JP2023155800A - 自動車用ドアビームおよびその製造方法 - Google Patents
自動車用ドアビームおよびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023155800A JP2023155800A JP2022065347A JP2022065347A JP2023155800A JP 2023155800 A JP2023155800 A JP 2023155800A JP 2022065347 A JP2022065347 A JP 2022065347A JP 2022065347 A JP2022065347 A JP 2022065347A JP 2023155800 A JP2023155800 A JP 2023155800A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- less
- door beam
- content
- mastic
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 42
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000013521 mastic Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 21
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 49
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 25
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 18
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 17
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 16
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 229910017706 MgZn Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 5
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019018 Mg 2 Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001336 glow discharge atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910018191 Al—Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018571 Al—Zn—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019589 Cr—Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018643 Mn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
【課題】ドアビームのマスチック接着性を向上する。【解決手段】７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、Ｚｎ：７．５～９．０質量％、Ｍｇ：１．５～２．０質量％、Ｃｕ：０．１～０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で合計０．１０～０．５０質量％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、マスチック接着される接着部を有し、接着部の表面のＭｇ、Ａｌの含有量が式（１）を満たす。［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）［Ｍｇ］、［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇ、Ａｌの含有量を示す。【選択図】図１
Description
本開示は、７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームおよびその製造方法に関する。
自動車用ドアビームは、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には、自動車用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）において優れた耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）を備えた７０００系アルミニウム合金押出材からなるドアビームが開示されている。特許文献１のドアビームは、ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材を使用することにより、人工時効処理後に高強度（４６０ＭＰａ以上の耐力）を示す。
自動車用ドアビームを自動車用アウターパネルに固定するとき、弾性接着剤であるマスチック接着剤が使用される。ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材を用いた自動車用ドアビームを、マスチック接着剤でアウターパネルに接着したときに、接着力が低下する現象が生じることがあった。
本発明の一実施形態の目的は、ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームにおいて、ドアビームとマスチック接着剤との間の接着力（マスチック接着性）を向上したものを提供することである。本発明の別の実施形態の目的は、マスチック接着性を向上した自動車用ドアビームの製造方法を提供することである。
本発明の一実施形態の目的は、ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームにおいて、ドアビームとマスチック接着剤との間の接着力（マスチック接着性）を向上したものを提供することである。本発明の別の実施形態の目的は、マスチック接着性を向上した自動車用ドアビームの製造方法を提供することである。
本発明の態様１は、
７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、
Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、
マスチック接着される接着部を有し、該接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たす、自動車用ドアビームである。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、
Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、
マスチック接着される接着部を有し、該接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たす、自動車用ドアビームである。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
本発明の態様２は、
ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たす、態様１に記載の自動車用ドアビームである。
ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０ （２）
ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５ （３）
ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たす、態様１に記載の自動車用ドアビームである。
ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０ （２）
ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５ （３）
ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
本発明の態様３は、
態様１または２に記載の自動車用ドアビームを製造する方法であって、
マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む、自動車用ドアビームの製造方法である。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
態様１または２に記載の自動車用ドアビームを製造する方法であって、
マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む、自動車用ドアビームの製造方法である。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
本発明の態様４は、
前記接着部の表面を処理する工程は、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
前記接着部の表面を処理する工程は、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
本発明の態様５は、
前記接着部の表面を処理する工程は、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
前記接着部の表面を処理する工程は、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
本発明の一実施形態によれば、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームにおいて、マスチック接着性を向上したものを提供することができる。本発明の別の実施形態によれば、マスチック接着性を向上した自動車用ドアビームを製造することができる。
本発明者らは、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームは、マスチック接着性が低くなる現象について鋭意研究を行った。その結果、アルミニウム押出材の表面のＭｇ濃度が高くなっており、このＭｇ濃度が所定値以上の場合にマスチック接着性が低下することを、初めて見いだした。本明細書において、アルミニウム押出材の表面のうちＭｇ濃度の高い部分（アルミニウム押出材の内部のＭｇ濃度よりも高いＭｇ濃度を有する表層部分）を「Ｍｇ濃縮層」と称することがある。
これまでの７０００系アルミニウムでは、Ｍｇ濃縮層が形成されていなかったか、またはＭｇ濃縮層のＭｇ濃度が所定値以下であったため、マスチック接着性の低下は確認されていなかった。しかしながら、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウムでは、Ｍｇ濃縮層のＭｇ濃度が所定値を超えてしまうため、マスチック接着性が低下したものと考えられる。
本発明者らは、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム押出材からなる自動車用ドアビームのマスチック接着性を高めるために、マスチック接着を行う部分（接着部）の表面のＭｇ濃度を低下させることが有効であるとの知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
通常、Ｍｇ濃縮層内部のＭｇ濃度は、表面近傍が高く、押出材内部に向かって低くなる傾向がある。そこで、接着部の表面のＭｇ濃度を所定値以下に低下させるために、接着部の表面上にあるＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することが有効である。ここで「Ｍｇ濃縮層の少なくとも一部を除去」とは、Ｍｇ濃縮層が薄くなるように、Ｍｇ濃縮層の厚さの少なくとも一部を除去することを意味する。Ｍｇ濃縮層は部分的に残存してもよい。好ましくは、Ｍｇ濃縮層の全てを除去する。
マスチック接着性を向上することにより、自動車を過酷な環境下（例えば、高温湿潤環境下）に置いた場合であっても、ドアビームの接着部が剥離することを効果的に抑制できる。
以下、本発明の実施形態に係る自動車用ドアビーム（以下単に「ドアビーム」と称する）について、より具体的に説明する。
［成分組成］
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：１．５～２．０質量％、
Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる。この組成は、従来の７０００系アルミニウム合金押出材と比べて、ＺｎおよびＭｇの濃度（含有量）が高い。
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。
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：１．５～２．０質量％、
Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる。この組成は、従来の７０００系アルミニウム合金押出材と比べて、ＺｎおよびＭｇの濃度（含有量）が高い。
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ＭｇＺｎ２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。強度の向上効果を発揮するためには、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、より好ましくは７．７質量％、さらに好ましくは８．０質量％、特に好ましくは８．１質量％であり、上限値は好ましくは８．８質量％である。
ＺｎはＭｇとともにＭｇＺｎ２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。強度の向上効果を発揮するためには、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、より好ましくは７．７質量％、さらに好ましくは８．０質量％、特に好ましくは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ＭｇＺｎ２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。強度の向上効果を発揮するためには、Ｍｇ含有量は１．５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１．５～２．０質量％の範囲内とする。Ｍｇ含有量の下限値は好ましく１．６質量％、上限値は好ましくは１．８質量％である。
ＭｇはＺｎとともにＭｇＺｎ２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。強度の向上効果を発揮するためには、Ｍｇ含有量は１．５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１．５～２．０質量％の範囲内とする。Ｍｇ含有量の下限値は好ましく１．６質量％、上限値は好ましくは１．８質量％である。
ＭｇとＺｎの含有量の関係：
ＭｇとＺｎの含有量は、以下のような関係を満たすことが好ましい。
ＭｇＺｎ２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ＣＺｎとし、Ｍｇ含有量（質量％）をＣＭｇとすると、ＺｎとＭｇが化学量論比で存在するとき、ＣＺｎ＝５．３８×ＣＭｇ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、ＣＺｎ＞５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）はＥＺｎ＝ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ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、ＣＺｎ＜５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）はＥＭｇ＝ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎで計算される。
ＭｇとＺｎの含有量は、以下のような関係を満たすことが好ましい。
ＭｇＺｎ２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ＣＺｎとし、Ｍｇ含有量（質量％）をＣＭｇとすると、ＺｎとＭｇが化学量論比で存在するとき、ＣＺｎ＝５．３８×ＣＭｇ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、ＣＺｎ＞５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）はＥＺｎ＝ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ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、ＣＺｎ＜５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）はＥＭｇ＝ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎで計算される。
過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）が多いと、ＭｇＺｎ２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（ＥＭｇ）が多いと、ＭｇＺｎ２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および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（ＥＺｎ＝ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ）は１．０質量％以下、過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ＝ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ）は０．５質量％以下であることが好ましい。すなわち、ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たすことが好ましい。
ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０ （２）
ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５ （３）
ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０ （２）
ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５ （３）
ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
式（２）の左辺は過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）、式（３）の左辺は過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）の計算式である。式（２）の左辺（ＥＺｎ）の値がマイナスで、式（３）の左辺（ＥＭｇ）の値がプラスの場合、その成分組成はＭｇが過剰であることを示す。逆に、式（２）の左辺（ＥＺｎ）の値がプラスで、式（３）の左辺（ＥＭｇ）の値がマイナスの場合、その成分組成はＺｎが過剰であることを示す。
過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）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（ＥＭｇ）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（ＭｇＺｎ２）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。
Ｃｕは粒界析出物（ＭｇＺｎ２）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。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０．２質量％以下（０質量％を含まない）とする。Ｔｉ含有量の好ましい下限値は０．００５質量％であり、好ましい上限値は０．０５質量％である。
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。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０．２質量％以下（０質量％を含まない）とする。Ｔｉ含有量の好ましい下限値は０．００５質量％であり、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０．１０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０．３０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０．５０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：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計が０．１０～０．５０質量％の範囲内とする。
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０．１０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０．３０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０．５０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：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計が０．１０～０．５０質量％の範囲内とする。
このうちＺｒは、Ｍｎおよび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、０．１０～０．２５質量％の範囲で優先的に添加し、必要に応じて補完的にＭｎおよび／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０．１０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０．１０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Ｍｇ２Ｓｉ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、Ｍｇ２Ｓｉ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。
