CN114075636A - 铝合金轧制材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供光泽性和加工性优异的铝合金轧制材料。本发明的轧制材料的化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％、B：0.0002～0.01质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，并且抗拉强度为100MPa以上且180MPa以下，导电率为50％IACS以上，而且用由70体积％的磷酸、5体积％的硝酸和余量的水构成的化学研磨液，在90℃的液温进行时间为120秒的化学研磨处理后的反射率为65％以上。

Description

铝合金轧制材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及通过在成形加工后实施化学研磨和阳极氧化处理，而在化妆品用壳体、帽罩、汽车或室内照明用的反射镜、装饰品等中合适地使用的铝合金轧制材料及其制造方法。
背景技术
对于在化妆品用壳体、帽罩、汽车或室内照明用的反射镜、装饰品等中使用，并要求光泽性和深拉深、旋压等成形性这两者的构件，经常使用JISA1085和A1050之类的JIS1000系铝材料。另外，对于特别要求强度的用途，大多使用A5052等5000系铝材料。
用于这种用途的铝材料，其标准结构是在成形加工后用以磷酸为主成分的酸性浴进行电解研磨或化学研磨，然后实施阳极氧化处理，并根据需要进行着色，然后实施封孔处理，由此提高耐擦伤性、耐蚀性、耐候性。
特别是近年来，对于提高搭载了LED元件的照明器具用途和设计性、装饰性，对产品赋予金属的光泽、质感、奢侈感的产品用途的需求增加，对此，不使用电力就能够对复杂形状、微小部件和内表面侧赋予光泽性的适合于化学研磨的材料的需求不断提高。
针对这样的用途，上述JISA1085和A1050之类的JIS1000系纯铝合金虽然拉深加工性和化学研磨后的光泽性优良，但强度低，因此作为产品使用时存在处理时产生打痕或因落下、冲击造成变形的课题。另一方面，作为高强度材料已知的JISA5052等Al-Mg系合金(5000系合金)，其现状是虽然强度高但因此在成形加工时对模具的负荷和成形后的回弹大，未必满足用于得到准确的产品形状、尺寸精度的易加工性。
例如，专利文献1公开了一种光泽铝阳极化处理性和深拉深性、深拉深时的耐表面粗糙性优异的Al合金板及其制造方法，该Al合金板含有0.05～0.15％的Cu、0.1％以下的Si、0.05～0.2％的Fe、0.2～0.4％的Mg，并且含有0.1％以下的Ti和0.01％以下的B之中的至少1种以上。
专利文献2公开了一种旋压加工性和光泽性优异的Al合金及其制造方法，该Al合金含有1.5～5.0％的Mg、0.005～0.20％的Ti、0.01～0.30％的Cu，且含有0.05～0.60％的Mn、0.05～0.40％的Cr、0.05～0.30％的Zr、0.05～0.20％的V、0.0005～0.05％的B之中的1种或2种以上，并且，作为杂质将Fe抑制在0.10％以下，将Si抑制在0.10％以下，并将其他杂质单独地抑制在0.05％以下。
专利文献3公开了一种光泽铝阳极化处理性优异的Al合金板的制造方法，该Al合金板含有0.10％以下的Si、0.10％以下的Fe、0.01～0.10％的Cu、1.5～3.0％的Mg，余量由Al和不可避免的杂质构成。
专利文献4公开了一种照明反射板用的Al合金板及其制造方法，该Al合金板含有0.05～0.15％的Fe、0.06～0.15％的Cu、0.004～0.04％的Ti，作为杂质的Si、Mg和Mn为0.08％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。
专利文献5公开了一种深拉深性、耐凹性和外观优异的Al合金，其含有0.005～0.05％的Fe、0.005～0.05％的Si、0.01～0.1％的Cu、0.05～0.30％的Cr、2.5～3.5％的Mg，余量由Al和杂质构成。
现有技术文献
专利文献1：日本特开昭57-51249号公报
专利文献2：日本特开昭62-23973号公报
专利文献3：日本特开昭62-270757号公报
专利文献4：日本特开平8-269605号公报
专利文献5：日本特开2007-204842号公报
发明内容
但是，专利文献1中，虽然满足了电解研磨性、化学研磨性、铝阳极化处理后的光泽，但对强度并未充分研究。
专利文献2是适用于要求非常高强度的用途的例子，由于作为目标的成形加工方法不同，所以成为虽然满足光泽性但不适合化妆品用壳体和帽罩等薄板的拉深材料用途的材料。
专利文献3公开了比专利文献1要求更高强度的中强度铝合金板的制造方法。该文献中，虽然研究了光泽性，但关于成形性，仅对弯曲性和伸出性进行了研究，对化妆品用壳体和帽罩等薄板的拉深材料用途所必须的深拉深性并未研究。
专利文献4中，以纯铝系为基础添加Fe、Cu、Ti，以抑制屈服强度低为目的，但对于薄板且化妆品用壳体那样顶面和侧面的成形加工度不同的形状，成形加工度低且加工硬化少的部分的形态维持性(耐凹性等)显著差，因此处理时的凹痕等课题并未解决。
专利文献5公开了在Al-Mg系中添加Fe、Si、Cu、Cr来提高深拉深性、耐凹性、外观性(光泽性)，但由于铝阳极化处理(阳极氧化处理)后的色调变化，仍存在使用用途受限的课题。
如上所述，以往，存在着作为要求照明器具用途、设计性、装饰性的用途中使用的光泽性铝材，得到具有光泽性和易加工性这两者的铝合金板非常困难的课题。
本发明的优选实施方式是鉴于相关技术中的上述和/或其他问题而完成的。本发明的优选实施方式可以显著提高现有的方法和/或装置。
本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供光泽性和加工性优异的铝合金轧制材料及其制造方法。
本发明的其它目的和优点从以下优选实施方式中变得清楚。
本申请发明人为了解决上述课题，经过锐意研究，结果发现，通过研究铝合金轧制材料的组成和铝合金轧制材料的制造工序，可得到光泽性和加工性优异的铝合金轧制材料，从而完成了本发明。
即，本发明具备以下的手段。
[1]一种铝合金轧制材料，其特征在于，
化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％、B：0.0002～0.01质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，
并且，抗拉强度为100MPa以上且180MPa以下，导电率为50％IACS以上，而且，用由70体积％的磷酸、5体积％的硝酸和余量的水构成的化学研磨液在90℃的液温、且120秒的时间进行化学研磨处理后的反射率为65％以上。
[2]根据前项[1]所述的铝合金轧制材料，
所述化学组成含有Cu：0.08～0.12质量％、Mn：0.001～0.005质量％、Ni：0.002～0.05质量％、Zn：0.002～0.05质量％、Ti：0.005～0.04质量％、Ga：0.002～0.05质量％、B：0.001～0.02质量％，
并且，抗拉强度为125MPa以上且165MPa以下，导电率为52％IACS以上。
[3]根据前项[1]或[2]所述的铝合金轧制材料，所述化学组成中，不可避免的杂质中的Cr被限制为0.01质量％以下、V被限制为0.015质量％以下、Zr被限制为0.015质量％以下、Ca被限制为0.005质量％以下、Pb被限制为0.005质量％以下、Bi被限制为0.005质量％以下、Sn被限制为0.005质量％以下且In被限制为0.005质量％以下。
[4]一种铝合金轧制材料的制造方法，其特征在于，
对于化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％、B：0.0002～0.01质量％，且余量由Al和不可避免杂质构成的铝合金铸锭，
在对该铸锭实施的表面研磨之前或之后，在500℃以上且580℃以下的温度下以1小时以上且20小时以下的时间实施均质处理，在480℃以上且550℃以下的温度下保持0.5～10小时后开始热轧，通过多个压下道次实施压下率为95％以上且99.5％以下的热轧，然后实施至少1次压下率为55％以上且98.5％以下的冷轧，得到铝合金轧制材料。
[5]根据前项[4]所述的铝合金轧制材料的制造方法，
所述化学组成含有Cu：0.08～0.12质量％、Mn：0.001～0.005质量％、Ni：0.002～0.05质量％、Zn：0.002～0.05质量％、Ti：0.005～0.04质量％、Ga：0.002～0.05质量％、B：0.001～0.02质量％。
[6]根据前项[4]或[5]所述的铝合金轧制材料的制造方法，所述化学组成中，不可避免的杂质中的Cr被限制为0.01质量％以下、V被限制为0.015质量％以下、Zr被限制为0.015质量％以下、Ca被限制为0.005质量％以下、Pb被限制为0.005质量％以下、Bi被限制为0.005质量％以下、Sn被限制为0.005质量％以下且In被限制为0.005质量％以下。
