JP2020164980A - アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム - Google Patents

Abstract

【課題】自動車のドアビームの素材として、これまでより高い強度領域（耐力が４６０ＭＰａ以上）において優れた耐ＳＣＣ性を備えた７０００系アルミニウム合金押出材を提供する。【解決手段】７０００系アルミニウム合金押出材が、Ｚｎ：７．５〜９．０質量％、Ｍｇ：１．３〜２．０質量％、Ｃｕ：０．１〜０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下、Ｆｅ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、さらにＭｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．２５質量％以下、Ｚｒ：０．２５質量％以下の範囲内で０．１〜０．５質量％、残部Ａｌ及び不純物からなり、Ｆｅ系晶出物を含み、その平均Ｃｕ含有量が５．０質量％以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビームに関する。

自動車のドアビームは、車体の側面衝突から乗員を守るためにドア内部に前後方向に装着される。このドアビームには耐衝撃吸収性能が要求され、例えばＦＭＶＳＳ（アメリカ連邦自動車安全基準)などの法規では、ドアビームの三点曲げ試験により求められる最大荷重値とエネルギー吸収量に一定の基準が設けられている。
耐衝撃吸収性能の高度化と自動車部品の軽量化を両立させる目的で、ドアビームの材料として、７０００系(Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）の高強度アルミニウム合金押出材が用いられている。

特許文献１〜７には、ドアビーム用材料として、高強度で、かつ優れた耐応力腐食割れ性を有するとされる７０００系アルミニウム合金押出材が提案されている。しかし、７０００系アルミニウム合金押出材は、高強度化するほど応力腐食割れ（以下、ＳＣＣ）を起こす危険が高くなる。
そのため、現状では、ドアビームの素材として、Ｚｎ及びＭｇを余り高濃度化せず、耐力４３０ＭＰａ程度とした７０００系アルミニウム合金押出材が用いられている。しかし、前記ＦＭＶＳＳなどの法規において自動車のドアに対する側突規制がさらに厳格化される中、現行レベルの強度の７０００系アルミニウム合金押出材を用いてより高度な耐衝撃吸収性能を実現しようとすると、ドアビームの重量が増加してしまう。

特開平９−２６８３４２号公報 特開２００７−１１９９０４号公報 特開２００８−２７４４４１号公報 特開２０１１−１４４３９６号公報 特開２０１４−１０５３８９号公報 特開２０１４−１４５１１９号公報 特開２０１８−９０８３９号公報

ドアビームの重量増加を抑え、かつ耐衝撃吸収性能をより高度化するため、実用可能なドアビームの素材として、より高強度の７０００系アルミニウム合金押出材が求められている。
本発明の目的は、自動車のドアビームの素材として、これまでより高い強度領域において優れた耐ＳＣＣ性を備えた７０００系アルミニウム合金押出材を提供することである。

７０００系アルミニウム合金には、不純物として少量のＦｅが混入している。Ｆｅは鋳造時に合金中の他の元素と金属間化合物を形成し、鋳塊中にＦｅ系晶出物を生成する。鋳塊中に生成したＦｅ系晶出物は、押出後の材料中にも消滅することなく存在する。
本発明者らは、応力が負荷された状態で腐食環境下で種々の時間保持された７０００系アルミニウム合金押出材の表面を顕微鏡観察したところ、Ｆｅ系晶出物の周辺のＡｌ母材部分に発生する孔食がＳＣＣ発生の要因であるとの知見を得た。Ｆｅ系晶出物は粒界にも多く存在し、時間経過に伴い、前記孔食から亀裂が発生し、その亀裂が粒界に伝播し、ＳＣＣが進行する。

上記の知見によれば、７０００系アルミニウム合金押出材の耐ＳＣＣ性を改善するには、Ｆｅ系晶出物の周辺で孔食の発生を抑制する必要がある。
本発明はこの考え方に基づいてなされたもので、ドアビームの素材が７０００系アルミニウム合金押出材であり、Ｚｎ：７．５〜９．０質量％、Ｍｇ：１．３〜２．０質量％、Ｃｕ：０．１〜０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下、Ｆｅ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、さらにＭｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．２５質量％以下、Ｚｒ：０．２５質量％以下の範囲内で０．１〜０．５質量％、残部Ａｌ及び不純物からなり、Ｆｅ系晶出物を含み、その平均Ｃｕ含有量が５．０質量％以下であることを特徴とする。

