JP2007270204A - 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 - Google Patents
伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007270204A JP2007270204A JP2006095076A JP2006095076A JP2007270204A JP 2007270204 A JP2007270204 A JP 2007270204A JP 2006095076 A JP2006095076 A JP 2006095076A JP 2006095076 A JP2006095076 A JP 2006095076A JP 2007270204 A JP2007270204 A JP 2007270204A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- aluminum alloy
- alloy plate
- temperature
- grain boundary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】特定組成の6000系Al合金板組織の結晶粒径を微細化するとともに、粒界析出物の長さを小さくし、このアルミニウム合金板の特性として、低温短時間加熱の人工時効硬化能を高めた上で、比較的高強度で、かつ実際の穴広げ加工性としての穴広げ率を向上させ、自動車パネル構造体の特に優れた伸びフランジ性を要求されるドアなどのインナパネルとして好適な6000系Al合金板とする。
【選択図】なし
Description
先ず、本発明が対象とする6000系Al合金板の化学成分組成について説明する。本発明が対象とする6000系Al合金板は、前記した自動車材などとして、優れた成形性やBH性、強度、溶接性、耐食性などの諸特性が要求される。このような要求を満足するために、Al合金板の基本組成は、質量% で、Si:0.3〜1.2%、Mg:0.2〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不純物からなるものとする。
SiはMgとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの前記低温での人工時効処理時に、GPゾーンなどの化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、前記自動車インナパネルとして必要な、2%ストレッチ後に170 ℃で20分加熱後の0.2%耐力で150MPa以上の必要強度を得るための必須の元素である。更に、本発明6000系Al合金板にあって、伸びフランジ性などの諸特性を兼備させるための重要元素である。
Mgは、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの前記低温短時間の人工時効処理時に、SiとともにGPゾーンなどの化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、前記低温時効条件でも、インナパネルとして必要な150MPa以上の強度を得、更に、伸びフランジ性を得るための必須の元素である。
Cuは、前記した低温短時間での人工時効処理条件で、Al合金材組織の結晶粒内へのGPIIやβ" 相析出を促進させる効果がある。また、時効処理状態で固溶したCuは成形性を向上させる効果もある。Cu含有量が0.001%未満では、これらの効果が無い。一方、Cu含有量が1.0%を越えると、上記粗大な化合物や粒界析出物が増加して破壊の起点になり、伸びフランジ性及び曲げ性を低下させる。また、耐応力腐食割れ性や、塗装後の耐蝕性の内の耐糸さび性、また溶接性を著しく劣化させる。したがって、Cuの含有量は0.001 〜1.0%の範囲とする。
これらの元素は、スクラップなど溶解原料などから混入しやすい元素であるが、結晶粒の微細化効果もあり、加工性の向上効果もある。但し、含有量が多すぎると、粗大な化合物を形成し、それが破壊の起点として作用するため、却って加工性が劣化する。したがって、各々上記上限までの含有は許容する。
次ぎに、本発明6000系Al合金板の組織の要件について説明する。
Al合金板の平均結晶粒径は40μm 以下の微細化させることが好ましい。結晶粒径をこの範囲に細かく乃至小さくすることによって、伸びフランジ性が向上する。また、曲げ性あるいはプレス成形性も向上される。結晶粒径が40μm を越えて粗大化した場合、伸びフランジ性が著しく低下する。また、曲げ性あるいはプレス成形性も低下する可能性が高い。
本発明では、前記した通り、6000系アルミニウム合金板組織の、平均結晶粒径を微細化させるとともに、粒界析出物の生成を抑制する。これによって、穴拡げ加工時の割れ起点を低減させ、前記した比較的高い強度での伸びフランジ性を向上させる。具体的には、倍率5000倍の透過型電子顕微鏡で観察される6000系アルミニウム合金板組織の、粒界上に存在する析出物全長の、粒界線長さに対する平均比率 (割合) を30% 以下とする。この平均比率が30% を越えた場合、粒界上に存在する析出物が増す、あるいは粗大化していることを示し、前記した比較的高い強度での伸びフランジ性を向上させることができない。
本発明では、6000系アルミニウム合金板の伸びフランジ性の特性として、実際の穴拡げ (バーリング) 加工性を保証するために、穴拡げ率を45% 以上と具体的に規定する。穴拡げ率が45% 未満では、実際の穴拡げ加工性が劣化し、穴拡げ加工時において穴拡げ部分のクラックが発生しやすくなる。
次ぎに、本発明Al合金板の製造条件について以下に説明する。通常のAl合金板は鋳造→均質化熱処理→熱間圧延→中間焼鈍→冷間圧延→最終焼鈍の各工程を経て製造される。しかし、Al合金板の化学組成や各工程の設定条件によって得られる板の、粗大な再結晶粒や粒界における析出相の形成状況は変わるので、一連の製造工程として総合的に条件を選択して決定すべきである。以下に、本発明で意図する、優れた伸びフランジ性を有するAl合金を確実に得るための好ましい条件について説明する。
このAl合金鋳塊に450 ℃以上、570 ℃以下の温度で均質化熱処理を施す。この均質化熱処理は組織の均質化、すなわち、鋳塊組織中の結晶粒内の偏析をなくすことを目的とする。熱処理温度が450 ℃未満だと鋳塊の粒内偏析を十分になくすことができず、これが破壊の起点として作用するため、伸びフランジ性が劣化する。また、均質化熱処理温度が通常の処理温度である570 ℃を越えた場合、均熱処理時に鋳塊表面がバーニングし品質上問題となる。
これらの均質化熱処理後に、300 〜450 ℃の温度範囲で熱間圧延を開始する。熱間圧延開始温度が450 ℃を超えた場合、再結晶が生じて熱間圧延時に粗大な再結晶粒が生成し、伸びフランジ性が劣化する。また、熱間圧延開始温度が300 ℃未満の場合、熱間圧延自体が困難となる。
この熱延板を、冷間圧延前に、必要により、伸びフランジ性を向上させるために、470 ℃以上の温度で焼鈍 (荒鈍) を施した後に、100 ℃/s以上の速度で冷却する処理を行なう。荒鈍温度が470 ℃より低いと、粒界における析出相の形成が促進され、伸びフランジ性が劣化する。また、上記冷却速度が100 ℃/sより小さいと、冷却過程で粒界における析出相の形成が促進され、伸びフランジ性が劣化する。
この荒鈍後、あるいは熱延板をそのまま、50% 以上の加工率で冷間圧延を行なって、所望の板厚の冷延板 (コイルも含む) を製作する。加工率が50% 未満では平均結晶粒径が大きくなる。
冷延後の板は、調質処理として、必須に溶体化および焼入れ処理されてAl合金板とされる。この溶体化および焼入れ処理は、6000系Al合金板の、前記した低温短時間の塗装焼き付け硬化処理などにおける人工時効硬化能を増すために重要な工程である。また、焼入れ処理は、伸びフランジ性を向上させるために、粒界析出物の生成を抑制し、粒界析出物を本発明規定内 (粒界析出物長さの粒界線長さに対する平均比率を30% 以下) に制御する重要な工程である。
これら調質処理後の各最終製品板から供試板 (ブランク) を切り出し、前記調質処理後 3カ月間 (90日間) の室温時効後の各供試板の組織として、平均結晶粒径 (μm)、5000倍の透過型電子顕微鏡で観察される粒界析出物合計長さの粒界線長さに対する平均比率(%) を、前記した方法で各々測定した。これらの結果を表3 に示す。
また、同じく、前記調質処理後 3カ月間の室温時効後の各供試板の特性として、2%ストレッチ後に170 ℃で20分加熱後の0.2%耐力(BH:ベークハード耐力) 、均一伸び(%) 、を各々測定した。更に、供試板の成形性として、伸びフランジ性評価のための穴拡げ性(λ:%)を前記した測定、計算方法により、また、張出し成形性評価のための割れ限界高さ(LDH0)および限界絞り比(LDR )を各々測定した。これらの結果を表3 に示す。
Claims (6)
- 質量% で、Si:0.3〜1.2%、Mg:0.2〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金板であって、このアルミニウム合金板組織の、平均結晶粒径が40μm 以下であるとともに、倍率5000倍の透過型電子顕微鏡で観察される粒界析出物の全長の粒界線長さに対する平均比率が30% 以下であり、このアルミニウム合金板の特性が、2%ストレッチ後に170 ℃で20分加熱後の0.2%耐力が150MPa以上、穴広げ率が45% 以上であることを特徴とする、伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板。
- 前記アルミニウム合金板が、更に、Fe:1.5% 以下、Mn:1.0% 以下、 Cr:0.5%以下、Zr:0.5% 以下、V:0.3%以下、Ti:0.2% 以下、Zn=1.5% 以下、の群から選択される1 種または2 種以上を含む請求項1に記載の伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板。
- 前記アルミニウム合金板の板厚が1.2 〜3.5mm である請求項1または2に記載の伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板。
- 前記アルミニウム合金板が自動車パネル構造体におけるインナパネル用である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板。
- 前記自動車パネル構造体がドアである請求項1乃至4のいずれか1項に記載の伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板。
- 請求項1乃至5のいずれかのアルミニウム合金板を得る方法であって、質量% で、Si:0.3〜1.2%、Mg:0.2〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、更に、Fe:1.5% 以下、Mn:1.0% 以下、 Cr:0.5%以下、Zr:0.5% 以下、V:0.3%以下、Ti:0.2% 以下、Zn=1.5% 以下、の群から選択される1 種または2 種以上を選択的に含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を、450 ℃以上、570 ℃以下の温度で均質化熱処理後に、一旦200 ℃以下の温度まで冷却して300 〜450 ℃の温度まで再加熱し熱間圧延を開始するとともに、熱間圧延の終了温度を170 〜350 ℃として熱延板を製作し、更に、この熱延板を50%以上の加工率で冷間圧延して冷延板を製作し、この冷延板を500 ℃以上、570 ℃以下の温度で溶体化処理後、450 ℃以上の温度から、少なくとも450 〜400 ℃の温度範囲を50℃/s以上の冷却速度で焼入れ処理し、この処理後のアルミニウム合金板組織の、平均結晶粒径を40μm 以下とするとともに、5000倍の透過型電子顕微鏡で観察される粒界析出物合計長さの粒界線長さに対する平均比率を30% 以下とし、2 %ストレッチ後に170 ℃で20分加熱後の0.2 %耐力を150MPa以上、穴拡げ率を45% 以上とすることを特徴とする、伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095076A JP4944474B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006095076A JP4944474B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007270204A true JP2007270204A (ja) | 2007-10-18 |
JP4944474B2 JP4944474B2 (ja) | 2012-05-30 |
Family
ID=38673308
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006095076A Expired - Fee Related JP4944474B2 (ja) | 2006-03-30 | 2006-03-30 | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4944474B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2088216A1 (de) * | 2008-02-07 | 2009-08-12 | Audi AG | Aluminiumlegierung |
JP2011208258A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
JP2016023354A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 株式会社Uacj | 熱間成形用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
JP2017088906A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動車構造部材用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2020537039A (ja) * | 2017-10-23 | 2020-12-17 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | 高強度で高度に成形可能なアルミニウム合金およびその作製方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101714318B1 (ko) * | 2016-05-23 | 2017-03-09 | (주) 네오텍 | 자동차용 알루미늄 도어 프레임 제조방법 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004124213A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Kobe Steel Ltd | パネル成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2005146375A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Furukawa Sky Kk | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2005171295A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Furukawa Sky Kk | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2006257506A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Kobe Steel Ltd | 伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
-
2006
- 2006-03-30 JP JP2006095076A patent/JP4944474B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004124213A (ja) * | 2002-10-04 | 2004-04-22 | Kobe Steel Ltd | パネル成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2005146375A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-09 | Furukawa Sky Kk | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2005171295A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Furukawa Sky Kk | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2006257506A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Kobe Steel Ltd | 伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2088216A1 (de) * | 2008-02-07 | 2009-08-12 | Audi AG | Aluminiumlegierung |
JP2011208258A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Kobe Steel Ltd | 樹脂被覆缶胴用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
JP2016023354A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 株式会社Uacj | 熱間成形用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
JP2017088906A (ja) * | 2015-11-02 | 2017-05-25 | 株式会社神戸製鋼所 | 自動車構造部材用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP2020537039A (ja) * | 2017-10-23 | 2020-12-17 | ノベリス・インコーポレイテッドNovelis Inc. | 高強度で高度に成形可能なアルミニウム合金およびその作製方法 |
JP2022172234A (ja) * | 2017-10-23 | 2022-11-15 | ノベリス・インコーポレイテッド | 高強度で高度に成形可能なアルミニウム合金およびその作製方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4944474B2 (ja) | 2012-05-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4495623B2 (ja) | 伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP4939093B2 (ja) | ヘム曲げ性およびベークハード性に優れる自動車パネル用6000系アルミニウム合金板の製造方法 | |
KR100999208B1 (ko) | 알루미늄 합금 박판 | |
JP4939088B2 (ja) | 成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 | |
JP2007169740A (ja) | 成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP5918158B2 (ja) | 室温時効後の特性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP4939091B2 (ja) | 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 | |
JP2008045192A (ja) | 成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP4944474B2 (ja) | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP2016222959A (ja) | 高強度アルミニウム合金板 | |
JP2006257505A (ja) | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP5643479B2 (ja) | 曲げ性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金板 | |
JP4515363B2 (ja) | 成形性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP3833574B2 (ja) | 曲げ加工性とプレス成形性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP3740086B2 (ja) | 室温時効後のヘム加工性に優れた、張出成形後にヘム加工されるアルミニウム合金板の製造方法 | |
JP3838504B2 (ja) | パネル成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP2008062255A (ja) | キャビティ発生の少ないAl−Mg−Si系アルミニウム合金板の超塑性成形方法およびAl−Mg−Si系アルミニウム合金成形板 | |
JP2005240083A (ja) | アルミニウム合金材の成形方法 | |
JP2004238657A (ja) | アウタパネル用アルミニウム合金板の製造方法 | |
WO2017170835A1 (ja) | アルミニウム合金板及びアルミニウム合金板の製造方法 | |
JP2009242907A (ja) | プレス成形加工用アルミニウム合金ブランク材の製造方法 | |
JP2008006484A (ja) | 高成形性Al−Mg−Si系合金板の製造方法 | |
JP3766334B2 (ja) | 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板 | |
CN108884524B (zh) | 铝合金板和铝合金板的制造方法 | |
JP2003247040A (ja) | フラットヘム加工性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20070724 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080926 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110328 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110330 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110404 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110606 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4944474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150309 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |