JP2599861B2 - 塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法 - Google Patents
塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車用外板をはじめ
とする輸送機器の製造に特に適した、プレス加工時の成
形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工
用アルミニウム合金材の製造法に関するものである。
とする輸送機器の製造に特に適した、プレス加工時の成
形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工
用アルミニウム合金材の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自動車用外板をはじめとする
輸送機器用材料として各種アルミニウム合金材が開発さ
れ、使用されている。
輸送機器用材料として各種アルミニウム合金材が開発さ
れ、使用されている。
【０００３】例えば、自動車用外板としては、要求され
る性能は １）成形性、２）形状凍結性（プレス加工時にプレス型
の形状が正確に出ること）、３）高強度、４）耐デント
性、５）耐食性等である。
る性能は １）成形性、２）形状凍結性（プレス加工時にプレス型
の形状が正確に出ること）、３）高強度、４）耐デント
性、５）耐食性等である。
【０００４】要求性能の中で成形性は伸び、エリクセン
値等で評価され、形状凍結性については、縦弾性係数が
大きいほど、また耐力が小さいほど良好となる。また耐
デント性は耐力、板厚が大きいほど良好となる。
値等で評価され、形状凍結性については、縦弾性係数が
大きいほど、また耐力が小さいほど良好となる。また耐
デント性は耐力、板厚が大きいほど良好となる。
【０００５】この矛盾を解決するためには、プレス加工
前の耐力が低く、形状凍結性を向上させるとともに、プ
レス加工後に１７５℃−３０分程度の塗装焼付工程で硬
化し、耐力が著しく増加すれば耐デント性も良好となり
問題点は全て解決される。しかし、従来法で製造した既
存合金ではプレス加工時の優れた形状凍結性とプレス加
工後の耐デント性や構造強度の両者を満足することはで
きなかった。
前の耐力が低く、形状凍結性を向上させるとともに、プ
レス加工後に１７５℃−３０分程度の塗装焼付工程で硬
化し、耐力が著しく増加すれば耐デント性も良好となり
問題点は全て解決される。しかし、従来法で製造した既
存合金ではプレス加工時の優れた形状凍結性とプレス加
工後の耐デント性や構造強度の両者を満足することはで
きなかった。
【０００６】上記問題に対して（特願平３−１２４４３
１）において塗装焼付硬化性の優れた材料の製造方法に
ついて述べたが、最終熱処理が１分以上と長くなり、連
続熱処理炉を使う工業的生産においては望ましくなかっ
た。
１）において塗装焼付硬化性の優れた材料の製造方法に
ついて述べたが、最終熱処理が１分以上と長くなり、連
続熱処理炉を使う工業的生産においては望ましくなかっ
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては化学成分及び加工熱処理工程の詳細な検討により、
最終熱処理時間の短縮をはかることが可能とし、しかも
性能を低下させない、塗装焼付硬化性、成形性、形状凍
結性に優れた成形加工用アルミニウム合金を提供するも
のである。
ては化学成分及び加工熱処理工程の詳細な検討により、
最終熱処理時間の短縮をはかることが可能とし、しかも
性能を低下させない、塗装焼付硬化性、成形性、形状凍
結性に優れた成形加工用アルミニウム合金を提供するも
のである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を課題を解決す
るための本発明の構成は特許請求の範囲に記載のとおり
の成形加工用アルミニウム合金材の製造法である。
るための本発明の構成は特許請求の範囲に記載のとおり
の成形加工用アルミニウム合金材の製造法である。
【０００９】以下各条件について具体的に説明する。
【００１０】Ｓｉ：高強度を得るために必要で、Ｍｇ2
Ｓｉを形成して高強度を得ることができる。０．４％未
満では強度が低く塗装焼付による加熱がなされても十分
な強度が得られない。また、１．５％を超えると、最終
熱処理完了後の耐力が高く、成形性及び形状凍結性が劣
る。
Ｓｉを形成して高強度を得ることができる。０．４％未
満では強度が低く塗装焼付による加熱がなされても十分
な強度が得られない。また、１．５％を超えると、最終
熱処理完了後の耐力が高く、成形性及び形状凍結性が劣
る。
【００１１】Ｍｇ：Ｓｉと同様に高強度を得るために必
要で、０．３％未満では強度が低く塗装焼付時の加熱で
十分な強度が得られない。また、１．５％を超えると最
終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣
る。
要で、０．３％未満では強度が低く塗装焼付時の加熱で
十分な強度が得られない。また、１．５％を超えると最
終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣
る。
【００１２】Ｃｕ：添加することにより、さらに強度を
増すことができる。しかし、１．０％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、耐食性が劣る。
増すことができる。しかし、１．０％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、耐食性が劣る。
【００１３】Ｍｎ：添加することにより、さらに強度を
増すことができ、また結晶粒を微細化することができ、
成形性が向上する。しかし、０．５％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくるた
め、成形性が低下する。
増すことができ、また結晶粒を微細化することができ、
成形性が向上する。しかし、０．５％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくるた
め、成形性が低下する。
【００１４】Ｃｒ：添加することにより、さらに強度を
増すことができ、また結晶粒を微細化する事ができ、成
形性が向上する。しかし、０．２％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくるた
め、成形性が低下する。
増すことができ、また結晶粒を微細化する事ができ、成
形性が向上する。しかし、０．２％を超えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくるた
め、成形性が低下する。
【００１５】Ｖ：添加することにより、さらに強度を増
すことができ、機械的性質の異方性を低減することがで
き、結晶粒を微細化することができ、成形性が向上す
る。しかし、０．２％を超えて添加すると、最終熱処理
完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣る。
すことができ、機械的性質の異方性を低減することがで
き、結晶粒を微細化することができ、成形性が向上す
る。しかし、０．２％を超えて添加すると、最終熱処理
完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣る。
【００１６】Ｔｉ：添加することにより鋳造組織を微細
化でき、鋳塊割れを防ぐことができる。しかし０．０５
％を超えて添加すると粗大な金属間化合物が増えてくる
ため、成形性が低下する。
化でき、鋳塊割れを防ぐことができる。しかし０．０５
％を超えて添加すると粗大な金属間化合物が増えてくる
ため、成形性が低下する。
【００１７】Ｂ：Ｔｉと共に添加することにより鋳造組
織を微細化でき、鋳塊割れを防ぐことができる。しかし
１００ｐｐｍを超えて添加すると粗大な金属間化合物が
増えてくるため、成形性が低下する。
織を微細化でき、鋳塊割れを防ぐことができる。しかし
１００ｐｐｍを超えて添加すると粗大な金属間化合物が
増えてくるため、成形性が低下する。
【００１８】室温放置時間 室温が１５℃未満の場合：室温放置１日以内に材料の
前熱処理を行わないと室温時効によるＧＰゾーンが十分
に形成され、１５℃未満で形成したＧＰゾーンは非常に
安定で分解エネルギーが多く必要になる。従ってその後
の熱処理で性能のバラツキや低下を導くため１日以内に
前熱処理を行い３５℃以上に保持する。室温放置１日を
超えると最終熱処理に時間がかかり工業的に好ましくな
い。
前熱処理を行わないと室温時効によるＧＰゾーンが十分
に形成され、１５℃未満で形成したＧＰゾーンは非常に
安定で分解エネルギーが多く必要になる。従ってその後
の熱処理で性能のバラツキや低下を導くため１日以内に
前熱処理を行い３５℃以上に保持する。室温放置１日を
超えると最終熱処理に時間がかかり工業的に好ましくな
い。
【００１９】室温が１５℃以上の場合：焼入のまま室
温放置しても性能は得られるが、より高い温度で保持し
た方が最終熱処理がより短時間で高性能が得られる。
温放置しても性能は得られるが、より高い温度で保持し
た方が最終熱処理がより短時間で高性能が得られる。
【００２０】室温放置後の前熱処理： 室温放置１日以内に３５℃以上１２０℃以下の温度に１
時間以上保持することにより、分解しやすいＧＰゾーン
の形成、安定化をはかる。
時間以上保持することにより、分解しやすいＧＰゾーン
の形成、安定化をはかる。
【００２１】１５〜３０℃でも最終熱処理の時間制御に
より十分な性能が得られるが、さらに最終熱処理を短時
間にするには３５℃以上の保持が望ましい。
より十分な性能が得られるが、さらに最終熱処理を短時
間にするには３５℃以上の保持が望ましい。
【００２２】それにより最終熱処理での室温時効硬化を
抑制し良好な成形性を維持するとともに、塗装焼付の１
７５℃程度に加熱した時に短時間で硬化しやすくなる。
室温については１５℃未満では分解しにくいＧＰゾーン
が形成され、その後の熱処理では十分な硬化がなく、１
２０℃を超えると準安定相が析出し、最終耐力が増加す
るので成形性が低下する。
抑制し良好な成形性を維持するとともに、塗装焼付の１
７５℃程度に加熱した時に短時間で硬化しやすくなる。
室温については１５℃未満では分解しにくいＧＰゾーン
が形成され、その後の熱処理では十分な硬化がなく、１
２０℃を超えると準安定相が析出し、最終耐力が増加す
るので成形性が低下する。
【００２３】前熱処理時間は長時間行っても問題はな
い。
い。
【００２４】前熱処理後の最終熱処理：前熱処理後に２
００℃以上３００℃以下で１分未満の復元処理をおこな
うことによりＧＰゾーンを分解し、その後の室温時効硬
化を抑制し良好な成形性を維持するとともに、塗装焼付
の１７５℃程度に加熱した時に短時間で硬化しやすくな
る。
００℃以上３００℃以下で１分未満の復元処理をおこな
うことによりＧＰゾーンを分解し、その後の室温時効硬
化を抑制し良好な成形性を維持するとともに、塗装焼付
の１７５℃程度に加熱した時に短時間で硬化しやすくな
る。
【００２５】温度については２００℃未満ではＧＰゾー
ンの分解に十分でなく、塗装焼付硬化性が低下し、３０
０℃を超えると、準安定相の析出により耐力が増加し、
また伸びが低下するため成形性が劣り塗装焼付硬化性も
低下する。
ンの分解に十分でなく、塗装焼付硬化性が低下し、３０
０℃を超えると、準安定相の析出により耐力が増加し、
また伸びが低下するため成形性が劣り塗装焼付硬化性も
低下する。
【００２６】前熱処理終了から最終熱処理開始までの間
の室温での時間的制限はない。
の室温での時間的制限はない。
【００２７】
【実施例】表１に示す合金を半連続鋳造後、鋳肌部の表
面切削を行った。Ｆｅは不純物である。次いで５００℃
で２４時間の均質化処理後、熱間圧延を開始し、厚さ６
ｍｍまで圧延した。そして冷間圧延を経て、厚さ１ｍｍ
の板とした。さらに連続焼鈍炉において昇温速度５００
℃／分にて５３０℃×６０ｓの溶体化処理を行い、１０
０℃まで５００℃／分で冷却し、表２に示す条件の室温
放置時間−前熱処理−最終熱処理を施した。これらの材
料の機械的性質の評価は、最終熱処理後１カ月室温時効
させた後に行った。
面切削を行った。Ｆｅは不純物である。次いで５００℃
で２４時間の均質化処理後、熱間圧延を開始し、厚さ６
ｍｍまで圧延した。そして冷間圧延を経て、厚さ１ｍｍ
の板とした。さらに連続焼鈍炉において昇温速度５００
℃／分にて５３０℃×６０ｓの溶体化処理を行い、１０
０℃まで５００℃／分で冷却し、表２に示す条件の室温
放置時間−前熱処理−最終熱処理を施した。これらの材
料の機械的性質の評価は、最終熱処理後１カ月室温時効
させた後に行った。
【００２８】表３に供試材の評価結果を示す。判定は、
１カ月室温時効後の耐力が１３０ＭＰａ以下のものを優
れた形状凍結性とし、伸びが２８％以上及びエリクセン
値が９．５ｍｍ以上のものを良好な成形性があるもの、
かつ１７５℃に３０分加熱した後の耐力の増加が５０Ｍ
Ｐａ以上であるものを塗装焼付硬化性が良好とし、塗装
焼付硬化後の耐力が１３５ＭＰａ以上であるものをデン
ト性が良好な材料とし合格とした。
１カ月室温時効後の耐力が１３０ＭＰａ以下のものを優
れた形状凍結性とし、伸びが２８％以上及びエリクセン
値が９．５ｍｍ以上のものを良好な成形性があるもの、
かつ１７５℃に３０分加熱した後の耐力の増加が５０Ｍ
Ｐａ以上であるものを塗装焼付硬化性が良好とし、塗装
焼付硬化後の耐力が１３５ＭＰａ以上であるものをデン
ト性が良好な材料とし合格とした。
【００２９】本発明例１〜１１は、いずれも特許請求の
範囲内であり、良好な性能が得られている。
範囲内であり、良好な性能が得られている。
【００３０】比較例１２はＳｉ量が、また比較例１３は
Ｍｇ量がそれぞれ特許請求の範囲の下限よりも少ないた
め、塗装焼付硬化性が劣り１７５℃−３０分加熱処理に
