CN111684090A - 汽车结构构件用铝合金板、汽车结构构件和汽车结构构件用铝合金板的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种强度、成形性、压坏性和耐腐蚀性保持均衡优异的汽车结构构件用铝合金板、汽车结构构件、和汽车结构构件用铝合金板的制造方法。汽车结构构件用铝合金板，是以质量％计，含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，制耳率为－10.0％～－3.0％。

Description

汽车结构构件用铝合金板、汽车结构构件和汽车结构构件用 铝合金板的制造方法

技术领域

本发明涉及经由通常的轧制而制造的Al－Mg－Si系(6000系)铝合金板，特别是涉及压坏性优异的汽车结构构件用铝合金板。

本发明中所谓的铝合金板，是实施了热轧、冷轧的轧制板，是指在实施过固溶处理和淬火处理等的调质后，被成形为所使用的汽车结构构件，进行涂装烘烤硬化处理等的人工时效硬化处理之前的原材铝合金板。另外，以下的记述中，将铝也称为“铝”和“Al”。

背景技术

近年来，出于对地球环境等的考虑，汽车车体的轻量化的社会要求日益高涨。为了应对这样的要求，汽车车体之中，在面板(引擎罩、车门、车顶等的外面板、内面板)，和保险杠加强件(保险杠R/F)和车门防撞梁等的加强材等的部分，应用铝合金材料，以取代迄今所用的钢板等的钢铁材料。

另外，为了使汽车车体进一步轻量化，在汽车构件中，特别是有助于轻量化的侧构件等的构件、车架类和立柱等的汽车结构构件中也要求应用铝合金材。在这些汽车结构构件中，以既确保与上述汽车面板材同样的原材板的强度和成形性，又确保乘客的安全性为目的，需要使用车体碰撞时的冲击吸收性、和压坏性(抗压坏性或压坏特性)优异的铝合金材。

作为测量上述压坏性的试验，例如，有德国汽车工业协会(VDA)标准化“VDA238－100Plate bending test for metallic materials”(以后，称为“VDA弯曲试验”)。近年来，在欧洲等地，为了应对汽车的碰撞安全标准的升级(严格化)，实施基于VDA弯曲试验的评价，要求具有更优异的压坏特性的车架、立柱等的汽车结构构件。

作为使汽车结构构件用6000系铝合金的压坏性提高的手段，历来，公知的方法是控制晶粒的尺寸、形态和Cube取向的面积率，例如，公开有规定晶粒的板厚方向的粒径，并且控制板厚方向的粒径与轧制方向的粒径的比的6000系铝合金板(参照专利文献1)。

另外，还提出有调整Mg、Si和Cu的添加量，使板断面的Cube取向的平均面积率为22％以上的6000系铝合金板(参照专利文献2)。还有，在以提高压坏性为目的的上述专利文献2中记载有，作为板的压坏性的评价试验的所述VDA弯曲试验，与汽车碰撞时的压坏性存在相关性。由VDA弯曲试验得到的弯曲角度，能够定量地评价压坏性的优劣。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2001－294965号公报

专利文献2：日本国特开2017－88906号公报

但是，铝合金板的成形性与压坏性，和强度与压坏性，均处于此消彼长的关系，例如，若通过制造方法的调整，想要使成形性提高，则压坏性降低。另外，通过铝合金中的金属含量的调整，提高强度，则产生压坏性降低这样的问题点。如上述，汽车等的安全性的标准逐年严格化，就要求具有更高安全性这一特性的铝合金板。因此，期待开发一种不会使强度和成形性降低，又具有更优异的压坏性的铝合金板。

另外，在汽车结构构件中，除了强度、成形性和压坏性以外，从作为结构构件的可靠性的观点出发，也需要应对盐水等的腐蚀环境的耐腐蚀性。即，在使用了铝合金的结构构件中，要求有长期不发生晶界腐蚀等这样优异的耐腐蚀性。

发明内容

鉴于这样的状况，本发明的目的是，得到一种经由通常的轧制而制造的6000系铝合金板，是原材板的强度、成形性、压坏性和耐腐蚀性保持均衡优异的汽车结构构件用铝合金板、汽车结构构件和汽车结构构件用铝合金板的制造方法。