上記７０００系アルミニウム合金押出材は、Ｚｎ及びＭｇが高濃度化されたことにより、人工時効処理後に高強度（４６０ＭＰａ以上の耐力）を示す。また、Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量が５．０質量％以下であり、Ｆｅ系晶出物とＡｌ母材部分との間の電位差が抑えられていることにより、Ｆｅ系晶出物の周辺に孔食が生じにくく、耐ＳＣＣ性が改善されている。従って、上記７０００系アルミニウム合金押出材からなるドアビームは、Ｚｎ及びＭｇが高濃度化され、高強度を有するにも関わらず、優れた耐ＳＣＣ性を有する。これにより、ドアビームの重量増加を抑え、かつ耐衝撃吸収性能をより高度化し、又は耐衝撃吸収性能を低下させることなく、さらなる軽量化を達成することができる。

以下、本発明に係るドアビームについて、より具体的に説明する。
ドアビームの素材として用いられる７０００系アルミニウム合金押出材の組成は、Ｚｎ：７．５〜９．０質量％、Ｍｇ：１．３〜２．０質量％、Ｃｕ：０．１〜０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下、Ｆｅ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、さらにＭｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．２５質量％以下、Ｚｒ：０．２５質量％以下の範囲内で０．１〜０．５質量％、残部Ａｌ及び不純物からなる。この組成自体は、Ｚｎ及びＭｇが高濃度化されている点を除いて、従来の７０００系アルミニウム合金押出材のものと特に変わるところはない。
続いて、この７０００系アルミニウム合金押出材に含まれる個々の元素について説明する。

Ｚｎ：
ＺｎはＭｇとともにＭｇＺｎ_２を形成し、７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。７０００系アルミニウム合金押出材において時効処理後に高い耐力（０．２％耐力）を得るには、Ｚｎ含有量は７．５質量％以上が必要である。一方、Ｚｎ含有量が９．０質量％を超えると、耐ＳＣＣ性の低下を抑制できない。従って、Ｚｎ含有量は７．５〜９．０質量％の範囲内とする。Ｚｎ含有量の下限値は好ましくは７．７質量％、より好ましくは８．０質量％、さらに好ましくは８．１質量％であり、上限値は好ましくは８．８質量％である。

Ｍｇ：
ＭｇはＺｎとともにＭｇＺｎ_２を形成し、７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。７０００系アルミニウム合金押出材において時効処理後に高い耐力を得るには、Ｍｇ含有量は１．３質量％以上が必要である。一方、Ｍｇ含有量が２．０質量％を超えると、耐ＳＣＣ性の低下を抑制できず、また変形抵抗の増加により押出性を劣化させる。従って、Ｍｇ含有量は１．３〜２．０質量％の範囲内とする。Ｍｇ含有量の下限値は好ましくは１．４質量％、上限値は好ましくは１．８質量％である。

ＭｇＺｎ_２を構成するＭｇとＺｎの化学量論比（質量比）は１：５．３８である。７０００系アルミニウム合金押出材のＺｎ含有量（質量％）をＣ_Ｚｎとし、Ｍｇ含有量（質量％）をＣ_Ｍｇとすると、ＺｎとＭｇが化学量論比で存在するとき、Ｃ_Ｚｎ＝５．３８×Ｃ_Ｍｇが成立する。一方、Ｚｎが化学量論比より過剰に存在するとき、Ｃ_Ｚｎ＞５．３８×Ｃ_Ｍｇが成立し、そのときの過剰Ｚｎ量（Ｅ_Ｚｎ）はＥ_Ｚｎ＝Ｃ_Ｚｎ−５．３８×Ｃ_Ｍｇで計算される。また、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在するとき、Ｃ_Ｚｎ＜５．３８×Ｃ_Ｍｇが成立し、そのときの過剰Ｍｇ量（Ｅ_Ｍｇ）はＥ_Ｍｇ＝Ｃ_Ｍｇ−０．１８６×Ｃ_Ｚｎで計算される。

過剰Ｚｎ量（Ｅ_Ｚｎ）が多いと、ＭｇＺｎ_２を形成しないＺｎが合金中に多く存在することになり、押出材の耐ＳＣＣ性が低下する。一方、過剰Ｍｇ量（Ｅ_Ｍｇ）が多いと、ＭｇＺｎ_２を形成しないＭｇが合金中に多く存在することになり、変形抵抗の増加により押出性が低下する。上記の観点から、７０００系アルミニウム合金押出材において、Ｚｎ及びＭｇは化学量論比に近い含有量であることが好ましく、より具体的には、過剰Ｚｎ量（Ｅ_Ｚｎ）は１．０質量％以下、過剰Ｍｇ量（Ｅ_Ｍｇ）は０．５質量％以下であることが好ましい。過剰Ｚｎ量（Ｅ_Ｚｎ）はより好ましくは０．５質量％以下、さらに好ましくは０．３質量％以下である。過剰Ｍｇ量（Ｅ_Ｍｇ）はより好ましくは０．４質量％以下、さらに好ましくは０．３質量％以下である。

Ｃｕ：
Ｃｕは粒界析出物（ＭｇＺｎ_２）に固溶することで、粒界析出物とＰＦＺ（無析出帯）との電位差を小さくし、腐食環境下で粒界析出物の優先溶解を抑制し、これにより７０００系アルミニウム合金押出材の耐ＳＣＣ性を改善する。また、Ｃｕは７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。しかし、Ｃｕ含有量が０．１質量％未満では上記作用が不十分である。一方、Ｃｕ含有量が０．７質量％を超えると、逆に耐ＳＣＣ性を劣化させ、また、変形抵抗の増加により押出性を劣化させ、押出材の溶接割れ性も劣化させる。従って、Ｃｕ含有量は０．１〜０．７質量％の範囲とする。Ｃｕ含有量の下限値は好ましくは０．２質量％、上限値は好ましくは０．５質量％である。

Ｔｉ：
Ｔｉは７０００系アルミニウム合金の鋳造時に結晶粒を微細化させる作用がある。しかし、Ｔｉ含有量が０．００５質量％未満ではその作用が不十分であり、一方、０．２質量％を超えるとその作用が飽和し、かつ粗大な金属間化合物が晶出して押出材の成形性を低下させる。従って、Ｔｉ含有量は０．００５〜０．２質量％とする。Ｔｉ含有量の好ましい上限値は０．０５質量％である。

Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ：
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒは、均質化処理によってアルミニウム中に微細分散粒子として析出し、再結晶を抑制する効果があり、また再結晶を抑制することで耐ＳＣＣ性を向上させる効果があり、１種以上が合計で０．１質量％以上添加される。Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上として、（１）３元素のうちいずれか１種のみ、（２）３元素のうち２種の組み合わせ（ＭｎとＣｒ、ＭｎとＺｒ、又はＣｒとＺｒ）、又は（３）３元素全ての組み合わせが考えられ、前記（１）〜（３）のいずれでも選択できる。しかし、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの含有量がそれぞれ０．３質量％、０．２５質量％、０．２５質量％を超え、又は１種以上の合計含有量が０．５質量％を超えると、押出性が悪くなり、また、押出材の焼き入れ感受性が鋭くなる。従って、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上の含有量は、Ｍｎ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．２５質量％以下、Ｚｒ：０．２５質量％以下の範囲内で、合計が０．１〜０．５質量％の範囲内とする。
このうちＺｒは、Ｍｎ及びＣｒに比べて７０００系アルミニウム合金押出材の焼き入れ感受性を鋭くする作用が小さいことから、０．１〜０．２５質量％の範囲で優先的に添加し、必要に応じて補完的にＭｎ及び／又はＣｒを添加することが好ましい。Ｚｒ含有量の好ましい下限値は０．１２質量％，より好ましい下限値は０．１４質量％であり、好ましい上限値は０．２３質量％、より好ましい上限値は０．２０質量％である。Ｃｒ含有量の好ましい上限値は０．１質量％、より好ましい上限値は０．０６質量％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限値は０．１質量％、より好ましい上限値は０．０６質量％である。

Ｓｉ：
７０００系アルミニウム合金には、少量のＳｉが混入している。ＳｉはＭｇとともにＭｇ_２Ｓｉを形成し、粒界に析出する。Ｓｉ含有量が０．１５質量％を超えると、Ｍｇ_２Ｓｉが過剰に形成されてＭｇが消費され、押出材の強度不足の原因となる。また、Ｓｉ含有量が０．１５質量％を超えると、押出材の表面に焼き付きが生じやすく、押出性を劣化させる。従って、Ｓｉ含有量は０．１５質量％以下（下限値は０質量％）とする。

Ｆｅ：
７０００系アルミニウム合金には、不純物として少量のＦｅが混入している。Ｆｅは鋳造時に合金中の他の元素と金属間化合物を形成し、鋳塊中に晶出物（Ｆｅ系晶出物）を生成する。本発明においてＦｅ系晶出物とは、Ａｌ−Ｆｅ系、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｍｎ−Ｆｅ系、Ａ１−Ｆｅ−Ｍｎ−Ｓｉ系、Ａｌ−Ｃｒ−Ｆｅ系等、Ｆｅを含む晶出物（金属間化合物）を総称する用語である。鋳塊中に生成したＦｅ系晶出物は、押出後の材料（押出材）中にも消滅することなく存在する。
Ｆｅ系晶出物が多く晶出すると、７０００系アルミニウム合金押出材の靱性が低下する。そのため、Ｆｅ含有量は０．３質量％以下とする。Ｆｅ含有量の好ましい上限値は０．１５質量％である。Ｆｅ含有量を制限することでＦｅ系晶出物が減少し、後述するようにＦｅ系晶出物を原因とする孔食を抑制する効果も期待できる。

その他の不純物：
７０００系アルミニウム合金を鋳造する際、主要不純物であるＳｉ、Ｆｅ以外にも、地金、添加元素の中間合金等、様々な経路から不可避的に不純物が混入する。これらの不純物の混入についても、７０００系アルミニウム合金のＪＩＳ規格等に基づき、本発明の効果を阻害しない範囲で許容され、好ましくは、個々の元素の含有量が０．０５質量％以下、合計含有量が０．１５質量％以下である。なお、不純物のうちＢについては、Ｔｉの添加に伴いアルミニウム合金中にＴｉ含有量の１／５程度の量で混入するが、含有量は好ましくは０．０２質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下である。

Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量：
ここで、本発明に係る７０００系アルミニウム合金押出材を最も特徴付けるＦｅ系晶出物中の平均Ｃｕ含有量について説明する。
先に述べたとおり、７０００系アルミニウム合金押出材が腐食環境下に置かれると、Ｆｅ系晶出物の周辺のＡｌ母材部分に孔食が発生し、前記孔食から亀裂が発生し、その亀裂が粒界に伝播することで、ＳＣＣが進行する。
孔食が発生した７０００系アルミニウム合金押出材のＦｅ系晶出物をＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析装置）で分析し、元素同定を行ったところ、合金成分であるＣｕがＦｅ系晶出物中に高濃度で含まれていた。Ｆｅ系晶出物中にＣｕが濃縮することでＦｅ系晶出物の電位が上がり、Ａｌ母材部分との間で電位差が広がり、それにより腐食環境下でＦｅ系晶出物の周辺に前記孔食が発生しやすい状況となったものと推察される。

一方、ＳＣＣの元々の要因である孔食の発生を抑制することで、結果的にＳＣＣの発生を抑制することができると考えられる。そこで、本発明では、Ｆｅ系晶出物中の平均Ｃｕ含有量を５．０質量％以下に抑制することとした。これにより、Ｆｅ系晶出物とＡｌ母材部分との間の電位差を小さくし、Ｆｅ系晶出物周辺において孔食の発生を抑制し、ひいてはＳＣＣの発生を抑制することができた。本発明において、Ｆｅ系晶出物中のＣｕ含有量（Ｃ_{Ｃｕ／（Ｆｅ＋Ｃｕ）}）とは、Ｆｅ系晶出物中のＦｅ含有量（Ｃ_Ｆｅ）とＣｕ含有量（Ｃ_Ｃｕ）の合計を基準（１００％）としたときのＣｕ含有量の１００分率、すなわちＣ_Ｃｕ／（Ｃ_Ｆｅ＋Ｃ_Ｃｕ）×１００（質量％）を意味する。

Ｆｅ系晶出物中の平均Ｃｕ含有量を５．０質量％以下に抑制する手段として、７０００系アルミニウム合金鋳塊の均質化処理を高温長時間の条件で行うことが挙げられる。４９０〜５５０℃の温度条件で４時間以上の均質化処理を行うことで、Ｆｅ系晶出物中に高濃度で存在していたＣｕがＡｌ母材に拡散し、Ｆｅ系晶出物中のＣｕ含有量が低下する。Ｆｅ系晶出物中の平均Ｃｕ含有量を低減するには、均質化処理温度は高温ほど好ましい。しかし、余りに高温では再結晶を抑制する元素（Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ）の粒界に対するピン止め作用が低下し、押出材組織の粗大化が生じるおそれがある。従って、均質化処理の温度は５００〜５４０℃の範囲が好ましく、５１０〜５３０℃の範囲がより好ましい。また、均質化処理の時間は、Ｆｅ系晶出物中の平均Ｃｕ含有量を低減するには長いほど好ましいが、余り長いと押出材組織の粗大化が生じるおそれがある。従って、均質化処理の時間は１０時間以下が好ましい。従来一般に行われている均質化処理条件（４７０℃×６時間）では、Ｆｅ系晶出物中のＣｕ含有量が十分低下しない。均質化処理後の冷却は、特に限定的ではないが、例えば１００〜２００℃／ｈの範囲内の冷却速度で行えばよい。
また、本発明では、７０００系アルミニウム合金自体のＣｕ含有量が０．７質量％以下に制限されているが、この点もＦｅ系晶出物中のＣｕ含有量の上昇を抑制し、耐ＳＣＣ性を改善するのに有効である。

本発明に係る７０００系アルミニウム合金押出材は、均質化処理の条件を上記のとおり設定する他は、通常の７０００系アルミニウム合金押出材の製造方法で製造できる。本発明に係る７０００系アルミニウム合金押出材は、時効処理後に高強度を示すにも関わらず、優れた耐ＳＣＣ性を示し、ドアビームの高強度化（耐衝撃吸収性能の高度化）、軽量化に貢献し得る。

半連続鋳造して得られた直径１５５ｍｍの７０００系アルミニウム合金ビレットを均熱処理した後、再加熱し、押出温度５００℃、押出速度３ｍ／分で押出成形し、押出直後からファン空冷を施し、７０００系アルミニウム合金押出材（Ｎｏ．１〜７）を製造した。各押出材の断面形状は厚さ３ｍｍ×幅１１０ｍｍの長方形であり、押出材の冷却速度は、約２９０℃／分であった。押出材が室温に冷却後、９０℃×３時間＋１４０℃×８時間の時効処理を施した。
表１にＮｏ．１〜７の押出材の合金組成、均熱条件を示す。なお、Ｎｏ．１〜６の押出材は、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在し、このうちＮｏ．１〜４の押出材はＥ_Ｍｇ＝０．０７５（質量％）、Ｎｏ．５，６の押出材はＥ_Ｍｇ＝０．２０３（質量％）である。Ｎｏ．７の押出材は、Ｚｎが化学量論比より過剰に存在し、Ｅ_Ｚｎ＝０．２９８（質量％）である。

Ｎｏ．１〜７の各押出材を用いて以下の測定を行った。その結果を表１に示す。
耐力の測定：
Ｎｏ．１〜７の各押出材の幅方向中央部から、長手方向が押出方向に平行となるようにＪＩＳ１３Ｂ引張試験片を機械加工により採取した。採取した試験片は各押出材で２個ずつとした。この試験片を用いてＪＩＳＺ２２４１の規定に準拠して引張試験を行い、耐力（０．２％耐力）を測定した。クロスヘッドスピードは耐力値に達するまで５．０ｍｍ／分とし、その後、１０．０ｍｍ／分とした。表１に記載したＮｏ．１〜７の耐力値は、２個の試験片で測定された耐力値の平均値とした。耐力値は４６０ＭＰａ以上を合格と評価した。

耐ＳＣＣ臨界応力の測定：
Ｎｏ．１〜７の各押出材の幅方向中央部から、長手方向が押出方向に垂直となるように幅１０ｍｍ×長さ５０ｍｍのＳＣＣ試験片を機械加工で採取した。採取した試験片は、次に説明するＳＣＣ試験の各負荷応力ごとに２個ずつとした。
ＳＣＣ試験は板曲げ試験（ＪＩＳＨ８７１１：２００１）の３点負荷方式を採用し、Ｎｏ．１〜７の試験片への負荷応力は９０ＭＰａ、１００ＭＰａ、１１０ＭＰａ、１２０ＭＰａの４段階とした。板曲げ試験に際し、引張応力が最大となる試験片の長手方向中央部凸面にひずみゲージを貼り付け、ヤング率を７０×１０^９Ｐａとして、前記負荷応力に対応する歪みを試験片に付加した。

ＳＣＣ試験に用いる腐食液はＣｒ酸水溶液（蒸留水１リットル当たりＮａＣｌ：３ｇ、Ｋ_２Ｃｒ_２Ｏ_７：３０ｇ、ＣｒＯ_３：３６ｇ）とし、ＳＣＣを促進させるため、試験の間、温度を９０℃以上に保持した。
負荷応力を負荷した状態で試験片（各負荷応力について２個ずつ）を腐食液中に浸漬し、２時間ごとに取出して目視により割れ発生の有無を観察し、割れの発生がない試験片については再浸漬を行った。この手順をＳＣＣ試験開始後１６時間まで繰り返した。２個の試験片が共に試験終了まで割れの発生がない最大負荷応力を、その試験片の耐ＳＣＣ臨界応力と評価した。耐ＳＣＣ臨界応力は１００ＭＰａ以上を合格と評価した。

Ｆｅ系晶出物のＣｕ含有量の測定：
Ｎｏ．１〜７の各押出材の幅方向中央付近の押出方向に対し垂直な断面をＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）で観察した。倍率１０００倍のＳＥＭ像において、粒径（長径）１μｍ以上のＦｅ系晶出物粒子の中から、任意に１５個以上を選択し、ＥＤＸで点分析した。ＥＤＸ点分析の結果を基に、各粒子ごとにＣｕ含有量（Ｃ_{Ｃｕ／（Ｆｅ＋Ｃｕ）}）を計算し、次いでそれらの平均値（各Ｆｅ系晶出物粒子のＣｕ含有量の平均値）を求めた。
なお、ＳＥＭの観察位置（視野の中心位置）は、前記断面の表面から約１００μｍの深さとした。ＳＥＭは日本電子株式会社製の「ＪＳＭ−ＩＴ１００」、ＥＤＸは同ＳＥＭに搭載された装置である。

表１に示すＮｏ．１〜６の押出材は、合金組成が本発明の規定範囲内である。このうちＮｏ．１，５の押出材は、ビレットの段階で受けた均熱処理の条件が従来レベルで処理温度が低く、Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量が５．０質量％を超える。このため、Ｎｏ．１，５の押出材は、Ｚｎ及びＭｇが高濃度で含有され高強度を示すが、ＳＣＣ臨界応力が低い。
一方、Ｎｏ．２，３，４，６の押出材は、いずれもビレットの段階で高温長時間の均熱処理を受けており、Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量が５質量％以下に低減している。Ｎｏ．２，３，４，６の押出材は、いずれも４６０ＭＰａ以上の耐力を有し、かつ１００ＭＰａ以上のＳＣＣ臨界応力を有し、Ｚｎ及びＭｇが高濃度で含有され高強度であるにも関わらず、Ｎｏ．１，５の押出材に比べて耐ＳＣＣ性が相当改善されている。

なお、Ｎｏ．４の押出材はＦｅ系晶出物のＣｕ含有量が最も低いが、ＳＣＣ臨界応力がＮｏ．２，３に比べてやや低くなった。これは、Ｎｏ．４の均熱処理の温度が高く、再結晶を抑制する元素（Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ）の作用が低下し、押出材組織の粗大化が進んだためではないかと考えられる。
Ｎｏ．７の押出材は、ビレットの段階で高温長時間の均熱処理を受け、Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量が５．０質量％以下に低減している。しかし、Ｚｎ含有量が多すぎるため、Ｆｅ系晶出物の平均Ｃｕ含有量を低減させたことによる耐ＳＣＣ性改善効果が表れていない。

Claims (2)

1. ７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビームであり、前記７０００系アルミニウム合金押出材が、Ｚｎ：７．５〜９．０質量％、Ｍｇ：１．３〜２．０質量％、Ｃｕ：０．１〜０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下、Ｆｅ：０．３質量％以下、Ｔｉ：０．００５〜０．２質量％、さらにＭｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３質量％以下、Ｃｒ：０．２５質量％以下、Ｚｒ：０．２５質量％以下の範囲内で０．１〜０．５質量％、残部Ａｌ及び不純物からなり、Ｆｅ系晶出物を含み、その平均Ｃｕ含有量が５．０質量％以下であることを特徴とする自動車のドアビーム。
2. 前記７０００系アルミニウム合金押出材において、ＭｇＺｎ_２の化学量論比より過剰のＺｎ含有量が１．０質量％以下、又は前記化学量論比より過剰のＭｇ含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載された自動車のドアビーム。