JP2001279406A - 強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法 - Google Patents
強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 強度が高く、成形性及び曲げ加工性に富んだ
強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金板並びにその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板
は、大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物がＳＥ
Ｍ観察による１ｍｍ2の視野の範囲内に３００個以下で
ある。また、このアルミニウム合金板は、Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系アルミニウム合金材を溶解及び鋳造して得た鋳塊
を５３０℃以上５６０℃未満の温度で均質化熱処理を施
し、鋳塊を熱間圧延する。得られた圧延板を冷間圧延し
て所定の板厚とし、得られた板材を溶体化処理した後焼
入れすることにより製造される。
強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金板並びにその製造方法を提供する。 【解決手段】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板
は、大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物がＳＥ
Ｍ観察による１ｍｍ2の視野の範囲内に３００個以下で
ある。また、このアルミニウム合金板は、Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系アルミニウム合金材を溶解及び鋳造して得た鋳塊
を５３０℃以上５６０℃未満の温度で均質化熱処理を施
し、鋳塊を熱間圧延する。得られた圧延板を冷間圧延し
て所定の板厚とし、得られた板材を溶体化処理した後焼
入れすることにより製造される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用、家電用
及び機械部品用等のパネル材に使用される強度及び成形
性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並び
にその製造方法に関し、特に、最終製品の状態における
ＭｇＳｉ系化合物の大きさ及び密度が調節されており、
時効処理により高い強度が得られ、かつ成形性及び曲げ
加工性が良好な強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法に関する。
及び機械部品用等のパネル材に使用される強度及び成形
性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並び
にその製造方法に関し、特に、最終製品の状態における
ＭｇＳｉ系化合物の大きさ及び密度が調節されており、
時効処理により高い強度が得られ、かつ成形性及び曲げ
加工性が良好な強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車用、家電用及び機械部品用
等のパネル材を軽量化するため、主に使用されているＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は、溶体化処理後、人工時効処
理等をすることにより高い強度を得ることができる。ま
た、塗装焼き付け時の熱処理によっても、強度を高くす
ることが可能である。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は
時効処理前にプレス又は曲げ等の成形加工が施されてい
る。このようなＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板としては、プ
レス又は曲げ等の成形加工が容易で、かつ成形加工後は
人工時効又は焼き付け塗装時の加熱処理により、強度が
向上する材料であることが理想とされている。本出願人
は、焼付塗装等の短時間の加熱により強度を向上させる
ことができるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板を提案している
（特開平１−１１１８５１号公報）。
等のパネル材を軽量化するため、主に使用されているＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は、溶体化処理後、人工時効処
理等をすることにより高い強度を得ることができる。ま
た、塗装焼き付け時の熱処理によっても、強度を高くす
ることが可能である。このＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は
時効処理前にプレス又は曲げ等の成形加工が施されてい
る。このようなＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板としては、プ
レス又は曲げ等の成形加工が容易で、かつ成形加工後は
人工時効又は焼き付け塗装時の加熱処理により、強度が
向上する材料であることが理想とされている。本出願人
は、焼付塗装等の短時間の加熱により強度を向上させる
ことができるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板を提案している
（特開平１−１１１８５１号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
自動車、家電及び機械部品等に使用されるＡｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系合金板及び特開平１−１１１８５１号公報に開示
されているＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は、塗装焼き付け
後の強度向上及び優れた成形性を得ることを目的とし
て、冷間圧延後の溶体化処理及び溶体化処理後の熱処理
（予備熱処理又は復元処理）等に着目して開発されてい
る。このため、このようなアルミニウム合金では、強度
及びプレス成形性について十分な特性を得ることができ
ないという問題点がある。
自動車、家電及び機械部品等に使用されるＡｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系合金板及び特開平１−１１１８５１号公報に開示
されているＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金板は、塗装焼き付け
後の強度向上及び優れた成形性を得ることを目的とし
て、冷間圧延後の溶体化処理及び溶体化処理後の熱処理
（予備熱処理又は復元処理）等に着目して開発されてい
る。このため、このようなアルミニウム合金では、強度
及びプレス成形性について十分な特性を得ることができ
ないという問題点がある。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、強度が高く、成形性及び曲げ加工性に富ん
だ強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金板並びにその製造方法を提供することを目的と
する。
のであって、強度が高く、成形性及び曲げ加工性に富ん
だ強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金板並びにその製造方法を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る強度及び成
形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板
は、大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物がＳＥ
Ｍ観察による１ｍｍ2の視野の範囲内に３００個以下で
あることを特徴とする。
形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板
は、大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物がＳＥ
Ｍ観察による１ｍｍ2の視野の範囲内に３００個以下で
あることを特徴とする。
【０００６】本発明に係る強度及び成形性が優れたＡｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法は、Ａｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系合金材を溶解及び鋳造して得た鋳塊を５
３０℃以上５６０℃未満、好ましくは５５０℃以上の温
度で均質化熱処理を施す工程と、前記鋳塊を熱間圧延す
る工程と、得られた圧延板を冷間圧延して所定の板厚と
する工程と、得られた板材を溶体化処理した後焼入れす
る工程とを有し、これにより、ＳＥＭ観察による１ｍｍ
2の視野の範囲内に大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ
系化合物が３００個以下であることを特徴とする。
−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法は、Ａｌ
−Ｍｇ−Ｓｉ系合金材を溶解及び鋳造して得た鋳塊を５
３０℃以上５６０℃未満、好ましくは５５０℃以上の温
度で均質化熱処理を施す工程と、前記鋳塊を熱間圧延す
る工程と、得られた圧延板を冷間圧延して所定の板厚と
する工程と、得られた板材を溶体化処理した後焼入れす
る工程とを有し、これにより、ＳＥＭ観察による１ｍｍ
2の視野の範囲内に大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ
系化合物が３００個以下であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板において
は、従来、最終工程の溶体化処理を十分に行い、その
後、予備時効又は復元を行うことで、高い強度が得ら
れ、成形性も良好であると考えられていた。しかし、本
願発明者等は、均質化熱処理等の上工程が不十分である
と、強度及び成形性に対して要求する特性が得られない
ことを知見した。つまり、均質化熱処理時の熱処理を十
分に行い、この時点でＭｇＳｉ系化合物を制御しなけれ
ば、最終工程である溶体化処理を高い温度でしても、十
分にＭｇＳｉ系化合物が固溶されず、高い強度が得られ
ないと共に、成形性及び曲げ加工性も低下することを見
出した。
する。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板において
は、従来、最終工程の溶体化処理を十分に行い、その
後、予備時効又は復元を行うことで、高い強度が得ら
れ、成形性も良好であると考えられていた。しかし、本
願発明者等は、均質化熱処理等の上工程が不十分である
と、強度及び成形性に対して要求する特性が得られない
ことを知見した。つまり、均質化熱処理時の熱処理を十
分に行い、この時点でＭｇＳｉ系化合物を制御しなけれ
ば、最終工程である溶体化処理を高い温度でしても、十
分にＭｇＳｉ系化合物が固溶されず、高い強度が得られ
ないと共に、成形性及び曲げ加工性も低下することを見
出した。
【０００８】即ち、均質化熱処理の温度をできる限り高
温にし、熱間圧延、冷間圧延及び溶体化処理をし、焼入
れ処理を行い、このとき、ＭｇＳｉ系化合物の大きさの
分布をできるだけ小さくし、ＭｇＳｉ系化合物の固溶度
を高くすることにより、強度が高く、成形性及び曲げ加
工性が高いＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板を得
ることができる。
温にし、熱間圧延、冷間圧延及び溶体化処理をし、焼入
れ処理を行い、このとき、ＭｇＳｉ系化合物の大きさの
分布をできるだけ小さくし、ＭｇＳｉ系化合物の固溶度
を高くすることにより、強度が高く、成形性及び曲げ加
工性が高いＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板を得
ることができる。
【０００９】本発明に係るアルミニウム合金板は、自動
車用、家電用及び機械部品用等のパネル材に使用すると
有益である。自動車用のパネル材には、インナーパネル
とアウターパネルとが貼り合されてなるパネル材があ
る。特に、アウターパネルは焼付塗装されるので、この
ときの熱処理により、ＭｇＳｉ系化合物が析出して強度
が向上するため、アウターパネルとして使用すると有益
である。
車用、家電用及び機械部品用等のパネル材に使用すると
有益である。自動車用のパネル材には、インナーパネル
とアウターパネルとが貼り合されてなるパネル材があ
る。特に、アウターパネルは焼付塗装されるので、この
ときの熱処理により、ＭｇＳｉ系化合物が析出して強度
が向上するため、アウターパネルとして使用すると有益
である。
【００１０】以下、本発明の強度及び成形性が優れたＡ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の数値限定理由に
ついて説明する。
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の数値限定理由に
ついて説明する。
【００１１】大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合
物：ＳＥＭ観察による１ｍｍ2 の視野の範囲内に３００
個以下 本発明は、通常の方法により製造したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金（６０００系合金）板をミクロ組織
観察したとき、即ち、ＳＥＭ観察したとき、大きさが１
μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物が１ｍｍ2の視野の範
囲内に３００個を超えて存在すると、最終製品での強度
及び成形性が得られない。また、ベーク後の強度を得る
こともできない。更に、晶出物サイズが１μｍ以上であ
るＭｇＳｉ系化合物が均質化熱処理後に残存すると、高
強度及び高成形性が得られない。従って、大きさが１μ
ｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物はＳＥＭ観察による１ｍ
ｍ 2の視野の範囲内に３００個以下とする。
物：ＳＥＭ観察による１ｍｍ2 の視野の範囲内に３００
個以下 本発明は、通常の方法により製造したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金（６０００系合金）板をミクロ組織
観察したとき、即ち、ＳＥＭ観察したとき、大きさが１
μｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物が１ｍｍ2の視野の範
囲内に３００個を超えて存在すると、最終製品での強度
及び成形性が得られない。また、ベーク後の強度を得る
こともできない。更に、晶出物サイズが１μｍ以上であ
るＭｇＳｉ系化合物が均質化熱処理後に残存すると、高
強度及び高成形性が得られない。従って、大きさが１μ
ｍ以上であるＭｇＳｉ系化合物はＳＥＭ観察による１ｍ
ｍ 2の視野の範囲内に３００個以下とする。
【００１２】また、本発明においては、組成はＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金であれば、特にその組成は
限定されるものではなく、より一層高い性能を必要とす
る場合には以下の成分を含有することが好ましい。
ｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金であれば、特にその組成は
限定されるものではなく、より一層高い性能を必要とす
る場合には以下の成分を含有することが好ましい。
【００１３】Ｍｇ：０．２乃至１．０質量％ Ｍｇはそれ自体の固溶強化と、Ｓｉと共同し強度を付与
する元素である。時効析出物β´−Ｍｇ2Ｓｉを析出
し、この時効析出物の量はＭｇの添加量に依存する。し
かし、Ｍｇの含有量が０．２質量％未満では、十分な強
度（以下、強度とは、素材及び１７０℃の温度で焼付塗
装した後の耐力のことをいう）が得られない。一方、Ｍ
ｇの含有量が１．０質量％を超えると、鋳造時に平衡相
Ｍｇ2Ｓｉが晶出物として成長し、伸びが低下すること
がある。このため、成形性が極めて低下する。従って、
Ｍｇの含有量は０．２乃至１．０質量％とすることが好
ましい。
する元素である。時効析出物β´−Ｍｇ2Ｓｉを析出
し、この時効析出物の量はＭｇの添加量に依存する。し
かし、Ｍｇの含有量が０．２質量％未満では、十分な強
度（以下、強度とは、素材及び１７０℃の温度で焼付塗
装した後の耐力のことをいう）が得られない。一方、Ｍ
ｇの含有量が１．０質量％を超えると、鋳造時に平衡相
Ｍｇ2Ｓｉが晶出物として成長し、伸びが低下すること
がある。このため、成形性が極めて低下する。従って、
Ｍｇの含有量は０．２乃至１．０質量％とすることが好
ましい。
【００１４】Ｓｉ：０．５乃至２．０質量％ ＳｉはＭｇと共同し、主として時効析出物β´−Ｍｇ2
Ｓｉの析出による析出硬化により強度を付与する元素で
ある。この時効析出物の量はＳｉの含有量に依存する。
Ｓｉの含有量が０．５質量％未満では、十分な強度が得
られない。一方、Ｓｉの含有量が２．０質量％を超える
と、平衡相Ｍｇ2Ｓｉが晶出し、伸びを大きく低下させ
る。即ち、成形性が劣化する。従って、Ｓｉの含有量は
０．５乃至２．０質量％であることが好ましい。
Ｓｉの析出による析出硬化により強度を付与する元素で
ある。この時効析出物の量はＳｉの含有量に依存する。
Ｓｉの含有量が０．５質量％未満では、十分な強度が得
られない。一方、Ｓｉの含有量が２．０質量％を超える
と、平衡相Ｍｇ2Ｓｉが晶出し、伸びを大きく低下させ
る。即ち、成形性が劣化する。従って、Ｓｉの含有量は
０．５乃至２．０質量％であることが好ましい。
【００１５】但し、強度及び成形性はＭｇ及びＳｉの添
加量に依存し、強度の上昇及び焼付塗装による強度の上
昇に寄与するのがＭｇ及びＳｉにより形成されるβ´−
Ｍｇ 2Ｓｉである。しかし、このβ´−Ｍｇ2Ｓｉの含有
量が０．３５質量％未満では、強度が極めて低く、焼入
硬化性も殆どない。一方、β´−Ｍｇ2Ｓｉの含有量が
１．５質量％を超えると、伸びが低下し、成形性が極め
て低下する。従って、Ｍｇ及びＳｉの含有量はβ´−Ｍ
ｇ2Ｓｉに換算して０．３５乃至１．５質量％とするこ
とが望ましい。
加量に依存し、強度の上昇及び焼付塗装による強度の上
昇に寄与するのがＭｇ及びＳｉにより形成されるβ´−
Ｍｇ 2Ｓｉである。しかし、このβ´−Ｍｇ2Ｓｉの含有
量が０．３５質量％未満では、強度が極めて低く、焼入
硬化性も殆どない。一方、β´−Ｍｇ2Ｓｉの含有量が
１．５質量％を超えると、伸びが低下し、成形性が極め
て低下する。従って、Ｍｇ及びＳｉの含有量はβ´−Ｍ
ｇ2Ｓｉに換算して０．３５乃至１．５質量％とするこ
とが望ましい。
【００１６】また、Ｓｉが過剰に添加されると、Ｓｉの
１部はβ´−Ｍｇ2Ｓｉにならず、残Ｓｉとして存在す
る。この残Ｓｉは成形性を上昇させる効果がある。か
つ、残ＳｉがＴ４の熱処理条件で固溶していると、固溶
体硬化により強度が上昇する。残Ｓｉの含有量が０．３
５質量％未満では、十分な強度が得られない。一方、残
Ｓｉの含有量が１．２質量％を超えると、強度は増加す
るものの、成形性が劣化する。従って、残Ｓｉの含有量
は０．３５乃至１．２質量％とすることが好ましい。こ
のように、β´−Ｍｇ2Ｓｉ及び残Ｓｉの含有量を考慮
してＭｇ及びＳｉの含有量を適性にする必要がある。
１部はβ´−Ｍｇ2Ｓｉにならず、残Ｓｉとして存在す
る。この残Ｓｉは成形性を上昇させる効果がある。か
つ、残ＳｉがＴ４の熱処理条件で固溶していると、固溶
体硬化により強度が上昇する。残Ｓｉの含有量が０．３
５質量％未満では、十分な強度が得られない。一方、残
Ｓｉの含有量が１．２質量％を超えると、強度は増加す
るものの、成形性が劣化する。従って、残Ｓｉの含有量
は０．３５乃至１．２質量％とすることが好ましい。こ
のように、β´−Ｍｇ2Ｓｉ及び残Ｓｉの含有量を考慮
してＭｇ及びＳｉの含有量を適性にする必要がある。
【００１７】Ｃｕ：０．０１乃至０．３０質量％ Ｃｕはスクラップ材等からアルミニウム合金板を製造す
るときに、不純物元素として混入する元素である。Ｃｕ
の効果としては、時効析出物θ´−ＣｕＡｌ2により強
度を付与する。本発明においては、強度の増加はβ´−
Ｍｇ2Ｓｉによるものだけでなく、Ｃｕの添加による時
効析出物θ´−ＣｕＡｌ2が緻密で微細になるので、強
度が向上し、低温焼入れで焼入硬化性が向上する。Ｃｕ
の含有量が０．０１質量％未満では、低温焼入れ時に十
分な強度を得ることができない。一方、Ｃｕの含有量が
０．３０質量％を超えると、θ´−ＣｕＡｌ2の析出量
が増大する。更に、θ´−ＣｕＡｌ2の析出物は室温で
成長するので、経時変化により強度が上昇し、それに伴
い伸び及び成形性が低下する。従って、Ｃｕの含有量は
０．０１乃至０．３０質量％とすることが好ましい。ま
た、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金にＣｕが添加されている
と、自動車の製造工程にあるリン酸亜鉛処理において、
リン酸亜鉛皮膜の膜厚を厚くすることができるので、耐
食性も向上する。また、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金板の全伸びを向上させ、成形加工時の変形を均等
にすることができる。このため、成形性を向上させるこ
とができる。
るときに、不純物元素として混入する元素である。Ｃｕ
の効果としては、時効析出物θ´−ＣｕＡｌ2により強
度を付与する。本発明においては、強度の増加はβ´−
Ｍｇ2Ｓｉによるものだけでなく、Ｃｕの添加による時
効析出物θ´−ＣｕＡｌ2が緻密で微細になるので、強
度が向上し、低温焼入れで焼入硬化性が向上する。Ｃｕ
の含有量が０．０１質量％未満では、低温焼入れ時に十
分な強度を得ることができない。一方、Ｃｕの含有量が
０．３０質量％を超えると、θ´−ＣｕＡｌ2の析出量
が増大する。更に、θ´−ＣｕＡｌ2の析出物は室温で
成長するので、経時変化により強度が上昇し、それに伴
い伸び及び成形性が低下する。従って、Ｃｕの含有量は
０．０１乃至０．３０質量％とすることが好ましい。ま
た、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金にＣｕが添加されている
と、自動車の製造工程にあるリン酸亜鉛処理において、
リン酸亜鉛皮膜の膜厚を厚くすることができるので、耐
食性も向上する。また、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウ
ム合金板の全伸びを向上させ、成形加工時の変形を均等
にすることができる。このため、成形性を向上させるこ
とができる。
【００１８】Ｆｅ：０．１乃至０．５質量％ ＦｅはＣｕと同様に不純物として混入しうる元素であ
る。Ｆｅの含有量が０．１質量％未満では、結晶粒径の
粗大化の原因となり、強度の低下を招く。一方、Ｆｅの
含有量が０．５質量％を超えると、粗大な晶出物が生成
されるので、成形性が極めて低下する。従って、Ｆｅの
含有量は０．１乃至０．５質量％とすることが好まし
い。
る。Ｆｅの含有量が０．１質量％未満では、結晶粒径の
粗大化の原因となり、強度の低下を招く。一方、Ｆｅの
含有量が０．５質量％を超えると、粗大な晶出物が生成
されるので、成形性が極めて低下する。従って、Ｆｅの
含有量は０．１乃至０．５質量％とすることが好まし
い。
【００１９】なお、本発明においては、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金は、上述のＭｇ、Ｓｉ、Ｃｕ及び
Ｆｅを必須成分とすれば、強度及び成形性の効果はより
一層大きくなる。しかし、他の元素を本発明の効果を損
なわない限度で、必要に応じて添加することができる。
更に不純物として、Ｔｉ及びＭｎのうち少なくとも１種
を含有させることができる。
ｉ系アルミニウム合金は、上述のＭｇ、Ｓｉ、Ｃｕ及び
Ｆｅを必須成分とすれば、強度及び成形性の効果はより
一層大きくなる。しかし、他の元素を本発明の効果を損
なわない限度で、必要に応じて添加することができる。
更に不純物として、Ｔｉ及びＭｎのうち少なくとも１種
を含有させることができる。
【００２０】Ｔｉ：０．１質量％以下 Ｔｉは鋳塊の結晶粒を微細にし、かつ成形性を向上させ
る元素である。しかし、Ｔｉの含有量が０．１質量％を
超えると、粗大な晶出物が生成され、成形性が低下す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．１質量％以下とするこ
とが望ましい。
る元素である。しかし、Ｔｉの含有量が０．１質量％を
超えると、粗大な晶出物が生成され、成形性が低下す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．１質量％以下とするこ
とが望ましい。
【００２１】Ｍｎ：０．３質量％以下 Ｍｎの強度を向上させる効果は小さい。しかし、Ｍｎの
含有量が多くなると、析出物の生成が極めて多くなり、
成形性を低下させる。従って、Ｍｎの含有量は０．３質
量％以下とすることが望ましい。
含有量が多くなると、析出物の生成が極めて多くなり、
成形性を低下させる。従って、Ｍｎの含有量は０．３質
量％以下とすることが望ましい。
【００２２】次に、本発明のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金板の製造方法の数値限定理由について説明す
る。
ニウム合金板の製造方法の数値限定理由について説明す
る。
【００２３】均質化熱処理：５３０℃以上５６０℃未満 本発明に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板は
通常の方法により、溶解し鋳造を行って鋳塊を得、その
後、５３０℃以上５６０℃未満の温度で均質化熱処理さ
れる。このとき、均質化熱処理時の温度が５３０℃未満
では、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金中にＭｇＳｉ系化合物が
十分に固溶されず、最終製品まで残存し、強度及び成形
性が低下する。一方、均質化熱処理温度が５６０℃を超
えると、均質化熱処理時にバーニングが発生し、熱間圧
延時に割れ等が発生する。従って、均質化熱処理の温度
は５３０℃以上５６０℃未満とする。好ましい、均質化
熱処理の温度は５５０℃以上である。
通常の方法により、溶解し鋳造を行って鋳塊を得、その
後、５３０℃以上５６０℃未満の温度で均質化熱処理さ
れる。このとき、均質化熱処理時の温度が５３０℃未満
では、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金中にＭｇＳｉ系化合物が
十分に固溶されず、最終製品まで残存し、強度及び成形
性が低下する。一方、均質化熱処理温度が５６０℃を超
えると、均質化熱処理時にバーニングが発生し、熱間圧
延時に割れ等が発生する。従って、均質化熱処理の温度
は５３０℃以上５６０℃未満とする。好ましい、均質化
熱処理の温度は５５０℃以上である。
【００２４】本発明においては、均質化熱処理後、通常
の方法により、熱間圧延、冷間圧延及び溶体化処理を行
う。均質化熱処理以降の工程においては、より高い強度
得るため、特に、低い温度で短時間の人工時効処理で高
い強度を得るためには、以下の工程で焼入れを行うこと
が望ましい。
の方法により、熱間圧延、冷間圧延及び溶体化処理を行
う。均質化熱処理以降の工程においては、より高い強度
得るため、特に、低い温度で短時間の人工時効処理で高
い強度を得るためには、以下の工程で焼入れを行うこと
が望ましい。
【００２５】溶体化処理は、温度を、例えば５４０℃ま
で高くすることにより、添加されている成分が固溶さ
れ、固溶度が更に高くなり、ＭｇＳｉ系化合物の大きさ
の分布をより一層小さくすることができる。このため、
溶体化処理の温度は５４０℃とすることが好ましい。
で高くすることにより、添加されている成分が固溶さ
れ、固溶度が更に高くなり、ＭｇＳｉ系化合物の大きさ
の分布をより一層小さくすることができる。このため、
溶体化処理の温度は５４０℃とすることが好ましい。
【００２６】また、焼入れ温度、即ち、焼入れ終了温度
が５０℃未満では、１５０℃程度の極めて低い温度での
塗装焼付で焼入硬化性が殆どない。更に、常温に放置し
た時間の経過と共に消失する。一方、焼入れ温度が１２
０℃を超えると、Ｍｇ2Ｓｉの析出により、Ｔ４の熱処
理で強度が高くなり過ぎ、成形性が劣化すると共に、焼
入硬化性が認められない。従って、焼入れ温度は５０乃
至１２０℃とすることが好ましい。
が５０℃未満では、１５０℃程度の極めて低い温度での
塗装焼付で焼入硬化性が殆どない。更に、常温に放置し
た時間の経過と共に消失する。一方、焼入れ温度が１２
０℃を超えると、Ｍｇ2Ｓｉの析出により、Ｔ４の熱処
理で強度が高くなり過ぎ、成形性が劣化すると共に、焼
入硬化性が認められない。従って、焼入れ温度は５０乃
至１２０℃とすることが好ましい。
【００２７】５０乃至１２０℃の温度範囲で焼入れする
とき、冷却速度が３００℃／分未満では、焼入れ後の強
度が低くなり、かつ、低温（１５０℃）での焼入硬化性
が認められなくなる。従って、冷却速度は３００℃／分
以上とすることが好ましい。
とき、冷却速度が３００℃／分未満では、焼入れ後の強
度が低くなり、かつ、低温（１５０℃）での焼入硬化性
が認められなくなる。従って、冷却速度は３００℃／分
以上とすることが好ましい。
【００２８】次に、焼入れ保持時間については、焼入れ
温度が５０℃という低温焼入れの場合、焼入れ保持時間
が短時間では、目的とする低温での焼入硬化性が認めら
れない。しかし、この場合、焼入れ保持時間が４８時間
を超えると、低温焼入硬化性が消失する。一方、焼入れ
温度が１２０℃の場合、長時間保持すると、平衡相Ｍｇ
2Ｓｉが析出しＴ４での強度が高くなり過ぎ焼入硬化性
が認められなくなる。また、この場合、焼入れ保持時間
が０．５時間未満であっても、Ｍｇ2Ｓｉが既に析出し
ているため、焼入硬化性が認められない。従って、焼入
れ条件は５０乃至１２０℃の温度範囲で、保持時間を
０．５乃至４８時間とすることが好ましい。更に、焼入
れ工程は溶体化処理後、５分以上経過してから行うと、
低温時の焼入硬化性が極めて低下するので、焼入れ工程
は溶体化処理後、５分未満に行うことが好ましい。
温度が５０℃という低温焼入れの場合、焼入れ保持時間
が短時間では、目的とする低温での焼入硬化性が認めら
れない。しかし、この場合、焼入れ保持時間が４８時間
を超えると、低温焼入硬化性が消失する。一方、焼入れ
温度が１２０℃の場合、長時間保持すると、平衡相Ｍｇ
2Ｓｉが析出しＴ４での強度が高くなり過ぎ焼入硬化性
が認められなくなる。また、この場合、焼入れ保持時間
が０．５時間未満であっても、Ｍｇ2Ｓｉが既に析出し
ているため、焼入硬化性が認められない。従って、焼入
れ条件は５０乃至１２０℃の温度範囲で、保持時間を
０．５乃至４８時間とすることが好ましい。更に、焼入
れ工程は溶体化処理後、５分以上経過してから行うと、
低温時の焼入硬化性が極めて低下するので、焼入れ工程
は溶体化処理後、５分未満に行うことが好ましい。
【００２９】
【実施例】以下、本発明の実施例に係るＡｌ−Ｍｇ−Ｓ
ｉ系アルミニウム合金板について、その特性を比較例と
比較して具体的に説明する。
ｉ系アルミニウム合金板について、その特性を比較例と
比較して具体的に説明する。
【００３０】下記表１に示す組成のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系
アルミニウム合金板を通常の方法により、溶解及び鋳造
して厚さが５０ｍｍの鋳塊を得た。この鋳塊に４５０乃
至５８０℃の各均質化処理温度で４時間の均質化熱処理
を施し、熱間圧延を板厚が５ｍｍになるまで行った。熱
間圧延材の温度が室温になるまで放置し、常温で冷間圧
延を施し、板厚が１ｍｍの冷間圧延材（以下、冷延材と
いう）を得た。
アルミニウム合金板を通常の方法により、溶解及び鋳造
して厚さが５０ｍｍの鋳塊を得た。この鋳塊に４５０乃
至５８０℃の各均質化処理温度で４時間の均質化熱処理
を施し、熱間圧延を板厚が５ｍｍになるまで行った。熱
間圧延材の温度が室温になるまで放置し、常温で冷間圧
延を施し、板厚が１ｍｍの冷間圧延材（以下、冷延材と
いう）を得た。
【００３１】この冷延材を５３０℃の溶体化処理温度ま
で加熱して２０秒間保持し、次に、７０℃の温度で２時
間の焼入れ処理を行い、その後、常温まで冷却し供試材
を得た。
で加熱して２０秒間保持し、次に、７０℃の温度で２時
間の焼入れ処理を行い、その後、常温まで冷却し供試材
を得た。
【００３２】供試材について、焼入れ後、室温で５日間
放置した。そして、供試材の機械的性質（引張強度、耐
力、伸び、成形性及び曲げ加工性）を調べた。
放置した。そして、供試材の機械的性質（引張強度、耐
力、伸び、成形性及び曲げ加工性）を調べた。
【００３３】成形性については、板厚が１．０ｍｍ、幅
が１１０ｍｍ及び長さが２００ｍｍであるブランクサイ
ズの板材を使用し、この板材に潤滑油として防錆油を塗
り、しわ押さえ力（ＢＨＦ）が６．５トンで３００ｍｍ
／秒の速度で板材を成形し、このときの板材の割れ限界
の高さ（ＬＤＨ0）を測定した。なお、成形性はＬＤＨ0
により評価した。
が１１０ｍｍ及び長さが２００ｍｍであるブランクサイ
ズの板材を使用し、この板材に潤滑油として防錆油を塗
り、しわ押さえ力（ＢＨＦ）が６．５トンで３００ｍｍ
／秒の速度で板材を成形し、このときの板材の割れ限界
の高さ（ＬＤＨ0）を測定した。なお、成形性はＬＤＨ0
により評価した。
【００３４】また、曲げ加工性については、ヘム曲げ加
工性で評価した。このヘム曲げ加工は、供試材をダウン
フランジ（９０°曲げ）し、次に、４５°曲げ加工し、
そして、板厚が０．８ｍｍの板材を供試材と治具との間
に挟んで１８０°曲げ加工した。曲げ加工性の評価は、
ヘム曲げ加工後、良好な曲げ性を示したものを評価１と
し、肌荒れが生じたものを評価３とし、割れが生じたも
のを評価５とした。板材の状態が評価１と３との中間の
ものを評価２とし、評価３と５との中間のものを評価４
とした。この結果を表２の曲げの欄に示す。
工性で評価した。このヘム曲げ加工は、供試材をダウン
フランジ（９０°曲げ）し、次に、４５°曲げ加工し、
そして、板厚が０．８ｍｍの板材を供試材と治具との間
に挟んで１８０°曲げ加工した。曲げ加工性の評価は、
ヘム曲げ加工後、良好な曲げ性を示したものを評価１と
し、肌荒れが生じたものを評価３とし、割れが生じたも
のを評価５とした。板材の状態が評価１と３との中間の
ものを評価２とし、評価３と５との中間のものを評価４
とした。この結果を表２の曲げの欄に示す。
【００３５】更に、この供試材にプレス加工を想定した
２％の歪を付与し、そして、１７０℃の温度で２０分間
のベーキング処理し、ベーキング後の供試材の耐力を測
定し機械的性質（焼入硬化性）を調べた。また、供試材
のミクロ組織をＳＥＭ（組成像）により、ランダムに５
乃至６視野観察し、その中のＭｇＳｉ系化合物の数及び
大きさを測定した。
２％の歪を付与し、そして、１７０℃の温度で２０分間
のベーキング処理し、ベーキング後の供試材の耐力を測
定し機械的性質（焼入硬化性）を調べた。また、供試材
のミクロ組織をＳＥＭ（組成像）により、ランダムに５
乃至６視野観察し、その中のＭｇＳｉ系化合物の数及び
大きさを測定した。
【００３６】この結果を表２に示す。なお、表２に示す
「均熱温度」とは、「均質化熱処理温度」を示し、「Ａ
Ｂ耐力」とは、「ベーキング後の耐力」を示す。
「均熱温度」とは、「均質化熱処理温度」を示し、「Ａ
Ｂ耐力」とは、「ベーキング後の耐力」を示す。
【００３７】また、成形性においてＬＤＨ0が３０．０
ｍｍ以上であり、曲げ加工性（ヘム曲げ）の評価が３未
満であり、ＡＢ耐力が２００ＭＰａ以上であるものを表
２の評価の欄で○とし、それ以外のものは×とした。
ｍｍ以上であり、曲げ加工性（ヘム曲げ）の評価が３未
満であり、ＡＢ耐力が２００ＭＰａ以上であるものを表
２の評価の欄で○とし、それ以外のものは×とした。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】上記表２に示すように、実施例No.１及び
２は均質化熱処理温度が適切なので、ＭｇＳｉ系化合物
の数が３００個以下になった。また、実施例No.１及び
２は引張、耐力、伸び及び成形性が優れ、更に、ベーキ
ング後の耐力が優れており、焼入硬化性が極めて優れて
いた。
２は均質化熱処理温度が適切なので、ＭｇＳｉ系化合物
の数が３００個以下になった。また、実施例No.１及び
２は引張、耐力、伸び及び成形性が優れ、更に、ベーキ
ング後の耐力が優れており、焼入硬化性が極めて優れて
いた。
【００４１】一方、比較例No.３乃至５は均質化熱処理
温度が本発明の下限値未満であるので、ＭｇＳｉ系化合
物の数が３００個を超え、引張、耐力、伸び及び成形性
が乏しかった。また、ベーキング後の耐力が乏しく、焼
入硬化性が乏しかった。
温度が本発明の下限値未満であるので、ＭｇＳｉ系化合
物の数が３００個を超え、引張、耐力、伸び及び成形性
が乏しかった。また、ベーキング後の耐力が乏しく、焼
入硬化性が乏しかった。
【００４２】比較例No.６は均質化熱処理温度が本発明
の上限値を超えているので、バーニングにより熱間圧延
時に割れ発生が発生し、機械的性質を調べることができ
なかった。
の上限値を超えているので、バーニングにより熱間圧延
時に割れ発生が発生し、機械的性質を調べることができ
なかった。
【００４３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、Ａ
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板のＭｇＳｉ系化合
物の大きさ及び密度を適切に規定しているので、時効処
理により高い強度が得られ、かつ成形性及び曲げ加工性
が優れるアルミニウム合金板を得ることができる。よっ
て、アルミニウム合金板の高強度化が図れ、薄肉化が可
能になる。また、成形性が良好であるので、自動車、家
電製品及び機械部品等の軽量化に寄与し、アルミニウム
合金板の工業的な使用頻度を向上させることが可能にな
る。このような、自動車、家電製品及び機械部品等の軽
量化の効果は産業界に多大な貢献をなす。
ｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板のＭｇＳｉ系化合
物の大きさ及び密度を適切に規定しているので、時効処
理により高い強度が得られ、かつ成形性及び曲げ加工性
が優れるアルミニウム合金板を得ることができる。よっ
て、アルミニウム合金板の高強度化が図れ、薄肉化が可
能になる。また、成形性が良好であるので、自動車、家
電製品及び機械部品等の軽量化に寄与し、アルミニウム
合金板の工業的な使用頻度を向上させることが可能にな
る。このような、自動車、家電製品及び機械部品等の軽
量化の効果は産業界に多大な貢献をなす。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ｋ ６８１ ６８１ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ａ ６９１ ６９１Ｂ ６９２ ６９２Ｚ
Claims (3)
- 【請求項１】 大きさが１μｍ以上であるＭｇＳｉ系化
合物がＳＥＭ観察による１ｍｍ2の視野の範囲内に３０
０個以下であることを特徴とする強度及び成形性が優れ
たＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板。 - 【請求項２】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金材
を溶解及び鋳造して得た鋳塊を５３０℃以上５６０℃未
満の温度で均質化熱処理する工程と、前記鋳塊を熱間圧
延する工程と、得られた圧延板を冷間圧延して所定の板
厚とする工程と、得られた板材を溶体化処理した後焼入
れ処理する工程とを有し、これにより、ＳＥＭ観察によ
る１ｍｍ2の視野の範囲内に大きさが１μｍ以上である
ＭｇＳｉ系化合物が３００個以下であるアルミニウム合
金板を製造することを特徴とする強度及び成形性が優れ
たＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法。 - 【請求項３】 前記均質化熱処理の温度が５５０℃以上
であることを特徴とする請求項２に記載の強度及び成形
性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089975A JP2001279406A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089975A JP2001279406A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279406A true JP2001279406A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18605651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000089975A Pending JP2001279406A (ja) | 2000-03-28 | 2000-03-28 | 強度及び成形性が優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279406A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101159410B1 (ko) * | 2008-03-31 | 2012-06-28 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 도장 베이킹 경화성이 우수하고, 실온 시효를 억제한 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법 |
| CN115198073A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-18 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种均匀化和加热分离的6xxx铝合金板材的制备方法 |
-
2000
- 2000-03-28 JP JP2000089975A patent/JP2001279406A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101159410B1 (ko) * | 2008-03-31 | 2012-06-28 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 도장 베이킹 경화성이 우수하고, 실온 시효를 억제한 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법 |
| CN115198073A (zh) * | 2022-07-25 | 2022-10-18 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种均匀化和加热分离的6xxx铝合金板材的制备方法 |
| CN115198073B (zh) * | 2022-07-25 | 2023-10-24 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 一种均匀化和加热分离的6xxx铝合金板材的制备方法 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060623 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061003 |