JP2000355724A - Aluminum alloy sheet for press forming - Google Patents

Aluminum alloy sheet for press forming

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JP2000355724A
JP2000355724A JP21385199A JP21385199A JP2000355724A JP 2000355724 A JP2000355724 A JP 2000355724A JP 21385199 A JP21385199 A JP 21385199A JP 21385199 A JP21385199 A JP 21385199A JP 2000355724 A JP2000355724 A JP 2000355724A
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JP
Japan
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aluminum alloy
alloy sheet
oxide film
press forming
alloy
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JP21385199A
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Japanese (ja)
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Yasuo Takagi
康夫 高木
Osamu Takezoe
修 竹添
Makoto Tawara
真 俵
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Shinko Alcoa Yuso Kizai KK
Original Assignee
Shinko Alcoa Yuso Kizai KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent press formability by allowing the alloy sheet to have an Al oxidized film having a specified thickness on the surface and allowing an Mg component in the Al oxidized film to exist by a specified amt. by the ratio between Mg and Al (Mgat%/Alat%). SOLUTION: This is an Al-Mg-Si aluminum alloy sheet contg., by mass, 0.2 to 1.6% Si and 0.2 to 1.6% Mg and having an Al oxidized film of 40 to 100 Å thickness on the surface, and in which the Mg component in the oxidized film is allowed to exist by 0.1 to 0.4 by the ratio between Mg and Al (Mgat%/Alat%). Preferably, the aluminum alloy sheet is the one subjected to solution treatment and quenching by a continuous heat treating furnace, contg. 0.6 to 1.3% Si and 0.2 to 1.0% Mg and having >=1.0 Si/Mg. This aluminum alloy preferably contains one or >= two kinds among 0.01 to 0.2% Mn, 0.01 to 0.2% Cr, 0.01 to 0.2% Zr and 0.01 to 0.15% V as well.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形性に優
れたAl-Mg-Si系アルミニウム合金板(以下、アルミニウ
ムを単にAlと言う)に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet having excellent press formability (hereinafter, aluminum is simply referred to as Al).

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車、船舶あるいは車両などの輸送機
の外板や構造材あるいは部品用、また家電製品の構造材
あるいは部品用、更には屋根材などの建築、構造物の部
材用として、成形性に優れたAA乃至JIS5000 系や成形性
や焼付硬化性に優れたAA乃至JIS 6000系 (以下、単に50
00系乃至6000系と言う) のAl合金が使用されている。こ
の中でも、特に、自動車のドアやフェンダーあるいはボ
ンネットなどのパネル材或いはホイール等についても、
前記材料特性やリサイクル性の点から、6000系のAl合金
の使用が検討されている。
2. Description of the Related Art Molding is used for outer panels and structural materials or parts of transport vehicles such as automobiles, ships and vehicles, for structural materials and parts of home electric appliances, and for building and structural members such as roofing materials. AA to JIS 5000 series excellent in formability and AA to JIS 6000 series excellent in formability and bake hardenability (hereinafter simply referred to as 50
(Referred to as 00 series to 6000 series) Al alloys. Among them, especially, for panel materials or wheels such as car doors, fenders and bonnets,
In view of the material properties and recyclability, use of a 6000 series Al alloy has been studied.

【0003】この6000系Al合金は、基本的にSi:0.2〜1.
6% (質量% 、以下同じ) 、Mg:0.2〜1.6%を含有するAl-M
g-Si系アルミニウム合金である。そして、この6000系Al
合金は、プレス成形加工時には成形加工性を低耐力によ
り確保するとともに、プレス成形後の焼付塗装時に時効
硬化して耐力が向上し、必要な強度を確保できる。ま
た、スクラップをAl合金溶解原料として再利用する際
に、比較的合金量が少なく、元の6000系Al合金鋳塊を得
やすい。したがって、従来から輸送機用として使用され
てきたMg量などの合金量が多い5000系のAl合金に比して
有利である。
[0003] This 6000 series Al alloy is basically composed of Si: 0.2-1.
Al-M containing 6% (mass%, the same applies hereinafter), Mg: 0.2-1.6%
It is a g-Si based aluminum alloy. And this 6000 series Al
The alloy secures the formability with low proof stress during press forming, and improves the proof strength by age hardening during baking coating after press forming, thereby ensuring the required strength. Further, when scrap is reused as an Al alloy melting raw material, the amount of alloy is relatively small, and it is easy to obtain the original 6000 series Al alloy ingot. Therefore, it is more advantageous than a 5000 series Al alloy which has a large amount of alloy such as Mg, which has been conventionally used for transportation.

【0004】一方、Al合金板を輸送機用のパネルなどと
するためには、Al合金板を前記部材形状にするための、
深絞り、張出し、曲げ、伸びフランジなどのプレス成形
加工が施される。この際、深絞りや張出し、或いは伸び
フランジ成形においては、高い深絞り性や高い形状凍結
性を確保することが必要である。そして製品乃至部材形
状の複雑化に伴い、プレス成形加工条件は益々厳しいも
のとなっている。
On the other hand, in order to make the Al alloy plate into a panel for a transport machine, etc.,
Press forming such as deep drawing, overhang, bending, and stretch flange is performed. At this time, it is necessary to ensure high deep drawability and high shape freezing property in deep drawing, overhanging, or stretch flange forming. With the complication of products or member shapes, press forming conditions are becoming increasingly severe.

【0005】したがって、6000系Al合金板が前記輸送機
用のパネル材として用いられるためには、より高いプレ
ス成形性、そして特にプレス成形の中でも、深絞り成形
性の指標として、限界絞り高さが高いことが必要であ
る。そして、近年、前記深絞り成形における要求限界絞
り高さは益々大きくなっており、このため、6000系Al合
金板は、これらを満足する成形性を有する必要がある。
[0005] Therefore, in order for the 6000 series Al alloy sheet to be used as a panel material for the transport machine, higher press formability, and particularly, in press forming, the critical draw height is used as an index of deep draw formability. Needs to be high. In recent years, the required limit drawing height in the deep drawing is increasing more and more, and therefore, the 6000 series Al alloy sheet needs to have formability satisfying these.

【0006】一方、プレス成形性用の6000系Al合金板を
製造する際、最終の溶体化および焼入処理後に、酸ある
いはアルカリ溶液、更にはこれらを組み合わせて、板の
洗浄が行われている。この洗浄工程は、その前の工程で
ある冷間圧延や溶体化処理によりAl合金板表面に付着し
ている圧延油や汚れを除去する、あるいは自動車製造ラ
インにおけるリン酸亜鉛処理における脱脂性や、成形後
の接着性を阻害する、MgO を含有する酸化皮膜を除去す
るためのものである。
On the other hand, when manufacturing a 6000 series Al alloy sheet for press formability, after the final solution treatment and quenching treatment, an acid or alkali solution or a combination thereof is used to wash the sheet. . This washing step removes rolling oil and dirt attached to the surface of the Al alloy plate by cold rolling or solution treatment, which is the previous step, or degreasing in zinc phosphate treatment in an automobile production line, This is for removing the oxide film containing MgO, which inhibits the adhesiveness after molding.

【0007】しかし、この洗浄工程におけるエッチング
量が多すぎると、特開平8-92773 号公報に記載されてい
る通り、却ってAl合金板のプレス成形性を低下させてし
まう。これはMgO を含有する酸化皮膜が、化成処理性を
阻害するものの、一方では、プレス成形における潤滑性
向上に寄与していると認識されるからである。
However, if the amount of etching in this cleaning step is too large, the press formability of the Al alloy plate is rather deteriorated as described in JP-A-8-92773. This is because it is recognized that the oxide film containing MgO inhibits the chemical conversion property, but on the other hand, contributes to the improvement of lubricity in press molding.

【0008】このため、前記公報では、MgO を含有する
酸化皮膜を洗浄工程によりエッチングする場合に、リン
酸塩処理性と成形性との兼ね合いで決まる酸化皮膜残存
量になるよう、エッチング量を制御することが提案され
ている。即ち、この特開平8-92773 号公報では、Al合金
板のプレス成形性に寄与するMgO を含有する酸化皮膜を
洗浄工程により全て除去せずに、リン酸塩処理性を阻害
しない範囲で残存させることを意図している。
For this reason, in the above publication, when an oxide film containing MgO is etched by a cleaning step, the amount of etching is controlled so that the oxide film remaining amount is determined by the balance between phosphatability and formability. It has been proposed to. That is, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-92773, the oxide film containing MgO, which contributes to the press formability of the Al alloy plate, is not completely removed by the washing step but is left in a range that does not impair the phosphatability. Is intended.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者らが
知見したところによれば、このMgO を含有する酸化皮膜
に、通常のエッチングを伴う前記洗浄を施した場合、Al
の酸化物よりもMgO が優先的に溶解してしまう。このた
め、アルミニウムの酸化皮膜を残存させたとしても、そ
の酸化皮膜中のMgO の含有割合は著しく減少する。そし
て、このMgO が減少した酸化皮膜は、MgO を多く含むエ
ッチング前の酸化皮膜よりも、著しく成形性が低下する
こととなる。
However, it has been found by the present inventors that when the oxide film containing MgO is subjected to the above-mentioned cleaning with ordinary etching, Al
MgO dissolves preferentially over oxides of Therefore, even if the aluminum oxide film is left, the content of MgO in the oxide film is significantly reduced. The oxide film with reduced MgO 2 has a significantly lower formability than the oxide film before etching containing a large amount of MgO.

【0010】そして、このエッチングによる酸化皮膜中
のMgO の減少と、MgO の減少によるプレス成形性の低下
の程度は、Al-Mg 系Al合金よりもAl-Mg-Si系Al合金板に
おいてより顕著に生じる。即ち、前記特開平8-92773 号
公報が直接意図するMgを2.0%以上含むAl-Mg 系Al合金よ
りも、本発明に係るMg量が低いAl-Mg-Si系Al合金板にお
いてより顕著に生じる。特に、Al-Mg-Si系Al合金板の場
合、前記特開平8-92773 号公報で最適エッチング量とし
ている、酸化皮膜の0.8 〜1.5 倍では、酸化皮膜中のMg
O の減少によるプレス成形性の低下が著しくなる。
The reduction of MgO in the oxide film due to the etching and the degree of reduction in press formability due to the reduction of MgO are more remarkable in the Al-Mg-Si-based Al alloy sheet than in the Al-Mg-based Al alloy. Occurs. That is, the Al-Mg-Si-based Al alloy plate having a low Mg content according to the present invention is more remarkable than the Al-Mg-based Al alloy containing 2.0% or more of Mg directly intended by JP-A-8-92773. Occurs. In particular, in the case of an Al-Mg-Si-based Al alloy plate, the amount of Mg contained in the oxide film is 0.8 to 1.5 times that of the oxide film, which is the optimum etching amount described in JP-A-8-92773.
The press formability significantly decreases due to the decrease of O 2.

【0011】これは、Mgを多く含むAl-Mg 系Al合金板の
酸化皮膜では、MgO が多量に含まれており、エッチング
によって、MgO が優先的に溶解減少したとしても、なお
多量のMgO が酸化皮膜中に残存するためである。したが
って、Al-Mg 系Al合金板では、プレス成形性の低下の現
象が、Al-Mg-Si系Al合金板ほど顕著ではない。これに対
して、Mg量が低いAl-Mg-Si系Al合金板では、酸化皮膜中
のMgO が元々少なく、エッチングによって、MgO が優先
的に溶解減少した場合、酸化皮膜中に残存するMgO は極
端に低下してしまい、プレス成形性に顕著に影響するこ
とになる。
[0011] This is because the oxide film of an Al-Mg-based Al alloy plate containing a large amount of Mg contains a large amount of MgO, and even if the MgO is preferentially dissolved and reduced by etching, a large amount of MgO still remains. This is because they remain in the oxide film. Therefore, in the Al-Mg-based Al alloy sheet, the phenomenon of the decrease in press formability is not so remarkable as in the Al-Mg-Si-based Al alloy sheet. On the other hand, in an Al-Mg-Si-based Al alloy plate with a low Mg content, MgO in the oxide film is originally small, and if MgO is preferentially dissolved and reduced by etching, the MgO remaining in the oxide film is It extremely lowers, and significantly affects press formability.

【0012】即ち、前記特開平8-92773 号公報は、Al-M
g-Si系Al合金板を範囲に含みうるものではあるものの、
MgO を含有する酸化皮膜のエッチングにおける挙動につ
いての知見や認識は、Al-Mg 系Al合金板の酸化皮膜の挙
動のみに基づいている。そして、その実施例もAl-Mg 系
Al合金板の場合のみである。したがって、必然的に、前
記Al-Mg-Si系Al合金板の酸化皮膜のMgO の、Al-Mg 系Al
合金板とは異なる挙動についての認識は無い。
That is, JP-A-8-92773 discloses Al-M
Although it can include g-Si Al alloy plate in the range,
The knowledge and recognition of the etching behavior of the oxide film containing MgO is based solely on the behavior of the oxide film of the Al-Mg-based Al alloy sheet. And the examples are also Al-Mg based
Only for Al alloy plates. Therefore, inevitably, the MgO 2 of the oxide film of the Al-Mg-Si-based Al alloy plate
There is no recognition of a behavior different from that of the alloy plate.

【0013】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、優れたプレス成形性を有す
るAl-Mg-Si系Al合金板を提供しようとするものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an Al-Mg-Si-based Al alloy sheet having excellent press formability.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明Al合金の要旨は、Si:0.2〜1.6% (質量% 、以
下同じ) 、Mg:0.2〜1.6%を含むAl-Mg-Si系アルミニウム
合金板であって、表面に厚さが40〜100 Å( オングスト
ローム) のアルミニウムの酸化皮膜を有するとともに、
このアルミニウムの酸化皮膜中のMg分を、MgとAlとの比
(Mgat%/Alat%)で0.1 〜0.4 存在させることである。
In order to achieve this object, the gist of the Al alloy of the present invention is as follows: Si: 0.2 to 1.6% (mass%, the same applies hereinafter); Mg: Al-Mg containing 0.2 to 1.6%. -Si-based aluminum alloy plate with an aluminum oxide film with a thickness of 40 ~ 100mm (angstrom) on the surface,
The Mg content in the aluminum oxide film was calculated as the ratio of Mg to Al.
(Mgat% / Alat%) 0.1 to 0.4.

【0015】本発明者らは、前記した通り、プレス成形
用Al-Mg-Si系Al合金板であって、特にSi/Mg を1.0 以上
としたSi/Mg 比の高いAl-Mg-Si系Al合金板の、連続熱処
理炉による溶体化および焼入処理後の洗浄工程が、Al合
金板のプレス成形性に影響を与えていることを知見し
た。言い換えると、Al-Mg-Si系Al合金板表面の酸化皮膜
中のMgO の存在比率がAl合金板のプレス成形性に影響を
与えていることを知見した。
As described above, the present inventors have proposed an Al-Mg-Si based Al alloy sheet for press forming, particularly an Al-Mg-Si based alloy having a high Si / Mg ratio of 1.0 or more. It was found that the washing process after the solution treatment and quenching of the Al alloy plate by the continuous heat treatment furnace affected the press formability of the Al alloy plate. In other words, it has been found that the abundance ratio of MgO in the oxide film on the surface of the Al-Mg-Si-based Al alloy sheet affects the press formability of the Al alloy sheet.

【0016】即ち、この洗浄により、酸化皮膜がエッチ
ングされると、前記した通り、Alの酸化物よりもMgO が
優先的に溶解してしまうために、プレス成形における潤
滑性向上に寄与しているMgO の含有量が減少する。この
結果、MgO が減少した酸化皮膜を有するAl-Mg-Si系Al合
金板は、同じ酸化皮膜厚みであっても、酸化皮膜構造乃
至組成の違いにより、MgO を多く含むエッチング前の酸
化皮膜を有するAl-Mg-Si系Al合金板よりも、成形性が低
下することとなる。
That is, when the oxide film is etched by this washing, MgO is preferentially dissolved over Al oxide as described above, which contributes to improvement in lubricity in press molding. MgO content is reduced. As a result, an Al-Mg-Si-based Al alloy plate having an oxide film with reduced MgO has an oxide film before etching containing a large amount of MgO due to differences in the oxide film structure or composition, even if the oxide film thickness is the same. The formability is lower than that of the Al-Mg-Si-based Al alloy sheet.

【0017】そして、このエッチングにおける酸化皮膜
中のMgO の減少によるプレス成形性の低下の現象乃至プ
レス成形性が低下する程度は、Mgを2.0%以上含むAl-Mg
系Al合金よりも、本発明に係るMg量が低いAl-Mg-Si系Al
合金板においてより顕著に生じる。例えば、Al-Mg-Si系
Al合金板においては、エッチングの仕方によって、限界
絞り高さには1.0 〜1.5mm もの差が生じる。
The phenomenon of the decrease in press formability due to the decrease in MgO in the oxide film in this etching or the degree of the decrease in press formability is caused by the fact that Al-Mg containing 2.0% or more of Mg.
Al-Mg-Si Al with lower Mg content according to the present invention than Al alloy
It occurs more prominently in alloy sheets. For example, Al-Mg-Si system
In the case of an Al alloy plate, there is a difference of 1.0 to 1.5 mm in the limit drawing height depending on the etching method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】そこで、本発明においては、Al-M
g-Si系Al合金板表面のAl酸化皮膜の厚さを40〜100 Åに
特定するとともに、前記酸化皮膜中のMg分を、MgとAlと
の比(Mgwt%/Alwt%) で0.1 〜0.4 の範囲で存在させる。
Therefore, in the present invention, Al-M
The thickness of the Al oxide film on the surface of the g-Si-based Al alloy plate is specified to be 40 to 100 mm, and the Mg content in the oxide film is 0.1 to 0.1 in the ratio of Mg to Al (Mgwt% / Alwt%). Be present in the range of 0.4.

【0019】(Al酸化皮膜の厚さ)Al合金板表面のAl酸化
皮膜の厚さが40Å未満となった場合には、前記酸化皮膜
中のMg分の量が少なくなり、板のプレス成形性が著しく
低下する。また、プレス成形時に、酸化皮膜下のAl合金
素材が変形してしまうことにより、ダイスやポンチとAl
合金板との接触面積が増大して、摺動抵抗が大きくな
り、やはりプレス成形性が著しく低下する。
(Thickness of Al Oxide Film) When the thickness of the Al oxide film on the surface of the Al alloy plate is less than 40 mm, the amount of Mg in the oxide film is reduced, and the press formability of the plate is reduced. Is significantly reduced. In addition, during press forming, the Al alloy material under the oxide film is deformed, so that the die or punch and Al
The contact area with the alloy plate increases, the sliding resistance increases, and the press formability also decreases significantly.

【0020】一方、Al酸化皮膜の厚さが100 Åを越えた
場合には、却って化成処理時にAl酸化皮膜が溶解 (エッ
チング) しにくくなり、リン酸亜鉛などの化成処理皮膜
の付着性が悪くなる。したがって、Al合金板表面のAl酸
化皮膜の厚さは40〜100 Åの範囲とする。
On the other hand, when the thickness of the Al oxide film exceeds 100 mm, the Al oxide film becomes rather difficult to dissolve (etch) during the chemical conversion treatment, and the adhesion of the chemical conversion coating such as zinc phosphate deteriorates. Become. Therefore, the thickness of the Al oxide film on the surface of the Al alloy plate is in the range of 40 to 100 mm.

【0021】(酸化皮膜中のMg分)本発明でいう、Al-Mg-
Si系Al合金板表面の酸化皮膜中のMg分とは、主要成分の
(最も量的に多い)MgOのみではなく、酸化皮膜中に存在
するMgOH、金属Mg等の他のMg化合物を含めた全てのMg化
合物のことを言う。そして、酸化皮膜中のAlとは、Al2O
3 やAl(OH)3 を含めた全てのAl化合物のことを言う。
(Mg content in oxide film) In the present invention, Al-Mg-
The Mg content in the oxide film on the surface of the Si-based Al alloy plate is the main component
It means not only MgO (most quantitatively) but also all Mg compounds including other Mg compounds such as MgOH and metal Mg present in the oxide film. And, Al in the oxide film means Al 2 O
It refers to all Al compounds including 3 and Al (OH) 3 .

【0022】これら酸化皮膜中へのMg分、特にMgO の存
在により、プレス成形時のダイスやポンチとの摺動面に
おいて、板表面の局部的且つ微少な変形に伴う接触面積
の増大が抑制される。また、特にMgO はAl2O3 よりも脆
く、プレス成形性時に優先的に酸化皮膜から崩落乃至脱
落し、微小粉体として、前記摺動界面に存在し、摺動抵
抗を減少させる役割を果たす。この結果、摺動抵抗の増
大が抑制され、板の成形性が向上する。
Due to the presence of Mg in the oxide film, particularly MgO, an increase in the contact area due to local and minute deformation of the plate surface on the sliding surface with the die or punch during press molding is suppressed. You. In particular, MgO is more brittle than Al 2 O 3 and preferentially falls or falls off from the oxide film during press formability, and exists as a fine powder at the sliding interface and plays a role in reducing sliding resistance. . As a result, an increase in sliding resistance is suppressed, and the formability of the plate is improved.

【0023】(酸化皮膜中のMgat%/ Alat%)本発明でい
う、酸化皮膜中のMgとAlとの比とは、MgとAlとのat% 比
(Mgat%/ Alat%)であり、X 線光電子分析法(XPS法) によ
り測定した酸化皮膜の表層および内部、更には、これを
Al合金板表面の酸化皮膜の平面における3 ポイント乃至
5 ポイントで測定した、MgおよびAl乃至これらの化合物
の金属元素に換算した平均at% を言う。
(Mgat% / Alat% in Oxide Film) The ratio of Mg to Al in the oxide film as referred to in the present invention means the at% ratio of Mg to Al.
(Mgat% / Alat%), which was measured by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).
From 3 points in the plane of the oxide film on the surface of the Al alloy plate
It refers to the average at% measured at 5 points and converted to Mg and Al or metal elements of these compounds.

【0024】そして、このMgat%/ Alat%が0.1 未満で
は、Al-Mg-Si系Al合金板表面の酸化皮膜中のMgO などが
少なすぎ、板のプレス成形性が著しく低下する。また、
Mgat%/Alat%は高い方が、板のプレス成形性は向上する
が、Mgat%/ Alat%が0.4 を越えると、リン酸亜鉛処理に
おける脱脂性や接着性を低下させる等の別の問題を生じ
る。したがって、Mgat%/ Alat%は0.1 〜0.4 の範囲とす
る。
If Mgat% / Alat% is less than 0.1, the amount of MgO in the oxide film on the surface of the Al-Mg-Si-based Al alloy plate is too small, and the press formability of the plate is significantly reduced. Also,
The higher the Mgat% / Alat%, the better the press formability of the plate.However, if the Mgat% / Alat% exceeds 0.4, other problems such as a decrease in degreasing and adhesion in zinc phosphate treatment may occur. Occurs. Therefore, Mgat% / Alat% is in the range of 0.1 to 0.4.

【0025】なお、Al合金板表面のAl酸化皮膜中のMg量
は、元々のAl合金板のMg含有量と、板の製造条件 (溶体
化および焼入処理条件など) に大きく影響される。した
がって、本発明におけるAl酸化皮膜中のMgat%/ Alat%の
制御は、元々のAl合金板のMg含有量に応じて、最終の溶
体化および焼入処理の温度と処理時間、そして、その後
の酸、アルカリ溶液あるいは洗剤等を用いた板の洗浄条
件 (洗浄液の濃度、温度、洗浄時間等のエッチング条
件) を制御することにより行う。
The amount of Mg in the Al oxide film on the surface of the Al alloy plate is greatly affected by the Mg content of the original Al alloy plate and the production conditions of the plate (solution treatment and quenching conditions, etc.). Therefore, in the present invention, the control of Mgat% / Alat% in the Al oxide film is performed in accordance with the Mg content of the original Al alloy plate, the temperature and the time of the final solution treatment and quenching, and the subsequent time. The cleaning is performed by controlling the conditions for cleaning the plate using an acid, an alkali solution, a detergent, or the like (etching conditions such as the concentration, temperature, and cleaning time of the cleaning solution).

【0026】更に、本発明の別の実施態様として、Al酸
化皮膜を表面に設けたAl合金材の表面に、更に亜鉛系め
っき (純亜鉛、亜鉛合金等亜鉛を主成分とするめっき)
を施すことにより、リン酸塩処理などの化成処理性をよ
り優れたものとすることができる。
Further, as another embodiment of the present invention, a zinc-based plating (plating containing zinc as a main component such as pure zinc and a zinc alloy) is further performed on the surface of an Al alloy material provided with an Al oxide film on the surface.
By carrying out, the chemical conversion treatment property such as phosphate treatment can be made more excellent.

【0027】次に、本発明Al合金における、化学成分組
成について説明する。本発明のAl合金は、自動車、船舶
などの輸送機材や構造材あるいは部品用としての特性を
満足する必要がある。この内、特に自動車のパネル材や
フレーム材としては、基本的に引張強度が200N/mm2以上
および耐力で 90N/mm2以上を有してプレス成形性に優れ
ることや、プレス成形後の塗装焼付時に耐力が増加する
焼付硬化性、あるいはリサイクル性などの特性に優れて
いることが必要である。このためには、Al合金の中でも
Al-Mg-Si系の6000系Al合金が良い。
Next, the chemical composition of the Al alloy of the present invention will be described. The Al alloy of the present invention needs to satisfy the properties for transportation equipment such as automobiles and ships, structural materials and parts. Among them, particularly panels and the frame members of automobiles, essentially tensile strength and to be excellent in press formability has a 90 N / mm 2 or more 200 N / mm 2 or more and yield strength, painting after press forming It must be excellent in properties such as bake hardenability, which increases proof stress during baking, and recyclability. For this, among Al alloys
Al-Mg-Si 6000 series Al alloy is good.

【0028】以下、この6000系Al合金の好ましい成分組
成について説明する。前記要求諸特性を満足するために
は、Al-Mg-Si系の6000系Al合金の成分規格(6101 、600
3、6151、6061、6N01、6063など) に相当するものとし
て、基本的にSi:0.2〜1.6%、Mg:0.2〜1.6%を含有し、そ
の他、Fe、Cu、Mn、Cr、Zn、TiなどをAA乃至JIS の規格
程度含むものとする。しかし、6000系Al合金の各成分規
格通りにならずとも、6000系Al合金の前記基本的な特性
を有してさえいれば、更なる特性の向上や他の特性を付
加するための、成分組成の変更は適宜許容される。例え
ば、前記各元素を積極的に含有させる、或いは、他に、
Ni、V 、Zr、Sc、Agなどを含むことは許容される。
The preferred composition of the 6000 series Al alloy will be described below. In order to satisfy the above-mentioned required properties, the component standard of the Al-Mg-Si-based 6000 series Al alloy (6101, 600
(3, 6151, 6061, 6N01, 6063, etc.), basically contains 0.2 to 1.6% of Si: 0.2 to 1.6% of Mg, and others, Fe, Cu, Mn, Cr, Zn, Ti And so on to the extent of the AA to JIS standards. However, even if each component of the 6000 series Al alloy does not conform to the standard, as long as it has the above-mentioned basic properties of the 6000 series Al alloy, a component for further improving properties and adding other properties, Changes in the composition are appropriately permitted. For example, positively containing each of the above elements, or, in addition,
It is permissible to include Ni, V, Zr, Sc, Ag, etc.

【0029】次に、各元素の含有量についての好ましい
範囲と臨界的意義について説明する。
Next, the preferable range and critical significance of the content of each element will be described.

【0030】Mg:0.2〜1.6%。Mgは人工時効時 (塗装焼付
け処理など) により、Siとともに化合物相(Mg2 Si な
ど) を形成して、また、Cu含有組成では更にCu、Alと化
合物相を形成して、使用時の高強度 (耐力) 乃至焼き付
け硬化性を付与するために必須の元素である。Mgの0.2%
未満の含有では引っ張り強さが低下して、プレス成形時
に割れを生じる可能性がある。また、人工時効でも十分
な強度が得られない。一方、1.6%を越えて、より望まし
くは1.0%を越えて含有されると、耐力が高くなりすぎ、
曲げ加工等の成形性を阻害する。したがって、Mgの含有
量は0.2 〜1.6%、好ましくは0.2 〜1.0%の範囲とする。
Mg: 0.2-1.6%. Mg forms a compound phase (Mg 2 Si, etc.) together with Si by artificial aging (paint baking treatment, etc.). It is an essential element for imparting strength (proof stress) or baking hardenability. 0.2% of Mg
If the content is less than 10%, the tensile strength may decrease, and cracking may occur during press molding. Further, sufficient strength cannot be obtained even by artificial aging. On the other hand, when the content is more than 1.6%, more preferably more than 1.0%, the proof stress is too high,
It inhibits formability such as bending. Therefore, the content of Mg is in the range of 0.2 to 1.6%, preferably 0.2 to 1.0%.

【0031】Si:0.2〜1.6%。SiもMgとともに、人工時効
処理により、化合物相(Mg2 Si など) を形成して、使用
時の高強度 (耐力) を付与するために必須の元素である
が、0.2%未満、より厳密には0.6 % 未満の含有では人工
時効で十分な強度が得られない。一方、1.6%を越えて、
より望ましくは1.3 % を越えて含有されると、鋳造時お
よび焼き入れ時に粗大な粒子として析出して、成形性を
阻害する。したがって、Siの含有量は0.2 〜1.6%、好ま
しくは0.6 〜1.3%の範囲とする。なお、人工時効処理時
の化合物相の形成状態は、MgとSiの含有量の比にも大き
く影響される。Si/Mg が1.0 未満であると、化合物相の
形成 (Mg2 Siの析出など) が粗となり、強度向上の効果
が小さくなる。したがって、好ましくはSi/Mg を1.0 以
上とする。
Si: 0.2-1.6%. Si, together with Mg, is an essential element for forming a compound phase (Mg 2 Si, etc.) by artificial aging treatment and imparting high strength (proof stress) during use, but less than 0.2%, more strictly If the content is less than 0.6%, sufficient strength cannot be obtained by artificial aging. On the other hand, over 1.6%
More desirably, when the content exceeds 1.3%, it precipitates as coarse particles at the time of casting and quenching, and impairs formability. Therefore, the content of Si is set in the range of 0.2 to 1.6%, preferably 0.6 to 1.3%. The state of formation of the compound phase during the artificial aging treatment is greatly affected by the ratio between the contents of Mg and Si. When Si / Mg is less than 1.0, the formation of the compound phase (eg, Mg 2 Si precipitation) becomes coarse, and the effect of improving the strength is reduced. Therefore, Si / Mg is preferably set to 1.0 or more.

【0032】次に、Cu、Zn、Ti、B 、Mn、Cr、Zr、V
は、各々目的に応じて、選択的に含有される元素であ
る。
Next, Cu, Zn, Ti, B, Mn, Cr, Zr, V
Is an element selectively contained depending on the purpose.

【0033】Cu:0.01 〜1.0%。Cuは、焼き付け加熱時に
Mg、Alと化合物相を形成して析出し、焼き付け硬化性を
付与するとともに、T4調質時の固溶状態において、成形
性を向上させる。Cuの含有量が0.01% 未満では、これら
の効果が無く、1.0%を越えると効果が飽和する。また、
Cuの含有量が1.0%を越えると、却って塗装後の耐蝕性の
内、特に耐糸さび性を劣化させる。したがって、Cuの含
有量は0.01〜1.0%とする。
Cu: 0.01-1.0%. Cu is heated during baking
It forms and precipitates a compound phase with Mg and Al, imparts bake hardenability, and improves moldability in a solid solution state during T4 refining. When the Cu content is less than 0.01%, these effects are not obtained, and when the Cu content exceeds 1.0%, the effects are saturated. Also,
If the Cu content exceeds 1.0%, the corrosion resistance after coating, particularly the yarn rust resistance, is rather deteriorated. Therefore, the content of Cu is set to 0.01 to 1.0%.

【0034】Zn:0.005 〜1.0%。Znは耐糸さび性を向上
させる効果を有する。しかし、Znの0.005%未満の含有で
は充分な効果が得られず、一方、1.0%を越えて含有され
ると、逆に耐蝕性が低下する。したがって、Znの含有量
は0.005 〜1.0%の範囲とすることが好ましい。
Zn: 0.005 to 1.0%. Zn has an effect of improving yarn rust resistance. However, if the content of Zn is less than 0.005%, a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 1.0%, the corrosion resistance decreases. Therefore, the content of Zn is preferably in the range of 0.005 to 1.0%.

【0035】Ti:0.0001 〜0.1%。Tiは鋳塊の結晶粒を微
細化し、プレス成形性を向上させるために添加する元素
である。しかし、Tiの0.001%未満の含有では、この効果
が得られず、一方、Tiを0.1%を越えて含有すると、粗大
な晶出物を形成し、成形性を低下させる。したがって、
Tiの含有量は0.0001〜0.1%の範囲とすることが好まし
い。
Ti: 0.0001 to 0.1%. Ti is an element added to refine the crystal grains of the ingot and improve press formability. However, if the content of Ti is less than 0.001%, this effect cannot be obtained. On the other hand, if the content of Ti exceeds 0.1%, coarse crystals are formed and the formability is reduced. Therefore,
The content of Ti is preferably in the range of 0.0001 to 0.1%.

【0036】B:1 〜300ppm。B はTiと同様、鋳塊の結晶
粒を微細化し、プレス成形性を向上させるために添加す
る元素である。しかし、B の1ppm未満の含有では、この
効果が得られず、一方、300ppmを越えて含有されると、
やはり粗大な晶出物を形成し、成形性を低下させる。し
たがって、B の含有量は1 〜300ppmの範囲とすることが
好ましい。
B: 1 to 300 ppm. B, like Ti, is an element added to refine the crystal grains of the ingot and improve press formability. However, if the content of B is less than 1 ppm, this effect cannot be obtained, while if the content is more than 300 ppm,
Again, coarse crystals are formed and formability is reduced. Therefore, the content of B is preferably in the range of 1 to 300 ppm.

【0037】また、Al製品性能には係わらないが、空気
中におけるAl溶湯の再酸化を防止するために、Beを:0.1
〜100ppm含有させても良い。0.1ppm未満の含有では、こ
の効果が得られず、一方、100ppmを越えて含有される
と、材料硬度が増大し、成形性を低下させる。
Although not related to the performance of the Al product, in order to prevent re-oxidation of the Al molten metal in the air, Be: 0.1
-100 ppm may be contained. When the content is less than 0.1 ppm, this effect cannot be obtained. On the other hand, when the content exceeds 100 ppm, the material hardness increases and the moldability decreases.

【0038】Mn:0.01 〜0.2%、Cr:0.01 〜0.2%、Zr:0.0
1 〜0.2%、V:0.01〜 0.15%。これらの元素は均質化熱処
理時およびその後の熱間圧延時に、Al20Cu2Mn3、Al12Mg
2Cr、Al3Zr 、Al2Mg3Zn3 などの分散粒子を生成する。
これらの分散粒子は再結晶後の粒界移動を妨げる効果が
あるため、微細な結晶粒を得ることができる。各々の下
限未満の含有量では、この効果が得られず、一方、過剰
な (上限を越える) 含有は溶解、鋳造時に粗大な金属間
化合物を生成しやすく、成形時の破壊の起点となり、成
形性を低下させる原因となる。また、Zrの過剰な含有は
ミクロ組織を針長状にしやすく、特定方向の破壊靱性お
よび疲労特性更には成形性を劣化させる。このため、こ
れらの元素の含有量は各々、Mn:0.01 〜0.2%、Cr:0.01
〜0.2%、Zr:0.01 〜0.2%、V:0.01〜 0.15%とする。
Mn: 0.01 to 0.2%, Cr: 0.01 to 0.2%, Zr: 0.0
1 to 0.2%, V: 0.01 to 0.15%. These elements are used during the homogenizing heat treatment and during the subsequent hot rolling, in the case of Al 20 Cu 2 Mn 3 , Al 12 Mg
2 Cr, Al 3 Zr, and generates dispersed particles such as Al 2 Mg 3 Zn 3.
Since these dispersed particles have an effect of hindering the movement of the grain boundary after recrystallization, fine crystal grains can be obtained. If the content is less than each lower limit, this effect cannot be obtained.On the other hand, an excessive (exceeding the upper limit) content tends to form a coarse intermetallic compound at the time of melting and casting, and becomes a starting point of breakage at the time of molding. It may cause a decrease in performance. Further, an excessive content of Zr tends to make the microstructure needle-like, deteriorating fracture toughness and fatigue properties in a specific direction, and further deteriorating formability. Therefore, the contents of these elements are respectively Mn: 0.01 to 0.2%, Cr: 0.01%
-0.2%, Zr: 0.01-0.2%, V: 0.01-0.15%.

【0039】Fe: 不純物として含まれるFeは、Al7Cu2F
e、Al12(Fe,Mn)3Cu2 、(Fe,Mn)Al6などの晶出物を生成
する。これらの晶出物は、破壊靱性および疲労特性更に
は成形性を劣化させる。特に、Feの含有量が0.5%を越え
ると顕著にこれらの特性が劣化するため、Feの含有量は
0.5%以下とすることが好ましい。なお、鋳造中に生じる
晶出物は、前記Fe系以外に、Al2Cu2Mg、Al2Cu2、Mg2Si
などの可溶のものがあり、これらは溶体化処理および焼
入で、Alマトリックス中に十分に再固溶させることが好
ましい。その他、Niは0.05% 以下とすることが好まし
い。
Fe: Fe contained as an impurity is Al 7 Cu 2 F
e, Crystallized substances such as Al 12 (Fe, Mn) 3 Cu 2 and (Fe, Mn) Al 6 are generated. These precipitates degrade fracture toughness and fatigue properties, as well as formability. In particular, when the content of Fe exceeds 0.5%, these characteristics are significantly deteriorated.
Preferably, it is 0.5% or less. In addition, crystallized substances generated during casting are, in addition to the above-mentioned Fe system, Al 2 Cu 2 Mg, Al 2 Cu 2 , Mg 2 Si
It is preferable that these are dissolved sufficiently in the Al matrix by solution treatment and quenching. In addition, Ni is preferably set to 0.05% or less.

【0040】本発明におけるAl合金板自体は常法により
製造が可能である。例えば、6000系Al合金成分規格範囲
内に溶解調整されたAl合金溶湯を、連続鋳造圧延法、半
連続鋳造法(DC鋳造法)等の通常の溶解鋳造法を適宜
選択して鋳造する。次いで、このAl合金鋳塊に均質化熱
処理を施した後、熱間圧延および冷間圧延 (必要により
中間焼鈍) などの塑性加工方法により、コイル状、板状
などの所望Al合金板の形状に塑性加工される。そして、
塑性加工された圧延材は、T4処理 (溶体化処理後焼入
れ) が行われ、或いは、更に焼付き硬化性(BH 性) を高
めるため、特開平2 -205660 号公報や特開昭62-177143
号公報に記載のような、50〜130 ℃まで焼入れ後にその
温度で保持する乃至焼入れ後に40〜120 ℃の温度に保持
する熱処理等を行い、所望の機械的性質とされる。
The Al alloy plate itself in the present invention can be manufactured by a conventional method. For example, a molten Al alloy melt-adjusted within the standard range of the 6000 series Al alloy component is cast by appropriately selecting a normal melting casting method such as a continuous casting rolling method and a semi-continuous casting method (DC casting method). Next, after subjecting this Al alloy ingot to a homogenizing heat treatment, by a plastic working method such as hot rolling and cold rolling (intermediate annealing as necessary), the shape of the desired Al alloy plate such as a coil or a plate is obtained. It is plastically processed. And
The rolled material subjected to plastic working is subjected to T4 treatment (quenching after solution treatment) or, in order to further enhance seizure hardening (BH property), see JP-A-2-205660 and JP-A-62-177143.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-264, heat treatment is performed after quenching to 50 to 130 ° C. and holding at that temperature or after quenching to maintain the temperature at 40 to 120 ° C. to obtain desired mechanical properties.

【0041】但し、6000系Al合金板のプレス成形性をよ
り向上させるとともに、プレス成形後の焼付塗装時の時
効硬化能をより向上させるためには、前記した通り、Si
量を0.6 〜1.3%およびSi/Mg を1.0 以上として、Si量を
高めることが好ましい。しかし、Si量を高めた場合に
は、前記調質処理の際、粒界へのSi析出による成形性の
低下の問題が大きくなる。このため、これを防止するた
めには、短時間で板を加熱および急速に冷却することが
必要で、この点、特に最終的な溶体化処理および焼入れ
処理 (水冷、ミスト冷却、空冷等) をバッチ式ではな
く、コイルから板を連続的に通板して、急速に加熱およ
び冷却速度が40℃/sec以上で冷却することのできる連続
熱処理炉にて行うことが好ましい。
However, in order to further improve the press formability of the 6000 series Al alloy sheet and to further improve the age hardening ability during baking coating after press forming, as described above,
It is preferable to increase the amount of Si by setting the amount to 0.6 to 1.3% and Si / Mg to 1.0 or more. However, when the amount of Si is increased, the problem of deterioration in formability due to precipitation of Si at the grain boundaries during the tempering treatment increases. Therefore, to prevent this, it is necessary to heat and rapidly cool the plate in a short time, and in this respect, especially the final solution treatment and quenching treatment (water cooling, mist cooling, air cooling, etc.) It is preferable to use a continuous heat treatment furnace capable of rapidly cooling at a heating and cooling rate of 40 ° C./sec or more by passing a plate continuously from a coil instead of a batch type.

【0042】この調質処理の後に、Al合金板表面の洗浄
を適宜行う。これらの洗浄は、硝酸、硫酸等の酸溶液、
カセイソーダ等のアルカリ溶液、あるいは市販の洗剤等
を、前記Al酸化皮膜中のMg量の制御を行うためにも、適
宜組み合わせて行う。なお、調質処理まででAl合金板表
面に圧延油や汚れの問題がなく、更に、Al酸化皮膜中の
Mg量が本発明の範囲内であるものについての洗浄は不要
である。
After this tempering treatment, the surface of the Al alloy plate is appropriately cleaned. These washings include acid solutions such as nitric acid and sulfuric acid,
An alkaline solution such as caustic soda or a commercially available detergent is appropriately combined to control the amount of Mg in the Al oxide film. In addition, there is no problem of rolling oil and dirt on the surface of the Al alloy plate until the tempering treatment,
Cleaning is not required for those whose Mg content is within the scope of the present invention.

【0043】なお、製造後のAl合金板をプレス成形され
るまで保管する際の、Al酸化皮膜の組成変化を抑制する
ために、Al合金板表面に防錆油を塗布する乃至前記亜鉛
系めっきを施すことも有効である。以上のAl合金板製造
上の対策を行うことにより、このAl合金板を使用する側
におけるAl酸化皮膜の組成変化を抑制した長期の保管が
可能になる。
In order to suppress a change in the composition of the Al oxide film when the manufactured Al alloy plate is stored until pressed, a rust-preventive oil is applied to the surface of the Al alloy plate. Is also effective. By performing the above-described countermeasures in the production of the Al alloy plate, long-term storage in which the composition change of the Al oxide film on the side where the Al alloy plate is used is suppressed becomes possible.

【0044】[0044]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。表1 に示
す組成のAl合金の鋳塊をDC鋳造法により溶製後、550 ℃
×8 時間の範囲で均質化熱処理を施し、厚さ3.5mm まで
熱間圧延した。次に厚さ1.0mm まで冷間圧延し、連続熱
処理炉において、550 ℃で数秒溶体化処理した後、水冷
による急冷 (冷却速度40℃/sec以上) を行ってAl板を作
成した。そして、これらのAl板表面のAl酸化皮膜の厚さ
とAl酸化皮膜中のMg量の制御を、Al板の洗浄を行わない
ことも含め、Al板の洗浄条件を変えることにより行い、
Al酸化皮膜中のMg量が種々異なるAl板を製造した。
Next, embodiments of the present invention will be described. After ingot casting of an aluminum alloy ingot having the composition shown in Table 1 by the DC casting method,
A homogenizing heat treatment was applied within a range of × 8 hours, and hot rolling was performed to a thickness of 3.5 mm. Next, the aluminum plate was cold-rolled to a thickness of 1.0 mm, subjected to a solution treatment at 550 ° C. for several seconds in a continuous heat treatment furnace, and then quenched by water cooling (cooling rate of 40 ° C./sec or more) to prepare an Al plate. Then, control of the thickness of the Al oxide film on the surface of the Al plate and the amount of Mg in the Al oxide film is performed by changing the cleaning conditions of the Al plate, including not performing the cleaning of the Al plate,
Al plates with various Mg contents in the Al oxide film were manufactured.

【0045】そして、これら種々のAl板の中から、Al板
表面のAl酸化皮膜の厚さとAl酸化皮膜中のMg量が顕著に
異なるものを選択して供試材を採取し、供試材表面のAl
酸化皮膜の厚さを静電容量法にて測定した。また、Al酸
化皮膜中のMgとAlとの比を、Al合金板の両端部、中央部
の3 ポイントについて、各々酸化皮膜の表層および内部
について、X 線光電子分析法(XPS法) により測定して、
MgおよびAl乃至これらの化合物の金属元素に換算した平
均at% として算出しMgat%/ Alat%を求めた。これらの結
果を表2 に示す。
Then, from these various Al plates, those having remarkably different thicknesses of the Al oxide film on the surface of the Al plate and the amount of Mg in the Al oxide film were selected and sampled. Surface Al
The thickness of the oxide film was measured by a capacitance method. In addition, the ratio of Mg to Al in the Al oxide film was measured by X-ray photoelectron analysis (XPS method) for the surface layer and the inside of the oxide film at three points at both ends and the center of the Al alloy plate. hand,
Mgat / Alat% was calculated by calculating the average at% of Mg and Al or the metal elements of these compounds. Table 2 shows the results.

【0046】そして、Al合金板が長期間放置されて室温
時効し、その後、自動車の前記アウターパネルとしてプ
レス成形されることを模擬して、前記溶体化および焼入
後、室温で90日間放置後の供試材をブランク材として球
頭張出および角筒絞りの2 つの成形試験を行い、成形限
界高さを求めた。これらの結果も表2 に示す。なお、球
頭張出試験の条件は、直径50.0mmφの球頭パンチおよび
肩R5.0mmで内径60mmφのビード付きダイスを用い、120m
m φに加工した試験片に市販の防錆油を塗布し、ダイス
に4.0 トンのしわ押さえ圧を負荷する条件にて、割れの
発生する成形限界高さを求めた。また、角筒絞り試験
は、肩R5.0mm、コーナーR10mm で、40×40mmの角筒パン
チおよび肩R3.0mmで42.5×42.5mmのダイスを用い、90×
90mmに加工した試験片に、市販の防錆油を塗布し、ダイ
スに2.0 トンのしわ押さえ圧を負荷する条件にて、割れ
の発生する成形限界高さを求めた。これらの結果を表2
に示す。
Then, after simulating that the Al alloy plate was left for a long period of time and aged at room temperature, and then press-molded as the outer panel of an automobile, after the solution treatment and quenching, the aluminum alloy plate was left at room temperature for 90 days. Using the test material as a blank, two forming tests were performed: ball head bulging and rectangular tube drawing, and the forming limit height was determined. Table 2 also shows these results. The ball head overhang test conditions were as follows: a ball head punch with a diameter of 50.0 mmφ and a die with a bead with an inner diameter of 60 mmφ with a shoulder of R5.0 mm and a diameter of 120 mm.
A commercially available rust preventive oil was applied to a test piece processed to mφ, and the forming limit height at which cracking occurred was determined under the condition of applying a 4.0 ton wrinkle holding pressure to the die. The square cylinder drawing test was performed using a 40 × 40 mm square cylinder punch with a shoulder R5.0 mm and a corner R10 mm, and a 42.5 × 42.5 mm die with a shoulder R3.0 mm.
A commercially available rust preventive oil was applied to a test piece processed to 90 mm, and a molding limit height at which cracking occurred was determined under a condition of applying a 2.0-ton wrinkle holding pressure to the die. Table 2 shows these results.
Shown in

【0047】また、Al合金板の脱脂性を評価するため
に、溶体化および焼入後の供試材に、市販の防錆油を塗
布して、室温で90日間放置後、市販のリン酸ソーダ系脱
脂液(40 ℃) に2 分間浸漬する脱脂を行った。脱脂性の
評価は、この脱脂後の供試材表面の水濡れ性により行
い、供試材表面の水濡れ面積が90% 以上のものを○、90
%以下のものを×と評価した。これらの結果も表2 に示
す。
Further, in order to evaluate the degreasing property of the Al alloy plate, a commercially available rust-preventive oil was applied to the test material after the solution treatment and quenching, and then left at room temperature for 90 days. Degreasing was performed by immersing in a soda-based degreasing solution (40 ° C) for 2 minutes. Evaluation of the degreasing property was performed based on the water wettability of the surface of the test material after degreasing.
% Or less was evaluated as x. Table 2 also shows these results.

【0048】なお、前記溶体化焼入後室温で90日間放置
後の供試材の耐力 (σ0.2)をJIS Z2241法にて引張試験
を行って測定し、塗装焼付硬化前のAl板の特性とした
(なお、引張方向はLT= 圧延方向に対し90°方向) 。更
に、塗装焼付硬化後に相当するAl板の特性として、2%ス
トレッチ後175 ℃×30分の加熱を行った後の耐力 (σ0.
2)も測定した。これらの結果も表2 に示す。
The tensile strength (σ 0.2 ) of the test material left for 90 days at room temperature after the solution quenching was measured by performing a tensile test according to the JIS Z2241 method. Made
(Note that the tensile direction is LT = 90 ° direction to the rolling direction). Furthermore, as a characteristic of the Al plate corresponding to the paint after baking hardening, the proof stress (σ 0.
2 ) was also measured. Table 2 also shows these results.

【0049】表2 から明らかな通り、Al酸化皮膜の厚さ
が40〜100 Åで、かつAl酸化皮膜中のMgとAlとの比が0.
1 〜0.4 の範囲内にある発明例No.1〜6 は、成形加工さ
れるAl合金板の耐力 (σ0.2)が高くても、球頭張出にお
ける成形限界高さが30mm以上であり、また角筒絞りにお
ける成形限界高さが11.0mm以上であり、プレス成形性に
優れていることが分かる。また、リン酸塩処理の前処理
などを想定した脱脂性にも優れている。
As is evident from Table 2, the thickness of the Al oxide film is 40 to 100 mm, and the ratio of Mg to Al in the Al oxide film is 0.
Inventive Examples Nos. 1 to 6 in the range of 1 to 0.4, even if the yield strength (σ 0.2 ) of the Al alloy plate to be formed is high, the forming limit height in ball head overhang is 30 mm or more, In addition, the forming limit height in the rectangular tube drawing is 11.0 mm or more, which indicates that the press formability is excellent. It is also excellent in degreasing properties assuming pretreatment of phosphate treatment.

【0050】これに対し、Al酸化皮膜中のMgとAlとの比
が上限の0.4 を越える比較例No.7、およびAl酸化皮膜の
厚さが上限の100 Åを越える比較例No.9は、発明例に比
して、プレス成形性はほぼ同等であるものの、リン酸塩
処理の前処理などを想定した脱脂性が著しく劣ってい
る。また、Al酸化皮膜中のMgとAlとの比が下限の0.1 未
満およびAl酸化皮膜の厚さが下限の40Å未満である比較
例No.8、10は、発明例に比して、脱脂性は同等であるも
のの、プレス成形性が著しく劣っている。
In contrast, Comparative Example No. 7 in which the ratio of Mg to Al in the Al oxide film exceeded the upper limit of 0.4, and Comparative Example No. 9 in which the thickness of the Al oxide film exceeded the upper limit of 100 mm. As compared with the invention examples, the press moldability is almost the same, but the degreasing property assuming the pretreatment of the phosphate treatment is remarkably inferior. Further, Comparative Examples Nos. 8 and 10 in which the ratio of Mg to Al in the Al oxide film was less than the lower limit of 0.1 and the thickness of the Al oxide film was less than the lower limit of 40 mm were less degreased than the invention examples. Are equivalent, but the press formability is remarkably inferior.

【0051】したがって、これらの結果から、本発明に
おける前記Al酸化皮膜の厚さとAl酸化皮膜中のMgとAlと
の比の規定の臨界的意義が裏付けられる。また、本発明
のAl合金材は優れた強度と耐力などの機械的性質を有し
ており、成形性や焼付き硬化性なども含め、特に自動車
のパネルやフレームとして好適に用いることができるこ
とが分かる。
Therefore, these results support the critical significance of the definition of the thickness of the Al oxide film and the ratio of Mg to Al in the Al oxide film in the present invention. Further, the Al alloy material of the present invention has mechanical properties such as excellent strength and proof stress, including moldability and seizure hardenability, and can be suitably used particularly as panels and frames of automobiles. I understand.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【発明の効果】本発明によれば、輸送機の軽量化のため
に、優れたプレス成形性と耐糸錆び性を有し、成形性お
よび耐糸錆び性の両者に優れた6000系Al合金板を提供す
ることができる。したがって、Al合金板の自動車、車
両、船舶などの輸送機材用への用途の拡大を図ることが
できる点で、多大な工業的な価値を有するものである。
According to the present invention, a 6000 series Al alloy having excellent press formability and yarn rust resistance, and excellent in both formability and yarn rust resistance, for reducing the weight of a transport machine. Boards can be provided. Accordingly, the use of the Al alloy plate for transportation equipment such as automobiles, vehicles, ships, etc., has a great industrial value in that it can be expanded.

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Si:0.2〜1.6% (質量% 、以下同じ) 、M
g:0.2〜1.6%を含むAl-Mg-Si系アルミニウム合金板であ
って、表面に厚さが40〜100 Å( オングストローム) の
アルミニウムの酸化皮膜を有するとともに、このアルミ
ニウムの酸化皮膜中のMg分を、MgとAlとの比(Mgat%/Ala
t%) で0.1 〜0.4 存在させることを特徴とするプレス成
形用アルミニウム合金板。
1. Si: 0.2 to 1.6% (mass%, the same applies hereinafter), M
g: an Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate containing 0.2 to 1.6%, having an aluminum oxide film having a thickness of 40 to 100 mm (angstrom) on the surface, and containing Mg in the aluminum oxide film. Minute, the ratio of Mg and Al (Mgat% / Ala
(t%) in an amount of 0.1 to 0.4.
【請求項2】 前記アルミニウム合金板が、連続熱処理
炉にて溶体化処理および焼入れされたものである請求項
1に記載のプレス成形用アルミニウム合金板。
2. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet has been subjected to solution treatment and quenching in a continuous heat treatment furnace.
【請求項3】 前記アルミニウム合金板が、Si:0.6〜1.
3%、Mg:0.2〜1.0%を含むとともにSi/Mg を1.0 以上とし
たものである請求項1または2に記載のプレス成形用ア
ルミニウム合金板。
3. The method according to claim 1, wherein the aluminum alloy plate has a Si content of 0.6 to 1.
The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1 or 2, which contains 3%, Mg: 0.2 to 1.0%, and has Si / Mg of 1.0 or more.
【請求項4】 前記アルミニウム合金が、更に、Mn:0.0
1 〜0.2%、Cr:0.01〜0.2%、Zr:0.01 〜0.2%、V:0.01〜
0.15%の一種または二種以上を含む請求項1乃至3のい
ずれか1 項に記載のプレス成形用アルミニウム合金板。
4. The method according to claim 1, wherein the aluminum alloy further comprises Mn: 0.0
1 to 0.2%, Cr: 0.01 to 0.2%, Zr: 0.01 to 0.2%, V: 0.01 to
The aluminum alloy sheet for press forming according to any one of claims 1 to 3, comprising one or more of 0.15%.
【請求項5】 前記アルミニウム合金が、更に、Zn:0.0
05〜1.0%、Cu:0.005〜1.0%の一種または二種を含む請求
項1乃至4のいずれか1 項に記載のプレス成形用アルミ
ニウム合金板。
5. The method according to claim 1, wherein the aluminum alloy further comprises Zn: 0.0
The aluminum alloy sheet for press forming according to any one of claims 1 to 4, wherein the aluminum alloy sheet contains one or two of 0.05 to 1.0% and Cu: 0.005 to 1.0%.
【請求項6】 前記アルミニウム合金が、更に、Ti:0.0
01〜0.1%、B:1 〜300ppmの一種または二種の一種または
二種を含む請求項1乃至5のいずれか1 項に記載のプレ
ス成形用アルミニウム合金板。
6. The aluminum alloy further comprises Ti: 0.0
The aluminum alloy sheet for press forming according to any one of claims 1 to 5, wherein the aluminum alloy sheet contains one or two kinds of one or two kinds of 01 to 0.1% and B: 1 to 300 ppm.
【請求項7】 プレス成形されるアルミニウム合金板の
耐力 (σ0.2)が90N/mm2 以上である請求項1乃至6のい
ずれか1 項に記載のプレス成形用アルミニウム合金板。
7. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein the yield strength (σ 0.2 ) of the aluminum alloy sheet to be press-formed is 90 N / mm 2 or more.
【請求項8】 前記洗浄後のアルミニウム合金板表面に
防錆油および/または潤滑剤が塗布されたものである請
求項1乃至7のいずれか1 項に記載のプレス成形用アル
ミニウム合金板。
8. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein a rust-preventive oil and / or a lubricant is applied to the surface of the aluminum alloy sheet after the cleaning.
【請求項9】 前記洗浄後のアルミニウム合金板表面に
亜鉛系めっきを被覆したものである請求項1乃至8の何
れか1項に記載のプレス成形用アルミニウム合金板。
9. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein the surface of the aluminum alloy sheet after the cleaning is coated with zinc-based plating.
【請求項10】 前記アルミニウム合金板がプレス成形
後にリン酸塩処理および塗装されるものである請求項1
乃至9の何れか1項に記載のプレス成形用アルミニウム
合金板。
10. The method according to claim 1, wherein the aluminum alloy plate is subjected to a phosphate treatment and coating after press forming.
10. The aluminum alloy plate for press forming according to any one of claims 9 to 9.
【請求項11】 前記アルミニウム合金板が輸送機用で
ある請求項1乃至10の何れか1項に記載のプレス成形
用アルミニウム合金板。
11. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet is for a transport machine.
【請求項12】 前記アルミニウム合金板が自動車パネ
ル用である請求項1乃至11の何れか1項に記載のプレ
ス成形用アルミニウム合金板。
12. The aluminum alloy sheet for press forming according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet is for an automobile panel.
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