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Ｍｇ２Ｓｉ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、Ｍｇ２Ｓｉ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。本明細書において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（下限値は０質量％）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、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。
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。本明細書において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（下限値は０質量％）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、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。
残部：
好ましい１つの実施形態では、残部は、Ａｌおよび不可避的不純物である。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。これらの不可避的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る。なお、例えばＳｉ、Ｆｅのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避的不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
好ましい１つの実施形態では、残部は、Ａｌおよび不可避的不純物である。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。これらの不可避的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る。なお、例えばＳｉ、Ｆｅのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避的不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
不可避的不純物は、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。
接着部表面のＭｇとＡｌの含有量比：
本発明の実施形態に係る自動車用ドアビームは、マスチック接着される部分（これを「接着部」と称する）の表面におけるＡｌ含有量に対するＭｇ含有量の比が、１０．０以下である。つまり、接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が、以下の式（１）を満たしている。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
本発明の実施形態に係る自動車用ドアビームは、マスチック接着される部分（これを「接着部」と称する）の表面におけるＡｌ含有量に対するＭｇ含有量の比が、１０．０以下である。つまり、接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が、以下の式（１）を満たしている。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
接着部の表面のＭｇ濃度（Ｍｇ含有量）を、式（１）を満たすように低くすることにより、接着部のマスチック接着性を向上することができる。接着部表面のＭｇ濃度が低下すると、マスチック接着性が向上する理由は定かではないが、以下のように推測される。
マスチック接着性の評価では、過酷な条件下での接着性を検証するために、湿潤環境下で接着性の評価を行う。接着部表面のＭｇ濃度が高い場合、湿潤環境下で表面のＭｇの水和反応が進みやすい。その結果、接着部表面とマスチック接着剤との間の接着力が低下して、マスチック接着性が低下しやすいと推測される。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすることにより、接着部表面での水和反応が抑制されて、優れたマスチック接着性を達成できる。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］は、好ましくは８．０以下、よりこのましくは７．２以下である。
マスチック接着性の評価では、過酷な条件下での接着性を検証するために、湿潤環境下で接着性の評価を行う。接着部表面のＭｇ濃度が高い場合、湿潤環境下で表面のＭｇの水和反応が進みやすい。その結果、接着部表面とマスチック接着剤との間の接着力が低下して、マスチック接着性が低下しやすいと推測される。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすることにより、接着部表面での水和反応が抑制されて、優れたマスチック接着性を達成できる。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］は、好ましくは８．０以下、よりこのましくは７．２以下である。
本発明の実施形態に係るドアビームはＭｇ含有量が多いため、ドアビームの表面（接着部の表面を含む）のＭｇ濃度（Ｍｇ含有量）が高くなり、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０を超えることがある。ドアビーム表面のＭｇ濃度は、通常は表面近傍で高く、ドアビーム内部に向かって低くなる。そのため、後述するように、接着部の表面を研磨等により処理して、表面に形成されたＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去する。これにより、接着部の［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすることができる。
接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量は、接着部表面をＧＤＯＳ（グロー放電発光分析装置）、ＡＥＳ（オージェ電子分 光法）等によって測定できる。
自動車用ドアビームを自動車に組み込んだ後に、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を測定する方法としては、接着部からマスチック接着を除去した後、接着部表面のＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を上記の分析方法で測定する方法がある。マスチック接着の除去方法は、例えば切削、研磨などの物理的除去と、マスチック接着剤を溶解する化学的除去のいずれでもよい。
別の測定方法としては、接着部に接着剤が付着した状態で、接着部を通る断面でドアビームを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭ（透過電子顕微鏡）に取り付けたＥＤＸ装置により分析して、接着部の表面位置におけるＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定する方法がある。
別の測定方法としては、接着部に接着剤が付着した状態で、接着部を通る断面でドアビームを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭ（透過電子顕微鏡）に取り付けたＥＤＸ装置により分析して、接着部の表面位置におけるＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定する方法がある。
［製造方法］
自動車用ドアビームの製造方法では、マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
自動車用ドアビームの製造方法では、マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
