲压成形性与形状冻结性优良的铝合金板及其制造方法 | |
CN101960031A (zh) | 成形加工后的表面性状优异的铝合金板及其制造方法 | |
JP6022882B2 (ja) | 高強度アルミニウム合金押出材及びその製造方法 | |
CN105074028B (zh) | 室温时效后的特性优异的铝合金板 | |
KR101802677B1 (ko) | 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판 | |
CN104114726A (zh) | 烘烤涂装硬化性优异的铝合金板 | |
JP5715413B2 (ja) | 表面性状が良好な高強度缶ボディ用板材の製造方法 | |
US10518363B2 (en) | Aluminum alloy brazing sheet having high strength, high corrosion resistance and high material elongation, and method of manufacturing heat exchanger | |
JP2009114514A (ja) | 温間加工性に優れたAl−Zn−Mg−Cu合金押出材およびその製造方法ならびに該押出材を用いた温間加工材 | |
CN105934528B (zh) | 高强度铝合金及其制造方法 | |
CN105492640A (zh) | 高强度铝合金及其制造方法 | |
CN109468505B (zh) | 一种6061-h2x状态铝合金花纹板及其制备方法 | |
TW201807210A (zh) | Al-Mg-Si系合金材、Al-Mg-Si系合金板及Al-Mg-Si系合金板之製造方法 | |
CN105316545A (zh) | 铝合金轧制材料 | |
JP2009167464A (ja) | 靱性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 | |
KR20150047246A (ko) | 결정립이 미세화된 알루미늄-아연-마그네슘-구리 합금 판재의 제조방법 | |
CN106574328A (zh) | 铝合金板 | |
JP2011231359A (ja) | 高強度6000系アルミニウム合金厚板及びその製造方法 | |
JP2009024219A (ja) | 高強度で成形が可能なアルミニウム合金冷延板 | |
TWI568860B (zh) | Aluminum alloy plate | |
CN105401016A (zh) | 铝合金板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180130 Termination date: 20200909 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |