JP2000256772A - 押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材 - Google Patents
押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材Info
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- JP2000256772A JP2000256772A JP11056368A JP5636899A JP2000256772A JP 2000256772 A JP2000256772 A JP 2000256772A JP 11056368 A JP11056368 A JP 11056368A JP 5636899 A JP5636899 A JP 5636899A JP 2000256772 A JP2000256772 A JP 2000256772A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 押出軸方向に圧縮の衝撃荷重を受けたときの
衝撃エネルギー吸収特性に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ア
ルミニウム合金押出形材を得る。 【解決手段】 Ｍｇ：０．２〜１．６％、Ｓｉ：０．２
〜１．８％を含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出形材、特に、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、Ｓｉ：
０．５〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．７％、Ｔｉ：
０．００５〜０．２％、Ｚｒ：０．０６〜０．２％を含
み、さらにＭｎ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５
〜０．１５％のいずれか１種又は２種を含み、残部Ａｌ
及び不可避不純物からなるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金押出形材において、歪み速度１０００／ｓで引
張試験を実施したときの引張強さが１５０Ｎ／ｍｍ２以
上、４００Ｎ／ｍｍ２以下とする。
衝撃エネルギー吸収特性に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系ア
ルミニウム合金押出形材を得る。 【解決手段】 Ｍｇ：０．２〜１．６％、Ｓｉ：０．２
〜１．８％を含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出形材、特に、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、Ｓｉ：
０．５〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．７％、Ｔｉ：
０．００５〜０．２％、Ｚｒ：０．０６〜０．２％を含
み、さらにＭｎ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５
〜０．１５％のいずれか１種又は２種を含み、残部Ａｌ
及び不可避不純物からなるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金押出形材において、歪み速度１０００／ｓで引
張試験を実施したときの引張強さが１５０Ｎ／ｍｍ２以
上、４００Ｎ／ｍｍ２以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミニウム合金押
出形材に関し、より詳しくは、形材の押出軸方向に圧縮
の衝撃荷重を受けたとき、その衝撃荷重を吸収する作用
を持ち、特に自動車用構造部材、例えばサイドメンバー
やバンパーステイ等に好適に適用されるアルミニウム合
金押出形材に関する。
出形材に関し、より詳しくは、形材の押出軸方向に圧縮
の衝撃荷重を受けたとき、その衝撃荷重を吸収する作用
を持ち、特に自動車用構造部材、例えばサイドメンバー
やバンパーステイ等に好適に適用されるアルミニウム合
金押出形材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境保護の観点から、低燃費車、
電気自動車の開発に注目が集まっているが、その達成の
ためには車体の軽量化は必須である。一方、安全基準へ
の対応や車体性能の向上のため、車体重量は増加する傾
向にある。このような状況の中、アルミニウム合金押出
形材は、鉄に比べその比重が約１／３であること、優れ
たエネルギー吸収性を有すること、さらには断面形状の
自由度が高いことから、自動車のバンパー補強材、フレ
ーム等に採用され、自動車部材における需要が伸びてい
る。自動車構造部材の中でも、特に自動車フレーム用と
しては、衝突時、蛇腹状に変形し高い効率で衝撃エネル
ギーを吸収することが要求される。
電気自動車の開発に注目が集まっているが、その達成の
ためには車体の軽量化は必須である。一方、安全基準へ
の対応や車体性能の向上のため、車体重量は増加する傾
向にある。このような状況の中、アルミニウム合金押出
形材は、鉄に比べその比重が約１／３であること、優れ
たエネルギー吸収性を有すること、さらには断面形状の
自由度が高いことから、自動車のバンパー補強材、フレ
ーム等に採用され、自動車部材における需要が伸びてい
る。自動車構造部材の中でも、特に自動車フレーム用と
しては、衝突時、蛇腹状に変形し高い効率で衝撃エネル
ギーを吸収することが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】自動車フレーム用とし
ては、比較的強度が高いＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金押出形材が主として検討されている。しかし、こ
れまでのエネルギー吸収特性の評価は、通常、例えば特
開平７−１１８７８２号公報に記載されているように、
押出形材を所定長さに切断し、数１０ｍｍ／分の圧縮速
度で軸方向に圧縮して座屈変形させ、そのときの荷重−
変位曲線からエネルギー吸収量を求め、また目視により
割れの有無を観察することで行われている。従って、従
来のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材が優
れたエネルギー吸収特性を示したとしても、それはあく
まで準静的な圧縮条件下でのエネルギー吸収特性に過ぎ
ない。一方、実際の衝突時の変形は非常に大きな変形速
度で生じる。そして、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム
合金押出材の場合も一般の材料と同様に、高速で変形し
た場合、低速で変形した場合と比較し強度が変化する。
そのため、前記のように準静的に圧縮変形させた場合に
優れたエネルギー吸収特性を示すものでも、高速で圧縮
変形させた場合、圧壊割れが発生し、エネルギー吸収特
性が変化してしまうことが多くある。
ては、比較的強度が高いＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金押出形材が主として検討されている。しかし、こ
れまでのエネルギー吸収特性の評価は、通常、例えば特
開平７−１１８７８２号公報に記載されているように、
押出形材を所定長さに切断し、数１０ｍｍ／分の圧縮速
度で軸方向に圧縮して座屈変形させ、そのときの荷重−
変位曲線からエネルギー吸収量を求め、また目視により
割れの有無を観察することで行われている。従って、従
来のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材が優
れたエネルギー吸収特性を示したとしても、それはあく
まで準静的な圧縮条件下でのエネルギー吸収特性に過ぎ
ない。一方、実際の衝突時の変形は非常に大きな変形速
度で生じる。そして、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム
合金押出材の場合も一般の材料と同様に、高速で変形し
た場合、低速で変形した場合と比較し強度が変化する。
そのため、前記のように準静的に圧縮変形させた場合に
優れたエネルギー吸収特性を示すものでも、高速で圧縮
変形させた場合、圧壊割れが発生し、エネルギー吸収特
性が変化してしまうことが多くある。
【０００４】従って、実際の衝突時において有効な自動
車フレーム材を得るには、高速で圧縮変形させたとき優
れたエネルギー吸収特性を示すアルミニウム合金押出形
材を得る必要がある。本発明は、このような要請に応え
るためなされたもので、実際の衝突時のような高速で軸
方向に変形が生じる場合に圧壊割れが発生せず、かつエ
ネルギー吸収量が大きい、エネルギー吸収特性に優れる
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材を得よう
というものである。
車フレーム材を得るには、高速で圧縮変形させたとき優
れたエネルギー吸収特性を示すアルミニウム合金押出形
材を得る必要がある。本発明は、このような要請に応え
るためなされたもので、実際の衝突時のような高速で軸
方向に変形が生じる場合に圧壊割れが発生せず、かつエ
ネルギー吸収量が大きい、エネルギー吸収特性に優れる
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材を得よう
というものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高速圧縮
変形時のエネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金押出形材を開発すべく種々実験研究
を行う過程で、高速で引張試験を実施した場合の引張強
さが、高速圧縮変形時のエネルギー吸収特性と密接な関
係があることを見いだし、それをもとに本発明を得るこ
とができた。すなわち、本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系
アルミニウム合金押出形材において、歪み速度１０００
／ｓで引張試験を実施したときの引張強さが１５０Ｎ／
ｍｍ ２以上、４００Ｎ／ｍｍ２以下、望ましくは２００
Ｎ／ｍｍ２以上、３７０Ｎ／ｍｍ２以下であることを特
徴とし、この条件を満たすときＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金押出形材は、高速圧縮変形時に蛇腹状に変
形し、優れた衝撃エネルギー吸収特性を示す。
変形時のエネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金押出形材を開発すべく種々実験研究
を行う過程で、高速で引張試験を実施した場合の引張強
さが、高速圧縮変形時のエネルギー吸収特性と密接な関
係があることを見いだし、それをもとに本発明を得るこ
とができた。すなわち、本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系
アルミニウム合金押出形材において、歪み速度１０００
／ｓで引張試験を実施したときの引張強さが１５０Ｎ／
ｍｍ ２以上、４００Ｎ／ｍｍ２以下、望ましくは２００
Ｎ／ｍｍ２以上、３７０Ｎ／ｍｍ２以下であることを特
徴とし、この条件を満たすときＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金押出形材は、高速圧縮変形時に蛇腹状に変
形し、優れた衝撃エネルギー吸収特性を示す。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では、高速引張試験の引張
速度として歪み速度１０００／ｓを選択し、その条件で
引張試験を実施したときの引張強さを、高速圧縮変形時
のエネルギー吸収特性を表す指標とした。ここで、歪み
速度１０００／ｓでの高速引張試験は、自動車が約３０
〜４０ｋｍ／ｈで衝突したときに変形する材料の歪み速
度に相当する。自動車の衝突挙動は時速３０〜４０ｋｍ
で検討しておけば、それ以上の速度で衝突した場合にお
いても同様の挙動を示す。そして、歪み速度１０００／
ｓでの引張強さが１５０Ｎ／ｍｍ２に満たないとき、高
速で圧縮変形させたときのエネルギー吸収量が小さく、
また自動車構造部材として必要な強度を満たさない。一
方、歪み速度１０００／ｓでの引張強さが４００Ｎ／ｍ
ｍ２を越えるとき、高速で圧縮変形させたときに圧壊割
れが発生してしまい、エネルギー吸収部材として不適当
である。
速度として歪み速度１０００／ｓを選択し、その条件で
引張試験を実施したときの引張強さを、高速圧縮変形時
のエネルギー吸収特性を表す指標とした。ここで、歪み
速度１０００／ｓでの高速引張試験は、自動車が約３０
〜４０ｋｍ／ｈで衝突したときに変形する材料の歪み速
度に相当する。自動車の衝突挙動は時速３０〜４０ｋｍ
で検討しておけば、それ以上の速度で衝突した場合にお
いても同様の挙動を示す。そして、歪み速度１０００／
ｓでの引張強さが１５０Ｎ／ｍｍ２に満たないとき、高
速で圧縮変形させたときのエネルギー吸収量が小さく、
また自動車構造部材として必要な強度を満たさない。一
方、歪み速度１０００／ｓでの引張強さが４００Ｎ／ｍ
ｍ２を越えるとき、高速で圧縮変形させたときに圧壊割
れが発生してしまい、エネルギー吸収部材として不適当
である。
【０００７】本発明に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金押出形材において、結晶組織を繊維状組織（フ
ァイバー組織）とすることが望ましい。ここで、ファイ
バー組織とは押出材に見られる熱間加工組織で、押出方
向に長くのばされた結晶粒組織のことである。なお、材
料が変形するときの材料内の歪みは転位の動きによって
導かれるが、この転位は結晶粒界等の金属結晶の並びが
不規則な部分は転位による格子のずれが蓄積し歪みが集
中することになる。従って、材料内での転位の分布すな
わち歪みの分布は、結晶粒径が細かい方が材料全体の中
で均一になりやすい。そして、高速衝突時に割れの発生
を抑制するためには、変形歪みを材料内で均等にさせる
必要がある。再結晶を抑制し、ファイバー組織、すなわ
ち粒界を細かな状態に保持することによって変形歪みを
材料内に均等に分布させることができ、高強度とともに
耐圧壊割れ性を向上させ、エネルギー吸収量を大きくす
ることができる。
ウム合金押出形材において、結晶組織を繊維状組織（フ
ァイバー組織）とすることが望ましい。ここで、ファイ
バー組織とは押出材に見られる熱間加工組織で、押出方
向に長くのばされた結晶粒組織のことである。なお、材
料が変形するときの材料内の歪みは転位の動きによって
導かれるが、この転位は結晶粒界等の金属結晶の並びが
不規則な部分は転位による格子のずれが蓄積し歪みが集
中することになる。従って、材料内での転位の分布すな
わち歪みの分布は、結晶粒径が細かい方が材料全体の中
で均一になりやすい。そして、高速衝突時に割れの発生
を抑制するためには、変形歪みを材料内で均等にさせる
必要がある。再結晶を抑制し、ファイバー組織、すなわ
ち粒界を細かな状態に保持することによって変形歪みを
材料内に均等に分布させることができ、高強度とともに
耐圧壊割れ性を向上させ、エネルギー吸収量を大きくす
ることができる。
【０００８】本発明に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金は、
Ｍｇ、Ｓｉを主成分とする析出硬化型合金である。好ま
しい組成として、Ｍｇ：０．２〜１．６％、Ｓｉ：０．
２〜１．８％、必要に応じて、Ｃｕ：１．０％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｍｎ：０．０５〜
０．５％、Ｃｒ：０．０１〜０．２％、Ｚｒ０．０１〜
０．２％のいずれか１種又は２種以上、以上〜のい
ずれかを単独又は適宜組み合わせて含み、残部Ａｌ及び
不可避不純物からなる組成を挙げることができる。この
うち特に望ましい組成は、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、
Ｓｉ：０．５〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．７％、
Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｚｒ：０．０６〜０．２
％を含み、さらにＭｎ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：
０．０５〜０．１５％のいずれか１種又は２種を含む組
成である。なお、不純物としてＦｅは０．７％以下、そ
の他の不純物は０．０５％以下、合計で０．１５％以下
であれば、この合金の特性に影響を及ぼすことはない。
Ｍｇ、Ｓｉを主成分とする析出硬化型合金である。好ま
しい組成として、Ｍｇ：０．２〜１．６％、Ｓｉ：０．
２〜１．８％、必要に応じて、Ｃｕ：１．０％以下、
Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｍｎ：０．０５〜
０．５％、Ｃｒ：０．０１〜０．２％、Ｚｒ０．０１〜
０．２％のいずれか１種又は２種以上、以上〜のい
ずれかを単独又は適宜組み合わせて含み、残部Ａｌ及び
不可避不純物からなる組成を挙げることができる。この
うち特に望ましい組成は、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、
Ｓｉ：０．５〜１．３％、Ｃｕ：０．１５〜０．７％、
Ｔｉ：０．００５〜０．２％、Ｚｒ：０．０６〜０．２
％を含み、さらにＭｎ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：
０．０５〜０．１５％のいずれか１種又は２種を含む組
成である。なお、不純物としてＦｅは０．７％以下、そ
の他の不純物は０．０５％以下、合計で０．１５％以下
であれば、この合金の特性に影響を及ぼすことはない。
【０００９】各成分の限定理由はつぎの通りである。 （Ｍｇ、Ｓｉ）ＭｇとＳｉは結合してＭｇ２Ｓｉを形成
することにより合金強度を向上させる。しかし、Ｍｇ：
０．２ｗｔ％未満、Ｓｉ：０．２ｗｔ％未満では自動車
構造材として十分な強度が得られない。一方、Ｍｇ：
１．６ｗｔ％以上、Ｓｉ：１．８ｗｔ％以上では、粒界
への析出物が多くなり圧壊割れが生じやすくなる。より
望ましい範囲は、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、Ｓｉ：
０．５〜１．３％である。 （Ｃｕ）Ｃｕは、その添加量に応じて合金の強度を上昇
させる作用があり、適宜添加される。この作用を得るに
は、０．１ｗｔ％以上添加するのが好ましい。しかし、
添加量が１ｗｔ％を越えると、耐食性、応力腐食割れ性
及び溶接性が低下する。従って、Ｃｕを添加する場合は
１．０ｗｔ％を上限とするのが望ましく、特に望ましい
範囲はＣｕ：０．１５〜０．７％、さらに０．３０％〜
０．６０％である。
することにより合金強度を向上させる。しかし、Ｍｇ：
０．２ｗｔ％未満、Ｓｉ：０．２ｗｔ％未満では自動車
構造材として十分な強度が得られない。一方、Ｍｇ：
１．６ｗｔ％以上、Ｓｉ：１．８ｗｔ％以上では、粒界
への析出物が多くなり圧壊割れが生じやすくなる。より
望ましい範囲は、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、Ｓｉ：
０．５〜１．３％である。 （Ｃｕ）Ｃｕは、その添加量に応じて合金の強度を上昇
させる作用があり、適宜添加される。この作用を得るに
は、０．１ｗｔ％以上添加するのが好ましい。しかし、
添加量が１ｗｔ％を越えると、耐食性、応力腐食割れ性
及び溶接性が低下する。従って、Ｃｕを添加する場合は
１．０ｗｔ％を上限とするのが望ましく、特に望ましい
範囲はＣｕ：０．１５〜０．７％、さらに０．３０％〜
０．６０％である。
【００１０】（Ｔｉ）Ｔｉは溶解鋳造時に核生成し鋳造
組織を微細にする作用があり、適宜添加される。その効
果は０．００５％以上の添加で顕著となり、０．２ｗｔ
％を越えると粗大な化合物を生成し圧壊割れ性悪化の原
因となる。そのため、添加量は０．００５〜０．２％と
するのが望ましい。より望ましくは０．０１〜０．１％
である。
組織を微細にする作用があり、適宜添加される。その効
果は０．００５％以上の添加で顕著となり、０．２ｗｔ
％を越えると粗大な化合物を生成し圧壊割れ性悪化の原
因となる。そのため、添加量は０．００５〜０．２％と
するのが望ましい。より望ましくは０．０１〜０．１％
である。
【００１１】（Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ）Ｍｎは合金の再結晶
化を抑制し組織の微細化に効果があり、この性質から押
出形材のファイバー組織を安定化する働きがある。これ
らの効果は、０．０５％以上の添加で顕在化してくる
が、０．５％を越えると熱処理時のＭｇの拡散を抑制
し、熱処理性を悪化するとともに粗大な化合物を生成
し、圧壊割れの原因となる。そのため、Ｍｎを添加する
場合は、添加量は０．０５〜０．５ｗｔ％とするのが望
ましい。Ｃｒは粒界のピン留め効果があり、押出形材の
ファイバー組織を安定化する働きがあるため、適宜添加
される。その効果は、０．０１％以上の添加で顕在化し
てくるが、０．２％を越えて添加した場合、押出加工時
の初期圧力を著しく高めてしまうため実用的でなく、そ
の添加量は、０．０１〜０．２％が好適である。Ｚｒ
は、粒界のピン留め効果があり、押出形材のファイバー
組織を安定化する働きがあることから適宜添加される。
その効果は０．０１％以上の添加で顕在化してくるが、
０．２％を越えて添加してもファイバー組織を安定化す
る効果がそれ以上上がらないため、その添加量は０．０
１〜０．２ｗｔ％が好適である。なお、所定量以上のＺ
ｒを添加した場合、過時効処理した場合の圧壊割れ性の
改善効果が大きい。また、ＺｒはＭｎ、Ｃｒに比べてプ
レス焼入れ性の低下が小さく、Ｃｒは押出材の表面性状
を著しく悪化させるので、これら３種の元素のうちでは
まずＺｒを添加し、さらにＭｎ又は／及びＣｒを添加す
るのが望ましい。この場合、Ｚｒの作用を十分発揮させ
るため、Ｚｒ：０．０６〜０．２％とし、さらにＭｎ：
０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５％の範
囲とする。
化を抑制し組織の微細化に効果があり、この性質から押
出形材のファイバー組織を安定化する働きがある。これ
らの効果は、０．０５％以上の添加で顕在化してくる
が、０．５％を越えると熱処理時のＭｇの拡散を抑制
し、熱処理性を悪化するとともに粗大な化合物を生成
し、圧壊割れの原因となる。そのため、Ｍｎを添加する
場合は、添加量は０．０５〜０．５ｗｔ％とするのが望
ましい。Ｃｒは粒界のピン留め効果があり、押出形材の
ファイバー組織を安定化する働きがあるため、適宜添加
される。その効果は、０．０１％以上の添加で顕在化し
てくるが、０．２％を越えて添加した場合、押出加工時
の初期圧力を著しく高めてしまうため実用的でなく、そ
の添加量は、０．０１〜０．２％が好適である。Ｚｒ
は、粒界のピン留め効果があり、押出形材のファイバー
組織を安定化する働きがあることから適宜添加される。
その効果は０．０１％以上の添加で顕在化してくるが、
０．２％を越えて添加してもファイバー組織を安定化す
る効果がそれ以上上がらないため、その添加量は０．０
１〜０．２ｗｔ％が好適である。なお、所定量以上のＺ
ｒを添加した場合、過時効処理した場合の圧壊割れ性の
改善効果が大きい。また、ＺｒはＭｎ、Ｃｒに比べてプ
レス焼入れ性の低下が小さく、Ｃｒは押出材の表面性状
を著しく悪化させるので、これら３種の元素のうちでは
まずＺｒを添加し、さらにＭｎ又は／及びＣｒを添加す
るのが望ましい。この場合、Ｚｒの作用を十分発揮させ
るため、Ｚｒ：０．０６〜０．２％とし、さらにＭｎ：
０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５％の範
囲とする。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例について、比較例と比
較して説明する。まず、下記表１に示す組成のアルミニ
ウム合金ビレット（直径１５５ｍｍ）を通常の方法によ
り溶製した。
較して説明する。まず、下記表１に示す組成のアルミニ
ウム合金ビレット（直径１５５ｍｍ）を通常の方法によ
り溶製した。
【００１３】
【表１】
【００１４】次に、これらの鋳塊に対して、約５５０℃
の温度で４時間の条件で均質化処理を施した。その後、
押出温度が５００℃、押出速度が５ｍ／分の条件で各ビ
レットを押出加工し、直ちに水冷（平均冷却速度１２０
００℃／分）又は空冷（平均冷却速度１９０℃／分）
し、断面（外形）が７０×５０ｍｍ、肉厚が２ｍｍの角
パイプを製造した。その断面を図１に示す。この角パイ
プに対して、人工時効処理を施し供試材とした。処理条
件を表２に示す。
の温度で４時間の条件で均質化処理を施した。その後、
押出温度が５００℃、押出速度が５ｍ／分の条件で各ビ
レットを押出加工し、直ちに水冷（平均冷却速度１２０
００℃／分）又は空冷（平均冷却速度１９０℃／分）
し、断面（外形）が７０×５０ｍｍ、肉厚が２ｍｍの角
パイプを製造した。その断面を図１に示す。この角パイ
プに対して、人工時効処理を施し供試材とした。処理条
件を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】これらの供試材から長手方向に特開平１０
−３１８８９４号公報に開示されたＪＩＳ５号試験片を
ベースとする試験片を採取し、同公報に開示された計測
方法で、歪み速度１０００／ｓでの引張試験を実施し
た。その結果を表３に示す。また、各供試材（長さ２０
０ｍｍ）について高速で圧壊試験を行った。図２は圧壊
試験方法を示す模式図である。落錘２（２００ｋｇｆ）
により供試材１の軸方向に荷重を加え、ロードセル３で
荷重を測定した。そのときの落錘の速度は約５０ｋｍ／
ｈである。そして、この試験結果に基づいて変位−荷重
線図を作成し、この変位−荷重線図から、変位量が１０
０ｍｍまでの範囲でエネルギー吸収量を測定し、２００
０Ｊ以上のものを○、それ未満を×と評価した。同時に
圧壊した供試材の圧壊割れ性を目視で判定し、分断割れ
の発生していないものを○、分断割れが発生したものを
×と評価した。この結果を表３にあわせて示す。さら
に、これらの結果からサイドメンバー等の自動車用部品
の材料としての適性を評価した。その結果も表３にあわ
せて示す。これは、エネルギー吸収量及び圧壊割れ性の
両方の特性が優れているものを○、いずれかの特性が劣
るものを×と評価した。
−３１８８９４号公報に開示されたＪＩＳ５号試験片を
ベースとする試験片を採取し、同公報に開示された計測
方法で、歪み速度１０００／ｓでの引張試験を実施し
た。その結果を表３に示す。また、各供試材（長さ２０
０ｍｍ）について高速で圧壊試験を行った。図２は圧壊
試験方法を示す模式図である。落錘２（２００ｋｇｆ）
により供試材１の軸方向に荷重を加え、ロードセル３で
荷重を測定した。そのときの落錘の速度は約５０ｋｍ／
ｈである。そして、この試験結果に基づいて変位−荷重
線図を作成し、この変位−荷重線図から、変位量が１０
０ｍｍまでの範囲でエネルギー吸収量を測定し、２００
０Ｊ以上のものを○、それ未満を×と評価した。同時に
圧壊した供試材の圧壊割れ性を目視で判定し、分断割れ
の発生していないものを○、分断割れが発生したものを
×と評価した。この結果を表３にあわせて示す。さら
に、これらの結果からサイドメンバー等の自動車用部品
の材料としての適性を評価した。その結果も表３にあわ
せて示す。これは、エネルギー吸収量及び圧壊割れ性の
両方の特性が優れているものを○、いずれかの特性が劣
るものを×と評価した。
【００１７】
【表３】
【００１８】本発明の規定を満たす供試材Ｎｏ．１〜４
は蛇腹状に変形し、表３から明らかなようにエネルギー
吸収量と割れ性が共に良好であり、サイドメンバー等の
自動車用部品の材料としての適正があることが分かる。
このうちＮｏ．１は過時効処理材であり、特に高強度、
高エネルギー吸収量において優れた耐圧壊割れ性を示し
ている。一方、Ｎｏ．５はエネルギー吸収量が、Ｎｏ．
６は割れ性がそれぞれ劣り、適性がないことが分かる。
は蛇腹状に変形し、表３から明らかなようにエネルギー
吸収量と割れ性が共に良好であり、サイドメンバー等の
自動車用部品の材料としての適正があることが分かる。
このうちＮｏ．１は過時効処理材であり、特に高強度、
高エネルギー吸収量において優れた耐圧壊割れ性を示し
ている。一方、Ｎｏ．５はエネルギー吸収量が、Ｎｏ．
６は割れ性がそれぞれ劣り、適性がないことが分かる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、高速で変形した場合に
優れたエネルギー吸収特性を有し、例えばサイドメンバ
ー等の自動車構造部材の材料として好適なアルミニウム
合金押出形材を得ることができる。
優れたエネルギー吸収特性を有し、例えばサイドメンバ
ー等の自動車構造部材の材料として好適なアルミニウム
合金押出形材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例に用いた押出形材の断面形状を示す図
である。
である。
【図２】 実施例で行った高速圧壊試験の説明図であ
る。
る。
１ 供試材 ２ 落錘 ３ ロードセル
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年３月１７日（２０００．３．１
７）
７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性
に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材
に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (4)
- 【請求項１】 歪み速度１０００／ｓで引張試験を実施
したときの引張強さが１５０Ｎ／ｍｍ２以上、４００Ｎ
／ｍｍ２以下であることを特徴とする衝撃エネルギー吸
収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押
出形材。 - 【請求項２】 Ｍｇ：０．２〜１．６％（ｗｔ％、以下
同じ）、Ｓｉ：０．２〜１．８％を含むＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金からなることを特徴とする請求項
１に記載された衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−
Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項３】 上記Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金が、Ｍｇ：０．３５〜１．１％、Ｓｉ：０．５〜１．
３％、Ｃｕ：０．１５〜０．７％、Ｔｉ：０．００５〜
０．２％、Ｚｒ：０．０６〜０．２％を含み、さらにＭ
ｎ：０．０５〜０．５％、Ｃｒ：０．０５〜０．１５％
のいずれか１種又は２種を含み、残部Ａｌ及び不可避不
純物からなることを特徴とする請求項１又は２に記載さ
れた衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金押出形材。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載されたア
ルミニウム合金押出形材からなる自動車構造部材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11056368A JP3077976B1 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材 |
| US09/425,297 US20020014287A1 (en) | 1998-10-27 | 1999-10-25 | A1-mg-si based aluminum alloy extrusion |
| EP99120845A EP0997547A1 (en) | 1998-10-27 | 1999-10-26 | Al-Mg-Si based aluminum alloy extrusion |
| US10/162,213 US20030041925A1 (en) | 1998-10-27 | 2002-06-05 | Al-Mg-Si based aluminum alloy extrusion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11056368A JP3077976B1 (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | 押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3077976B1 JP3077976B1 (ja) | 2000-08-21 |
| JP2000256772A true JP2000256772A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=13025326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11056368A Expired - Lifetime JP3077976B1 (ja) | 1998-10-27 | 1999-03-04 | 押出軸方向の衝撃エネルギー吸収特性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出形材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3077976B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208251A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 曲げ圧壊性と耐食性に優れたアルミニウム合金押出材 |
| JP2012149335A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-08-09 | Sankyo Tateyama Inc | アルミニウム合金 |
| CN111547000A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-18 | 明达铝业科技(太仓)有限公司 | 一种铝合金整体式吸能盒及其成分和生产工艺 |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP11056368A patent/JP3077976B1/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011208251A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 曲げ圧壊性と耐食性に優れたアルミニウム合金押出材 |
| JP2012149335A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-08-09 | Sankyo Tateyama Inc | アルミニウム合金 |
| CN111547000A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-18 | 明达铝业科技(太仓)有限公司 | 一种铝合金整体式吸能盒及其成分和生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3077976B1 (ja) | 2000-08-21 |
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