本发明者等为了解决上述课题而反复研究的结果发现，通过恰当调整铝合金的化学组成，并且以制耳率规定铝合金的集合组织的各向异性，将其值限定在特定范围，则能够得到强度、成形性、压坏性和耐腐蚀性保持无衡优异的铝合金板。

即，本发明的汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，是以质量％计，含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，制耳率为－10.0％～－3.0％。

本发明的优选的实施方式的汽车结构构件用铝合金板，所述Mg的含量，以质量％计为0.4％以上且0.6％以下。

本发明的优选的实施方式的汽车结构构件用铝合金板，所述Si的含量，以质量％计为0.6％以上且0.8％以下。

本发明的优选的实施方式的汽车结构构件用铝合金板，具有以180℃的温度实施20分钟的人工时效处理后，0.2％屈服强度为215MPa以上的烧烤硬化性。

另外，本发明的汽车结构构件，其特征在于，使用上述任意一种汽车结构构件用铝合金板。

另外，本发明的汽车结构构件用铝合金板的制造方法，其特征在于，是Al－Mg－Si系铝合金板的制造方法，其具有如下工序：铸造铝合金的工序，所述铝合金以质量％计，含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成；进行均质化热处理的工序；进行热轧的工序；进行冷轧的工序；进行退火的工序；进行固溶处理的工序；进行淬火的工序，其中，将所述进行冷轧的工序的轧制率控制在40％以上，将所述进行退火的工序的热处理温度设定在275℃以上。

根据本发明，通过恰当调整铝合金的化学组成，并且保持铝合金的集合组织的各向异性，则能够提供强度、成形性、压坏性和耐腐蚀性保持均衡优异的汽车结构构件用铝合金板。

另外，通过调整铝合金的化学组成，并且调整其制造工序中的冷轧率和退火时的热处理温度，能够制造强度、成形性、压坏性和耐腐蚀性优异的汽车结构构件用铝合金板和使用该铝合金板的汽车结构构件。

附图说明

图1是表示评价压坏性的VDA弯曲试验的方式的立体图。

图2A是图1的冲头的正视图。

图2B是图1的冲头的侧视图。

具体实施方式

以下，对于本发明的实施方式(本实施方式)的汽车结构构件用铝合金板的化学组成和制耳率的限定理由，以及汽车结构构件用铝合金板的制造方法的数值限定理由详细地加以说明。

作为其前提，本发明的Al－Mg－Si系(以下，也称为“6000系”)铝合金板，其用途不是现有的汽车面板材，而是上述的汽车结构构件。

因此，该汽车结构构件(以下，也称为“结构构件”)，除了要求有与上述现有的汽车面板材同样的成形性以外，还要求具有在汽车结构构件用途中所特有的特性，即优异的压坏性，和在人工时效后仍具有的高屈服强度。无论这些特性欠缺哪个，作为本实施方式目标的结构构件都不充分。

因此，以下的本实施方式的要件的说明，其意义是为了作为这些结构构件用，并满足具体的要求特性和使这些特性并立。

还有，在本实施方式中所谓“～”，意思是此下限的值以上，此上限的值以下。

(铝合金板的化学组成)

为了从化学组成方面满足上述结构构件的要求特性，本实施方式的Al－Mg－Si系的铝合金板，以质量％计，含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成。

以下，对于上述Al－Mg－Si系铝合金中的各元素的含量的范围和意义，或允许量进行说明。还有，各元素的含量的％显示，全部是质量％的意思。

＜Mg：0.4％以上且1.0％以下＞

Mg与Si一起，在烧烤涂装处理等的人工时效处理时，形成Mg₂Si等的化合物相而析出，因此，通过恰当调整Mg的含量，能够提高铝合金板的强度。

若Mg的含量低于0.4％，则难以得到作为结构构件充分的强度。

另一方面，若Mg的含量高于1.0％，则铸造时和固溶淬火处理时，Mg₂Si等的化合物相作为粗大的粒子结晶或析出，其作为微小的破坏的起点起作用，因此压坏性降低。上述Mg的含量，优选为0.8％以下，更优选为0.6％以下。

还有，在本说明书中所谓“铝合金板的强度”，能够根据经固溶处理和淬火处理的铝合金板(人工时效前)的0.2％屈服强度的测量值(MPa)进行评价。

另外，能够对于该铝合金板附加2％以上的预应变，并且根据在180℃的温度下进行20分钟的人工时效处理后的铝合金板(人工时效后)的0.2％屈服强度的测量值进行评价。

而且，此0.2％屈服强度越高，意味着强度越高，越具有高烘烤硬化性(BH性)。

＜Si：0.6％以上1.2％以下＞

Si与Mg一起，在烧烤涂装处理等的人工时效处理时，形成Mg₂Si等的化合物相析出，因此，通过恰当调整Si的含量，能够提高铝合金板的强度。

若Si的含量低于0.6％，则难以得到作为结构构件充分的强度。上述Si的含量，优选为0.7％以上，更优选为0.8％以上。

另一方面，若Si的含量高于1.2％，则在铸造时和固溶淬火处理时，Mg₂Si等的化合物相作为粗大的粒子结晶或析出，其作为微小的破坏的起点起作用，因此压坏性降低。上述Si的含量，优选为1.1％以下，更优选为1.0％以下，进一步优选为0.8％以下。

＜Cu：低于0.7％＞

Cu若在0.7％以上而使之过剩地含有，则随着时效析出在晶界附近形成Cu的溶质贫化层(也称为precipitation free zone或PFZ)，在腐蚀环境下，自晶内电位低的该层选择性地溶解，耐晶界腐蚀性(耐腐蚀性)劣化。

因此，Cu的含量低于0.7％。上述Cu的含量，优选为0.5％以下，更优选为0.3％以下。还有，Cu的含量不存在下限，包括0％的情况。

＜其他的元素＞

上述以外的其他的元素(以下所示的元素等)，在本实施方式中基本上是杂质。作为来自废料等、铸块的溶解原料等而被含有时的允许量，分别将以下的含量作为上限。还有，各含量不存在下限，包括0％的情况。

Mn：1.0％以下、Fe：0.5％以下、Cr：0.3％以下、Zr：0.2％以下、V：0.2％以下、Ti：0.1％以下、Zn：0.5％以下、Ag：0.1％以下、Sn：0.15％以下

而且，如果在此范围内，则不仅作为不可避免的杂质被含有时，即使积极地添加时，也不妨碍本发明的效果。

(铝合金板的板厚：1.5mm以上)

关于本实施方式的Al－Mg－Si系铝合金板的板厚的下限，没有特别限定，但为了具有作为汽车结构构件所需要的强度、刚性，板厚例如为1.5mm以上。另外，关于板厚的上限也没有特别限定，但若考虑冲压成形等的成形加工的极限，和无损来自作为比较材的钢板的轻量化效果的重量增加的范围，例如为4.0mm以下。从该板厚的范围适宜选择作为热轧板或冷轧板。

(制耳率：－10.0％～－3.0％)

铝合金板的制耳率表示集合组织的各向异性，特别是与Cube取向的集成度保持密切相关。制耳率高于－3.0％时，Al合金板的Cube取向的集成度弱，压坏中的弯曲变形中的剪切带未受到抑制，因此压坏性降低。

另一方面，制耳率低于－10.0％时，Al合金板的Cube取向的集成度过强，应变向Cube取向集中，其结果是，断裂延伸率降低，即成形性降低。

＜制耳率的测量方法＞

由供试板，冲孔外径66mm的圆板状的试验片(坯料)，对于该试验片用直径40mm的冲头实施深拉，制作杯径40mm的冲杯。通过测量该冲杯的制耳高度，基于下式(1)，能够计算制耳率(％)。

在下式(1)中，hX表示冲杯的制耳高度。而且，h的下标字X表示杯高度的测量位置，意味着相对于Al合金板的轧制方向构成X°的角度的位置。

制耳率(％)＝[{(h45+h135+h225+h315)－(h0+h90+h180+h270)}/{1/2(h0+h90+h180+h270+h45+h135+h225+h315)}]×100…(1)

还有，作为说明上式(1)的意义的内容，也能够如以下的式(2)这样表示。

制耳率(％)＝{(以圆筒容器的底面(轧制方向)为基准的，以45°方向4个高度的平均值－圆筒容器的底面为基准的，0°、90°方向4处的高度的平均值)/(以圆筒容器的底面为基准的0°、45°、90°方向8处的高度的平均值)}×100…(2)

(压坏性)

所谓压坏性，就是施加汽车的碰撞等的冲击性的载荷时，在变形初期和途中，结构构件不发生裂纹和压坏(或即使发生)，直至最后变形的特性，压坏性良好的构件，不发生裂纹和压坏(或即使发生)，而是呈蛇腹状弯曲变形。

如上述，若铝合金中的Mg含量和Si含量高于本实施方式的范围的上限，则压坏性降低。压坏性能够由以下所示的VDA弯曲试验评价，优选93°以上的弯曲角度，更优选为100°以上，进一步优选为105°以上，更进一步优选为110°以上。

在本实施方式中，具有93°以上的弯曲角度的压坏性的铝合金，作为汽车结构构件用评价为合格。另一方面，该弯曲角度低于93°的压坏性时，作为汽车结构构件用不充分。

评价该压坏性的弯曲试验，遵循作为德国汽车工业协会(VDA)的规格的VDA弯曲试验实施。

关于该试验方法，在图1中显示立体图，在图2A和图2B中，分别显示作为板状的压弯夹具的冲头3的正视图和侧视图。

首先，在设有轧辊开度L，互相平行配置的2个辊2上，如图1中点线所示，在相对于辊2左右均等的位置水平载置板状试验片1。

其次，在板状试验片1的上方，以相对于试验片1垂直竖立的方式，载置作为板状的压弯夹具的冲头3。具体来说，使冲头3的前端的边位于轧辊开度L的中央而载置，并且使板状试验片1的轧制方向与板状的冲头3的延伸方向，为相互正交的方向，如此载置辊2、试验片1和冲头3。

然后，从上方将冲头3推到板状试验片1的中央部外加载荷F，使该板状试验片1朝向前述狭窄的轧辊开度L压弯(冲弯)，将弯曲变形的板状试验片中央部压入所述狭窄的轧辊开度内。

这时，将来自上方的冲头3施加的载荷F达到最大时的板状试验片1的中央部的弯曲外侧的角度作为弯曲角度(°)加以测量，以其弯曲角度的大小评价压坏性。即，弯曲角度越大，而板状试验片在途中未压坏而持续弯曲变形，则能够判断为压坏性越高。

作为该VDA弯曲试验的试验条件，板状试验片1，板厚为2.0mm，为一边的长度b:60mm×其他边的长度l:60mm的正方形形状，2个辊2的直径D分别为30mm，轧辊开度L是板状试验片1的板厚的2.0倍，为4.0mm。S是载荷F达到最大时的板状试验片中央部向轧辊开度内的压入深度。

还有，如图2B所示，冲头3中，与试验片1接触的边的长度为90mm，与板状试验片1的中央部接触的下端侧(尖部)，如其正视图所示，是半径r为0.2mmφ这样尖锥形。

在冲头3的尖部的相反侧，形成有2处宽9mm，深12mm的凹部，该凹部被嵌合于过载装置(未图示)，以冲头3向试验片1外加载荷的方式构成。

(强度)

本实施方式的铝合金板，对于经过固溶处理和淬火处理的铝合金板，附加2％以上的预应变，并且以180℃的温度进行20分钟的人工时效处理后，0.2％屈服强度(烘烤硬化性或BH性)优选为215MPa以上。

若上述0.2％屈服强度为215MPa以上，则能够确保作为汽车结构构件用途的合金板所需要的强度。还有，0.2％屈服强度，能够通过以上述的铝合金的含量进行控制，并且在后述的制造方法的工序之中，特别是通过各工序的热过程和压下率也能够控制。

(成形性)

如后述，本实施方式的铝合金板的制造方法中的冷轧的轧制率，若低于本实施方式的范围的下限，则成形性降低。成形性能够根据后述的实施例中所示的断裂延伸率评价，优选25％以上的断裂延伸率。

在本实施方式中，具有25％以上的断裂延伸率的成形性的铝合金，作为汽车结构构件用评价为合格。另一方面，为其断裂延伸率低于25％的成形性时，作为汽车结构构件用不充分。

(汽车结构构件用铝合金板的制造方法)

接着，以下对于本实施方式的铝合金板的制造方法进行说明。

本实施方式的汽车结构构件用铝合金板的制造方法，是具有如下工序的Al－Mg－Si系铝合金板的制造方法：铸造具有上述化学组成的铝合金的工序；进行均质化热处理的工序；进行热轧的工序；进行冷轧的工序；进行退火的工序；进行固溶处理的工序；进行淬火的工序，其中，将冷轧工序中的轧制率控制在40％以上，将退火工序中的热处理温度设定在275℃以上。

在这些制造工序中，通过在上述数值范围恰当地调整冷轧的轧制率和退火处理的温度，能够得到本实施方式中规定的制耳率。以下，对于各工序更详细地说明。

＜熔炼、铸造＞

首先，在熔炼、铸造工序中，适宜选择连续铸造法、半连续铸造法(DC铸造法)等的通常的熔炼铸造法，铸造在上述6000系的化学组成的范围内进行了熔化调整的熔融铝合金。

＜均质化热处理＞

其次，对于上述铸造的铝合金铸块，在热轧之前，实施均质化热处理。该均质化热处理(均热处理)，除了通常的目的，即组织的均质化(消除铸块组织中的结晶晶内的偏析)以外，在用于使Si和Mg充分固溶方面也很重要。只要是可达成此目的的条件，便没有特别限定，可以是通常的1次或1段的处理。

优选均质化热处理温度为500℃以上且560℃以下，均质(保持)时间从1小时以上的范围适宜选择。若该均质化温度低，则不能充分消除结晶晶内的偏析，其作为破坏的起点起作用，因此压坏性降低。

＜热轧＞

进行了均质化热处理的铸块的热轧，根据轧制的板厚，由铸块(板坯)的粗轧工序和精轧工序构成。在此粗轧工序和精轧工序中，可适宜使用可可逆式或串联式式等的轧机。

《粗轧工序》

热粗轧工序中，在热轧开始温度高于固相线温度的轧制温度下，因为发生过烧，所以热轧本身有可能困难。另外，热轧开始温度低于350℃时，无论哪一种均热工序材，热轧时的载荷都过高，热轧本身有可能困难。因此，热轧开始温度从350℃～固相线温度的范围中选择而进行热轧，成为2～8mm左右的板厚的热轧板。该热轧板在冷轧前的退火(初退火)不一定需要，但也可以实施。

《热精轧》

在上述热粗轧后，优选进行使结束温度为250～350℃的范围的热精轧。该热精轧的结束温度过低而低于250℃时，轧制载荷高，生产率有可能降低。另一方面，为了使加工组织不大量残留而成为再结晶组织，而提高热精轧的结束温度时，若该温度高于350℃，则Mg₂Si粗大析出，压坏性降低的可能性有可能变高。

该热轧板的冷轧前的退火(初退火)非必要，但也可以实施。

＜冷轧＞

在冷轧上述热轧板而成为希望板厚的工序中，若提高冷轧率，则能够在板厚方向导入均匀的应变，在固溶化热处理时能够均匀微细地得到等轴晶粒。即，通过使冷轧率为40％以上，能够拥有可使压坏性和成形性并立的集合组织的各向异性。由此，能够得到制耳率为－10.0％以上的铝合金板。

另一方面，若使冷轧的轧制率低于40％，则几乎无法通过冷轧导入应变，使热轧的加工组织残留，制耳率低于－10.0％。其结果是，所得到的铝合金板的压坏性提高，但成形性显著劣化。因此，冷轧的轧制率为40％以上。

还有，冷轧的轧制率优选为60％以上。

＜退火处理＞

通过进行275℃以上的温度的退火处理，不会使冷轧后残留的Cube取向的核粗大化，而能够使之优先生长，能够得到制耳率为－3.0％以下的铝合金板。其结果是，除了以往同等优异的成形性以外，还能够得到高压坏性。若退火温度低于275℃，则在再结晶温度以下，因此退火时不发生再结晶，制耳率高于－3.0％，成形性良好，但压坏性显著降低。

还有，退火温度优选为300℃以上。

退火处理的升温速度优选为1～500℃/h。若升温速度小于1℃/h，则晶粒直径粗大化，压坏性容易降低。若升温速度大于500℃/h，则Cube的核少，固溶处理后Cube取向的面积率变低，压坏性容易降低。

＜固溶处理和淬火处理＞

冷轧后，进行固溶处理，继其后，进行至室温的淬火处理。关于该固溶淬火处理，可以使用通常的连续热处理线。但是，为了得到Mg、Si等的各元素的充分固溶量，优选以500℃以上且溶融温度以下的温度进行固溶处理后，使达到室温的平均冷却速度为20℃/秒以上。低于500℃的温度下，固溶处理前生成的Mg－Si系等的化合物的再固溶不充分，固溶Mg量生固溶Si量降低。

另外，平均冷却速度低于20℃/秒时，冷却中主要生成Mg－Si系的析出物，固溶Mg量和固溶Si量降低，不能确保Si和Mg的固溶量的可能性仍然高。为了确保该冷却速度，淬火处理分别选择使用风扇等的空冷，喷雾、喷水、浸渍等的水冷手段和条件。这样的固溶处理后，适宜进行预时效处理。

(汽车结构构件)

本实施方式，还涉及使用上述的铝合金板的汽车结构构件。本实施方式的铝合金板，因为原材板的强度、成形性和压坏性保持均衡优异，所以作为汽车结构构件使用时，具有更优异的安全性。

以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，在能够符合前、后述的宗旨的范围内也可以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。

实施例

准备表1所示的各化学组成的6000系铝合金铸块，以表2所示的各种制造条件制造汽车结构构件用铝合金板，测量制耳率。

另外，对于所得到的铝合金板，测量人工时效处理前后的0.2％屈服强度(MPa)、断裂延伸率(％)、人工时效后的VDA弯曲角度(°)，由此，分别评价铝合金板的强度、成形性和压坏性。关于这些结果也显示在表2中。

＜铝合金板的制作＞

首先，对于制造条件详细说明。熔炼铸造具有表1所示的化学组成的铝合金，对于所得到的铸块以540℃的温度保持4小时的条件进行均质化处理。接着，使结束温度为250℃～350℃而进行热轧。再以表2所示的各轧制率进行冷轧，使最终板厚为2.0mm，作为冷轧板。

对于该冷轧板，用空气炉以30℃/h升温，以表2所示的各退火温度保持4小时后，进行以40℃/h使之降温的退火处理。但是，对于比较例1，不进行退火处理。

其后，由以下的共通的条件，用热处理设备进行调质处理(T4处理)。具体来说，就是使至固溶处理温度的平均加热速度为5℃/秒而加热上述退火后的板，以525℃的温度保持28秒钟，由此进行固溶处理后，实施平均冷却速度为20℃/秒的风扇空冷，冷却至室温。另外，在此冷却之后，立即以80℃下保持5小时的条件进行预时效处理，预时效处理后缓冷(放冷)，得到铝合金板(T4材)。

＜制耳率的测量＞

从得到的铝合金板上提取供试板，按以下所示的方法测量制耳率。从供试板上，冲孔外径66mm的圆板状的试验片，对于该试验片，使用直径40mm的冲头实施深拉，制作杯径40mm的冲杯。测量该冲杯的制耳高度，根据上式(1)计算制耳率(％)。

＜强度的评价：0.2％屈服强度的测量＞

从上述各供试板上，提取JIS13A的拉伸试验片(20mm×80mmGL×2.0mm)，以下述条件在室温下进行拉伸试验。由此测量0.2％屈服强度。首先，准备2组预时效处理后的供试材，一组是未进行追加热处理的供试材，供于0.2％屈服强度的测量。另外，另一组是附加2％以上的预应变，以180℃的温度进行20分钟的人工时效处理后，测量0.2％屈服强度。

拉伸试验中，使试验片的拉伸方向为与轧制方向正交的方向。位伸速度为，截至0.2％屈服强度为5mm/分钟，屈服强度以后为20mm/分钟。另外，测量次数为5次，分别计算平均值。还有，如果人工时效处理后的0.2％屈服强度的测量结果为215MPa以上，则判断为作为汽车结构构件用具有充分的强度，评价为合格。

＜成形性的评价：断裂延伸率的测量＞

从上述各供试板，提取JIS13A的拉伸试验片(20mm×80mmGL×2.0mm)，以下述条件于室温下进行拉伸试验。拉伸试验中，使用拉伸试验机，以速度5mm/分钟的速率拉伸试验片，测量试验片切断(断裂)时的延伸率。

试验片的拉伸方向为相对于轧制方向0°方向、45°方向、90°方向这3个方向，测量次数为5次，根据以下的式(3)计算出的值的平均值作为断裂延伸率。还有，在下式(3)中，Lo是拉伸试验前的距离，L是断裂时的距离。

断裂延伸率(％)＝100×(L－Lo)/Lo…(3)

还有，如果断裂延伸率为25％以上，则判断为作为汽车结构构件用具有充分的成形性，评价为合格。

＜压坏性的评价：VDA弯曲角度的测量＞

对于上述预处理后的供试板，附加2％以上的预应变，并且以180℃的温度进行20分钟的人工时处理后，提取板厚2.0mm，宽b为60mm，长度l为60mm的正方形的试验片，评价基于VDA弯曲试验的压坏性。

VDA弯曲试验，依据VDA238－100，为弯曲线与轧制方向平行的3点弯曲试验。使载荷达到30N的试验速度为10mm/分钟，在此以后的试验速度为20mm/分钟。设定方式为，由于裂缝发生，或板厚减少，导致从最大载荷减少60N时，弯曲加工中止。

上述弯曲试验对于3枚试验片测量，采用其平均值作为弯曲角度(°)。

还有，如果弯曲角度为93°以上，则判断为作为汽车结构构件用具有充分的压坏性，评价为合格。

强度、成形性和压坏性的各评价结果显示在表2中。还有，表2中，关于各成分的含量、铝合金板的制造条件和材料组织，不满足本发明的范围的，对数值引下划线。另外同样，在强度、成形性和压坏性的评价结果中，作为汽车结构构件用不能评价为合格的，对数值引下划线。

[表1]

表1

[表2]

由表2可知，实施例1～9，铝合金的化学组成在本发明的范围内，并且以本发明所规定的条件制造。

即，实施例1～9，铝合金的化学组成以质量％计，Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下和制耳率为－10.0％～－3.0％，因此能够得到强度、成形性和压坏性均衡优异的铝合金板。

还有，Mg的含量以外的条件共通的实施例2(Mg：0.4％)、实施例8(Mg：0.6％)和实施例9(Mg：1.0％)进行比较时，Mg的含量为0.4％以上且0.6％时，可读取到压坏性特别优异。

另外，Si的含量以外的条件共通的实施例5(Si：0.6％)、实施例6(Si：0.8％)、实施例2(Si：1.0％)和实施例7(Si：1.2％)比较时，Si的含量为0.6％以上且0.8％时，可读取到压坏性特别优异。

相对于此，比较例1～10，铝合金的化学组成脱离本发明范围，或虽然化学组成在本发明的范围内，但冷轧的轧制率或退火温度脱离本发明的范围。其结果是，人工时效处理后的0.2％屈服强度和压坏性的任意一项差。

若详述，则因为比较例1未进行退火处理，所以制耳率脱离本发明的范围，压坏性降低。另外，比较例2和3，因为退火温度低于本发明中规定的范围，所以制耳率脱离本发明的范围，压坏性降低。

比较例4～6因为冷轧时的轧制率低于本发明中规定的范围，所以制耳率脱离本发明的范围，成形性降低。

比较例7，因为铝合金中的Si含量低于本发明中规定的范围，所以强度低。

比较例8，因为铝合金中的Si含量高于本发明中规定的范围，所以压坏性低。

比较例9，因为铝合金中的Mg含量低于本发明中规定的范围，所以强度低。

比较例10，因为铝合金中的Mg含量高于本发明中规定的范围，所以压坏性低。

接着，分别准备表1所示的合金编号1和11的铝合金铸块，关于冷轧率的轧制率和退火温度根据表3所示的制造条件，另外，关于其他制造条件，根据上述＜铝合金板的制作＞所述的条件，制造汽车结构构件用铝合金板，进行耐晶界腐蚀性(耐腐蚀性)的评价。