おいても耐力が低かった。
Ｍｇ量がそれぞれ特許請求の範囲の下限よりも少ないた
め、塗装焼付硬化性が劣り１７５℃−３０分加熱処理に
おいても耐力が低かった。
【００３１】比較例１４はＳｉ量、比較例１５はＭｇ
量、比較例１６はＣｕ量がそれぞれ特許請求の範囲の上
限よりも多かったため、耐力が１３５ＭＰａを超えてし
まい、形状凍結性が悪く、成形性も悪かった。
量、比較例１６はＣｕ量がそれぞれ特許請求の範囲の上
限よりも多かったため、耐力が１３５ＭＰａを超えてし
まい、形状凍結性が悪く、成形性も悪かった。
【００３２】比較例１７はＭｎ量、比較例１８はＣｒ
量、比較例１９はＶ量が、比較例２０はＴｉ量が、比較
例２１はＢ量が特許請求範囲の上限よりも多かったた
め、伸びが小さく、成形性が悪かった。
量、比較例１９はＶ量が、比較例２０はＴｉ量が、比較
例２１はＢ量が特許請求範囲の上限よりも多かったた
め、伸びが小さく、成形性が悪かった。
【００３３】比較例２２、２３は、前熱処理温度が特許
請求範囲の下限よりも低かったため、塗装焼付硬化性が
劣った。
請求範囲の下限よりも低かったため、塗装焼付硬化性が
劣った。
【００３４】比較例２４は前熱処理温度が特許請求範囲
の上限よりも高かったため、耐力が１３５ＭＰｓを超え
てしまい、形状凍結性が悪く、成形性も悪かった。
の上限よりも高かったため、耐力が１３５ＭＰｓを超え
てしまい、形状凍結性が悪く、成形性も悪かった。
【００３５】比較例２５は最終熱処理温度が特許請求範
囲の下限よりも低かったため、塗装焼付硬化性が劣っ
た。
囲の下限よりも低かったため、塗装焼付硬化性が劣っ
た。
【００３６】比較例２６は最終熱処理温度が特許請求範
囲の上限よりも高かったため、耐力がアップし形状凍結
性が悪く、塗装焼付硬化性も小さかった。比較例２７は
室温放置時間が特許請求範囲の上限よりも長すぎたため
塗装焼付硬化性が劣った。
囲の上限よりも高かったため、耐力がアップし形状凍結
性が悪く、塗装焼付硬化性も小さかった。比較例２７は
室温放置時間が特許請求範囲の上限よりも長すぎたため
塗装焼付硬化性が劣った。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
【表３】
【００４０】
【表４】
【００４１】
【発明の効果】本発明を用いることで、従来の設備を利
用して薄板の各種成形材が短時間で製造可能となり、よ
り一層の軽量化を促進することが可能となる。さらに本
発明は、主に板材の例を述べたが、押出材等の他の製造
方法の場合にも合金材製造の原理は同じであるため、適
用可能である。
用して薄板の各種成形材が短時間で製造可能となり、よ
り一層の軽量化を促進することが可能となる。さらに本
発明は、主に板材の例を述べたが、押出材等の他の製造
方法の場合にも合金材製造の原理は同じであるため、適
用可能である。
【００４２】また、塗装焼付温度が近い将来１５０℃も
しくはそれ以下に低下しても、１７５℃加熱ほどの硬化
は期待できないが、本発明の方法で製造すれば、従来法
よりも、明らかに良好な性能が得られる。
しくはそれ以下に低下しても、１７５℃加熱ほどの硬化
は期待できないが、本発明の方法で製造すれば、従来法
よりも、明らかに良好な性能が得られる。
【００４３】もしくは欧米並の２００℃加熱した場合従
来材より短時間で十分な硬化量が期待できる。
来材より短時間で十分な硬化量が期待できる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−259358（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−104641（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−147951（ＪＰ，Ａ) 特公 昭61−23855（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−17187（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】 重量基準で からなる合金を半連続鋳造し、得られた鋳塊を通常の圧
延後、溶体化処理、焼入、室温放置した材料を、１日以
内に３５℃以上１２０℃以下の温度で１時間以上の前熱
処理を行った後、２００℃以上３００℃以下の温度で１
分未満の最終熱処理を行うことを特徴とする塗装焼付硬
化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニ
ウム合金材の製造法。 - 【請求項２】 重量基準で からなる合金を半連続鋳造し、得られた鋳塊を通常の圧
延後、溶体化処理、焼入、室温放置した材料を、１日以
内に３５℃以上１２０℃以下の温度で１時間以上の前熱
処理を行った後、２００℃以上３００℃以下の温度で１
分未満の最終熱処理を行うことを特徴とする塗装焼付硬
化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニ
ウム合金材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079657A JP2599861B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4079657A JP2599861B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279822A JPH05279822A (ja) | 1993-10-26 |
| JP2599861B2 true JP2599861B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=13696218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4079657A Expired - Fee Related JP2599861B2 (ja) | 1992-04-01 | 1992-04-01 | 塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2599861B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4168411B2 (ja) * | 1994-09-06 | 2008-10-22 | ノベリス・インコーポレイテッド | アルミニウム合金シートの熱処理方法 |
| NL1002861C2 (nl) * | 1996-04-15 | 1997-10-17 | Hoogovens Aluminium Nv | Werkwijze voor het vervaardigen van een goed vervormbare aluminiumplaat. |
| CA2712316C (en) | 2001-03-28 | 2013-05-14 | Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. | Aluminum alloy sheet with excellent formability and paint bake hardenability and method for production thereof |
| WO2006005573A1 (en) * | 2004-07-09 | 2006-01-19 | Corus Aluminium Nv | Process for producing aluminium alloy sheet material with improved bake-hardening response |
| KR100666771B1 (ko) * | 2004-11-18 | 2007-01-09 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄-마그네슘-실리콘 합금 판재의 헤밍 이방성 억제방법 |
| KR102227325B1 (ko) | 2016-10-17 | 2021-03-15 | 노벨리스 인크. | 맞춤-조정된 성질을 갖는 금속 시트 |
| CN109837490B (zh) * | 2017-11-28 | 2020-11-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种提高6000系铝合金材料自然时效稳定性的预处理方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2678404B2 (ja) * | 1991-02-07 | 1997-11-17 | スカイアルミニウム株式会社 | 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法 |
-
1992
- 1992-04-01 JP JP4079657A patent/JP2599861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05279822A (ja) | 1993-10-26 |
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