接着部の表面を処理する工程では、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去する方法を用いてもよい（研磨除去）。研磨方法としては、接着部表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去できればどのような研磨方法を用いてもよい。例えば、ハンドグラインダー、ハンドサンダー等の研磨装置に、サンドペーパー、研磨用スポンジ等の研磨材を固定して、接着部表面を研磨してもよい。
接着部表面の除去量については、研磨を行う前に、ドアビームの接着部の表面分析を行って、その測定結果から除去量を決定することができる。例えば、実際に研磨除去を行うドアビームの接着部の表面を、深さ方向に元素分析を行い、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０以下となる深さを調べ、その深さを除去量（除去深さ）としてもよい。または、ドアビームと同じ成分組成を有するアルミニウム合金押出材のサンプルを用いて予備測定を行い、サンプル表面を深さ方向に元素分析を行って、除去量（除去深さ）を決定してもよい。
研磨装置を用いた研磨除去の場合、除去量は、研磨時の荷重、研磨時間で調節することができる。
研磨装置を用いた研磨除去の場合、除去量は、研磨時の荷重、研磨時間で調節することができる。
代わりに、接着部の表面を処理する工程では、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層を除去する方法を用いてもよい（化学的除去）。化学的処理とは、Ｍｇ濃縮層を溶解除去できる処理溶液（例えば酸性水溶液）を、接着部の表面に適用することを含む。処理溶液の適用方法としては、例えば、接着部の表面を処理溶液に浸漬する、接着部の表面に処理溶液を塗布する等がある。
接着部表面の除去量（除去深さ）は、上述した手法を用いて決定することができる。
化学的除去の場合、除去量は、使用する処理溶液の種類および濃度、処理溶液を適用する時間で調節することができる。
接着部表面の除去量（除去深さ）は、上述した手法を用いて決定することができる。
化学的除去の場合、除去量は、使用する処理溶液の種類および濃度、処理溶液を適用する時間で調節することができる。
接着部の表面を処理する工程では、Ｍｇ濃縮層の一部（例えば、Ｍｇ濃度が特に高い表面近傍）のみを除去してもよく、または、Ｍｇ濃縮層全てを除去してもよい。
自動車用ドアビームの製造方法では、さらに、所定の成分組成を有するアルミニウム合金ビレットを鋳造する工程、アルミニウム合金ビレットを自動車用ドアビームの形状に押出成形する工程、および押出成形した自動車用ドアビームを均質化処理する工程のいずれか１つ以上を含んでいてもよい。
アルミニウム合金ビレットを鋳造する工程、および押出成形する工程は、本技術分野における公知の方法を適用することができる。
半連続鋳造して得られた直径１９４ｍｍの７０００系アルミニウム合金ビレットを均熱処理した後、４８０℃に再加熱し、所定の押出速度（鋼種Ａでは８．５ｍ／分、鋼種Ｂでは１０ｍ／分）で押出成形した。押出直後から押出材をファン空冷し、７０００系アルミニウム合金押出材（Ｎｏ．１～５）を製造した。各押出材の断面形状は自動車ドアビーム用断面（インナーフランジの幅が４０ｍｍのII型断面）であり、押出材が室温まで冷却した後、９０℃で３時間および１４０℃で８時間の時効処理（Ｔ５）を施した。
試料Ｎｏ．１～５の各押出材を作製し、以下の測定を行った。試料Ｎｏ．１、３～５は、合金種Ａから形成し、試料Ｎｏ．２は合金種Ｂから形成した。また、試料Ｎｏ．１、２は表面研磨を行わず、試料Ｎｏ．３～５は後述する表面研磨を行った。
表１に合金種Ａ、Ｂの成分組成を示す。なお、合金種Ａ、Ｂのいずれも、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在した。合金種ＡはＥＭｇ＝０．０１９（質量％）であり、合金種ＢはＥＭｇ＝０．１９１（質量％）であった。
表１に合金種Ａ、Ｂの成分組成を示す。なお、合金種Ａ、Ｂのいずれも、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在した。合金種ＡはＥＭｇ＝０．０１９（質量％）であり、合金種ＢはＥＭｇ＝０．１９１（質量％）であった。
（表面研磨）
合金種Ａの押出材に対して、スコッチ・ブライト 工業用パッド７４４７ ＃３２０番（３Ｍ社製）を取り付けたオービタルサンダー（ハンドサンダー）（コバックス社製）を用いて、表面を研磨した。荷重は５ｋｇで一定とし、研磨時間は３秒、５秒および１０秒の３段階とし、それぞれＮｏ．３～５とした（表２参照）。
合金種Ａの押出材に対して、スコッチ・ブライト 工業用パッド７４４７ ＃３２０番（３Ｍ社製）を取り付けたオービタルサンダー（ハンドサンダー）（コバックス社製）を用いて、表面を研磨した。荷重は５ｋｇで一定とし、研磨時間は３秒、５秒および１０秒の３段階とし、それぞれＮｏ．３～５とした（表２参照）。
（引張試験）
Ｎｏ．１および２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引張試験片をインナーフランジから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ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１の規定に準拠して引張試験を行い、耐力（０．２％）、引張強さ、伸びを測定した。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２に記載したＮｏ．１、２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。測定結果を表２に示す。
なお、Ｎｏ．１と、Ｎｏ．３～５はいずれも同じ合金種を用いているので、Ｎｏ．３～５の耐力、引っ張り強さ、および伸びは、Ｎｏ．１と同様であると推測される。
Ｎｏ．１および２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引張試験片をインナーフランジから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ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１の規定に準拠して引張試験を行い、耐力（０．２％）、引張強さ、伸びを測定した。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２に記載したＮｏ．１、２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。測定結果を表２に示す。
なお、Ｎｏ．１と、Ｎｏ．３～５はいずれも同じ合金種を用いているので、Ｎｏ．３～５の耐力、引っ張り強さ、および伸びは、Ｎｏ．１と同様であると推測される。
（濃度分析）
Ｎｏ.１～５について、試料表面のＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定した。
ＭｇおよびＡｌの濃度の定量は、ＧＤ－ＯＥＳ分析を用いて、試料表面位置から深さ方向へ連続的に定量した。なお、ＧＤ－ＯＥＳ分析では、Ｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＺｒの含有量を測定した。「Ｍｇ濃度」および「Ａｌ濃度」は、測定した全元素の合計含有量を１００質量％としたときのＭｇおよびＡｌの含有量のことである。
測定前に試料の表面をエタノールで拭き取って、研磨粉を除去した。Ｍｇ濃度の測定結果を図１に示す。横軸が表面からの深さ（μｍ）、縦軸がＭｇの濃度（質量％）である。グラフの１～５は、実施例のＮｏ．１～５に対応している。Ｎｏ．１および２のグラフは、深さ０～０．１μｍの範囲にピークがあり、表面にＭｇ濃縮層が存在していることがわかる。
Ｎｏ.１～５について、試料表面のＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定した。
ＭｇおよびＡｌの濃度の定量は、ＧＤ－ＯＥＳ分析を用いて、試料表面位置から深さ方向へ連続的に定量した。なお、ＧＤ－ＯＥＳ分析では、Ｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＺｒの含有量を測定した。「Ｍｇ濃度」および「Ａｌ濃度」は、測定した全元素の合計含有量を１００質量％としたときのＭｇおよびＡｌの含有量のことである。
測定前に試料の表面をエタノールで拭き取って、研磨粉を除去した。Ｍｇ濃度の測定結果を図１に示す。横軸が表面からの深さ（μｍ）、縦軸がＭｇの濃度（質量％）である。グラフの１～５は、実施例のＮｏ．１～５に対応している。Ｎｏ．１および２のグラフは、深さ０～０．１μｍの範囲にピークがあり、表面にＭｇ濃縮層が存在していることがわかる。
Ｍｇ濃度およびＡｌ濃度の測定結果と、それらの数値から計算した［Ｍｇ］／［Ａｌ］の値とを表３に示す。
（マスチック評価）
幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ３．７ｍｍの供試材を２枚準備した。各供試材の一方の端部付近の、幅２５ｍｍ×長さ約２５～約３０ｍｍの範囲を接着部とした。一方の供試材の接着部に、マスチック接着剤として熱硬化型エポキシ樹脂系接着剤を塗布し、そこに他方の供試材の接着部を重ねた。このとき、２枚の供試材の他方の端部（引張試験時の把持部）が互いに逆向きとなるように、２枚の供試材を重ねた。その後、接着剤を乾燥し、加熱して熱硬化処理した。これにより、２枚の供試材の接着部を、接着剤層によって接着した接着試験体を得た。
幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ３．７ｍｍの供試材を２枚準備した。各供試材の一方の端部付近の、幅２５ｍｍ×長さ約２５～約３０ｍｍの範囲を接着部とした。一方の供試材の接着部に、マスチック接着剤として熱硬化型エポキシ樹脂系接着剤を塗布し、そこに他方の供試材の接着部を重ねた。このとき、２枚の供試材の他方の端部（引張試験時の把持部）が互いに逆向きとなるように、２枚の供試材を重ねた。その後、接着剤を乾燥し、加熱して熱硬化処理した。これにより、２枚の供試材の接着部を、接着剤層によって接着した接着試験体を得た。
作製した接着試験体を湿潤環境に保持後、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１の強度試験に用いられる引張試験機で、２枚の供試材の他方の端部（把持部）をクランプして、引張試験を実施した。引張試験では、接着試験体の接着剤層が破壊または剥離して、２枚の供試材に分離するまで引っ張った。
分離した２枚の供試材の接着部を肉眼で確認して、接着剤層の破壊形態を評価した。全面凝集破壊（マスチック接着剤層が内部破壊している）の場合、マスチック接着剤層と供試材との界面の接着力が高い（優れたマスチック接着性）と判断し、合格（○）と評価した。一方、界面剥離（マスチック接着剤層と供試材との界面で剥離している）が僅かでも生じていた場合は、マスチック接着性が十分ではないと判断し、不合格（×）と評価した。
分離した２枚の供試材の接着部を肉眼で確認して、接着剤層の破壊形態を評価した。全面凝集破壊（マスチック接着剤層が内部破壊している）の場合、マスチック接着剤層と供試材との界面の接着力が高い（優れたマスチック接着性）と判断し、合格（○）と評価した。一方、界面剥離（マスチック接着剤層と供試材との界面で剥離している）が僅かでも生じていた場合は、マスチック接着性が十分ではないと判断し、不合格（×）と評価した。
表３に示す通り、Ｎｏ．１（比較例）では、表面研磨を行わなかったため、試料表面にＭｇ濃縮層が存在していた（図１）。使用した合金が、Ｍｇ含有量が多い合金種Ａであったため、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１８．３であり、マスチック接着性は不合格となった。
Ｎｏ．２（参考例）では、表面研磨を行わなかったため、試料表面にＭｇ濃縮層が存在していた（図１）。使用した合金が、Ｍｇ含有量が比較的少ない合金種Ｂであったため、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が７．２であり、マスチック接着性は合格となった。
発明例３，４，５（実施例）では、表面研磨を行ったため、試料表面のＭｇ濃縮層が全て除去されていた（図１）。また、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］は、いずれも１以下と極めて低かった。そのため、マスチック接着性は合格となった。
Ｎｏ．１とＮｏ．２の結果から、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１８．３未満（例えば１０．０以下、特に８．０以下）とすることにより、優れたマスチック接着性が得られることが推測される。また、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が７．２であれば、優れたマスチック接着性が得られることが確認された。
Ｎｏ．１、３～５の結果から、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０を超える場合は、Ｍｇ濃縮層を除去して［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすれば、マスチック接着性を改善できることが分かった。
Claims (5)
- ７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、
Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、
マスチック接着される接着部を有し、該接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たす、自動車用ドアビーム。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。 - ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たす、請求項１に記載の自動車用ドアビーム。
ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０ （２）
ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５ （３）
ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。 - 請求項１または２に記載の自動車用ドアビームを製造する方法であって、
マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む、自動車用ドアビームの製造方法。
［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０ （１）
ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。 - 前記接着部の表面を処理する工程は、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、請求項３に記載の自動車用ドアビームの製造方法。
- 前記接着部の表面を処理する工程は、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、請求項３に記載の自動車用ドアビームの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022065347A JP2023155800A (ja) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 自動車用ドアビームおよびその製造方法 |
| PCT/JP2023/011276 WO2023199716A1 (ja) | 2022-04-11 | 2023-03-22 | 自動車用ドアビームおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022065347A JP2023155800A (ja) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 自動車用ドアビームおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023155800A true JP2023155800A (ja) | 2023-10-23 |
Family
ID=88329463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022065347A Pending JP2023155800A (ja) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | 自動車用ドアビームおよびその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2023155800A (ja) |
| WO (1) | WO2023199716A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3207588B2 (ja) * | 1993-03-05 | 2001-09-10 | 新日本製鐵株式会社 | 接着性に優れるアルミニウム合金板及びその製造方法 |
| JP4669903B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2011-04-13 | 住友軽金属工業株式会社 | 二輪車およびバギー車用フレーム材 |
| JP5431795B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2014-03-05 | 株式会社Ｕａｃｊ | Ａｌ材料の溶接方法 |
| KR102356979B1 (ko) * | 2017-01-18 | 2022-01-27 | 아르코닉 테크놀로지스 엘엘씨 | 접착제 접합용 7xxx 알루미늄 합금의 제조 방법, 및 이와 관련된 제품 |
| JP7249321B2 (ja) * | 2018-02-19 | 2023-03-30 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金部材の製造方法 |
| JP2020164980A (ja) * | 2020-01-22 | 2020-10-08 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム |
-
2022
- 2022-04-11 JP JP2022065347A patent/JP2023155800A/ja active Pending
-
2023
- 2023-03-22 WO PCT/JP2023/011276 patent/WO2023199716A1/ja unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2023199716A1 (ja) | 2023-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8105449B2 (en) | High-strength aluminum alloy extruded product with excellent impact absorption and stress corrosion cracking resistance and method of manufacturing the same | |
| JP5410845B2 (ja) | 疲労強度及び耐衝撃破壊性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材 | |
| JP6771456B2 (ja) | アルミニウム合金製品及び調製方法 | |
| JP5344855B2 (ja) | 圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 | |
| US20130146183A1 (en) | High strength aluminum alloy extruded material excellent in stress corrosion cracking resistance | |
| EP3303646B1 (fr) | Tole pour carrosserie automobile a résistance mécanique élevée | |
| JP4311679B2 (ja) | 自動車のエネルギー吸収部材の製造方法 | |
| WO2013115227A1 (ja) | 耐食性、延性及び焼入れ性に優れた高強度アルミニウム合金押出材及びその製造方法 | |
| KR102613197B1 (ko) | 알루미늄 합금 압출재로 이루어지는 자동차의 도어 빔 | |
| JP6224549B2 (ja) | 耐糸錆性に優れたアルミニウム合金板 | |
| WO2023199716A1 (ja) | 自動車用ドアビームおよびその製造方法 | |
| CN116134169A (zh) | 新型6xxx铝合金以及其生产方法 | |
| US20230357889A1 (en) | Method For Manufacturing Aluminum Alloy Extruded Material | |
| JP2023514331A (ja) | 改善された耐食性及び接合性能のためのアルミニウム合金微細構造の制御 | |
| JP2001140029A (ja) | エネルギー吸収部材 | |
| JP2020164980A (ja) | アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム | |
| JP3800275B2 (ja) | アルミニウム合金製ドアビームの製造方法 | |
| KR20010087232A (ko) | 도어빔용 Ａℓ-Ｍｇ-Ｓｉ계 알루미늄합금압출재 및 도어빔 | |
| EP4239092A1 (en) | Aluminum alloy for automobile wheels, and automobile wheel | |
| JP2006213942A (ja) | 耐食性に優れたリアサイドレール用アルミニウム合金押出形材 | |
| JP5288671B2 (ja) | プレス加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材 | |
| JP2003147468A (ja) | 切削用Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材 | |
| JP2910920B2 (ja) | アルミニウム合金製ドアビーム材 | |
| JP2001003128A (ja) | 耐圧壊割れ性に優れた衝撃吸収部材 | |
| JPH09241785A (ja) | 高靭性アルミニウム合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230201 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231219 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240209 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240514 |