JP2022139747A - Aluminum alloy sheet for car reinforcements and method for producing the same - Google Patents

Aluminum alloy sheet for car reinforcements and method for producing the same Download PDF

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茂紀 中西
Shigenori Nakanishi
瞬 丸野
Shun MARUNO
祥平 岩尾
Shohei Iwao
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Abstract

To provide an aluminum alloy sheet for car reinforcements that is made from aluminum scrap material to reduce the environmental load, while having moldability, product strength and corrosion resistance, and a method for producing the same.SOLUTION: An aluminum alloy sheet for car reinforcements contains Fe: 0.5 mass% or less, Si: 1.2 mass% or more and 1.6 mass% or less, Cu: 0.2 mass% or less, Mn: 0.8 mass% or more and 1.2 mass% or less, Mg: 0.45 mass% or more and 0.7 mass% or less, and Zn: 0.7 mass% or less with the balance being Al and inevitable impurities. The aluminum alloy sheet has an average crystal grain size of 30 μm or less, a 0.2% proof stress of 100 MPa or more and 155 MPa or less, and an elongation of 20% or more. The aluminum alloy sheet is subjected to 2% uniaxial strain in a rolling direction and then heated at 170°C for 20 minutes, resulting in the 0.2% proof stress of 170 MPa or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、自動車レインフォース用アルミニウム合金板及びその製造方法に関する。
尚、レインフォースはリンフォース、リーンフォース、reinforce、reinforcementとも呼ばれている。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an aluminum alloy plate for automobile reinforcement and a method for producing the same.
Reinforcement is also called reinforcement, reinforcement, reinforcement, and reinforcement.

近年、地球環境を保護するために、環境負荷を低減できる材料の採用が求められている。アルミニウム合金板においても、各種使用済みアルミニウム合金部品のくず(以下、アルミニウムスクラップ材という)を再利用して製造するニーズは非常に高い。このアルミニウムスクラップ材を再利用してアルミニウム合金板を製造すると、アルミニウム地金を採用する場合に比べて、COの発生量を大幅に抑制し、環境負荷を低減できる。このようなアルミニウムスクラップ材を再利用したアルミニウム合金を今回対象の自動車レインフォース部材として用いる場合、部品成型時のプレス成形性や塗装性、製品としての構造強度、耐食性等の確保が重要となる。しかし、アルミニウムスクラップ材を再利用したアルミニウム合金板は様々な添加元素が含まれるため、これら構造体に求められる全ての要求特性を満足する事が難しかった。例えば、材料強度に関して、部品成型時のプレス成形性を確保するためには一定の強度範囲に収める必要があり、強度が高すぎても低すぎてもプレス成形性が劣る。一方で最終製品としては構造強度を確保するため、高強度であることが必要とされる。これらレインフォース用部材はプレス成形後の塗装工程(ベーキング工程)で負荷される温度によって材料強度が向上し最終製品の強度となるが、このベーキングによる強度向上を考慮してもプレス成形性と最終製品の構造強度確保を両立する事が難しかった。
このようなアルミニウムスクラップ材を再利用したアルミニウム合金板として、例えば、特許文献1に記載のアルミニウム合金板が知られている。
In recent years, in order to protect the global environment, there is a demand for the adoption of materials that can reduce environmental loads. As for aluminum alloy plates, there is a very high demand for reusing scraps of various used aluminum alloy parts (hereinafter referred to as aluminum scrap material) to manufacture aluminum alloy plates. If the aluminum scrap material is reused to produce an aluminum alloy plate, the amount of CO 2 generated can be greatly suppressed and the environmental load can be reduced compared to the case of adopting the aluminum base metal. When aluminum alloys made from recycled aluminum scraps are used as automotive reinforcement parts, it is important to ensure press formability and paintability when molding parts, as well as structural strength and corrosion resistance as products. However, since aluminum alloy plates made from recycled aluminum scrap materials contain various additive elements, it has been difficult to satisfy all the properties required for these structures. For example, regarding material strength, it is necessary to keep the strength within a certain range in order to ensure press formability during part molding, and if the strength is too high or too low, the press formability is poor. On the other hand, the final product must have high strength in order to ensure structural strength. The material strength of these reinforcement members is improved by the temperature applied in the painting process (baking process) after press molding, and the strength of the final product is obtained. It was difficult to ensure both the structural strength of the product.
For example, an aluminum alloy plate described in Patent Document 1 is known as an aluminum alloy plate made by reusing such an aluminum scrap material.

例えば、特許文献1のアルミニウム合金板は、Si:0.4~2.0質量%、Fe:0.2~0.6質量%、Cu:0.1~0.7質量%、Mn:0.5~1.5質量%、Mg:0.5~2.0質量%、Zn:0.05~1.0質量%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により形成されている。この特許文献1に記載のアルミニウム合金板は、板厚全断面にわたって再結晶組織を有し、かつ、再結晶粒径:50μm以下、導電率:43.0~49.5%IACSとされており、これによりプレス成形性及び耐食性を向上させている。 For example, the aluminum alloy plate of Patent Document 1 has Si: 0.4 to 2.0% by mass, Fe: 0.2 to 0.6% by mass, Cu: 0.1 to 0.7% by mass, Mn: 0 .5 to 1.5% by mass, Mg: 0.5 to 2.0% by mass, Zn: 0.05 to 1.0% by mass, and the balance being Al and unavoidable impurities. there is The aluminum alloy plate described in Patent Document 1 has a recrystallized structure over the entire plate thickness cross section, and has a recrystallized grain size of 50 μm or less and an electrical conductivity of 43.0 to 49.5% IACS. , thereby improving press formability and corrosion resistance.

特許第5323673号公報Japanese Patent No. 5323673

ところで、特許文献1では、アルミニウム合金板のプレス成形性や耐食性についての記述はあるものの、対象製品が自動車等のヒートインシュレータであり、当該発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板とは異なるため、必ずしも必要特性が一致しない。また、前述のプレス成形性と最終製品の構造強度確保を達成するのは難しいと考えられる。 By the way, although Patent Document 1 describes the press formability and corrosion resistance of an aluminum alloy plate, the target product is a heat insulator for automobiles and the like, and is different from the aluminum alloy plate for automobile reinforcement of the invention. Required characteristics do not match. In addition, it is considered difficult to achieve the aforementioned press formability and ensure the structural strength of the final product.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、アルミニウムスクラップ材を原料とすることで環境負荷を抑制しつつ、成形性、製品強度および耐食性を有する自動車レインフォース用アルミニウム合金板及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an aluminum alloy sheet for automotive reinforcement having formability, product strength and corrosion resistance while suppressing environmental load by using aluminum scrap material as a raw material, and a method for producing the same. intended to provide

本研究者らは、鋭意研究の結果、アルミニウム圧延工場で発生するアルミニウムスクラップ材の成分を分析し、アルミニウムスクラップ材に多く含まれる合金元素の影響を詳細に検討して、合金成分範囲の選択と、その後の製造条件の組み合わせを適切に制御することで、成形性、製品強度および耐食性を有する自動車レインフォース用アルミニウム合金材を見出した。 As a result of intensive research, the researchers analyzed the composition of the aluminum scrap materials generated in aluminum rolling mills, examined in detail the effects of the alloying elements contained in large amounts in the aluminum scrap materials, and selected the range of alloying compositions. , and by appropriately controlling the combination of subsequent manufacturing conditions, we discovered an aluminum alloy material for automotive reinforcement that has formability, product strength, and corrosion resistance.

すなわち、本発明者らは上記課題を鑑み、アルミニウムスクラップ材を再利用したアルミニウム合金の成分最適化に加えて、鋳造、圧延、熱処理等の製造工程を最適化する事で各添加成分の固溶・析出状態、各種金属間化合物のサイズ、数密度などの分散状態、集合組織を制御し、自動車レインフォ―スに求められる要求特性をいずれも高い次元で満足する発明品を得る事ができた。例えば、金属間化合物の分散状態に関しては、粗大なMg-Si化合物の存在割合を適正化する事で部品成型時のプレス成形性に必要な材料強度を確保しつつ、その後の部品塗装工程における熱負荷によって、時効硬化を生じさせて最終製品での高い強度を得ることができる。 That is, in view of the above problems, the inventors of the present invention optimized the composition of aluminum alloys that reused aluminum scrap materials, and also optimized the manufacturing processes such as casting, rolling, and heat treatment, thereby making each additive component a solid solution. By controlling the precipitation state, the size of various intermetallic compounds, the dispersion state such as the number density, and the texture, we were able to obtain an invention that satisfies all of the required properties required for automobile reinforcement at a high level. For example, regarding the state of dispersion of intermetallic compounds, by optimizing the existence ratio of coarse Mg-Si compounds, it is possible to ensure the material strength necessary for press formability during part molding, while maintaining heat resistance in the subsequent parts painting process. Loading can cause age hardening to result in higher strength in the final product.

本発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板は、Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有し、平均結晶粒径が30μm以下であり、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上であり、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa以上である。 The aluminum alloy plate for automobile reinforcement of the present invention has Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8 % by mass or more and 1.2% by mass or less, Mg: 0.45% by mass or more and 0.7% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, and the balance being Al and unavoidable impurities. , The average grain size is 30 μm or less, the 0.2% proof stress is 100 MPa or more and 155 MPa or less, the elongation is 20% or more, and after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction, heat treatment is performed at 170 ° C. for 20 minutes. The 0.2% yield strength after the sintering is 170 MPa or more.

本発明では、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下、伸びが20%以上とされているので、プレス加工を適切に施すことができる。また、2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力を170MPa以上と非常に高くでき、最終製品の強度を高めることができる。また、Cuが0.2質量%以下、Znが0.7質量%以下と少ないので、耐食性を高めることができる。さらに、平均結晶粒径が30μm以下と小さいので、加工性を向上できる。 In the present invention, since the 0.2% proof stress is set to 100 MPa or more and 155 MPa or less and the elongation is set to 20% or more, press working can be performed appropriately. In addition, the 0.2% yield strength after heat treatment at 170° C. for 20 minutes after applying a uniaxial strain of 2% can be increased to 170 MPa or more, and the strength of the final product can be increased. In addition, since Cu is less than 0.2 mass % and Zn is less than 0.7 mass %, corrosion resistance can be improved. Furthermore, since the average crystal grain size is as small as 30 μm or less, workability can be improved.

なお、平均結晶粒径が30μmを超えると加工性が低下する。また、0.2%耐力が100MPa未満であるとプレス加工時にアルミニウム合金板が破断するおそれがあり、150MPaを超えると加工性が低下する。さらに、伸びが20%未満では、加工性が低下する。加えて、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa未満であると、最終製品(自動車レインフォース)の強度が低下する。 In addition, if the average grain size exceeds 30 μm, workability is deteriorated. If the 0.2% proof stress is less than 100 MPa, the aluminum alloy plate may break during press working, and if it exceeds 150 MPa, the workability will deteriorate. Furthermore, if the elongation is less than 20%, workability is reduced. In addition, if the 0.2% proof stress after heat treatment at 170° C. for 20 minutes after applying uniaxial strain of 2% in the rolling direction is less than 170 MPa, the strength of the final product (automobile reinforcement) is reduced.

Feは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.5質量%を超えると金属間化合物の割合が増加して、耐力が高くなりすぎることにより、成形性が悪化する。
Siは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、1.2質量%未満であると十分な170℃熱処理後の耐力が得られず製品強度が不足する。一方、1.6質量%を超えると金属間化合物の割合が増加して、耐力が高くなりすぎることにより、成形性が悪化する。
Cuは、アルミニウム合金板の耐力向上及び耐食性に寄与し、0.2質量%を超えると耐食性が大幅に低下する。
Mnは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.8質量%未満であると十分な170℃熱処理後の耐力が得られず、製品強度が不足する。一方、1.2質量%を超えると、金属間化合物が粗大化して、やはり十分な170℃熱処理後の耐力が得られない。
Mgは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.45質量%未満であると十分な170℃熱処理後の耐力が得られない。一方、0.7質量%を超えると耐力が高くなりすぎて、伸びが低下する他、成形性が悪化する。
Znは、アルミニウム合金板の耐食性に寄与し、0.7質量%を超えると耐食性が悪化する。
Fe contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it exceeds 0.5% by mass, the ratio of intermetallic compounds increases, yield strength becomes too high, and formability deteriorates.
Si contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it is less than 1.2% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained, resulting in insufficient strength of the product. On the other hand, if it exceeds 1.6% by mass, the proportion of the intermetallic compound increases and the yield strength becomes too high, resulting in deterioration of formability.
Cu contributes to the improvement of yield strength and corrosion resistance of the aluminum alloy plate, and if it exceeds 0.2% by mass, the corrosion resistance is greatly reduced.
Mn contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it is less than 0.8% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained, resulting in insufficient strength of the product. On the other hand, if it exceeds 1.2% by mass, the intermetallic compound coarsens and a sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained.
Mg contributes to the yield strength improvement of the aluminum alloy plate, and if it is less than 0.45% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.7% by mass, the proof stress becomes too high, the elongation decreases, and the formability deteriorates.
Zn contributes to the corrosion resistance of the aluminum alloy plate, and when it exceeds 0.7% by mass, the corrosion resistance deteriorates.

本発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板の好ましい態様としては、Cr:0.01質量%以上0.10質量%以下、Ti:0.01質量%以上0.10質量%以下、Zr:0.01質量%以上0.10質量%以下のうち、1種または2種以上をさらに含有するとよい。
Cr及びZrのそれぞれは、強度向上と結晶粒の微細化および組織の安定化に寄与し、0.01質量%未満では上記効果が十分に得られず、0.10質量%を超えると上記の効果が飽和する他、多数の金属間化合物が生成されて、成形性に悪影響を及ぼすおそれがある。
Tiは、強度向上と鋳塊組織の微細化に寄与し、0.01質量%未満では上記効果が十分に得られず、0.10質量%を超えると、上記効果が飽和する他、粗大な晶出物が生じるおそれがある。
As a preferred embodiment of the aluminum alloy plate for automotive reinforcement of the present invention, Cr: 0.01% by mass or more and 0.10% by mass or less, Ti: 0.01% by mass or more and 0.10% by mass or less, Zr: 0.01% by mass or more and 0.10% by mass or less. Among 01% by mass or more and 0.10% by mass or less, one or more may be further contained.
Each of Cr and Zr contributes to the improvement of strength, refinement of crystal grains, and stabilization of the structure. In addition to saturating the effect, a large number of intermetallic compounds are generated, which may adversely affect moldability.
Ti contributes to the improvement of strength and the refinement of the ingot structure. Crystallized substances may form.

本発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板の好ましい態様としては、円相当径が1.0μm以上のMg-Si系第二相粒子が5.0×10個/mm以下であるとよい。
上記態様では、粗大なMg-Si化合物の存在割合を5.0×10個/mm以下と適正化することにより、部品成型時のプレス成形性に必要な材料強度を確保しつつ、その後の部品塗装工程における負荷熱によって、時効硬化を生じさせて最終製品での高い強度を得ることができる。
In a preferred embodiment of the aluminum alloy plate for automotive reinforcement of the present invention, the number of Mg—Si second phase particles having an equivalent circle diameter of 1.0 μm or more is 5.0×10 3 particles/mm 2 or less.
In the above aspect, by optimizing the existence ratio of coarse Mg—Si compounds to 5.0×10 3 /mm 2 or less, while ensuring the material strength necessary for press formability at the time of part molding, The load heat in the part coating process of 1 can cause age hardening to obtain high strength in the final product.

本発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板の好ましい態様としては、圧延方向の断面の立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和が3%以上であるとよい。
ここで、EBSD(Electron BackScatter Diffraction)法における集合組織の表現は、圧延による板材の集合組織の場合、圧延面と圧延方向で表されており、圧延面は{hkl}で表現され、圧延方向は<uvw>で表現される。この表現を用いた場合、立方体方位(Cube方位)は、{001}<100>と表現され、Goss方位は{110}<001>と表現される。
上記Cube方位{001}<100>及びGoss方位{110}<001>では、結晶面(圧延面)上のすべり線は、曲げ軸に対して45°および135°と対称性を良好にすることができる。このため、上記態様では、圧延面の全結晶粒における立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和(以下、方位面積率という)を一定以上に高めることで、曲げ外側におけるせん断帯形成が抑制され、曲げ加工性を大幅に向上できる。
As a preferred embodiment of the aluminum alloy plate for automobile reinforcement of the present invention, the area ratio of crystal grains having an orientation difference from the cubic orientation of the cross section in the rolling direction within 15 ° to all crystal grains, and the Goss orientation It is preferable that the sum of the area ratio of crystal grains having an orientation difference of 15° or less with respect to all crystal grains is 3% or more.
Here, the expression of the texture in the EBSD (Electron Back Scatter Diffraction) method is expressed by the rolling surface and the rolling direction in the case of the texture of the sheet material by rolling, the rolling surface is expressed by {hkl}, and the rolling direction is It is represented by <uvw>. When using this expression, the cube orientation is expressed as {001}<100>, and the Goss orientation is expressed as {110}<001>.
In the above Cube orientation {001} <100> and Goss orientation {110} <001>, the slip lines on the crystal plane (rolling plane) should be symmetrical at 45° and 135° with respect to the bending axis. can be done. Therefore, in the above aspect, the area ratio of the crystal grains having the orientation difference from the cubic orientation in all the crystal grains of the rolled surface within 15° to all the crystal grains and the orientation difference between the Goss orientation and the Goss orientation are within 15°. By increasing the sum of the area ratio of crystal grains with a certain orientation to all crystal grains (hereinafter referred to as the oriented area ratio) above a certain level, the formation of shear bands on the outer side of the bend is suppressed, greatly improving bending workability. can.

