JP2681396B2 - 耐食性に優れた成形加工用アルミニウム合金板の製造法 - Google Patents
耐食性に優れた成形加工用アルミニウム合金板の製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プレス成形加工および曲げ成形加工等によ
って成形されて使用される自動車車両部品、機械部品、
家電部品等の用途に適した耐食性および成形性に優れた
アルミニウム合金板の製造法に関する。
って成形されて使用される自動車車両部品、機械部品、
家電部品等の用途に適した耐食性および成形性に優れた
アルミニウム合金板の製造法に関する。
従来の技術 アルミニウム合金板は成形性が良好なので、自動車の
ボディおよび機械、家電等のケーシング等に使用されて
いる。
ボディおよび機械、家電等のケーシング等に使用されて
いる。
このような自動車ボディおよびケーシング等はアルミ
ニウム合金板にプレス成形、曲げ成形等の加工を施した
後、塗装焼付け処理が施されたり、成形加工後溶接等で
組立られている。
ニウム合金板にプレス成形、曲げ成形等の加工を施した
後、塗装焼付け処理が施されたり、成形加工後溶接等で
組立られている。
ところで、アルミニウム合金板の強度が高ければ、板
厚を薄くして軽量化が図れたり、耐デント性(ヘコミ抵
抗)が良好となって傷が付きにくくなる。しかしなが
ら、強度が高いと一般的に成形性が低下するので成形加
工前の強度を高くすることは得策でなく、成形加工を施
した後、塗装焼付け処理で強化したり、強度が増加しな
いまでも大幅な低下のないことが望まれる。また成形加
工の多くは張出し成形および曲げ成形がなされるのでこ
れらの特性が優れていることが要求される。さらに部品
組立には抵抗スポット溶接やTIG,MIG等の溶融溶接が使
用されるのでこれらの特性が良好であることも要求され
る。また厳しい自然環境のもとで使用されるので、一般
的には塗装された状態で使用されるが、塗膜の破損する
こともあるので、耐糸錆性、耐孔食性、耐粒界腐食性な
どが良好であることが必要である。
厚を薄くして軽量化が図れたり、耐デント性(ヘコミ抵
抗)が良好となって傷が付きにくくなる。しかしなが
ら、強度が高いと一般的に成形性が低下するので成形加
工前の強度を高くすることは得策でなく、成形加工を施
した後、塗装焼付け処理で強化したり、強度が増加しな
いまでも大幅な低下のないことが望まれる。また成形加
工の多くは張出し成形および曲げ成形がなされるのでこ
れらの特性が優れていることが要求される。さらに部品
組立には抵抗スポット溶接やTIG,MIG等の溶融溶接が使
用されるのでこれらの特性が良好であることも要求され
る。また厳しい自然環境のもとで使用されるので、一般
的には塗装された状態で使用されるが、塗膜の破損する
こともあるので、耐糸錆性、耐孔食性、耐粒界腐食性な
どが良好であることが必要である。
従って、これらの用途には、強度、成形性、接合性、
耐食性が総合して良好な材料が要求される。
耐食性が総合して良好な材料が要求される。
今日、自動車部品等に使用される成形加工用のAl合金
板として、Al−Mg−Si系合金、例えば6009合金、6010合
金、6111合金などが実用化されている。
板として、Al−Mg−Si系合金、例えば6009合金、6010合
金、6111合金などが実用化されている。
発明の課題 しかしながら、これらの合金は塗装焼付け処理によっ
て焼付け硬化(焼付けのための加熱によって強度が向上
する現象)するので、ヘコミ抵抗が大きいなどの利点が
あるが、若干成形性が劣ることさらに耐食性、特に粒界
腐食性に敏感であるという欠点がある。
て焼付け硬化(焼付けのための加熱によって強度が向上
する現象)するので、ヘコミ抵抗が大きいなどの利点が
あるが、若干成形性が劣ることさらに耐食性、特に粒界
腐食性に敏感であるという欠点がある。
また、焼付塗装を行った場合に、しばしば塗膜下に恰
も糸屑が付着したような形状で表面部分が侵食される糸
錆と称せられる腐食が進行し、この糸錆が発生すると板
の健全性を損なうばかりか塗膜がクリアー塗装の場合な
どには著しくその表面外観を害するという欠点もある。
も糸屑が付着したような形状で表面部分が侵食される糸
錆と称せられる腐食が進行し、この糸錆が発生すると板
の健全性を損なうばかりか塗膜がクリアー塗装の場合な
どには著しくその表面外観を害するという欠点もある。
Al−Cu系合金、例えば2036合金は高い強度が得られる
が、耐食性及び成形性がその他の合金系に比べて劣り、
そのためその使用は減少する傾向にある。
が、耐食性及び成形性がその他の合金系に比べて劣り、
そのためその使用は減少する傾向にある。
Al−Mg系合金、例えば5182合金は良好な成形性および
耐食性を有するが、強度が若干低く、その強度の低さは
固溶体強化型合金であるので、著しい改善が望めない。
さらにプレス加工においてストレッチャーストレインマ
ークが発生し、外観の美観を損ねるという欠点がある。
耐食性を有するが、強度が若干低く、その強度の低さは
固溶体強化型合金であるので、著しい改善が望めない。
さらにプレス加工においてストレッチャーストレインマ
ークが発生し、外観の美観を損ねるという欠点がある。
本発明は、耐粒界腐食性に優れると共に、焼付け塗装
に際しての糸錆の発生がなく、しかも張出成形性、曲げ
性等の成形加工性が良好なアルミニウム合金板の製造法
を提供することを目的とするものである。
に際しての糸錆の発生がなく、しかも張出成形性、曲げ
性等の成形加工性が良好なアルミニウム合金板の製造法
を提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段 発明者らは、上記の欠点を解決するためにAl−Mg−Si
系合金について検討した結果、Mg,Si,Zn,Mn,TiおよびB
の各元素の最適含有量と制限すべき元素の上限値および
その最も好ましい製造法を見出し本発明を完成したもの
である。
系合金について検討した結果、Mg,Si,Zn,Mn,TiおよびB
の各元素の最適含有量と制限すべき元素の上限値および
その最も好ましい製造法を見出し本発明を完成したもの
である。
すなわち、本発明はMg0.3〜0.8wt%、Si1.0〜1.8wt
%、Zn0.15〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Ti0.01〜0.05
wt%、B0.002〜0.01wt%を含有し、残部Alと不純物から
なり、不純物としてのCuを0.04wt%以下としたアルミニ
ウム合金溶湯を連続鋳造し、得られた鋳塊に520〜580℃
の温度で4〜24時間加熱する均質化処理を施し、次いで
圧延加工を施した後、最終圧延板に520〜580℃の温度で
の溶体化処理を施すことを特徴とする耐食性に優れた成
形加工用アルミニウム合金板の製造法である。
%、Zn0.15〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Ti0.01〜0.05
wt%、B0.002〜0.01wt%を含有し、残部Alと不純物から
なり、不純物としてのCuを0.04wt%以下としたアルミニ
ウム合金溶湯を連続鋳造し、得られた鋳塊に520〜580℃
の温度で4〜24時間加熱する均質化処理を施し、次いで
圧延加工を施した後、最終圧延板に520〜580℃の温度で
の溶体化処理を施すことを特徴とする耐食性に優れた成
形加工用アルミニウム合金板の製造法である。
作用 まず、本発明に用いられるAl合金板の含有成分および
含有量の限定理由に付いて説明する。
含有量の限定理由に付いて説明する。
MgはSiと共同で強化を付与する元素である。含有量が
0.3wt%未満では強度が低く、0.7wt%を越えて含有され
ると成形性が劣化する。従って、強度と成形性の点か
ら、0.3−0.8wt%とする。
0.3wt%未満では強度が低く、0.7wt%を越えて含有され
ると成形性が劣化する。従って、強度と成形性の点か
ら、0.3−0.8wt%とする。
SiはMgと共同して強度を付与する元素である。含有量
が1.0wt%未満では充分な強度が得られない、また延性
が低い。1.8wt%を越えると成形性が劣化する。従っ
て、強度と成形性の点から、1.0−1.8wt%とする。
が1.0wt%未満では充分な強度が得られない、また延性
が低い。1.8wt%を越えると成形性が劣化する。従っ
て、強度と成形性の点から、1.0−1.8wt%とする。
Znは粒界腐食および孔食を防止する元素である。0.15
wt%未満では、その効果が充分でなく、一方、1.0wt%
を越えて含有されると耐糸錆性が劣化する。従って、耐
粒界腐食性、耐孔食性および耐糸錆性の点から0.15−1.
0wt%とする。
wt%未満では、その効果が充分でなく、一方、1.0wt%
を越えて含有されると耐糸錆性が劣化する。従って、耐
粒界腐食性、耐孔食性および耐糸錆性の点から0.15−1.
0wt%とする。
Cuは、強度の増加には有効な元素であるが、0.04wt%
を越えて存在すると、耐粒界腐食性が著しく劣化するの
で、0.04wt%以下に規制する。
を越えて存在すると、耐粒界腐食性が著しく劣化するの
で、0.04wt%以下に規制する。
Mnは、結晶粒径を細かくし、さらに変形を均一にする
ので、成形性を向上させる元素である。0.05wt%未満で
は、その効果は少なく、0.3wt%を越えると大きな晶出
物粒子が増加しむしろ成形性を劣化させるので、0.05−
0.3wt%とする。
ので、成形性を向上させる元素である。0.05wt%未満で
は、その効果は少なく、0.3wt%を越えると大きな晶出
物粒子が増加しむしろ成形性を劣化させるので、0.05−
0.3wt%とする。
Tiは、Bと共同して、鋳塊の結晶粒径を微細化し、鋳
造割れの防止に効果があり、また晶出物粒子を均一に分
布させ、成形性を向上させる元素である。0.01wt%未満
ではその効果は充分でなく、一方、0.05wt%を越えて含
有させてもその効果は飽和し、むしろTiB2粒子が増加し
成形性を劣化するので、0.01−0.05wt%の範囲とする。
造割れの防止に効果があり、また晶出物粒子を均一に分
布させ、成形性を向上させる元素である。0.01wt%未満
ではその効果は充分でなく、一方、0.05wt%を越えて含
有させてもその効果は飽和し、むしろTiB2粒子が増加し
成形性を劣化するので、0.01−0.05wt%の範囲とする。
Bは、Tiと共同して、鋳塊の結晶粒径を微細化し、鋳
造割れの防止に効果があり、また晶出物粒子を均一に分
布させ、成形性を向上させる元素である。0.002wt%未
満ではその効果は十分でなく、一方0.01wt%を越えて含
有させてもその効果は飽和し、むしろTiB2、AlB2粒子が
増加し成形性を劣化するので、0.002−0.01wt%の範囲
とする。
造割れの防止に効果があり、また晶出物粒子を均一に分
布させ、成形性を向上させる元素である。0.002wt%未
満ではその効果は十分でなく、一方0.01wt%を越えて含
有させてもその効果は飽和し、むしろTiB2、AlB2粒子が
増加し成形性を劣化するので、0.002−0.01wt%の範囲
とする。
不可避的不純物のFeは、0.25wt%以下であれば本発明
の目的を害さないので許容される。
の目的を害さないので許容される。
鋳塊の均質化処理については、520℃未満では鋳造時
に生じた晶出物の固溶、均一分布のためには不十分であ
り、580℃を越えて加熱すると局部融解が生じる危険性
がある。従って、520−580℃の範囲とする。均質化処理
時間は、4時間未満では充分な効果が得られず、24時間
を越えて加熱しても効果が飽和する。従って4−24時間
の範囲とする。
に生じた晶出物の固溶、均一分布のためには不十分であ
り、580℃を越えて加熱すると局部融解が生じる危険性
がある。従って、520−580℃の範囲とする。均質化処理
時間は、4時間未満では充分な効果が得られず、24時間
を越えて加熱しても効果が飽和する。従って4−24時間
の範囲とする。
溶体化処理については、520℃未満では圧延工程で生
じたMgSi2などの析出物の再固溶が不十分であり、580℃
を越えて加熱すると、結晶粒が粗大化し成形性を劣化さ
せる。従って、520−580℃の範囲とする。
じたMgSi2などの析出物の再固溶が不十分であり、580℃
を越えて加熱すると、結晶粒が粗大化し成形性を劣化さ
せる。従って、520−580℃の範囲とする。
実施例 (実施例1) 第1表に示す合金組成を有するアルミ合金溶湯を通常
の脱ガス法で処理し、介在物を除去するため濾過装置を
経由して、厚さ400mmの連続鋳造塊に鋳造し、面削後560
℃で8時間の均質化処理を施し、次いで厚さ6mmまで熱
間圧延し、さらに0.9mmまで冷間圧延し、最後に565℃で
30秒の溶体化処理し、水冷した。氷冷後15日後に強度、
成形性、耐食性などの板の特性を評価した。結果を第2
表に示す。
の脱ガス法で処理し、介在物を除去するため濾過装置を
経由して、厚さ400mmの連続鋳造塊に鋳造し、面削後560
℃で8時間の均質化処理を施し、次いで厚さ6mmまで熱
間圧延し、さらに0.9mmまで冷間圧延し、最後に565℃で