＜耐晶界腐蚀性的评价＞

耐晶界腐蚀性的评价试验，依据ISO11846 Method B。供试材为固溶化后的各供试材板，为了除去表面皮膜，在5％NaOH(60℃)中浸渍1分钟后，进行水洗，在70％HNO₃中浸渍1分钟后，再水洗，进行室温干燥。

作为腐蚀液，准备含有HCl和NaCl的水溶液(含有NaCl为30g/L和36％的浓盐酸10±1mL/L)，使材料的表面积每1cm²有5ml的腐蚀液的方式，以25℃浸渍上述供试材24小时。接着，通过向70％HNO₃的浸渍和使用塑料刷的刷光除去腐蚀生成物，水洗后，使之室温干燥。

接着，通过焦点深度法，任意选择3处上述供试材中判断为腐蚀深的部位(分别30mm×50mm)，对各个部位进行断面包埋，用光学显微镜测量各断面中最深的晶界腐蚀的深度。本试验例中，最大的晶界腐蚀深度为300μm以下的评价为合格。

耐晶界腐蚀性的评价结果显示在表3中。还有，表3中，各成分的含量中，不满足本发明的范围的，对数值引下划线。

另外同样地，在耐晶界腐蚀性的评价结果中，对于不能评价为合格的，对数值引下划线。

[表3]

表3

如表3所示，实施例1，因为铝合金中的Cu含量，在本发明所规定的范围内，所以耐晶界腐蚀性优异。

另一方面，比较例11，因为铝合金中的Cu含量，超出本发明所规定的范围，所以耐晶界腐蚀性差。

根据以上的实施例和比较例的结果可知，全部满足本发明中规定的化学组成和组织的铝合金板，适合作为汽车结构构件用。

以上，一边参照附图，一边对于各种实施的方式进行了说明，但本发明当然不受这样的示例限定。如果是从业者，当然在专利要求范围所述的范围内，能够想到各种变更例或修改例，对此当然也可理解为属于本发明的技术的范围。另外，在没有脱离发明的宗旨的范围，也可以任意组合上述实施的方式中的各构成要素。

还有，本申请基于2018年3月30日申请的日本专利申请(专利申请2018－070252)，其内容在本申请之中作为参照被援引。

产业上的可利用性

根据本发明，使根据通常的轧制而制造的6000系铝合金板，除了具备汽车结构构件用途中作为特有的特性的优异的压坏性和强度以外，还能够使之兼备成形性和耐腐蚀性。因此，作为汽车结构构件，能够扩大6000系铝合金板的适用。

符号说明

1 板状试验片

2 辊

3 冲头

Claims (6)

1.一种汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，是以质量％计含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，

其中，制耳率为－10.0％～－3.0％。

2.根据权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，所述Mg的含量以质量％计为0.4％以上且0.6％以下。

3.根据权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，所述Si的含量以质量％计为0.6％以上且0.8％以下。

4.根据权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，具有以180℃的温度实施20分钟的人工时效处理后，0.2％屈服强度成为215MPa以上的烘烤硬化性。

5.一种汽车结构构件，其使用权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板而成。

6.一种汽车结构构件用铝合金板的制造方法，其特征在于，是具有如下工序的Al－Mg－Si系铝合金板的制造方法：铸造以质量％计含有Mg：0.4％以上且1.0％以下、Si：0.6％以上且1.2％以下、Cu：低于0.7％，余量由Al和杂质构成的铝合金的工序；进行均质化热处理的工序；进行热轧的工序；进行冷轧的工序；进行退火的工序；进行固溶处理的工序；进行淬火的工序，

其中，将所述进行冷轧的工序中的轧制率控制在40％以上，

将所述进行退火的工序中的热处理温度设定为275℃以上。

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