[7]根据前项[4]～[6]中任一项所述的铝合金轧制材料的制造方法，在冷轧中的任意道次的前后实施至少1次在220℃以上且380℃以下保持0.5～12小时的退火工序。
[8]根据前项[4]～[7]中任一项所述的铝合金轧制材料的制造方法，在实施冷轧后至少实施1次在150℃以上且300℃以下保持0.5小时以上且12小时以下的退火工序。
[9]一种光泽性成形体的制造方法，其特征在于，
将前项[1]～[3]中任一项所述的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温且60秒～180秒的时间实施化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上。
[10]一种光泽性成形体的制造方法，其特征在于，
将采用前项[4]～[8]中任一项所述的制造方法得到的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温且60秒～180秒的时间实施化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上。
根据发明[1]的铝合金轧制材料，化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％、B：0.0002～0.01质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，并且，抗拉强度为100MPa以上且180MPa以下，导电率为50％IACS以上，而且，用由70体积％的磷酸、5体积％的硝酸和余量的水构成的化学研磨液在90℃的液温且120秒的时间进行化学研磨处理后的反射率为65％以上，因此，能够获得优异的光泽性和加工性。
根据发明[2]的铝合金轧制材料，是发明[1]的铝合金轧制材料，进而所述化学组成含有Cu：0.08～0.12质量％、Mn：0.001～0.005质量％、Ni：0.002～0.05质量％、Zn：0.002～0.05质量％、Ti：0.005～0.04质量％、Ga：0.002～0.05质量％、B：0.001～0.02质量％，并且，抗拉强度为125MPa以上且165MPa以下，导电率为52％IACS以上，因此能够获得更优异的光泽性和加工性。
根据发明[3]的铝合金轧制材料，是发明[1]或[2]的铝合金轧制材料，进而所述化学组成中，不可避免的杂质中的Cr被限制为0.01质量％以下、V被限制为0.015质量％以下、Zr被限制为0.015质量％以下、Ca被限制为0.005质量％以下、Pb被限制为0.005质量％以下、Bi被限制为0.005质量％以下、Sn被限制为0.005质量％以下且In被限制为0.005质量％以下，因此能够获得更优异的光泽性和加工性。
根据发明[4]～[6]的制造方法，对于具有预定化学组成的铝合金铸锭，在对该铸锭实施的表面研磨之前或之后，在500℃以上且580℃以下的温度下以1小时以上且20小时以下的时间实施均质处理，在480℃以上且550℃以下的温度下保持0.5～10小时后开始热轧，通过多个压下道次实施压下率为95％以上且99.5％以下的热轧，然后实施至少1次压下率为55％以上且98.5％以下的冷轧，得到铝合金轧制材料，因此能够获得具有优异的光泽性和加工性的铝合金轧制材料。
根据发明[7]的制造方法，是发明[4]～[6]的制造方法，进而在冷轧中的任意道次的前后实施至少1次在220℃以上且380℃以下保持0.5～12小时的退火工序，因此能够获得具有更优异的光泽性和加工性的铝合金轧制材料。
根据发明[8]的制造方法，是发明[4]～[7]的制造方法，进而在实施冷轧后至少实施1次在150℃以上且300℃以下保持0.5小时以上且12小时以下的退火工序，因此能够获得具有更优异的光泽性和加工性的铝合金轧制材料。
根据发明[9]的制造方法，将发明[1]～[3]的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温且60秒～180秒的时间实施化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上，因此能够获得具有优异的光泽性和加工性的光泽性成形体。
根据发明[10]的制造方法，将采用发明[4]～[8]的制造方法得到的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温且60秒～180秒的时间实施化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上，因此能够获得具有优异的光泽性和加工性的光泽性成形体。
具体实施方式
本申请发明人发现，在对铝合金轧制材料用铸锭依次实施热轧、冷轧而制造铝合金轧制材料的制造方法中，为了确保化学研磨时的均匀溶解，通过在抑制Al、Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ni、Zn、Ti、B等元素彼此形成的金属间化合物的产生的同时控制材料强度和导电率，可得到光泽性和加工性优异的铝合金轧制材料，从而完成了本发明。
以下，详细说明本发明的铝合金轧制材料的结构。
在本申请的铝合金轧制材料的合金组成(化学组成)中，各元素的添加目的及含量的限定理由如下。
(Si含量)
Si使再结晶温度上升，同时抑制晶粒的粗大化。为了获得该作用，必须含有下限值以上。另一方面，如果过度含有，则形成单质或Al-Fe-Si系金属间化合物，在化学研磨处理时金属间化合物周边局部溶解，容易形成微细的凹凸，反射率降低。另外，混入阳极氧化皮膜中的金属间化合物阻碍皮膜的透明性。因此，本发明中，Si含量为0.02质量％以上且0.08质量％以下(与0.02～0.08质量％是同样的，以下相同)。Si含量优选为0.025质量％以上且0.06质量％以下，进一步优选为0.03质量％以上且0.05质量％以下。
(Fe含量)
Fe使再结晶温度上升，同时使晶粒微细化而提高材料强度。为了获得该作用，必须含有下限值以上。另一方面，如果过度含有，则Al-Fe系金属间化合物过剩地形成，在化学研磨处理时金属间化合物周边局部溶解，容易形成微细的凹凸，反射率降低。另外，混入阳极氧化皮膜中的金属间化合物阻碍皮膜的透明性。本发明中，Fe含量为0.02质量％以上且0.08质量％以下。Fe含量优选为0.025质量％以上且0.06质量％以下，进一步优选为0.03质量％以上且0.05质量％以下。
(Cu含量)
Cu是有助于提高强度的元素。另外，其具有通过固溶于Al中，减小Al材料与各种金属间化合物的电位差，来使化学研磨后的表面凹凸均匀的效果。为了获得该效果，必须含有下限值以上。另一方面，如果过度含有，则Al-Cu系粗大的金属间化合物容易析出，在深拉深加工中容易成为裂纹的起点。另外，阳极氧化时皮膜的色调容易变黄。如果含有更多的量，则耐蚀性降低。因此，Cu含量的范围为0.06质量％以上且0.15质量％以下。更优选为0.08质量％以上且0.12质量％以下，特别优选为0.09质量％以上且0.11质量％以下。
(Mn含量)
Mn是为了使再结晶粒微细化而一般添加的合金元素，另一方面，如果超出必要地添加，则形成Al-Fe-Mn系金属间化合物，在化学研磨处理时金属间化合物周边局部溶解，容易形成微细的凹凸，反射率降低。另外，如果Mn在阳极氧化皮膜形成时被混入皮膜中，则皮膜的色调会变为褐色。因此，Mn的含量优选为0.0005质量％以上且0.01质量％以下。更优选为0.001质量％以上且0.008质量％以下，特别优选为0.002质量％以上且0.005质量％以下。
(Mg含量)
Mg是通过固溶于Al中而对强度提高有很大贡献的元素。但是，本发明中，存在用于确保产品加工时的易加工性的最佳值。另一方面，如果过度含有，则在深拉深中产生裂纹，并且，其混入阳极氧化皮膜中，有阻碍皮膜透明性的倾向。根据以上理由，Mg含量在0.42质量％以上且0.75质量％以下的范围。更优选为0.45质量％以上且0.65质量％以下，特别优选为0.50质量％以上且0.60质量％以下。
(Zn含量)
Zn若为少量，则固溶于Al中，因此在化学研磨时不会发生由金属间化合物引起的局部溶解，是有助于提高强度的元素。但是，如果含量增加，则使合金材料的耐蚀性降低。如果含量进一步增加，则因与Mg共存而得到的微细析出物使化学研磨时的反射率显著降低。因此，Zn含量为0.001质量％以上且0.1质量％以下。进一步优选为0.002质量％以上且0.05质量％以下，特别优选为0.05质量％以上且0.01质量％以下。
(Ti含量)
Ti具有使合金在板坯铸造时的铸锭组织微细化，在热轧时防止粗大再结晶引起的条纹图案产生，同时减小在冷轧道次间的前后实施的退火时的结晶粒径，防止成形加工时的表面粗糙的效果。但是，如果大量含有，则生成许多尺寸大的结晶物，因此化学研磨时的反射率降低。因此，Ti含量设为Ti：0.0005质量％以上且0.04质量％以下。更优选为0.005质量％以上且0.03质量％以下，特别优选为0.008质量％以上且0.02质量％以下。
(Ni含量)
Ni若为少量，则是对提高强度有效的元素。另外，阳极氧化时的色调变化不如Fe、Cr大。但是，如果大量添加，则形成Al-Fe-Ni系金属间化合物，在化学研磨处理时金属间化合物周边局部溶解，容易形成微细的凹凸，反射率降低。因此，Ni含量为0.001质量％以上且0.1质量％以下。进一步优选为0.002质量％以上且0.05质量％以下，更进一步优选为0.01质量％以上且0.03质量％以下。
(Ga含量)
Ga固溶于Al中因此在化学研磨时不发生由金属间化合物引起的局部溶解，是有助于提高强度的元素。但是，如果大量含有，则容易在晶界和/或结晶物界面偏析，因此，在热轧时、冷轧时产生表面裂纹，使加工性降低。因此，Ga含量为0.001质量％以上且0.1质量％以下。进一步优选为0.002质量％以上且0.05质量％以下，更进一步优选为0.01质量％以上且0.03质量％以下。
(B含量)
B具有使铸锭的结晶组织微细化的效果。但是，如果大量含有，则生成许多硬质结晶物，因此化学研磨时的反射率降低。因此，B含量为0.0005质量％以上且0.04质量％以下。更优选为0.001质量％以上且0.02质量％以下，特别优选为0.003质量％以上且0.01质量％以下。
(Cr含量)
已知Cr是对强度提高和晶粒微细化有效的元素，但另一方面，使热轧时的加工性降低。另外，作为金属间化合物析出，化学研磨时的反射率降低。另外，阳极氧化时皮膜的色调容易变黑。如果进一步过度含有，则会因粗大的金属间化合物而使皮膜白浊化。因此，作为不可避免的杂质的Cr含量的范围为0.01质量％以下。进一步优选为0.008质量％以下，特别优选为0.0005质量％以下。
(V含量)
V容易在晶界偏析，如果V含量增多，则使延展性降低，因此优选少。因此，作为不可避免的杂质的V含量为0.015质量％以下。更优选为0.01质量％以下，特别优选为0.005质量％以下。
(Zr含量)
Zr容易在晶界偏析，如果Zr含量增多，则使延展性降低，因此优选少。另外，如果进一步过度含有，则与Al形成微细的金属间化合物，化学研磨时的反射率降低。因此，作为不可避免的杂质的Zr含量为0.015质量％以下。更优选为0.01质量％以下，特别优选为0.005质量％以下。
(Ca含量)
如果大量含有Ca，则延展性降低。因此，作为不可避免的杂质的Ca含量优选为0.005质量％以下，更优选为0.004质量％以下，特别优选为0.003质量％以下。
(In含量)
In使耐蚀性显著降低，因此优选少。作为不可避免的杂质的In含量优选为0.005质量％以下，更优选为0.004质量％以下，特别优选为0.003质量％以下。
(Pb、Bi、Sn含量)
Pb、Bi、Sn在铝中的固溶极限极低，容易在晶界析出。因此，作为不可避免的杂质的各元素的含量优选为0.005质量％以下，进一步优选为0.004质量％以下，特别优选为0.003质量％以下。
接着，对用于得到本申请规定的铝合金轧制材料的处理工序进行记载。
采用常规方法调整溶解成分，得到上述合金组成的铝合金铸锭。作为热轧前加热之前的工序，优选对得到的合金铸锭实施均质处理。
前述均质处理是为了使固溶于铝合金铸锭中的元素浓度均匀而实施的，如果温度过高，则产生共晶熔化，成为热轧时产生裂纹的原因，因此优选在500℃以上且580℃以下进行，特别优选在520℃以上且560℃以下进行。时间优选在1小时以上且20小时以下进行，特别优选在2小时以上且15小时以下进行。
对铝合金铸锭进行均质处理后，进行热轧前加热。热轧前加热的优选温度范围为480℃以上且550℃以下。时间优选为0.5小时以上且10小时以下。更优选的范围是温度490℃以上且530℃以下，时间1小时以上且8小时以下。再者，可以在前述均质处理和热轧前加热这两者的优选温度范围下，兼作为均质处理和热轧前加热，在相同温度下进行加热。
为了在铸造后热轧前加热前除去铸锭表面附近的杂质层，优选对铸锭进行表面研磨。表面研磨既可以在铸造后均质处理前进行，也可以在均质处理后热轧前加热前进行。
热轧前加热后对铝合金铸锭实施热轧。热轧由粗热轧和精热轧构成，使用粗热轧机进行由多个道次构成的粗热轧，然后使用与粗热轧机不同的精热轧机进行精热轧。
为了充分形成上述热轧及其后的制造工序中的结晶组织，热轧总压下率(粗+精)为95％以上。另外，热轧结束温度优选为200℃以上且350℃以下。热轧结束温度为200℃以下时热轧中的再结晶不充分进行，对最终轧制板实施深拉深/旋压等拉深加工时制耳率变高，同时产生流痕，外观变得不良。另外，350℃以上时，热轧结束的结晶粒径变大，因此最终轧制板的结晶粒径变大，拉深加工后发生表面粗糙。
再者，在本申请中，在将利用粗热轧机的最终道次作为热轧的最终道次的情况下，可以省略精热轧。
在以卷(coil)实施冷轧的情况下，可以用卷绕装置将精热轧后的铝合金轧制材料卷绕而形成热轧卷。在省略精热轧，将粗热轧的最终道次作为热轧的最终道次的情况下，可以在粗热轧后用卷绕装置将铝合金轧制材料卷绕作为热轧卷。
热轧结束后，为了得到预定强度，优选在55％以上的压下率实施直到得到预定厚度的铝合金轧制材料为止的冷轧。冷轧的铝合金轧制材料的轧制率更优选为70％以上，特别优选为85％以上。压下率的上限为98.5％以下。
热轧结束后，在冷轧前后或其道次之间对铝合金轧制材料实施退火，能够提高机械性质和深拉深性/旋压性。在本发明中，为了得到上述效果，优选至少实施1次的温度为220℃以上且380℃以下的退火。进一步优选温度为240℃以上且340℃以下，特别优选温度为260℃以上且320℃以下。
所述热轧结束后，冷轧前后或其道次之间实施的铝合金轧制材料的退火时间优选为0.5小时以上且12小时以下。更优选为1小时以上且8小时以下，特别优选为2小时以上且6小时以下。
在所述退火后实施冷轧的情况下，通过加工硬化提高强度。但是，如果加工度过大，则导致延伸率、深拉深、旋压性的降低。退火后实施冷轧时的冷轧压下率优选为10％以上且40％以下。更优选为15％以上且35％以下，特别优选为20％以上且30％以下。
进而，通过在实施冷轧的工序结束后实施退火，能够使冷轧引起的延伸率的降低恢复而不会引起大幅度的强度降低。在本发明中，为了获得上述效果，优选至少进行一次在150℃以上且300℃以下保持0.5小时以上且12小时以下的退火。进而，优选180℃以上且280℃以下以及1小时以上且8小时以下，特别优选200℃以上且250℃以下以及2小时以上且6小时以下。
在冷轧前或冷轧的道次之间，可以包括通过修整板宽端部的边裂部位，再进行冷轧来防止板断裂的工序。
另外，可以根据需要对冷轧后的铝合金轧制材料实施洗涤。
再者，本申请发明的铝合金轧制材料的制造可以用卷进行，也可以用单板进行。另外，可以在冷轧后的任意工序中切断铝合金轧制材料，用单板进行切断后的工序，也可以根据用途分切形成为条。
本申请发明的铝合金轧制材料的抗拉强度(符号σB)规定为100≤σB≤180MPa，伸长率导电率(符号∑)规定为∑≥50％IACS。抗拉强度σB更优选为125≤σB≤165MPa，导电率∑更优选为52％IACS以上。通过满足本申请发明规定的抗拉强度和导电率，可得到光泽性和加工性优异的铝合金轧制材料。
形成薄板状的铝合金板还进行预期的成形加工。该加工中，可以进行深拉深加工和旋压加工，能够在不会导致裂纹产生的情况下成形为各种形状而得到成形体。之后，进行抛光研磨、化学研磨处理、阳极氧化处理。
该化学研磨处理中，虽然推荐使用含有磷酸、硝酸、硝酸铜的研磨液，但对其他处理条件没有特别限制，可以采用已知的各种方法进行。
另外，该阳极氧化处理中，虽然推荐使膜厚为4～10μm，但对其他处理条件没有特别限制，可以采用已知的各种方法进行。
根据上述制造方法，可得到一种铝合金轧制材料，其由于具有一定强度而对深拉深、旋压等具有适度的加工性，成形后的化学研磨·铝阳极化处理后的光泽性优异，并且使用时对于凹痕和变形的耐性强。
进而，使用由本发明得到的铝合金轧制材料，能够切实地得到化妆品用壳体、帽罩、汽车和室内照明用的反射镜、装饰品等的光泽性成形体。
[实施例]
以下，通过实施例说明本发明。再者，本发明没有将发明范围限定于在此所述的实施例，可以在适合于本发明主旨的范围内进行适当的变更来实施，它们都包含在本发明的技术范围内。
Figure BDA0003221587870000151
Figure BDA0003221587870000161
Figure BDA0003221587870000171
表1表示本实施例中准备的各铝合金板坯(铝合金铸锭)的化学组成(C1～C12)。C1～C6的化学组成包含在与本发明相关的化学组成(权利要求1的化学组成)中，C7～C12的化学组成脱离与本发明相关的化学组成。
表2表示在本实施例中制造轧制材料时实施的各种制造工序(P1～P11)。P1～P6的制造工序包含在与本发明相关的制造工序(权利要求4的制造工序)中，P7～P11的制造工序中某一处理工序脱离与本发明相关的制造工序。
另外，表3包含对表1的化学组成(C1～C12)的各合金板坯实施了表2的制造工序(P1～P11)的某一工序的信息。例如，实施例1～6对化学组成C1～C6的各合金板坯分别实施了制造工序P1～P6，比较例7～12对化学组成C7～C12的各合金板坯分别实施了制造工序P10、P7、P6、P8、P9、P11。
如果具体说明，则对表1的化学组成的铝合金板坯实施表面研磨，接着，对表面研磨后的合金板坯在加热炉中实施表2记载的均质处理，然后在同一炉中使温度下降，在达到表2记载的热轧前加热温度后保持，在表2记载的条件下实施热轧，得到表2记载的热轧结束温度、板厚的热轧板。对精热轧后的合金板实施表2记载的中间热处理、冷轧、最终热处理，得到实施例1～6和比较例7～12的预定板厚的铝合金板(铝合金轧制材料)。
采用以下方法对这样得到的各合金板材测定抗拉强度、导电率、制耳率并评价。该评价结果一并示于表3。
[抗拉强度、屈服强度、伸长率]
抗拉强度(σB)、屈服强度(σ0.2)和伸长率(δ)，用JISZ2201中规定的JIS5号试验片，对在与轧制方向平行的方向上制取的试料，在常温采用常规方法测定。并且，将100≤σB≤180MPa且δ≥10％的试料设为“○”。
[导电率]
将得到的合金板的导电率作为国际上采用的退火标准软铜(体积电阻1.7241×10-2μmΩm)的导电率为100％IACS时的相对值(％IACS)求出。
将实施例1～6和比较例7～12的各板材冲裁加工成90mmφ的圆形，分别制成坯料，对各坯料进行深拉深加工，分别制作实施例1～6和比较例7～12中的底面50mmφ、肩R2.0mm的圆筒容器。
将实施例1～6和比较例7～12的各圆筒容器侧壁高度在圆周方向以45°间距测定合计8点，通过下式那样的计算求出制耳率。
制耳率(％)＝(H45-H0-90)/{(H45+H0-90)/2}×100
其中，
·H45：45°耳(4点)的平均高度、
·H0-90：0°、90°耳(4点)的平均高度、
·{(H45+H0-90)/2}：全部测定点(8点)的平均高度
制耳率的测定次数为n＝3，作为3次值的平均值。再者，本成形用途中的制耳率为18％以下设为合格，无法成形为圆筒容器的形状而断裂的设为“×”。
接着，用由70体积％的磷酸、5体积％的硝酸和余量的水构成的化学研磨液对上述圆筒容器在90℃的液温下实施时间为120秒的化学研磨处理。此外，在15体积％硫酸液中，在液温20℃且15V下实施10分钟的阳极氧化处理(铝阳极化处理)，水洗后，在90℃的温水中实施15分钟的封孔处理。实施化学研磨后并且阳极氧化处理后的杯底面的反射率的测定。反射率的测定方法如下。
[反射率]
反射率评价依据JISZ8741镜面光泽度测定方法和(参考)铝及铝合金的阳极氧化皮膜的45度镜面反射率的测定方法中规定的方法实施。再者，对于无法成形为圆筒容器的形状而断裂的情况，不实施化学研磨后以及阳极氧化处理后的反射率测定，设为“－”。
将上述深拉深杯材料的底面作为上表面，使钢球落在圆筒容器的大致中心部，实施了耐凹性测定。测定条件如下。
·钢球直径：11.0mmφ、重量：5.5g
·下落高度：100mm
·凹陷测定装置：触针式表面形状测定器
·测定次数：n＝5
[耐凹性]
作为耐凹性的评价，使钢球从上述预定高度落下，测定来自周边的凹陷量，最大值为100μm以下的设为“○”，超过100μm的设为“×”。再者，对于无法成形为圆筒容器形状而断裂的情况，不实施耐凹性评价，设为“－”。
如表3所示，能够得到满足本申请规定的化学组成、抗拉强度及导电率的实施例1～6的铝合金轧制材料。
产业上的可利用性
本发明的铝合金轧制材料，通过具有一定强度，可以作为对于深拉深、旋压等具有适度的加工性，成形后的化学研磨·铝阳极化处理后的光泽性优异，并且使用时耐凹陷和耐变形能力强的铝合金板使用。
本申请基于2020年8月21日申请的日本专利申请的特愿2020-140218号主张优先权，其公开内容直接构成本申请的一部分。
应该认识到，在此使用的术语和表现形式是为了说明而使用的，并非为了限定性地解释而使用，不排除在此示出和描述的特征事项的任何等价物，也允许本发明权利要求所记载的范围内的各种变形。

Claims (10)

1.一种铝合金轧制材料，其特征在于，
化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％和B：0.0002～0.01质量％，且余量由Al和不可避免的杂质构成，