30秒の溶体化処理し、水冷した。氷冷後15日後に強度、
成形性、耐食性などの板の特性を評価した。結果を第2
表に示す。
第2表における総合評価は以下の判定基準によった。
判定基準 引張強度;25kg/mm2以上 エリクセン値;9.3mm以上 曲げ性R/t;0.5以下 糸錆発生;無 粒界腐食発生;無 測定方法 引張試験;JIS 13号B試験片使用。
エリクセン試験;JIS Z2247A法による。
4曲げ試験;曲げ角度145゜で巻き上げした時の表面に
割れの発生しない最小の曲げ半径R/tを求めた。
割れの発生しない最小の曲げ半径R/tを求めた。
粒界腐食感受性試験;35℃の酢酸酸性食塩水(5%NaCl
+6ml/l酢酸)の試験液に試料を10分間浸漬後50分間乾
燥する。これを1サイクルとして168サイクルの交互浸
漬試験を行い、試験後の試料の表面近傍の断面を光学顕
微鏡で観察し、粒界腐食の有無を評価した。
+6ml/l酢酸)の試験液に試料を10分間浸漬後50分間乾
燥する。これを1サイクルとして168サイクルの交互浸
漬試験を行い、試験後の試料の表面近傍の断面を光学顕
微鏡で観察し、粒界腐食の有無を評価した。
糸錆腐食試験;アロジン化成前処理後、カチオン電着塗
装し、170℃で30分の焼付け後、塗装した試料表面にカ
ッターナイフで素地に達するクロスカットを入れた後、
3.5%食塩水噴霧を24時間し、ついで40℃、湿度85%の
恒温恒湿槽に2000時間保持後、糸錆の発生状況を観察し
た。糸錆の長さが5本の平均で2mm以下の時、糸錆無し
と判定した。糸錆の長さが5本の平均で2mmを越える
時、糸錆の発生有りと判定した。
装し、170℃で30分の焼付け後、塗装した試料表面にカ
ッターナイフで素地に達するクロスカットを入れた後、
3.5%食塩水噴霧を24時間し、ついで40℃、湿度85%の
恒温恒湿槽に2000時間保持後、糸錆の発生状況を観察し
た。糸錆の長さが5本の平均で2mm以下の時、糸錆無し
と判定した。糸錆の長さが5本の平均で2mmを越える
時、糸錆の発生有りと判定した。
第2表から明らかなように、本発明により得られた合
金板は強度、エリクセン値、曲げ成形性、耐粒界腐食
性、耐糸錆性のいずれの点でも優れており判定基準を満
足する。一方、比較例は、強度、エリクセン値、曲げ成
形性、耐粒界腐食性、耐糸錆性のいずれかの点で不十分
であることが判る。
金板は強度、エリクセン値、曲げ成形性、耐粒界腐食
性、耐糸錆性のいずれの点でも優れており判定基準を満
足する。一方、比較例は、強度、エリクセン値、曲げ成
形性、耐粒界腐食性、耐糸錆性のいずれかの点で不十分
であることが判る。
(実施例2) 第1表に示す試料番号1の組成の溶湯を通常の脱ガス
処理、介在物の除去のための濾過処理を施した後、厚さ
350mmの半連続鋳造塊に鋳造し、面削後、第3表に示す
均質化処理条件で均質化処理し、厚さ7mmまで熱間圧延
し、さらに1.0mm厚さまで冷間圧延し、最後に表3に示
す条件で溶体化処理し水冷した。水焼き入れ後15日目に
強度および成形性を評価した。結果を第3表に示す。
処理、介在物の除去のための濾過処理を施した後、厚さ
350mmの半連続鋳造塊に鋳造し、面削後、第3表に示す
均質化処理条件で均質化処理し、厚さ7mmまで熱間圧延
し、さらに1.0mm厚さまで冷間圧延し、最後に表3に示
す条件で溶体化処理し水冷した。水焼き入れ後15日目に
強度および成形性を評価した。結果を第3表に示す。
第3表の結果より明らかなように本発明合金板の製造
方法によって判定基準を満足する強度および成形性の優
れたものが得られることが判る。
方法によって判定基準を満足する強度および成形性の優
れたものが得られることが判る。
発明の効果 以上説明したように本発明に係るアルミニウム合金板
およびその製造法は、耐食性および成形性に優れている
から、自動車車両部品、特に自動車ボデーシート、機
械、家電等のケーシング等に使用できる等の効果を有す
るものである。
およびその製造法は、耐食性および成形性に優れている
から、自動車車両部品、特に自動車ボデーシート、機
械、家電等のケーシング等に使用できる等の効果を有す
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22F 1/00 682 8719−4K C22F 1/00 682 683 8719−4K 683 686 8719−4K 686Z 691 8719−4K 691B (56)参考文献 特開 昭62−207851(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】Mg0.3〜0.8wt%、Si1.0〜1.8wt%、Zn0.15
〜1.0wt%、Mn0.05〜0.3wt%、Ti0.01〜0.05wt%、B0.0
02〜0.01wt%を含有し、残部Alと不純物とからなり、不
純物としてのCuを0.04wt%以下としたアルミニウム合金
溶湯を連続鋳造し、得られた鋳塊に520〜580℃の温度で
4〜24時間加熱する均質化処理を施し、次いで圧延加工
を施した後、最終圧延板に520〜580℃の温度での溶体化
処理を施すことを特徴とする耐食性に優れた成形加工用
アルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1220463A JP2681396B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 耐食性に優れた成形加工用アルミニウム合金板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1220463A JP2681396B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 耐食性に優れた成形加工用アルミニウム合金板の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0387328A JPH0387328A (ja) | 1991-04-12 |
JP2681396B2 true JP2681396B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=16751512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1220463A Expired - Fee Related JP2681396B2 (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 耐食性に優れた成形加工用アルミニウム合金板の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2681396B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03188245A (ja) * | 1989-12-18 | 1991-08-16 | Nippon Light Metal Co Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金板の製造法 |
JP4237326B2 (ja) * | 1999-03-18 | 2009-03-11 | 新日本製鐵株式会社 | 成形性および耐食性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
JP4237364B2 (ja) * | 1999-11-29 | 2009-03-11 | 新日本製鐵株式会社 | プレス成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
JP4877188B2 (ja) * | 2007-10-17 | 2012-02-15 | パナソニック電工株式会社 | 玄関キャビネット |
JP4877187B2 (ja) * | 2007-10-17 | 2012-02-15 | パナソニック電工株式会社 | 玄関キャビネット |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62207851A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-12 | Sky Alum Co Ltd | 成形加工用アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP1220463A patent/JP2681396B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0387328A (ja) | 1991-04-12 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |