CN1914348A - 硬烤性和边缘加工性优异的AI－Mg－Si合金板的制造方法 - Google Patents

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赵丕植
穴见敏也
小林达由树
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Abstract

本发明提供通过大为缩短工序以低成本获得硬烤性和边缘加工性优异的铝合金板的制造方法。利用双带铸造法，将含有Mg：0.30～1.00wt％、Si：0.30～1.20wt％、Fe：0.05～0.50wt％、Mn：0.05～0.50wt％和Ti：0.005～0.10wt％，或者进而含有Cu：0.05～0.70wt％、Zn：0.05～0.40wt％中的1种以上，剩余部分为Al和不可避免的杂质而构成的熔融合金，以40～150℃/s的板坯厚1/4下的冷却速度铸造成厚5～15mm的板坯，卷绕卷材后实施均匀化处理，以500℃/hr以上的冷却速度冷却到至少250℃以下后进行冷轧，其后实施溶体化处理。

Description

硬烤性和边缘加工性优异的Al-Mg-Si合金板的制造方法
技术领域
本发明涉及通过Al-Mg-Si系合金的连续铸造来铸造薄板坯，在实施均匀化处理后，进行冷轧，根据需要实施利用连续退火炉进行的熔体化处理，由此得到富有边缘加工性、同时时效硬化性高的Al-Mg-Si系合金板的制造方法。根据该方法，能够以低于以往技术的价格制造优选用于汽车部件、家电制品等弯曲成形、加压成形等成形用的Al-Mg-Si系合金的轧制板。
背景技术
由于Al-Mg-Si系合金在成形后涂装等工序中加热时具有强度变高的性质，因此优选用于汽车面板等中。并且，为了实现通过提高生产率来降低成本，提出了通过连续铸造轧制制造该板的方案。
例如，在日本特开昭62-207851中公开了以下内容，即将含有Si：0.4～2.5％、Mg：0.1～1.2％、且铜：1.5％以下、Zn：2.5％以下、Cr：0.3％以下、Mn：0.6％以下、Zr：0.3％以下中的1种或2种以上的熔融铝合金连续铸造成为板坯厚3～15mm的板坯，其后实施冷轧，然后进行溶体化处理·淬火所得到的成形加工用铝合金板及其制造方法，其特征在于，基质中金属间化合物的最大尺寸为5μm以下。
日本特开平10-110232中，公开了将含有Si：0.2～3.0％、Mg：0.2～3.0％、Mn：0.01～0.5％、Cr：0.01～0.5％、Zr：0.01～0.5％、Ti：0.001～0.5％中的1种或2种以上作为必需元素，进而含有Cu：0～2.5％、Sn：0～0.2％、Zn：0～2.0％中的1种或2种以上，将Fe限制在1.0％以下，剩余部分为Al和不可避免的杂质而构成的Al合金的直接铸造轧制板进一步冷轧的Al-Mg-Si系合金板，其特征在于，此板的金属组织最大结晶粒径为100μm以下，并且表层部连续的Mg2Si化合物的最大长度为50μm以下。
另外，在日本特开2001-262264中提出了如下所述的Al-Mg-Si系合金板，即该合金板为含有Si：0.1～2.0％、Mg：0.1～2.0％、Fe：0.1～1.5％或进一步含有Cu：2％以下、Cr：0.3％以下、Mn：1.0％以下、Zr：0.3％以下、V：0.3％以下、Ti：0.03％以下、Zn：1.5％以下、Ag：0.2％以下中1种以上的铝合金，金属间化合物的最大尺寸为5μm以下、最大长宽比为5以下且平均结晶粒径为30μm以下，韧性和弯曲性均优异。
专利文献1：日本特开昭62-207851号公报
专利文献2：日本特开平10-110232号公报
专利文献3：日本特开2001-262264号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
作为汽车用车体片材等外部面板使用的合金板要求具有优异的边缘加工性(hammability)和硬烤性(bake-hardenability)。因此，需求弯曲性优异且随着加热而时效硬化的Al-Mg-Si系合金板。然而，通过连续铸造轧制而制造的板坯具有边缘加工性差、并且涂装后的硬烤性不充分的缺点。
本发明的技术问题为以低成本获得抑制室温放置导致的自然时效时析出的G.P区域，在涂装·烘烤加热时强化相迅速析出后得到高的烘烤硬化，同时富于弯曲性的成形用Al-Mg-Si系合金板。
用于解决技术问题的方法
利用双带铸造机连续铸造Al-Mg-Si系合金的薄板坯，直接卷绕所铸造的薄板坯，在适宜条件下对其实施均匀化处理，冷轧后，根据需要组合利用连续退火炉进行的溶体化处理等，由此将化合物截断化，可在提高边缘加工性的同时大幅度缩短工序。进而通过均匀化处理减小显微偏析，而且通过加快均匀化处理后的冷却速度抑制冷却中Mg2Si的析出，能够得到最终退火后的硬烤性、边缘加工性优异的汽车车体片材用铝板。
用于解决上述技术问题的本发明涉及铝合金板的制造方法，其特征在于，在卷绕薄板坯之后实施均匀化处理，进行冷轧，其后进行溶体化处理。具体地说，如权利要求1所述那样为硬烤性和边缘加工性优异的铝合金板的制造方法，其特征在于，利用双带铸造法将含有Mg：0.30～1.00wt％、Si：0.30～1.20wt％、Fe：0.05～0.50wt％、Mn：0.05～0.50wt％和Ti：0.005～0.10wt％，或者进而含有Cu：0.05～0.70％、Zn：0.05～0.40％中的1种以上，剩余部分为Al和不可避免的杂质而构成的熔融合金，以40～150℃/s的板坯厚1/4下的冷却速度铸造成厚5～15mm的板坯，卷绕卷材后实施均匀化处理，以500℃/hr以上的冷却速度冷却到至少250℃以下后进行冷轧，其后实施溶体化处理(权利要求1所述的发明)
在上述制造方法中，上述均匀化处理优选为利用间歇式炉以30℃/h以上的升温速度升温至520～580℃，在此温度下保持2～24小时(权利要求2所述的发明)。
上述溶体化处理优选利用连续退火炉以10℃/h以上的升温速度加热至530～560℃，保持在30秒以内(权利要求3所述的发明)。
在上述第3权利要求中所述的发明中，可在上述溶体化处理后，以10℃/s以上的速度冷却至室温，其后实施利用连续退火炉在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温(权利要求4所述的发明)。
或者，在上述第3权利要求中所述的发明中，可在上述溶体化处理后，以10℃/s以上的冷却速度水冷至250℃以下，其后利用空气以1～20℃/s的冷却速度冷却至60～100℃，卷起之后实施冷却至室温的预备时效处理(权利要求5所述的发明)。
或者，在上述第3权利要求中所述的发明中，可在上述溶体化处理后，以10℃/s以上的速度冷却至室温，其后利用连续退火炉实施在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以1℃/s以上的冷却速度冷却至60～100℃，卷起后实施冷却至室温的预备时效处理(权利要求6所述的发明)。
发明效果
利用本发明所述的铝合金板的制造方法，能够得到硬烤性和边缘加工性优异的铝合金板。并且，该制造方法的工序极短，能够以低成本得到铝合金板。
具体实施方式
本发明涉及Al-Mg-Si系合金的轧制板的制造方法，其特征在于，在利用双带铸造法铸造薄板坯后，直接卷绕成卷材，对其实施均匀化处理后进行冷轧，进而实施溶体化处理。
本发明中，利用双带铸造法以40～150℃/s的板坯厚1/4下的冷却速度将由上述组成构成的熔融合金铸造成厚5～15mm的板坯，卷绕卷材后实施均匀化处理，以500℃/hr以上的冷却速度冷却到至少250℃以下后进行冷轧，其后实施溶体化处理。
所谓的双带铸造法是指在上下相对、被水冷却的旋转带间注入熔融金属，从带表面进行冷却使熔融金属凝固铸造薄板坯的方法。本发明中利用双带铸造法铸造厚5～15mm的板坯。板坯厚超过15mm时，难以将薄板坯卷绕成卷材；板坯厚不足5mm时，导致生产率降低且薄板坯的铸造变难。
利用双带铸造法铸造厚5～15mm的板坯，能够使板坯厚1/4的冷却速度成为40～150℃/s。冷却速度如下计算，即根据交线法从板坯厚1/4的微观组织观察测定DAS(枝晶臂间距Dendrite ArmSpacing)，由此计算。冷却速度不足40℃/s时，在板坯中心部凝固时产生的铸造组织变粗，导致边缘加工性下降；冷却速度超过150℃/s时，Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物成为1μm以下的大小，重结晶粒的大小变得粗为30μm以上。
卷绕薄板坯后，通过在适当条件下对此卷材进行均匀化处理，将对边缘加工性造成不良影响的Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物截断化，可以谋求改善边缘加工性。并且，能够得到残存于铸造组织中的比较微细的Mg2Si结晶物完全固溶于基质中的薄板坯，能够提高冷轧工序后的溶体化处理效果。
将均匀化处理后的冷却规定为以500℃/hr以上的速度冷却到至少250℃以下的理由为，极力抑制较粗大的Mg2Si的析出，使这些Mg、Si过饱和地固溶于基质中。
将薄板坯卷绕后，也可以将卷材插入间歇式炉，以30℃/h以上的升温速度升温至520～580℃，实施在此温度下保持2～24小时的均匀化处理，其后将卷材从间歇式炉中取出，以500℃/hr以上的冷却速度强制性地空气冷却至室温。该冷却例如可在一边打开卷材一边用风扇进行。
薄板坯卷绕后的均匀化处理中，将到达均匀化处理温度的升温速度限定在30℃/h以上的理由为，由于升温速度不足30℃/h时，到达规定的均匀化处理温度需要16小时以上的时间，成本变高。
将均匀化处理温度规定在520～580℃范围的理由为，不足520℃的温度时，Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物的截断化不充分，铸造时结晶析出的Mg2Si无法充分地固溶于基质中；超过580℃的温度时，低熔点金属熔解而引起燃烧。
另外，将均匀化处理时间限定在2～24小时范围的理由为，不足2小时的处理时间时，Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物的截断化不充分，铸造时结晶析出的Mg2Si无法充分地固溶于基质中；超过24小时的处理时间时，铸造时结晶析出的Mg2Si充分地固溶于基质中，Mg、Si饱和，因此成本变高。
本发明的特征在于在将此卷材进一步进行了冷轧后，进行溶体化处理。此溶体化处理优选利用通常的连续退火炉(CAL)进行。
连续退火炉(CAL)是指用于对卷材连续地进行溶体化处理的设备，其特征在于具备用于实施热处理的感应加热装置、用于水冷的水槽和用于空气冷却的空气喷嘴等。
溶体化处理优选通过连续退火炉以10℃/s以上的升温速度加热至530～560℃，保持30秒以内。
溶体化处理中，将到达溶体化处理温度的升温速度限定在10℃/s以上的理由为，由于不足10℃/s的升温速度时，卷材的传送速度极慢，结果处理时间延长，成本变高。
将溶体化处理温度限定在530～560℃范围的理由为，不足530℃温度时，铸造时或均匀化处理后的冷却时所结晶析出的Mg2Si无法充分地固溶在基质中；超过560℃温度时，低熔点金属熔解而引起燃烧。
另外，将溶体化处理时间限定在30秒以内的理由为，超过30秒处理时间时，铸造时或在均匀化处理后的冷却时结晶析出的Mg2Si充分地固溶在基质中，不仅Mg、Si饱和，而且卷材的传送速度变慢，结果处理时间延长，成本变高。
溶体化处理后的特征在于，以10℃/s以上的速度冷却至室温。将溶体化处理后的冷却速度规定在10℃/s以上的理由为，冷却速度不足10℃/s时，冷却工序中Si在结晶粒界上析出，恶化边缘加工性。
在对薄板坯实施了上述均匀化处理后，可进一步进行冷轧，实施溶体化处理，以10℃/s以上的速度冷却至室温，将卷材在室温下放置后，利用连续退火炉在260～300℃下保持30秒以内，以10℃/s冷却至室温。
此溶体化处理和复原处理优选用通常连续退火炉(CAL)实施。连续退火炉(CAL)是指用于对卷材连续进行溶体化处理等的设备，其特征在于具备用于实施热处理的感应加热装置、用于水冷的水槽和用于空气冷却的空气喷嘴等。通过此复原处理，在溶体化处理后的室温放置中自然时效析出的GP区域能够再次固溶，能够在涂装·烘烤加热后得到充分的强度。
另外，为了在涂装·烘烤加热后得到充分的强度，在溶体化处理后的室温放置后，在260～300℃下进行复原处理。复原处理温度不足260℃时，则不能得到硬烤性，超过300℃时，则边缘加工性变差。
将在复原处理温度下保持的时间限定在30秒以内的理由为，超过30秒的处理时间时，不仅在溶体化处理后的室温放置中自然时效析出的GP区域能够充分地再次固溶，而且卷材的传送速度变得过慢，结果处理时间延长成本变高。
在对薄板坯实施了上述均匀化处理后，还可进一步进行冷轧，利用连续退火炉实施溶体化处理，以10℃/s以上的冷却速度(第1次冷却速度)水冷至250℃以下，其后利用空气以1～20℃/s的冷却速度(第2次冷却速度)冷却至60～100℃，卷起后冷却至室温。
此溶体化处理和之后的冷却优选利用通常连续退火炉(CAL)进行。此溶体化处理和之后的冷却时，可以进行在基质中均匀地产生用于β”析出的核的热处理(预备时效)，能够在涂装·烘烤加热后得到充分的强度。
在对薄板坯实施了上述均匀化处理后，还可进一步进行冷轧，以10℃/s以上的速度加热至530～560℃，实施保持在30秒以内的溶体化处理后，以10℃/s以上的速度冷却至室温，其后实施在260～300℃范围内保持30秒以内的复原处理后，以1℃/s以上的冷却速度冷却至60～100℃，卷起后实施冷却至室温的预备时效处理。
此溶体化处理和之后的冷却、复原处理和之后的冷却优选使用通常连续退火炉(CAL)进行实施。利用此制造方法，不仅在溶体化处理后的室温放置中自然时效析出的GP区域能够再次固溶，而且能够在复原处理后的冷却期间进行产生用于β”析出的核的热处理(预备时效)，能够进一步提高涂装·烘烤后的耐力。
接下来对本发明合金成分的定义和限定理由进行说明。为必需元素的Mg在溶体化处理后固溶于基质中，在涂装·烘烤加热时与Si-起作为强化相析出，提高强度。将其添加量限定为Mg：0.30～1.00wt％的原因在于，不足0.30wt％则其效果小，超过1.00wt％则溶体化处理后的边缘加工性下降。Mg含量的进一步优选范围是0.30～0.70wt％。
为必需元素的Si，作为在涂装·烘烤加热时与Mg一起作为被称为β”的Mg2Si的中间相或者以其为基准的强化相析出，提高强度。将其含量限定为Si：0.30～1.20wt％的原因在于，不足0.30wt％则其效果小，超过1.20wt％则溶体化处理后的边缘加工性下降。Si含量的进一步优选范围是0.60～1.20wt％。
为必需元素的Fe，通过与Si、Mn共存，在铸造时生成大量5μm以下大小的Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物，增多重结晶的核，由此可谋求重结晶粒的微细化，成为成形性优异的板坯。Fe含量不足0.05wt％时，则其效果不显著。超过0.50wt％时，则不仅在铸造时生成了粗大的Al-Fe-Si结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物，边缘加工性降低，而且由于减少了薄板坯中Si的固溶量，因此最终板的硬烤性降低。因此，Fe含量的优选范围为0.05～0.50wt％。Fe含量的进一步优选范围为0.05～0.30wt％。
为必需元素的Mn是作为使重结晶粒微细化的元素而添加的。通过将重结晶粒的大小较小地控制在10～25μm，成为成形性优异的板坯。Mn含量不足0.05wt％时则其效果不充分，超过0.50wt％则不仅在板铸造时生成了粗大的Al-Mn结晶物、Al-(Fe·Mn)-Si结晶物，边缘加工性降低，而且由于减少了薄板坯中Si的固溶量，因此最终板的硬烤性降低。因此，Mn含量的优选范围为0.05～0.50wt％。Mn含量的进一步优选范围为0.05～0.30wt％。
为必需元素的Ti只要在0.10wt％以下，即便含有也不会影响本发明的效果，作为薄板坯的结晶粒微细化剂发挥作用，可确实地防止开裂等板的铸造缺欠。Ti含量不足0.005wt％时，则其效果不充分，Ti含量超过0.10wt％时，则由于铸造时生成了TiAl3等粗大的金属间化合物，因此边缘加工性显著降低。因此，Ti含量的优选范围为0.005～0.10wt％。Ti含量的进一步优选范围为0.005～0.05wt％。
为任意元素的Cu是促进时效硬化、提高硬烤性的元素。Cu含量不足0.05wt％时，则其效果小，超过0.70wt％时，则不仅预备时效处理后的板坯的耐力变高，边缘加工性降低，而且耐腐蚀性也显著下降。因此，Cu含量的优选范围为0.05～0.70wt％。Cu含量的进一步优选范围为0.10～0.60wt％。
为任意元素的Zr作为使重结晶粒微细化的元素而添加。Zr含量不足0.05wt％时，则其效果不充分，超过0.40wt％时，则在板铸造时生成粗大的Al-Zr结晶物，边缘加工性降低。因此，Zr含量的优选范围为0.05～0.40wt％。Zr含量的进一步优选范围为0.05～0.30wt％。
如上所说明的那样，通过本发明能够以低成本制造最终退火后的硬烤性、边缘加工性优异的汽车车体片材用Al-Mg-Si系合金板。虽然与以往方法同样，用于抑制自然时效的复原处理或高温卷绕是必需的，但由于大大简化了之前阶段的平面切削、热轧等工序，因此大幅度降低了总的制造成本。
以下，以实施例为基础对本发明的最佳方式进行阐述。
实施例1
以下实施例中，冷轧工序后的样品不是卷材而全部是切片。因此，为了模拟利用连续退火炉(CAL)的卷材连续退火工序，采用样品在盐浴中的溶体化处理和水淬火或85℃温水淬火。
将表1所记载组成的熔融金属脱气后，利用双带铸造法铸造厚7mm的板坯。利用交叉法从板坯厚1/4的微观组织观察测定DAS(枝晶臂间距Dendrite Arm Spacing)，求出冷却速度为75℃/sec。对此板坯实施规定的均匀化处理以规定的冷却速度冷却至室温，进行冷轧，成为厚1mm的板坯。接着，在盐浴中对此冷轧板实施溶体化处理，1)进行85℃温水淬火，立刻插入至规定气氛温度的退火炉中在特定条件下实施热处理，或者2)进行水淬火，在室温放置24小时后，在特定条件下实施热处理。进而，为了模拟汽车涂装工序，在热处理后保持在室温下1周，测定0.2％耐力，进一步对进行了180℃×30分钟的烘烤处理的板坯测定0.2％耐力。
将烘烤处理前后的耐力差作为硬烤性，超过80MPa的则判断为硬烤性优异。应说明的是，为了模拟边缘加工性，对烘烤处理前的板坯赋予5％逆应变后，用r：0.5mm的夹具弯成U字型后，设入1mm厚的间距，进行180°的弯曲。无开裂的记为○，开裂的记为×。详细的制板工序和评价结果示于表2～6。
[表1]
                          表1  合金组成         (wt％)
  合金序号   Mg   Si   Fe   Mn   Cu   Zr   Ti
  A   0.5   0.7   0.2   0.2   -   -   0.02
  B   0.5   0.8   0.2   0.2   -   -   0.02
  C   0.6   0.8   0.2   0.2   -   -   0.02
  D   0.5   1   0.2   0.2   0.5   -   0.02
  E   0.5   0.8   0.2   0.2   -   0.15   0.02
  F   0.4   1.2   0.2   0.2   0.1   -   0.02
表2为改变均匀化处理条件和均匀化处理后的冷却速度时的结果。将均匀化处理后的板坯冷轧至板坯厚1mm，对此冷轧板进行在盐浴中于特定温度下保持15秒钟的溶体化处理，之后进行85℃温水淬火，立即插入至85℃气氛温度的退火炉中，进行8小时的预备时效。进入本发明的条件范围的(1-7)具有优异的硬烤性和边缘加工性。不进行均匀化处理时，硬烤性和边缘加工性都差(8、10)。另外，均匀化处理后的冷却速度迟缓时硬烤性差(9)。
表2  均匀化处理后的冷却速度和硬烤性·边缘加工性
  I.D.   合金序号   铸造方式/板坯厚(mm)                   均匀化处理   冷轧板坯厚   溶体化处理温度   预备时效   烘烤前后的耐力(MPa)   硬烤性(MPa)   边缘加工性
  升温速度   保持温度   保持时间   冷却速度
  (℃/h)   (℃)   (h)   (℃/h)
  本发明   1   A   双带/7   30   560   5   1500   1mm   550℃   85℃×8h   100/192   92   ○
  2   B   双带/7   50   560   6   1700   1mm   550℃   85℃×8h   110/210   100   ○
  3   B   双带/7   50   550   5   500   1mm   530℃   85℃×8h   95/175   80   ○
  4   C   双带/7   30   530   10   1000   1mm   540℃   85℃×8h   107/209   102   ○
  5   D   双带/7   40   530   10   1000   1mm   550℃   85℃×8h   122/221   99   ○
  6   E   双带/7   40   530   10   1000   1mm   550℃   85℃×8h   115/213   98   ○
  7   F   双带/7   50   550   6   1000   1mm   550℃   85℃×8h   117/208   91   ○
  比较例   8   A   双带/7                         无   1mm   550℃   85℃×8h   110/158   48   ×
  9   B   双带/7   50   560   6   250   1mm   550℃   85℃×8h   90/145   55   ○
  10   B   双带/7                         无   1mm   550℃   85℃×8h   92/160   68   ×
表3为改变均匀化处理的温度/时间时的结果。将均匀化处理后的板坯冷轧至板坯厚1mm，对此冷轧板进行在盐浴中于特定温度下保持15秒的溶体化处理后，进行85℃温水淬火，立即插入至85℃气氛温度的退火炉中，进行8小时的预备时效。进入本发明的条件范围的(11-14)具有优异的硬烤性和边缘加工性。均匀化处理温度低时(15)、保持时间短时(16)，硬烤性和边缘加工性都差。
表3  均匀化处理温度/时间和硬烤性·边缘加工性
  I.D.   合金序号   铸造方式/板坯厚(mm)                   均匀化处理   冷轧板坯厚   溶体化处理温度   预备时效   烘烤前后的耐力(MPa)   硬烤性(MPa)   边缘加工性
  升温速度   保持温度   保持时间   冷却速度
  (℃/h)   (℃)   (h)   (℃/h)
本发明   11   B   双带/7   30   560   5   1500   1mm   550℃   85℃×8h   110/210   100   ○
  12   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550℃   85℃×8h   111/213   103   ○
  13   C   双带/7   50   550   5   1500   1mm   530℃   85℃×8h   107/209   102   ○
  14   C   双带/7   30   530   10   1500   1mm   540℃   85℃×8h   112/215   103   ○
比较例   15   B   双带/7   50   500   6   1500   1mm   550℃   85℃×8h   95/165   70   ×
  16   B   双带/7   50   560   1   1500   1mm   550℃   85℃×8h   100/175   75   ×
表4为改变均匀化处理条件和复原处理条件的结果。将均匀化处理后的板坯冷轧至板坯厚1mm，对此冷轧板进行在盐浴中于特定温度下保持15秒的溶体化处理后，进行水淬火，室温下放置24小时后在特定温度下保持15秒进行复原处理。进入本发明的条件范围的(17-20)具有优异的硬烤性和边缘加工性。复原处理温度(再加热温度)低时，硬烤性差。复原处理温度(再加热温度)过高(22)，则边缘加工性差。并且，即便复原处理条件进入了本发明的范围，但均匀化处理温度低(23)时、或者保持时间短(24)时，边缘加工性也差。均匀化处理后的冷区速度迟缓时，硬烤性差(25)。
表4  均匀化处理方法/再加热温度和硬烤性·边缘加工性
  I.D.   合金序号   铸造方式/板坯厚(mm)                   均匀化处理   冷轧板坯厚   溶体化处理温度   预备时效   烘烤前后的耐力(MPa)   硬烤性(MPa)   边缘加工性
  升温速度   保持温度   保持时间   冷却速度
  (℃/h)   (℃)   (h)   (℃/h)
本发明   17   B   双带/7   30   560   5   1500   1mm   550℃   270   110/210   100   ○
  18   B   双带/7   50   560   6   2000   1mm   550℃   270   111/213   103   ○
  19   C   双带/7   50   550   5   1000   1mm   530℃   290   107/209   102   ○
  20   C   双带/7   30   530   10   2500   1mm   540℃   290   112/215   103   ○
  比较例   21   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550℃   240   95/170   75   ○
  22   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550℃   310   127/229   102   ×
  23   B   双带/7   50   500   6   500   1mm   550℃   290   97/197   100   ×
  24   B   双带/7   50   560   1   1000   1mm   550℃   280   90/160   70   ×
  25   B   双带/7   50   560   6   200   1mm   550℃   290   95/145   50   ○
表5为改变均匀化处理条件和溶体化处理后的冷却图案时的结果。将溶体化处理后的冷却速度分为2阶段，将从溶体化处理温度至中间温度的冷却速度定义为第1冷却速度，将从中间速度至卷起温度的冷却速度定义为第2冷却速度。将均匀化处理后的板坯冷轧至板坯厚1mm，对此冷轧板进行在盐浴中于特定温度下保持15秒的溶体化处理后，以第1冷却速度冷却至中间温度，其后以第2冷却速度冷却至卷起温度，其后以5℃/hr冷却至室温。
进入本发明的条件范围的(26-28)具有优异的硬烤性和边缘加工性。溶体化处理后的第1冷却速度迟缓时(29)、第2冷却速度迟缓时(31)或者中间温度过高时(30)时，边缘加工性差。卷起温度过低时(32)则硬烤差。相反，卷起温度过高时边缘加工性差(33)。并且，均匀化处理温度过低(34)时、或者保持时间过短(35)时，边缘加工性差。均匀化处理后的冷却速度过缓时，硬烤性降低(36)。
表5  均匀化处理方法·卷起温度和硬烤性·边缘加工性
  I.D.   合金序号   铸造方式/板坯厚(mm)               均匀化处理   冷轧板坯厚   溶体化处理温度(℃)   第1冷却温度(℃/s)   中间温度(℃)   第2冷却温度(℃/s)   卷起温度(℃)   烘烤后的YS(MPa)   硬烤性(MPa)   边缘加工性
  升温速度   保持温度   保持时间   冷却速度
  (C/h)   (℃)   (h)   (℃/h)
  本发明   26   B   双带/7   30   560   5   1500   1mm   550   100   200   20   85   110/210   101   ○
  27   B   双带/7   50   560   6   2000   1mm   550   100   200   20   70   105/207   102   ○
  28   B   双带/7   50   550   5   1000   1mm   530   100   200   20   90   101/211   100   ○
比较例   29   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550   5   200   20   80   106/201   95   ×
  30   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550   100   300   20   80   101/197   96   ×
  31   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550   100   250   1   80   102/198   96   ×
  32   B   双带/7   50   560   6   1500   1mm   550   100   200   20   50   112/165   53   ○
  33   B   双带/7   50   560   6   2000   1mm   550   100   200   15   110   130/240   110   ×
  34   B   双带/7   50   500   6   1000   1mm   550   100   200   20   85   97/197   100   ×
  35   B   双带/7   50   560   1   1000   1mm   550   100   200   20   85   104/194   90   ×
  36   B   双带/7   50   560   6   200   1mm   550   100   200   20   80   89/134   45   ○
表6为改变溶体化处理后的复原处理温度(再加热温度)和卷起温度时的结果。将均匀化处理后的板坯冷轧至板坯厚1mm，对此冷轧板进行在盐浴中于特定温度下保持15秒的溶体化处理后，进行水淬火，室温下放置24小时后在规定温度(再加热温度)下保持15秒后，以10℃/s冷却至规定的卷起温度，进而以10℃/hr冷却至室温。进入本发明的条件范围的(37-40)具有优异的硬烤性和边缘加工性。复原处理温度(再加热温度)过高，则边缘加工差(41)。复原处理温度(再加热温度)过低(42)，则硬烤性差。卷起温度过低则硬烤性差(43)。卷起温度过高则边缘加工性差(44)。
表6  再加热温度·卷起温度和硬烤性·边缘加工性
I.D.   合金序号   溶体化处理温度(℃)   再加热温度(℃)   卷起温度(℃)   烘烤前后的YS(MPa)   硬烤性(MPa)   边缘加工性
  发明   37   B   550   270   85   121/231   110   ○
  38   B   550   270   90   125/237   114   ○
  39   B   530   290   70   117/228   111   ○
  40   B   540   290   80   119/231   112   ○
  比较   41   B   550   320   85   124/234   110   ×
  42   B   550   250   80   111/198   87   ○
43 B   550   260   40   110/185   75   ○
  44   B   550   290   120   131/249   118   ×
均匀化处理：550℃×6h均匀化处理后的冷却速度：1000℃/h
产业实用性
通过该方法，能够以低于以往技术的成本制造优选用于汽车部件、家电产品等弯曲成形、加压成形等成形用的Al-Mg-Si系合金的轧制板。
权利要求书
(按照条约第19条的修改)
1.硬烤性和边缘加工性优异的铝合金板的制造方法，其特征在于，利用双带铸造法，将含有Mg：0.30～1.00wt％、Si：0.30～1.20wt％、Fe：0.05～0.50wt％、Mn：0.05～0.50wt％和Ti：0.005～0.10wt％，或者进而含有Cu：0.05～0.70wt％、Zn：0.05～0.40wt％中的1种以上，剩余部分为Al和不可避免的杂质而构成的熔融合金，以40～150℃/s的板坯厚1/4下的冷却速度铸造成厚5～15mm的板坯，卷绕卷材后，将卷材插入在间歇式炉中，实施以30℃/h以上的升温速度升温至520～580℃、在此温度下保持2～24小时的均匀化处理，以500℃/hr以上的冷却速度冷却到至少250℃以下后进行冷轧，其后实施利用连续退火炉以10℃/s以上升温速度加热至530～560℃、保持30秒以内的溶体化处理。
2.如权利要求1所述的方法，在上述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温，其后实施利用连续退火炉在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温。
3.如权利要求1所述的方法，在上述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度水冷至250℃以下，其后利用空气以1～20℃/s的冷却速度冷却至60～100℃，卷起，实施冷却至室温的预备时效处理。
4.如权利要求1所述的方法，在上述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温，其后实施利用连续退火炉在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以1℃/s以上的冷却速度冷却至60～100℃，卷起，实施冷却至室温的预备时效处理。
5.如权利要求1所述的方法，在上述均匀化处理后，将卷材从间歇式炉中取出，一边打开卷材一边进行强行冷却。

Claims (6)

1.硬烤性和边缘加工性优异的铝合金板的制造方法，其特征在于，利用双带铸造法，将含有Mg：0.30～1.00wt％、Si：0.30～1.20wt％、Fe：0.05～0.50wt％、Mn：0.05～0.50wt％和Ti：0.005～0.10wt％，或者进而含有Cu：0.05～0.70wt％、Zn：0.05～0.40wt％中的1种以上，剩余部分为Al和不可避免的杂质而构成的熔融合金，以40～150℃/s的板坯厚1/4下的冷却速度铸造成厚5～15mm的板坯，卷绕卷材后实施均匀化处理，以500℃/hr以上的冷却速度冷却到至少250℃以下后进行冷轧，其后实施溶体化处理。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述均匀化处理的内容为，利用间歇式炉以30℃/h以上的升温速度升温至520～580℃，在此温度下保持2～24小时。
3.如权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中所述溶体化处理的内容为，通过连续退火炉以10℃/s以上的升温速度加热至530～560℃，保持30秒以内。
4.如权利要求3所述的方法，在所述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温，其后利用连续退火炉实施在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温。
5.如权利要求3所述的方法，在所述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度水冷至250℃以下，其后利用空气以1～20℃/s的冷却速度冷却至60～100℃，卷起，实施冷却至室温的预备时效处理。
6.如权利要求3所述的方法，在所述溶体化处理后以10℃/s以上的冷却速度冷却至室温，其后利用连续退火炉实施在260～300℃下保持30秒以内的复原处理，以1℃/s以上的冷却速度冷却至60～100℃，卷起，实施冷却至室温的预备时效处理。
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