并且，抗拉强度为100MPa以上且180MPa以下，导电率为50％IACS以上，而且，用由70体积％的磷酸、5体积％的硝酸和余量的水构成的化学研磨液，在90℃的液温进行时间为120秒的化学研磨处理后的反射率为65％以上。
2.根据权利要求1所述的铝合金轧制材料，
所述化学组成含有Cu：0.08～0.12质量％、Mn：0.001～0.005质量％、Ni：0.002～0.05质量％、Zn：0.002～0.05质量％、Ti：0.005～0.04质量％、Ga：0.002～0.05质量％和B：0.001～0.02质量％，
并且，抗拉强度为125MPa以上且165MPa以下，导电率为52％IACS以上。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金轧制材料，
所述化学组成中，不可避免的杂质中的Cr被限制为0.01质量％以下、V被限制为0.015质量％以下、Zr被限制为0.015质量％以下、Ca被限制为0.005质量％以下、Pb被限制为0.005质量％以下、Bi被限制为0.005质量％以下、Sn被限制为0.005质量％以下且In被限制为0.005质量％以下。
4.一种铝合金轧制材料的制造方法，其特征在于，
对于化学组成含有Si：0.02～0.08质量％、Fe：0.02～0.08质量％、Cu：0.06～0.15质量％、Mn：0.0005～0.01质量％、Mg：0.42～0.75质量％、Ni：0.001～0.1质量％、Zn：0.001～0.1质量％、Ti：0.0005～0.04质量％、Ga：0.0002～0.01质量％和B：0.0002～0.01质量％，且余量由Al和不可避免的杂质构成的铝合金铸锭，
在对该铸锭实施的表面研磨之前或之后，在500℃以上且580℃以下的温度下以1小时以上且20小时以下的时间实施均质处理，在480℃以上且550℃以下的温度下保持0.5以上且10小时以下，然后开始热轧，通过多个压下道次实施压下率为95％以上且99.5％以下的热轧，然后实施至少1次压下率为55％以上且98.5％以下的冷轧，得到铝合金轧制材料。
5.根据权利要求4所述的铝合金轧制材料的制造方法，
所述化学组成含有Cu：0.08～0.12质量％、Mn：0.001～0.005质量％、Ni：0.002～0.05质量％、Zn：0.002～0.05质量％、Ti：0.005～0.04质量％、Ga：0.002～0.05质量％和B：0.001～0.02质量％。
6.根据权利要求4或5所述的铝合金轧制材料的制造方法，
所述化学组成中，不可避免的杂质中的Cr被限制为0.01质量％以下、V被限制为0.015质量％以下、Zr被限制为0.015质量％以下、Ca被限制为0.005质量％以下、Pb被限制为0.005质量％以下、Bi被限制为0.005质量％以下、Sn被限制为0.005质量％以下且In被限制为0.005质量％以下。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的铝合金轧制材料的制造方法，
在冷轧中的任意道次的前后实施至少1次在220℃以上且380℃以下保持0.5以上且12小时以下的退火工序。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的铝合金轧制材料的制造方法，
在实施冷轧后至少实施1次在150℃以上且300℃以下保持0.5小时以上且12小时以下的退火工序。
9.一种光泽性成形体的制造方法，其特征在于，
将权利要求1～3中任一项所述的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温实施时间为60～180秒的化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上。
10.一种光泽性成形体的制造方法，其特征在于，
将采用权利要求4～8中任一项所述的制造方法得到的铝合金轧制材料成形加工后，用由70～80体积％的磷酸、5～10体积％的硝酸、0.2～0.8质量％的硝酸铜和余量的水构成的化学研磨液，在90～100℃的液温实施时间为60～180秒的化学研磨处理，并进行水洗和干燥，然后实施4～10μm的铝阳极化处理，使反射率为60％以上。
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