本発明の自動車レインフォース用アルミニウム合金板の製造方法は、アルミニウムスクラップ材を含み、Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金を溶解鋳造した後、500℃以上600℃以下で2時間以上保持する均質化処理を施し、次いで、50m/min以上の圧延速度で複数パスの熱間圧延を行った後、冷間圧延することにより、厚さ0.8mm以上2.5mm以下の板材を形成し、前記板材を100℃/秒以上の加熱速度で500℃以上550℃以下に加熱して15秒以上120秒以下保持してから、200℃/秒以上の冷却速度で100℃以下に冷却する溶体化処理を施した後、14日以上の室温保管による時効処理または50℃で72時間の時効処理を施す。 The method for producing an aluminum alloy plate for automotive reinforcement according to the present invention includes an aluminum scrap material, Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2 % by mass or less, Mn: 0.8% by mass or more and 1.2% by mass or less, Mg: 0.45% by mass or more and 0.7% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, and the balance being Al and After melting and casting an aluminum alloy containing unavoidable impurities, homogenization treatment is performed by holding at 500 ° C. or higher and 600 ° C. or lower for 2 hours or longer, and then multiple passes of hot rolling are performed at a rolling speed of 50 m / min or higher. A plate material having a thickness of 0.8 mm or more and 2.5 mm or less is formed by cold rolling, and the plate material is heated to 500 ° C. or more and 550 ° C. Hold for 20 seconds or less, then apply solution treatment to cool to 100°C or lower at a cooling rate of 200°C/second or higher, then perform aging treatment by storing at room temperature for 14 days or longer or aging treatment at 50°C for 72 hours. .

本発明では、熱間圧延及び冷間圧延により、最終の厚さが0.8mm以上2.5mm以下の板材を形成し、この板材に対して溶体化処理及び工業的乃至は14日以上の室温保管による時効処理を実行することで、成形性、強度および耐食性を有する自動車レインフォース用アルミニウム合金板を製造することができる。 In the present invention, a plate material having a final thickness of 0.8 mm or more and 2.5 mm or less is formed by hot rolling and cold rolling. By performing aging treatment by storage, an aluminum alloy sheet for automobile reinforcement having formability, strength and corrosion resistance can be produced.

均質化処理の温度が500℃未満であると鋳造時に発生する偏析が残存し、充分な均質化が実施できず、その保持温度が600℃を超えると鋳塊が溶融するおそれがある。また、保持時間が2時間未満であると均質化が充分に進行しない場合がある。
熱間圧延の1回のパスの圧延速度が50m/min未満であると、素材の伸びや、立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和(方位面積率)が低下するとともに、170℃熱処理後の0.2%耐力が低下するため、アルミニウム合金板の成形性や製品強度が低下する。
溶体化処理の加熱速度が100℃/秒未満であると、アルミニウム合金板の生産性が低下し、その保持温度が500℃未満であると溶質元素の再固溶が充分に進行せず、600℃を超えると板が溶融し破断するおそれがある。また、保持時間が15秒未満であると再固溶が充分に進行せず、120秒を超えるとアルミニウム合金板の生産性が低下する。
また、溶体化処理の冷却速度が10℃/秒未満であると、アルミニウム合金板の生産性が低下する。
溶体化処理後の室温保管が14日未満であると、時効硬化が不足し、アルミニウム合金板の強度が不足し、成形性が低下する。
If the homogenization temperature is less than 500°C, segregation that occurs during casting will remain and sufficient homogenization will not be possible, and if the holding temperature exceeds 600°C, the ingot may melt. Further, when the holding time is less than 2 hours, homogenization may not proceed sufficiently.
When the rolling speed of one pass of hot rolling is less than 50 m / min, the elongation of the material and the area ratio of the crystal grains having an orientation difference from the cubic orientation within 15 ° to all crystal grains , the sum of the area ratio of the crystal grains having an orientation difference from the Goss orientation within 15° with respect to all crystal grains (orientation area ratio) decreases, and the 0.2% yield strength after heat treatment at 170 ° C. decreases. As a result, the formability and product strength of the aluminum alloy plate are lowered.
If the heating rate for the solution treatment is less than 100°C/sec, the productivity of the aluminum alloy sheet will be reduced, and if the holding temperature is less than 500°C, the redissolution of the solute elements will not proceed sufficiently, resulting in a 600 If the temperature exceeds °C, the plate may melt and break. Further, if the holding time is less than 15 seconds, the redissolution will not proceed sufficiently, and if it exceeds 120 seconds, the productivity of the aluminum alloy sheet will decrease.
Moreover, if the cooling rate of the solution treatment is less than 10° C./second, the productivity of the aluminum alloy sheet is lowered.
If the room temperature storage after the solution treatment is less than 14 days, the age hardening is insufficient, the strength of the aluminum alloy sheet is insufficient, and the formability is deteriorated.

本発明によれば、アルミニウムスクラップ材を原料とすることで環境負荷を抑制しつつ、優れた成形性、強度および耐食性を有する自動車レインフォース部材を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an automobile reinforcement member that has excellent formability, strength and corrosion resistance while suppressing environmental load by using aluminum scrap material as a raw material.

以下、本発明に係る自動車レインフォース用アルミニウム合金板(以下、アルミニウム合金板という)の実施形態について説明する。 An embodiment of an aluminum alloy plate for automobile reinforcement (hereinafter referred to as an aluminum alloy plate) according to the present invention will be described below.

[アルミニウム合金板の構成]
本実施形態のアルミニウム合金板は、例えば、自動車のフード、トランクの内側に挿入されており、構造体の剛性を高めるために用いられるレインフォ―スメント等として用いられるいわゆるレインフォース材に加工される。このアルミニウム合金板は、アルミニウムスクラップ材を原料とするアルミニウム合金から形成されている。具体的には、アルミニウム合金板となるアルミニウム合金には、アルミニウムスクラップ材が50もしくは60質量%以上含まれており、全てアルミニウムスクラップ材により形成されていてもよい。
また、このようなアルミニウムスクラップ材は、アルミニウム圧延工場や各種使用済みアルミニウム合金部品のくずからなる。
[Structure of aluminum alloy plate]
The aluminum alloy plate of the present embodiment is, for example, inserted inside the hood and trunk of an automobile, and is processed into a so-called reinforcement material used as a reinforcement or the like used to increase the rigidity of the structure. This aluminum alloy plate is formed from an aluminum alloy made from an aluminum scrap material. Specifically, the aluminum alloy used as the aluminum alloy plate contains 50 or 60% by mass or more of aluminum scrap material, and may be entirely made of aluminum scrap material.
Also, such aluminum scrap material consists of scraps from aluminum rolling mills and various used aluminum alloy parts.

また、アルミニウム合金板は、上述したように、アルミニウムスクラップ材を主原料とするため、複数の元素を含んでいる。具体的には、アルミニウム合金板は、Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなる。 In addition, as described above, the aluminum alloy plate contains a plurality of elements because the main raw material is the aluminum scrap material. Specifically, the aluminum alloy plate has Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8% by mass. 1.2% by mass or less, Mg: 0.45% by mass or more and 0.7% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, and the balance being Al and unavoidable impurities.

Feは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.5質量%を超えると金属間化合物の割合が増加して、耐力が高くなりすぎることにより、成形性が悪化する。
Siは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、1.2質量%未満であると、後述する170℃熱処理後の耐力が十分に得られず製品強度が不足する。一方、1.6質量%を超えると金属間化合物の割合が増加して、耐力が高くなりすぎることにより、成形性が悪化する。
Cuは、アルミニウム合金板の耐力向上及び耐食性に寄与し、0.2質量%を超えると耐食性が大幅に低下する。
Mnは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.8質量%未満であると十分な170℃熱処理後の耐力が得られず、製品強度が不足する。一方、1.2質量%を超えると、金属間化合物が粗大化して、やはり十分な170℃熱処理後の耐力が得られない。
Mgは、アルミニウム合金板の耐力向上に寄与し、0.45質量%未満であると十分な170℃熱処理後の耐力が得られない。一方、0.7質量%を超えると耐力が高くなりすぎて、伸びが低下する他、成形性が悪化する。
Znは、アルミニウム合金板の耐食性に寄与し、0.7質量%を超えると耐食性が悪化する。
Fe contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it exceeds 0.5% by mass, the ratio of intermetallic compounds increases, yield strength becomes too high, and formability deteriorates.
Si contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it is less than 1.2% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. described below cannot be obtained, resulting in insufficient strength of the product. On the other hand, if it exceeds 1.6% by mass, the proportion of the intermetallic compound increases and the yield strength becomes too high, resulting in deterioration of formability.
Cu contributes to the improvement of yield strength and corrosion resistance of the aluminum alloy plate, and if it exceeds 0.2% by mass, the corrosion resistance is greatly reduced.
Mn contributes to the improvement of yield strength of the aluminum alloy plate, and if it is less than 0.8% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained, resulting in insufficient strength of the product. On the other hand, if it exceeds 1.2% by mass, the intermetallic compound coarsens and a sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained.
Mg contributes to the yield strength improvement of the aluminum alloy plate, and if it is less than 0.45% by mass, sufficient yield strength after heat treatment at 170° C. cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 0.7% by mass, the proof stress becomes too high, the elongation decreases, and the formability deteriorates.
Zn contributes to the corrosion resistance of the aluminum alloy plate, and when it exceeds 0.7% by mass, the corrosion resistance deteriorates.

また、アルミニウム合金板は、Cr:0.01質量%以上0.10質量%以下、Ti:0.01質量%以上0.1質量%以下、Zr:0.01質量%以上0.10質量%以下のうち、1種または2種以上をさらに含有することが好ましい。
Cr及びZrのそれぞれは、強度向上と結晶粒の微細化および組織の安定化に寄与し、0.01質量%未満では上記効果が十分に得られず、0.10質量%を超えると上記の効果が飽和する他、多数の金属間化合物が生成されて、成形性に悪影響を及ぼすおそれがある。
Tiは、強度向上と鋳塊組織の微細化に寄与し、0.01質量%未満では上記効果が十分に得られず、0.10質量%を超えると、上記効果が飽和する他、粗大な晶出物が生じるおそれがある。
Further, the aluminum alloy plate has Cr: 0.01% by mass or more and 0.10% by mass or less, Ti: 0.01% by mass or more and 0.1% by mass or less, Zr: 0.01% by mass or more and 0.10% by mass. It is preferable to further contain one or more of the following.
Each of Cr and Zr contributes to the improvement of strength, refinement of crystal grains, and stabilization of the structure. In addition to saturating the effect, a large number of intermetallic compounds are generated, which may adversely affect moldability.
Ti contributes to the improvement of strength and the refinement of the ingot structure. Crystallized substances may form.

このアルミニウム合金板は、平均結晶粒径が30μm以下であり、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上であり、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa以上である。2%の一軸ひずみ付与は、レインフォースとしてのプレス成形を想定した条件であり、170℃で20分間の熱処理は、レインフォースへの加工後の塗装を想定した条件である。つまり、この圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力(170℃熱処理後の耐力という場合がある)は、レインフォースの製品としての強度を想定している。 This aluminum alloy plate has an average grain size of 30 μm or less, a 0.2% proof stress of 100 MPa or more and 155 MPa or less, an elongation of 20% or more, and 20% at 170° C. after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction. The 0.2% yield strength after heat treatment for 1 minute is 170 MPa or more. The application of 2% uniaxial strain is a condition assuming press molding as a reinforcement, and the heat treatment at 170° C. for 20 minutes is a condition assuming painting after processing to reinforce. In other words, the 0.2% yield strength (sometimes referred to as the yield strength after heat treatment at 170 ° C.) after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction and then performing heat treatment at 170 ° C. for 20 minutes is the Reinforce product. Assuming strength.

また、平均結晶粒径が30μmを超えると加工性が低下する。さらに、0.2%耐力が100MPa未満であるとプレス加工時にアルミニウム合金板が破断するおそれがあり、150MPaを超えると加工性が低下する。加えて、伸びが20%未満では、加工性が低下する。また、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa未満であると、最終製品(自動車レインフォース)の強度が低下する。
なお、平均結晶粒径は25μm以下がより好ましい。0.2%耐力は125MPa以上150MPa以下がより好ましい。また、170℃熱処理後の耐力は185MPa以上がより好ましい。
Also, if the average crystal grain size exceeds 30 μm, the workability is lowered. Furthermore, if the 0.2% proof stress is less than 100 MPa, the aluminum alloy plate may break during press working, and if it exceeds 150 MPa, the workability will deteriorate. In addition, if the elongation is less than 20%, workability is reduced. Further, if the 0.2% proof stress after heat treatment at 170° C. for 20 minutes after imparting uniaxial strain of 2% in the rolling direction is less than 170 MPa, the strength of the final product (automobile reinforcement) is reduced.
It should be noted that the average crystal grain size is more preferably 25 μm or less. The 0.2% proof stress is more preferably 125 MPa or more and 150 MPa or less. Moreover, the yield strength after heat treatment at 170° C. is more preferably 185 MPa or more.

また、アルミニウム合金板は、円相当径が1.0μm以上のMg-Si系第二相粒子が5.0×103個/mm以下である。なお、円相当径が1.0μm以上のMg-Si系第二相粒子が5.0×103個/mmを超えると、部品成型時のプレス成形性に必要な材料強度を確保しにくく、その後の部品塗装工程における熱負荷によって、時効硬化が生じにくくなる可能性がある。 Further, the aluminum alloy plate contains 5.0×10 3 particles/mm 2 or less of Mg—Si-based second phase particles having an equivalent circle diameter of 1.0 μm or more. If the number of Mg—Si-based second-phase particles with an equivalent circle diameter of 1.0 μm or more exceeds 5.0×10 3 particles/mm 2 , it is difficult to ensure the material strength necessary for press formability when molding parts. , the heat load in the subsequent part coating process may make age hardening less likely.

さらに、アルミニウム合金板は、圧延方向の断面の立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率(Cube方位面積率)と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率(Goss方位面積率)との和(方位面積率)が3%以上である。この方位面積率は、3%以上であれば曲げ加工性の向上に寄与するものの、方位面積率の数値が3%を大きく超えてもその効果は飽和することから、3%以上であればよい。なお、上記結晶粒の全結晶粒に対する面積率が3%未満であると、曲げ外側におけるせん断帯形成を抑制しにくくなることから、曲げ加工性を大幅に向上させることが難しい。 Furthermore, the aluminum alloy plate has an area ratio (Cube orientation area ratio) of crystal grains having an orientation difference with the cubic orientation of the cross section in the rolling direction within 15 ° with respect to all crystal grains, and an orientation difference between the Goss orientation The sum (orientation area ratio) of crystal grains having an orientation within 15° with respect to all crystal grains (Goss orientation area ratio) is 3% or more. If the azimuth area ratio is 3% or more, it contributes to the improvement of bending workability. . If the area ratio of the crystal grains to all crystal grains is less than 3%, it is difficult to suppress the formation of shear bands on the outer side of the bend, making it difficult to significantly improve the bending workability.

また、アルミニウム合金板は、素材の導電率が40%IACS以上45%IACS以下であるのが好ましい。導電率は各添加元素(特に、SiとMg)の固溶・析出状態を表す指標ともなり、アルミニウム合金板の強度(0.2%耐力及び170℃で20分間の熱処理後の0.2%耐力)等に影響を与える。アルミニウムマトリクスへの固溶が進むと導電率は低くなり、金属間化合物として析出が進むと導電率は高くなる。このため、素材の導電率が低すぎても高すぎても素材強度や時効後強度が低下する傾向にあり、上記範囲とすることが望ましい。
なお、導電率が40%IACS未満である場合、及び45%IACSを超える場合、アルミニウム合金板に対する各添加元素の固溶度が適切な範囲外となるため、0.2%耐力及び170℃で20分間の熱処理後の0.2%耐力が低下する可能性がある。また、導電率が45%IACSを超えると金属間化合物が粗大化する傾向にあることから、耐食性がやや低下する可能性がある。
この導電率は42%IACS以上44%IACS以下がより好ましい。
Further, the aluminum alloy plate preferably has a material conductivity of 40%IACS or more and 45%IACS or less. The electrical conductivity is also an index representing the solid solution/precipitation state of each additive element (especially Si and Mg), and the strength of the aluminum alloy plate (0.2% proof stress and 0.2% after heat treatment at 170 ° C. for 20 minutes strength), etc. As the dissolution into the aluminum matrix progresses, the conductivity decreases, and as the precipitation as an intermetallic compound progresses, the conductivity increases. Therefore, if the conductivity of the material is too low or too high, the strength of the material and the strength after aging tend to decrease, and the above range is desirable.
If the conductivity is less than 40% IACS or exceeds 45% IACS, the solid solubility of each additive element in the aluminum alloy plate is outside the appropriate range, so at 0.2% proof stress and 170 ° C. The 0.2% yield strength after heat treatment for 20 minutes may decrease. In addition, if the electrical conductivity exceeds 45% IACS, the intermetallic compound tends to coarsen, which may slightly reduce the corrosion resistance.
This conductivity is more preferably 42%IACS or more and 44%IACS or less.

[アルミニウム合金板の製造方法]
アルミニウム合金板は、以下の手順にて製造される。まず、50質量%以上のアルミニウムスクラップ材を含んだ上記組成のアルミニウム合金に対して、溶解鋳造処理、均質化処理、均熱処理、熱間圧延処理、冷間圧延処理、溶体化処理及び時効処理をこの順で施すことにより製造する。以下、具体的に説明する。
[Method for producing aluminum alloy plate]
An aluminum alloy plate is manufactured by the following procedures. First, an aluminum alloy having the above composition containing 50% by mass or more of aluminum scrap material is subjected to melting and casting treatment, homogenization treatment, soaking treatment, hot rolling treatment, cold rolling treatment, solution treatment and aging treatment. It is manufactured by applying in this order. A specific description will be given below.

[溶解鋳造処理]
50質量%以上のアルミニウムスクラップ材を含んだFe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAlおよび不可避不純物からなるアルミニウム合金を溶解してアルミニウム合金溶湯を生成する。そして、アルミニウム合金溶湯を半連続鋳造法(DC鋳造)により鋳造する。
なお、鋳造法については、半連続鋳造法に限らず、連続鋳造法等、その他の常法を用いてもよい。また、アルミニウム合金鋳塊に対して、均質化処理の前後に面削加工を実施してもよい。
[Melting and casting process]
Fe containing 50% by mass or more of aluminum scrap material: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8% by mass % or more and 1.2 mass % or less, Mg: 0.45 mass % or more and 0.7 mass % or less, Zn: 0.7 mass % or less, and the balance being Al and unavoidable impurities. Produce aluminum alloy molten metal. Then, the molten aluminum alloy is cast by a semi-continuous casting method (DC casting).
The casting method is not limited to the semi-continuous casting method, and other common methods such as continuous casting method may be used. Further, the aluminum alloy ingot may be subjected to facing processing before and after the homogenization treatment.

[均質化処理]
半連続鋳造法により得られた鋳塊に対して、偏析など不均質な組織を除去する事を目的に均質化処理を実施する。高温の均質化処理により、鋳造時にマトリクスに過飽和に固溶した添加元素が金属間化合物として析出する。析出する金属間化合物のサイズや分散量は均質化処理の温度、時間に影響を及ぼされるため、添加元素の種類に応じた熱処理条件を選択する必要がある。
[Homogenization treatment]
The ingot obtained by the semi-continuous casting method is homogenized for the purpose of removing non-homogeneous structure such as segregation. Due to the high-temperature homogenization treatment, the additive element supersaturated in solid solution in the matrix during casting precipitates as an intermetallic compound. Since the size and dispersion amount of the precipitated intermetallic compound are affected by the temperature and time of the homogenization treatment, it is necessary to select heat treatment conditions according to the type of additive element.

例えば、アルミニウムスクラップ材を含んだアルミニウム合金が上記組成とされていることから、得られた鋳塊について均質化処理を500℃以上600℃以下の温度で2時間以上行う。この均質化処理は、535~595℃の温度で3~8時間保持することがより好ましい。
なお、均質化処理の保持温度が500℃未満であると、鋳造時に発生する偏析が残存し、充分な均質化が実施できず、その保持温度が600℃を超えると鋳塊が溶融するおそれがある。また、保持時間が2時間未満であると均質化が充分に進行しない場合がある。
For example, since the aluminum alloy containing the aluminum scrap material has the above composition, the obtained ingot is subjected to a homogenization treatment at a temperature of 500° C. or more and 600° C. or less for 2 hours or more. More preferably, this homogenization treatment is held at a temperature of 535-595° C. for 3-8 hours.
If the holding temperature of the homogenization treatment is less than 500°C, the segregation that occurs during casting remains and sufficient homogenization cannot be performed, and if the holding temperature exceeds 600°C, the ingot may melt. be. Further, when the holding time is less than 2 hours, homogenization may not proceed sufficiently.

[均熱処理]
均質化処理がなされた鋳塊に対して均熱処理を実施する。この均熱処理は、均質化処理よりも若干低い温度で実行され、例えば、480℃以上550℃以下の温度で1時間以上保持する。なお、均熱処理と熱間圧延前の均熱処理を兼ねて実施しても良い。
[Soaking treatment]
A soaking treatment is performed on the homogenized ingot. This soaking treatment is performed at a temperature slightly lower than that of the homogenization treatment, and is maintained at a temperature of 480° C. or higher and 550° C. or lower, for example, for one hour or longer. Note that the soaking treatment and the soaking treatment before hot rolling may be performed together.

[熱間圧延処理]
均質化処理がなされた鋳塊(均熱処理がなされた場合には、均熱処理がなされた鋳塊)に対して熱間圧延処理を実施する。この熱間圧延は、500℃前後の高温で実施される。具体的には、出側の温度が400℃~460℃となる熱間粗圧延後、シングルリバース式の熱間仕上圧延機に50m/min以上の圧延速度で3回通過させることにより、板材の厚さを2mm~6mmとする。具体的には、圧延速度が50m/min以上150m/min以下で、巻取り温度を350℃以上400℃以下の条件で熱間仕上げの1パス目を実行する。次に、圧延速度が50m/min以上150m/min以下で、巻取り温度を330℃以上380℃以下の条件で熱間仕上げの2パス目を実行する。最後に、圧延速度が150m/min以上300m/min以下で、巻取り温度を230℃以上330℃以下の条件で熱間仕上げの3パス目を実行する。
[Hot rolling treatment]
Hot rolling is performed on the homogenized ingot (or the soaked ingot if soaked). This hot rolling is performed at a high temperature of around 500°C. Specifically, after hot rough rolling at a delivery side temperature of 400 ° C. to 460 ° C., the plate material is passed through a single reverse type hot finish rolling mill three times at a rolling speed of 50 m / min or more. The thickness is 2 mm to 6 mm. Specifically, the first pass of hot finishing is performed under the conditions of a rolling speed of 50 m/min or more and 150 m/min or less and a coiling temperature of 350° C. or more and 400° C. or less. Next, a second pass of hot finishing is performed under the conditions of a rolling speed of 50 m/min or more and 150 m/min or less and a coiling temperature of 330° C. or more and 380° C. or less. Finally, a third pass of hot finishing is performed under the conditions of a rolling speed of 150 m/min or more and 300 m/min or less and a coiling temperature of 230° C. or more and 330° C. or less.

なお、熱間圧延の圧延速度が50m/min未満であると、素材の伸びや立方体方位率が低下するとともに、170℃熱処理後の0.2%耐力が低下するため、アルミニウム合金板の成形性や製品強度が低下する。
本実施形態では、上記熱間仕上圧延の条件を種々変更する事で材料の集合組織を制御し、最終圧延品における圧延面の立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和(方位面積率)を所望の範囲に調整した。
If the rolling speed of hot rolling is less than 50 m/min, the elongation and cubic orientation of the material will decrease, and the 0.2% proof stress after heat treatment at 170 ° C. will decrease, so the formability of the aluminum alloy plate and product strength is reduced.
In this embodiment, the texture of the material is controlled by variously changing the conditions of the hot finish rolling, and crystal grains having an orientation difference from the cubic orientation of the rolled surface in the final rolled product within 15 ° and the area ratio of crystal grains having an orientation difference of 15° or less from the Goss orientation to all crystal grains (orientation area ratio) was adjusted to a desired range.

[冷間圧延]
次に、熱間圧延後の板材に対して、冷間圧延処理を実施する。この冷間圧延処理の方法は、特に限定されないが、例えば、圧延機に板材を通過させることにより実施できる。この冷間圧延後の板材の厚さは、例えば、0.8mm以上2.5mm以下とされる。
[Cold rolling]
Next, a cold rolling process is performed with respect to the plate|board material after hot rolling. The method of this cold rolling treatment is not particularly limited, but it can be carried out, for example, by passing the sheet material through a rolling mill. The thickness of the sheet after cold rolling is, for example, 0.8 mm or more and 2.5 mm or less.

[溶体化処理]
冷間圧延処理後の板材に対して、溶体化処理を実施する。この溶体化処理では、板材を100℃/秒以上の加熱速度で500℃以上550℃以下に加熱して15秒以上120秒以下保持してから、200℃/秒以上の冷却速度で100℃以下に冷却する。
なお、溶体化処理の加熱速度が100℃/秒未満であると、アルミニウム合金板の生産性が低下し、その保持温度が500℃未満であると再結晶化が充分に進行せず、600℃を超えるとアルミニウム合金板が溶融し破断するおそれがある。また、保持時間が15秒未満であると再結晶化が充分に進行せず、120秒を超えるとアルミニウム合金板の生産性が低下する。また、溶体化処理の冷却速度が200℃/秒未満であると、アルミニウム合金板の生産性が低下する。
[Solution treatment]
Solution treatment is performed on the sheet material after the cold rolling treatment. In this solution treatment, the plate material is heated to 500° C. or more and 550° C. or less at a heating rate of 100° C./second or more, held for 15 seconds or more and 120 seconds or less, and then cooled to 100° C. or less at a cooling rate of 200° C./second or more. cool to
If the heating rate for the solution treatment is less than 100°C/sec, the productivity of the aluminum alloy plate will decrease, and if the holding temperature is less than 500°C, recrystallization will not proceed sufficiently, and the temperature will be 600°C. , the aluminum alloy plate may melt and break. Further, if the holding time is less than 15 seconds, recrystallization will not proceed sufficiently, and if it exceeds 120 seconds, the productivity of the aluminum alloy sheet will decrease. Moreover, if the cooling rate of the solution treatment is less than 200° C./sec, the productivity of the aluminum alloy sheet will be lowered.

[時効処理]
最後に、溶体化処理が施された板材に対して、室温で14日以上保管するか、50℃で72時間保持する室温相当の時効処理を実行する。これらアルミニウム合金板の圧延終了後の時効処理後の耐力、伸びは当該製品のプレス成形性に大きく影響する。この時効処理後のアルミニウム合金板の0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上となる。
[Aging treatment]
Finally, the plate material subjected to the solution treatment is stored at room temperature for 14 days or more, or is subjected to aging treatment corresponding to room temperature by holding at 50° C. for 72 hours. The yield strength and elongation of these aluminum alloy sheets after aging treatment after completion of rolling greatly affect the press formability of the product. The 0.2% proof stress of the aluminum alloy plate after this aging treatment is 100 MPa or more and 155 MPa or less, and the elongation is 20% or more.

さらに、このようにして製造されたアルミニウム合金板(時効処理後のアルミニウム合金板)に、当該製品におけるプレス成形後の塗装工程における熱負荷を想定し、以下の方法により0.2%耐力を測定した。具体的には、JISZ2241に基づく引張試験により2%のひずみを付与した後の試験片に対して、10℃/秒以上の加熱速度で170℃に加熱して20分保持してから、10℃/秒以上の冷却速度で冷却する熱処理を施した後に耐力を測定した。これらアルミニウム合金板の170℃熱処理後の耐力は、当該製品の製品強度に値する。この170℃熱処理後のアルミニウム合金板の0.2%耐力は、170MPa以上となる。 Furthermore, the aluminum alloy plate (aluminum alloy plate after aging treatment) produced in this way assumes a thermal load in the painting process after press forming in the product, and the 0.2% proof stress is measured by the following method. did. Specifically, a test piece subjected to a strain of 2% by a tensile test based on JISZ2241 is heated to 170 ° C. at a heating rate of 10 ° C./sec or more and held for 20 minutes, and then heated to 10 ° C. The yield strength was measured after the heat treatment was performed at a cooling rate of 1/sec or higher. The yield strength of these aluminum alloy plates after heat treatment at 170° C. is equivalent to the product strength of the product. The 0.2% yield strength of the aluminum alloy plate after this 170° C. heat treatment is 170 MPa or more.

次に、結晶方位について説明する。立方体方位(Cube方位)は、EBSD法における集合組織の表現では、{001}<100>と表現され、Goss方位は{110}<001>と表現される。このCube方位及びGoss方位は、圧延面の厚さ方向ND、圧延方向LD、圧延方向に対して直角方向TDの三つの方向に同様の特性を示す。このCube方位{001}<100>及びGoss方位{110}<001>では、結晶面(圧延面)上のすべり線は、曲げ軸に対して45°および135°と対称性を良好にすることができる。このため、全結晶粒における立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和(方位面積率)を一定上に高めることで、曲げ外側におけるせん断帯形成が抑制され、曲げ加工性を大幅に向上できることを見出した。 Next, the crystal orientation will be explained. The cubic orientation (cube orientation) is expressed as {001}<100> in terms of texture in the EBSD method, and the Goss orientation is expressed as {110}<001>. The Cube orientation and the Goss orientation show similar characteristics in the three directions of the thickness direction ND of the rolled surface, the rolling direction LD, and the direction perpendicular to the rolling direction TD. In the Cube orientation {001} <100> and the Goss orientation {110} <001>, the slip lines on the crystal plane (rolled plane) should have good symmetry at 45° and 135° with respect to the bending axis. can be done. For this reason, the area ratio of crystal grains having an orientation difference of 15° or less from the cubic orientation in all crystal grains to all crystal grains, and the crystal grain having an orientation having an orientation difference of 15° or less from the Goss orientation It was found that by increasing the sum of the area ratios of all crystal grains (orientation area ratio) to a certain level, the formation of shear bands on the outer side of the bend can be suppressed and the bending workability can be greatly improved.

このようにして製造されたアルミニウム合金板は、平均結晶粒径が30μm以下であり、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上であり、2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa以上であるアルミニウム合金板、すなわち、成形性、強度および耐食性を有する自動車レインフォース用アルミニウム合金板となる。また、アルミニウムスクラップ材を50質量%以上含んだアルミニウム合金からアルミニウム合金板を製造できるので、環境負荷を低減できる。 The aluminum alloy plate thus produced has an average grain size of 30 μm or less, a 0.2% proof stress of 100 MPa or more and 155 MPa or less, an elongation of 20% or more, and 170% after 2% uniaxial strain is applied. An aluminum alloy sheet having a 0.2% proof stress of 170 MPa or more after being heat-treated at °C for 20 minutes, that is, an aluminum alloy sheet for automotive reinforcement having formability, strength and corrosion resistance. Moreover, since the aluminum alloy plate can be produced from the aluminum alloy containing 50% by mass or more of the aluminum scrap material, the environmental load can be reduced.

具体的には、本実施形態のアルミニウム合金板は、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上とされているので、プレス加工を適切に施すことができる。また、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力を170MPa以上と非常に高くでき、最終製品(自動車レインフォース)の強度を高めることができる。また、Cuが0.2質量%以下、Znが0.7質量%以下と少ないので、耐食性を高めることができる。さらに、平均結晶粒径が30μm以下と小さいので、加工性を向上できる。 Specifically, since the aluminum alloy plate of the present embodiment has a 0.2% proof stress of 100 MPa or more and 155 MPa or less and an elongation of 20% or more, it can be appropriately press-worked. In addition, the 0.2% proof stress after heat treatment at 170 ° C. for 20 minutes after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction can be extremely high at 170 MPa or more, and the strength of the final product (automobile reinforcement) can be increased. can be done. In addition, since Cu is less than 0.2 mass % and Zn is less than 0.7 mass %, corrosion resistance can be improved. Furthermore, since the average crystal grain size is as small as 30 μm or less, workability can be improved.

また、粗大なMg-Si化合物の存在割合を5.0×10個/mm以下と適正化することにより、部品成型時のプレス成形性に必要な材料強度を確保しつつ、その後の部品塗装工程における負荷熱によって、時効硬化を生じさせて最終製品での高い強度を得ることができる。さらに、圧延面の立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和(方位面積率)が3%以上であり、この立方体方位(Cube方位){001}<100>及びGoss方位{110}<001>では、結晶面(圧延面)上のすべり線を、曲げ軸に対して45°および135°と対称性を良好にすることができるため、方位面積率を一定上に高めることで、曲げ外側におけるせん断帯形成が抑制され、曲げ加工性を大幅に向上できる。加えて、導電率が40%IACS以上45%IACS以下とされているので、アルミニウム合金板の0.2%耐力及び170℃で20分間の熱処理後の0.2%耐力のそれぞれを上記数値範囲にすることができる。また、導電率を45%IACS以下であれば金属間化合物が粗大化することがないので、耐食性が低下することを抑制できる。 In addition, by optimizing the existence ratio of coarse Mg—Si compounds to 5.0×10 3 pieces/mm 2 or less, the material strength necessary for press formability at the time of part molding is ensured, and the subsequent parts The applied heat in the coating process can cause age hardening to achieve high strength in the final product. Furthermore, the area ratio of crystal grains having an orientation difference from the cubic orientation of the rolled surface within 15° to all crystal grains, and the total area ratio of crystal grains having an orientation difference from the Goss orientation within 15° The sum of the area ratio with respect to the crystal grain (orientation area ratio) is 3% or more, and the cube orientation (Cube orientation) {001} <100> and Goss orientation {110} <001> have Since the upper slip line can be made symmetrical at 45° and 135° with respect to the bending axis, the constant increase in the azimuthal area ratio suppresses the formation of shear bands on the outside of the bend, Machinability can be greatly improved. In addition, since the conductivity is set to 40% IACS or more and 45% IACS or less, the 0.2% proof stress of the aluminum alloy plate and the 0.2% proof stress after heat treatment at 170 ° C. for 20 minutes are each within the above numerical range. can be In addition, if the electrical conductivity is 45% IACS or less, the intermetallic compound will not coarsen, so it is possible to suppress the deterioration of the corrosion resistance.

そして、上述したような自動車レインフォース用アルミニウム合金板に対してプレス成形加工を施した後、塗装を施すことにより、優れた成形性、強度および耐食性を有する自動車レインフォースを提供できる。 By subjecting the aluminum alloy plate for automobile reinforcement as described above to press forming and then painting, it is possible to provide an automobile reinforcement having excellent formability, strength and corrosion resistance.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

実施例1~17及び比較例1~12のアルミニウム合金を以下に示す方法で製造し、得られた各試料の0.2%耐力及び伸びを測定した後、成形性を評価した。以下に詳しく説明する。
実施例1~17及び比較例1~12の原料となるアルミニウム合金の組成(成分)は、表1に示す通りとした。
The aluminum alloys of Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 12 were produced by the method shown below, and the 0.2% proof stress and elongation of each of the obtained samples were measured, and then the formability was evaluated. A detailed description is given below.
The compositions (components) of the aluminum alloys used as raw materials for Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 12 were as shown in Table 1.

これらのアルミニウム合金を溶解しアルミニウム合金溶湯を生成し、半連続鋳造により鋳造した。半連続鋳造法により得られた鋳塊に対して、565℃で2時間の均質化処理を施した後、510℃で1時間保持する均熱処理を施し、表2に示す各種条件にて熱間圧延を行った後、冷間圧延を施すことにより厚さ1.5mmの板材を形成した。この板材を100℃/秒以上の加熱速度で520℃に加熱して20秒以下保持してから、50℃/秒の冷却速度で100℃以下に冷却する溶体化処理を施した後、50℃で72時間保持する時効処理を施し、各試料とした。
なお、表2の熱間圧延条件において、圧延速度は、圧延条件B~Dでは、各欄ごとに下限値以上、上限値未満で範囲を示しており(例えば圧延条件Dの1パス目では20m/min以上50m/min未満)、圧延条件Aでは各欄ごとに下限値以上、上限値以下(1パス目であれば100m/min以上150m/min以下)で範囲を示している。
These aluminum alloys were melted to produce molten aluminum alloys, which were cast by semi-continuous casting. The ingot obtained by the semi-continuous casting method was subjected to a homogenization treatment at 565 ° C. for 2 hours, and then subjected to soaking at 510 ° C. for 1 hour. After the rolling, a plate material having a thickness of 1.5 mm was formed by cold rolling. This plate material is heated to 520°C at a heating rate of 100°C/second or more, held for 20 seconds or less, and then cooled to 100°C or less at a cooling rate of 50°C/second. Each sample was prepared by subjecting it to an aging treatment in which it was held at room temperature for 72 hours.
In addition, in the hot rolling conditions of Table 2, the rolling speed ranges from the lower limit value to less than the upper limit value for each column of rolling conditions B to D (for example, 20 m in the first pass of rolling condition D /min or more and less than 50 m/min), and in each column of the rolling conditions A, the range is indicated by the lower limit or more and the upper limit or less (100 m/min or more and 150 m/min or less for the first pass).

(0.2%耐力の測定)
0.2%耐力については、JISZ2241に準ずる方法により測定した。具体的には、得られた各試料から圧延方向と平行にサンプルを切り出してJIS5号形状の試験片を作成し、常温で引張試験を実施し、耐力(MPa)を測定した。なお、引張速度は、5mm/分とした。
(Measurement of 0.2% yield strength)
The 0.2% yield strength was measured by a method according to JISZ2241. Specifically, from each obtained sample, a sample was cut out parallel to the rolling direction to prepare a JIS No. 5-shaped test piece, and a tensile test was performed at room temperature to measure yield strength (MPa). The tensile speed was set to 5 mm/min.

(伸びの測定)
伸びについては、JISZ2241に準ずる方法により測定した。具体的には、得られた各試料から圧延方向と平行にサンプルを切り出してJIS5号形状の試験片を作成し、常温で引張試験を実施し、伸びを測定した。なお、ここでいう伸びとは、JISZ2241に基づく破断後の永久伸びを原標点距離に対する百分率で表したものである。
(Elongation measurement)
Elongation was measured by a method according to JISZ2241. Specifically, from each obtained sample, a sample was cut out parallel to the rolling direction to prepare a JIS No. 5 test piece, and a tensile test was performed at room temperature to measure the elongation. The elongation referred to herein is the permanent elongation after rupture based on JISZ2241 expressed as a percentage of the original gauge length.

(導電率)
導電率については、4端子法にて測定した。20~25℃の室温環境にて試料に対し500mAの電流を流し、電圧値から抵抗を算出し、その後、導電率を算出した。
(conductivity)
The electrical conductivity was measured by the four-probe method. A current of 500 mA was passed through the sample in a room temperature environment of 20 to 25° C., the resistance was calculated from the voltage value, and then the conductivity was calculated.

(化合物粒子分布状態の観察)
製造したアルミニウム合金について、圧延方向に平行な断面を観察した。観察はイオンミリング法に基づくCP加工(断面加工)を施した断面を電界放出型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)にて行った。観察した画像を基に画像解析によって化合物粒子(Mg-Si化合物粒子)の円相当径と分布密度を算出した。
(Observation of compound particle distribution state)
A cross section parallel to the rolling direction was observed for the produced aluminum alloy. Observation was performed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) on a cross section subjected to CP processing (cross section processing) based on the ion milling method. Based on the observed image, the equivalent circle diameter and distribution density of the compound particles (Mg—Si compound particles) were calculated by image analysis.

(結晶粒径)
金属組織を露出させる方法として、アルミニウム合金板の圧延方向に対し平行に切断した断面をエメリー紙にて研磨し、荒バフ研磨、仕上げ研磨を施した後、水洗、乾燥を実施し、更に、バーカー氏液中で、浴温:25℃、印加電圧:30V、印加時間:120秒の条件で陽極酸化処理を施す方法を適用した。処理後の試料について、偏光をかけた光学顕微鏡を用いて撮影し、切断法により平均結晶粒径を算出した。
(Crystal grain size)
As a method of exposing the metal structure, a cross section cut parallel to the rolling direction of the aluminum alloy plate is polished with emery paper, rough buffed, finish polished, washed with water, dried, and further treated with a barker. A method of anodizing in a liquid under the conditions of bath temperature: 25° C., applied voltage: 30 V, and applied time: 120 seconds was applied. The treated sample was photographed using a polarized optical microscope, and the average crystal grain size was calculated by the section method.

(方位面積率)
結晶粒のCube方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率(Cube方位面積率)と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率(Goss方位面積率)との和(方位面積率)は、EBSD(Electron BackScatter Diffraction)法にて測定した結晶粒方位分布マップOIM(Orientation Imaging Microscopy)像にCube{001}<100>方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積分率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積分率との和を方位面積率として測定した。具体的には、前述したアルミニウム合金板の圧延方向の板厚断面の0.20mm×1.5mm(板厚)の測定領域に対して、1μmのピッチで電子線を走査して、各測定点の結晶方位を測定し、測定点間の方位差から判定した結晶粒のうち、Cube方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒及びGoss方位との方位差が15°以内にある方位を有する結晶粒のそれぞれについて、測定面積に対する平均面積率(%)を測定してCube方位面積率及びGoss方位面積率を算出し、これらの和を方位面積率とした。
(azimuth area ratio)
The crystal grain has an orientation difference of 15° or less from the Cube orientation of the crystal grain, and has an orientation difference of 15° or less from the Goss orientation. The sum of the area ratio (Goss orientation area ratio) of the crystal grains to all the crystal grains (orientation area ratio) is obtained by measuring the crystal grain orientation distribution map OIM (Orientation Imaging Microscopy) image measured by the EBSD (Electron Backscatter Diffraction) method. {001} <100> orientation with a misorientation within 15° area fraction of all grains, and crystal grains with a misorientation with a Goss orientation within 15° The sum of the area fraction with respect to all crystal grains was measured as the azimuthal area fraction. Specifically, an electron beam is scanned at a pitch of 1 μm for a measurement area of 0.20 mm × 1.5 mm (plate thickness) of the plate thickness cross section in the rolling direction of the aluminum alloy plate described above, and each measurement point Among the crystal grains determined from the orientation difference between the measurement points, the crystal grains having an orientation difference with the Cube orientation within 15 ° and the orientation difference with the Goss orientation within 15 ° For each crystal grain having a certain orientation, the average area ratio (%) with respect to the measured area was measured to calculate the Cube orientation area ratio and the Goss orientation area ratio, and the sum of these was taken as the orientation area ratio.

(成形性の評価)
成形性の評価については、JISZ2248に基づく180°密着曲げを実行した際に生じる割れ、しわの発生具合を目視にて評価した。この場合、しわがほとんど発生しておらず、割れていないものを非常に良好(◎)と評価し、一部にしわが発生しているものの割れていないものを良好(〇)と評価し、割れが発生しているものを不可(×)と評価した。
(Evaluation of moldability)
Regarding the evaluation of formability, the degree of occurrence of cracks and wrinkles generated when 180° close contact bending based on JISZ2248 was performed was visually evaluated. In this case, those with almost no wrinkles and no cracks were evaluated as very good (◎), and those with some wrinkles but no cracks were evaluated as good (○), and cracks were evaluated. was evaluated as unsatisfactory (x).

(製品強度の評価)
試料に圧延方向に2%の一軸歪を付与した後、170℃で20分間の熱処理後の0.2%耐力を製品強度と想定した。その耐力が190MPa以上のものを非常に良好(◎)と評価し、170MPa以上190MPa未満のものを良好(〇)と評価し、170MPa未満のものを不可(×)と評価した。
(Evaluation of product strength)
After imparting 2% uniaxial strain in the rolling direction to the sample, 0.2% proof stress after heat treatment at 170°C for 20 minutes was assumed to be the product strength. Those with a yield strength of 190 MPa or more were evaluated as very good (⊚), those with a yield strength of 170 MPa or more and less than 190 MPa were evaluated as good (◯), and those with less than 170 MPa were evaluated as unsatisfactory (×).

(耐食性の評価)
耐食性評価として、塩水噴霧試験(SST)を1000時間実施した。この腐食試験後のサンプルについて、リン酸クロムによって腐食生成物を除去後、腐食減量を測定した。この結果に基づいて、腐食減量が15.0mg/cm未満のものを良好(〇)、15.0mg/cm以上のものを不可(×)と評価した。
これら耐力、伸び、導電率、Mg-Si化合物の数密度、結晶粒径、Cube方位面積率、Goss方位面積率、方位面積率、170℃熱処理後の耐力については表3に示し、各種評価については、表4に示した。
(Evaluation of corrosion resistance)
As a corrosion resistance evaluation, a salt spray test (SST) was performed for 1000 hours. For the samples after this corrosion test, corrosion weight loss was measured after removing corrosion products with chromium phosphate. Based on these results, samples with a corrosion weight loss of less than 15.0 mg/cm 2 were evaluated as good (◯), and samples with a corrosion weight loss of 15.0 mg/cm 2 or more were evaluated as unsatisfactory (×).
These yield strength, elongation, conductivity, number density of Mg—Si compound, crystal grain size, Cube orientation area ratio, Goss orientation area ratio, Goss orientation area ratio, and yield strength after heat treatment at 170 ° C. are shown in Table 3, and various evaluations are performed. is shown in Table 4.

Figure 2022139747000001
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Figure 2022139747000002
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Figure 2022139747000003
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Figure 2022139747000004
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表3及び表4に示したように、Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有し、平均結晶粒径が30μm以下であり、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上であり、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa以上である実施例1~17は、成形性及び製品強度がいずれも良好又は非常に良好となり、耐食性もすべて良好であった。 As shown in Tables 3 and 4, Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8% by mass % or more and 1.2 mass% or less, Mg: 0.45 mass% or more and 0.7 mass% or less, Zn: 0.7 mass% or less, with the balance being Al and unavoidable impurities, The average grain size is 30 μm or less, the 0.2% proof stress is 100 MPa or more and 155 MPa or less, the elongation is 20% or more, and after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction, heat treatment was performed at 170 ° C. for 20 minutes. Examples 1 to 17 having a later 0.2% yield strength of 170 MPa or more had good or very good moldability and product strength, and all had good corrosion resistance.

一方、比較例1は、Fe成分が多すぎて0.2%耐力が高くなったので、成形性が悪化し不可となった。比較例2は、Si成分が少なすぎたことから、0.2%耐力及び170℃熱処理後の0.2%耐力のいずれもが低くなったので、成形性及び製品強度のいずれもが不可となった。比較例3は、Si成分が多すぎたことから、0.2%耐力及び伸びが低くなり、成形性が不可となった。比較例4は、Cu成分が多すぎたことから、耐食性が不可となった。比較例5は、Mn成分が少なすぎて導電率が低下し、170℃熱処理後の0.2%耐力が低くなったので、製品強度が不可となった。比較例6は、Mn成分が多すぎて導電率が高くなるのに伴いMg-Si化合物の数密度が大きくなり過ぎた結果、170℃熱処理後の0.2%耐力が低くなったので、製品強度が不可となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the Fe component was too large and the 0.2% proof stress was high, the formability deteriorated and was not acceptable. In Comparative Example 2, since the Si component was too small, both the 0.2% yield strength and the 0.2% yield strength after heat treatment at 170 ° C. were low, so both formability and product strength were unsatisfactory. became. In Comparative Example 3, since the Si component was too large, the 0.2% proof stress and elongation were low, and the formability was not good. Comparative Example 4 had too much Cu component, so the corrosion resistance was unsatisfactory. In Comparative Example 5, the Mn component was too small, the electrical conductivity was lowered, and the 0.2% yield strength after heat treatment at 170° C. was lowered, so the product strength was unsatisfactory. In Comparative Example 6, the number density of the Mg—Si compound became too large as the conductivity increased due to the excessive Mn component, and as a result, the 0.2% yield strength after heat treatment at 170 ° C. decreased. Strength is disabled.

また、比較例7は、Mg成分が少なすぎたことから、0.2%耐力及び170℃熱処理後の0.2%耐力のいずれもが低くなったので、成形性及び製品強度のいずれもが不可となった。比較例8は、Mg成分が多すぎたことから、0.2%耐力及び伸びが低くなり、成形性が不可となった。比較例9は、Zn成分が多すぎたことから、耐食性が不可となった他、方位面積率が低くなり成形性も不可となった。比較例10及び11は、熱間圧延の条件がDであり、他の条件A~Cに比べて、1パス目及び2パス目の圧延速度が低かった。このため、比較例10は、伸び及び方位面積率が低くなり、成形性が不可となった。また、比較例11は、伸び及び方位面積率が低くなるとともに、170℃熱処理後の0.2%耐力が低くなったので、成形性及び製品強度のいずれもが不可となった。
In addition, in Comparative Example 7, since the Mg component was too small, both the 0.2% proof stress and the 0.2% proof stress after heat treatment at 170 ° C. were low, so both the formability and the product strength were poor. became impossible. In Comparative Example 8, since the Mg component was too large, the 0.2% proof stress and elongation were low, and the formability was not good. In Comparative Example 9, since the Zn content was too large, the corrosion resistance was unsatisfactory, and the oriented area ratio was low, so that the formability was also unsatisfactory. In Comparative Examples 10 and 11, the hot rolling condition was D, and the rolling speeds in the first pass and the second pass were lower than those in the other conditions A to C. Therefore, in Comparative Example 10, the elongation and the azimuthal area ratio were low, and the formability was not good. Moreover, in Comparative Example 11, the elongation and the azimuthal area ratio were low, and the 0.2% yield strength after heat treatment at 170° C. was low, so both formability and product strength were unsatisfactory.

Claims (5)

Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなる組成を有し、平均結晶粒径が30μm以下であり、0.2%耐力が100MPa以上155MPa以下で、伸びが20%以上であり、圧延方向に2%の一軸ひずみ付与後に170℃で20分間の熱処理を施した後の0.2%耐力が170MPa以上であることを特徴とする自動車レインフォース用アルミニウム合金板。 Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8% by mass or more and 1.2% by mass or less, Mg: 0.45% by mass or more and 0.7% by mass or less, Zn: 0.7% by mass or less, with the balance being Al and unavoidable impurities, an average crystal grain size of 30 μm or less, and 0 2% proof stress is 100 MPa or more and 155 MPa or less, elongation is 20% or more, and 0.2% proof stress is 170 MPa or more after heat treatment at 170 ° C. for 20 minutes after applying 2% uniaxial strain in the rolling direction. An aluminum alloy plate for automobile reinforcement, characterized by: Cr:0.01質量%以上0.10質量%以下、Ti:0.01質量%以上0.10質量%以下、Zr:0.01質量%以上0.10質量%以下のうち、1種または2種以上をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の自動車レインフォース用アルミニウム合金板。 Cr: 0.01 mass% or more and 0.10 mass% or less, Ti: 0.01 mass% or more and 0.10 mass% or less, Zr: 0.01 mass% or more and 0.10 mass% or less, one or 2. The aluminum alloy plate for automobile reinforcement according to claim 1, further comprising two or more kinds. 円相当径が1.0μm以上のMg-Si系第二相粒子が5.0×10個/mm以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車レインフォース用アルミニウム合金板。 3. The aluminum alloy for automotive reinforcement according to claim 1 or 2, wherein the number of Mg—Si-based second phase particles having an equivalent circle diameter of 1.0 μm or more is 5.0×10 3 particles/mm 2 or less. board. 圧延方向の断面の立方体方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率と、Goss方位との方位差が15°以内にある方位を持つ結晶粒の全結晶粒に対する面積率との和が3%以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の自動車レインフォース用アルミニウム合金板。 The area ratio of crystal grains having an orientation difference from the cubic orientation of the cross section in the rolling direction within 15° to all crystal grains, and the total area ratio of crystal grains having an orientation difference from the Goss orientation within 15° The aluminum alloy plate for automobile reinforcement according to any one of claims 1 to 3, wherein the sum of the area ratio with respect to the crystal grains is 3% or more. アルミニウムスクラップ材を含み、Fe:0.5質量%以下、Si:1.2質量%以上1.6質量%以下、Cu:0.2質量%以下、Mn:0.8質量%以上1.2質量%以下、Mg:0.45質量%以上0.7質量%以下、Zn:0.7質量%以下を含有し、残部がAl及び不可避不純物からなるアルミニウム合金を溶解鋳造した後、500℃以上600℃以下で2時間以上保持する均質化処理を施し、次いで、50m/min以上の圧延速度で複数パスの熱間圧延を行った後、冷間圧延することにより、厚さ0.8mm以上2.5mm以下の板材を形成し、前記板材を100℃/秒以上の加熱速度で500℃以上550℃以下に加熱して15秒以上120秒以下保持してから、200℃/秒以上の冷却速度で100℃以下に冷却する溶体化処理を施した後、14日以上の室温保管による時効処理または50℃で72時間の時効処理を施すことを特徴とする自動車レインフォース用アルミニウム合金板の製造方法。 Including aluminum scrap material, Fe: 0.5% by mass or less, Si: 1.2% by mass or more and 1.6% by mass or less, Cu: 0.2% by mass or less, Mn: 0.8% by mass or more and 1.2% After melting and casting an aluminum alloy containing Mg: 0.45 mass% or more and 0.7 mass% or less, Zn: 0.7 mass% or less, and the balance being Al and inevitable impurities, 500 ° C. or higher Homogenization treatment is performed by holding at 600 ° C. or less for 2 hours or more, then hot rolling is performed in multiple passes at a rolling speed of 50 m / min or more, and then cold rolling is performed to obtain a thickness of 0.8 mm or more 2 Forming a plate material of 5 mm or less, heating the plate material to 500° C. or more and 550° C. or less at a heating rate of 100° C./second or more, holding it for 15 seconds or more and 120 seconds or less, and then cooling it at a rate of 200° C./second or more. A method for producing an aluminum alloy plate for automobile reinforcement, characterized by subjecting the aluminum alloy plate to solution treatment by cooling to 100°C or less at 100°C or less, followed by aging treatment by storage at room temperature for 14 days or more or aging treatment at 50°C for 72 hours. .
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