JP2790383B2 - 極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板 - Google Patents
極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板Info
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- JP2790383B2 JP2790383B2 JP3098291A JP9829191A JP2790383B2 JP 2790383 B2 JP2790383 B2 JP 2790383B2 JP 3098291 A JP3098291 A JP 3098291A JP 9829191 A JP9829191 A JP 9829191A JP 2790383 B2 JP2790383 B2 JP 2790383B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は極低温成形加工用Ａｌ−
Ｍｇ系合金圧延板に関し、さらに詳しくは、成形加工方
法として、注目されている極低温において優れた成形加
工性を有するＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板に関するものであ
る。
Ｍｇ系合金圧延板に関し、さらに詳しくは、成形加工方
法として、注目されている極低温において優れた成形加
工性を有するＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術】従来から、自動車部品、電気部品、航空機
部品、器物等に使用されているＡｌおよびＡｌ合金は、
上記部品に成形加工する際に、通常のプレス成形には限
界があり、そのため、複雑な形状に成形を行うことは困
難であった。
部品、器物等に使用されているＡｌおよびＡｌ合金は、
上記部品に成形加工する際に、通常のプレス成形には限
界があり、そのため、複雑な形状に成形を行うことは困
難であった。
【０００３】従って、プレス成形性の優れた材料の開発
を行うことと平行して、プレス成形加工方法の開発が進
められて来た。
を行うことと平行して、プレス成形加工方法の開発が進
められて来た。
【０００４】この成形加工方法の一例として、本出願人
は極低温成形加工方法を開発した。即ち、この極低温成
形加工方法は、ＡｌおよびＡｌ合金が極低温において引
張強度および伸び等に優れた機械的性質を示すことを知
見することにより、開発された加工方法であり、本出願
人において特願平０２−４１６２７９号として出願を完
了している。
は極低温成形加工方法を開発した。即ち、この極低温成
形加工方法は、ＡｌおよびＡｌ合金が極低温において引
張強度および伸び等に優れた機械的性質を示すことを知
見することにより、開発された加工方法であり、本出願
人において特願平０２−４１６２７９号として出願を完
了している。
【０００５】そして、この極低温成形加工方法は、Ａｌ
およびＡｌ合金板にプレス潤滑油を塗布した後、液体窒
素中に浸漬し、極低温においてプレス成形加工を行うも
のであり、従来において成形が不可能であつた複雑な形
状の部品の成形ができるようになった。これは、−４０
℃以下の極低温に冷却されると潤滑油が劣化して、潤滑
性が損なわれるとされてきたのが、実際には潤滑油が極
低温下ではワックス状となり、潤滑性は逆に向上するこ
とを知見したものである。しかしながら、この加工方法
に使用する材料が従来のものがそのまま使用されていた
ので、複雑な形状の部品の成形ができるとはいっても未
だ充分とはいえず、極低温成形加工に適した材料の開発
が望まれていた。
およびＡｌ合金板にプレス潤滑油を塗布した後、液体窒
素中に浸漬し、極低温においてプレス成形加工を行うも
のであり、従来において成形が不可能であつた複雑な形
状の部品の成形ができるようになった。これは、−４０
℃以下の極低温に冷却されると潤滑油が劣化して、潤滑
性が損なわれるとされてきたのが、実際には潤滑油が極
低温下ではワックス状となり、潤滑性は逆に向上するこ
とを知見したものである。しかしながら、この加工方法
に使用する材料が従来のものがそのまま使用されていた
ので、複雑な形状の部品の成形ができるとはいっても未
だ充分とはいえず、極低温成形加工に適した材料の開発
が望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
たように、極低温成形加工方法において使用する材料に
ついて鋭意研究を行った結果、極低温においては粒界破
壊を起こしにくい材料が、極低温における加工性を著し
く向上させることを見出し、Ａｌ合金の含有成分および
成分割合および結晶粒を厳密に調整することにより優れ
た極低温成形加工性を有する極低温成形加工用Ａｌ−Ｍ
ｇ系合金圧延板を開発したのである。
たように、極低温成形加工方法において使用する材料に
ついて鋭意研究を行った結果、極低温においては粒界破
壊を起こしにくい材料が、極低温における加工性を著し
く向上させることを見出し、Ａｌ合金の含有成分および
成分割合および結晶粒を厳密に調整することにより優れ
た極低温成形加工性を有する極低温成形加工用Ａｌ−Ｍ
ｇ系合金圧延板を開発したのである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る極低温成形
加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板は、 （１）プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中に浸漬
され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工されるＡ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜８．５
ｗｔ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
るＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、平均結晶粒径が１０
〜５０μｍであることを特徴とする極低温成形加工用Ａ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板を第１の発明とし、 （２）プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中に浸漬
され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工されるＡ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜８．５
ｗｔ％を含有し、さらに、Ｃｕ １．２ｗｔ％以下、Ｚ
ｎ ２．０ｗｔ％以下の内から選んだ少なくとも１種を
含有し、また、Ｃｒ ０．２０ｗｔ％以下、Ｚｒ ０．
２０ｗｔ％以下、Ｍｎ ０．２０ｗｔ％以下の内から選
んだ少なくとも１種を含有し、残部Ａｌおよび不可避的
不純物からなるＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、平均結
晶粒径が１０〜５０μｍであることを特徴とする極低温
成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板を第２の発明とする
２つの発明よりなるものである。
加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板は、 （１）プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中に浸漬
され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工されるＡ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜８．５
ｗｔ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
るＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、平均結晶粒径が１０
〜５０μｍであることを特徴とする極低温成形加工用Ａ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板を第１の発明とし、 （２）プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中に浸漬
され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工されるＡ
ｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜８．５
ｗｔ％を含有し、さらに、Ｃｕ １．２ｗｔ％以下、Ｚ
ｎ ２．０ｗｔ％以下の内から選んだ少なくとも１種を
含有し、また、Ｃｒ ０．２０ｗｔ％以下、Ｚｒ ０．
２０ｗｔ％以下、Ｍｎ ０．２０ｗｔ％以下の内から選
んだ少なくとも１種を含有し、残部Ａｌおよび不可避的
不純物からなるＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、平均結
晶粒径が１０〜５０μｍであることを特徴とする極低温
成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板を第２の発明とする
２つの発明よりなるものである。
【０００８】本発明に係る極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ
系合金圧延板について、以下詳細に説明する。
系合金圧延板について、以下詳細に説明する。
【０００９】先ず、本発明に係る極低温成形加工用Ａｌ
−Ｍｇ系合金圧延板の含有成分および成分割合について
説明する。
−Ｍｇ系合金圧延板の含有成分および成分割合について
説明する。
【００１０】Ｍｇは強度および延性の向上に寄与する元
素であり、含有量が２.５ｗｔ％未満では強度および延
性の向上は充分ではなく、極低温成形加工性が悪くな
り、また、８.５ｗｔ％をこえると製造工程において熱
間圧延が不可能となる。よって、Ｍｇ含有量は２.５〜
８.５ｗｔ％とする。
素であり、含有量が２.５ｗｔ％未満では強度および延
性の向上は充分ではなく、極低温成形加工性が悪くな
り、また、８.５ｗｔ％をこえると製造工程において熱
間圧延が不可能となる。よって、Ｍｇ含有量は２.５〜
８.５ｗｔ％とする。
【００１１】Ｃｕは強度および延性を向上させる元素で
あり、含有量が１.２ｗｔ％を越えるとＡｌ−Ｍｇ−Ｃ
ｕ系化合物が不可避的にあらわれ、極低温成形加工性を
極端に劣化させる。よって、Ｃｕ含有量は１.２ｗｔ％
以下とする。
あり、含有量が１.２ｗｔ％を越えるとＡｌ−Ｍｇ−Ｃ
ｕ系化合物が不可避的にあらわれ、極低温成形加工性を
極端に劣化させる。よって、Ｃｕ含有量は１.２ｗｔ％
以下とする。
【００１２】Ｚｎは強度および耐応力腐蝕割れ性を向上
させる元素であり、含有量が２.０ｗｔ％を越えると極
低温において粒界破壊を起こし易くなる。よって、Ｚｎ
含有量は２.０ｗｔ％以下とする。
させる元素であり、含有量が２.０ｗｔ％を越えると極
低温において粒界破壊を起こし易くなる。よって、Ｚｎ
含有量は２.０ｗｔ％以下とする。
【００１３】Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｎは結晶粒を微細化し、粒
界破壊を阻止し、極低温成形加工性を向上させる元素で
あり、含有量が０.２０ｗｔ％を越えるとＡｌ−Ｃｒ
系、Ａｌ−Ｚｒ系、Ａｌ−Ｍｎ系の化合物が多量に生成
し、成形時の破壊の起点となり、極低温成形加工性を低
下させる。よって、Ｃｒ含有量は０.２０ｗｔ％以下、
Ｚｒ含有量は０.２０ｗｔ％以下、Ｍｎ含有量は０.２０
ｗｔ％以下とする。
界破壊を阻止し、極低温成形加工性を向上させる元素で
あり、含有量が０.２０ｗｔ％を越えるとＡｌ−Ｃｒ
系、Ａｌ−Ｚｒ系、Ａｌ−Ｍｎ系の化合物が多量に生成
し、成形時の破壊の起点となり、極低温成形加工性を低
下させる。よって、Ｃｒ含有量は０.２０ｗｔ％以下、
Ｚｒ含有量は０.２０ｗｔ％以下、Ｍｎ含有量は０.２０
ｗｔ％以下とする。
【００１４】次に、本発明に係る極低温成形加工用Ａｌ
−Ｍｇ系合金圧延板の平均結晶粒径について説明する。
−Ｍｇ系合金圧延板の平均結晶粒径について説明する。
【００１５】平均結晶粒径が１０μｍ未満では、成形時
にストレッチャーストレインマークが発生し、成形加工
品の外観を著しく損なうようになり、また、平均結晶粒
径が５０μｍを越えると図１（Ａｌ−６ｗｔ％Ｍｇ合金
の引張破面の金属組織の顕微鏡写真であり、平均結晶粒
径８０μｍ）に示すように粒界破壊が発生し、極低温に
おける成形加工性を極端に劣化させる。よって、平均結
晶粒径は１０〜５０μｍとする。
にストレッチャーストレインマークが発生し、成形加工
品の外観を著しく損なうようになり、また、平均結晶粒
径が５０μｍを越えると図１（Ａｌ−６ｗｔ％Ｍｇ合金
の引張破面の金属組織の顕微鏡写真であり、平均結晶粒
径８０μｍ）に示すように粒界破壊が発生し、極低温に
おける成形加工性を極端に劣化させる。よって、平均結
晶粒径は１０〜５０μｍとする。
【００１６】また、本発明に係る極低温成形加工用Ａｌ
−Ｍｇ系合金圧延板の製造工程について説明する。
−Ｍｇ系合金圧延板の製造工程について説明する。
【００１７】即ち、通常の溶製法によりＡｌ−Ｍｇ系合
金を溶解した後、造塊によりインゴットを作成し、均熱
処理の後、熱間圧延および冷間圧延を行って所定の厚さ
の板厚とする。その後、Ｔ４処理を行うのに際して、連
続焼鈍炉を使用して短時間の溶体化処理を行い、結晶粒
の微細化を図るのである。
金を溶解した後、造塊によりインゴットを作成し、均熱
処理の後、熱間圧延および冷間圧延を行って所定の厚さ
の板厚とする。その後、Ｔ４処理を行うのに際して、連
続焼鈍炉を使用して短時間の溶体化処理を行い、結晶粒
の微細化を図るのである。
【００１８】このようにして製造されたＡｌ−Ｍｇ系合
金圧延板は粒界破壊が発生しにくくなり、優れた極低温
成形加工性を示すのである。
金圧延板は粒界破壊が発生しにくくなり、優れた極低温
成形加工性を示すのである。
【００１９】
【実 施 例】本発明に係る極低温成形加工用Ａｌ−Ｍ
ｇ系合金圧延板の実施例を比較例と共に説明する。
ｇ系合金圧延板の実施例を比較例と共に説明する。
【００２０】
【実 施 例】表１に示す含有成分および成分割合のＡｌ
−Ｍｇ系合金を通常の溶製法により溶解した後、造塊、
均熱処理、熱間圧延および冷間圧延を行って、厚さ１ｍ
ｍの板材を製作した。
−Ｍｇ系合金を通常の溶製法により溶解した後、造塊、
均熱処理、熱間圧延および冷間圧延を行って、厚さ１ｍ
ｍの板材を製作した。
【００２１】この板材を連続焼鈍炉、或いは、バッチ式
炉を使用して、種々の温度において溶体化処理を行い、
結晶粒度を調整した。表１にその結果（平均結晶粒径）
を示す。
炉を使用して、種々の温度において溶体化処理を行い、
結晶粒度を調整した。表１にその結果（平均結晶粒径）
を示す。
【００２２】表１において、Ｎｏ.１〜Ｎｏ.１０は本発
明に係る極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｎ系合金であり、Ｎ
ｏ.１１〜Ｎｏ.１９はＭｇ含有量が２.５ｗｔ％未満、
または、８.５ｗｔ％を越える比較例であり、また、平
均結晶粒径が１０μｍ未満、または、５０μｍを越える
比較例、或いは、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｎ含有量
が過剰に含有されている比較例である。なお、Ｎ０.１
２は熱間圧延中に割れが発生して、特性試験を行うこと
ができなかった。
明に係る極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｎ系合金であり、Ｎ
ｏ.１１〜Ｎｏ.１９はＭｇ含有量が２.５ｗｔ％未満、
または、８.５ｗｔ％を越える比較例であり、また、平
均結晶粒径が１０μｍ未満、または、５０μｍを越える
比較例、或いは、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｍｎ含有量
が過剰に含有されている比較例である。なお、Ｎ０.１
２は熱間圧延中に割れが発生して、特性試験を行うこと
ができなかった。
【００２３】表１に示す１８種の板材を液体窒素中（−
１９６℃）において、引張試験を行って特性を評価し
た。
１９６℃）において、引張試験を行って特性を評価し
た。
【００２４】表１に示す１８種の板材に潤滑剤を塗布し
た後、液体窒素に浸漬し、直ちに、エリクセン試験を行
った。
た後、液体窒素に浸漬し、直ちに、エリクセン試験を行
った。
【００２５】表２に上記の試験結果を示す。この表２か
ら、本発明に係る極低温加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板
は、比較例に比べて優れた極低温成形加工性を示してい
ることがわかる。
ら、本発明に係る極低温加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板
は、比較例に比べて優れた極低温成形加工性を示してい
ることがわかる。
【００２６】即ち、比較例のＮｏ.１１、Ｎｏ.１４、Ｎ
ｏ.１５〜Ｎｏ.１９は粒界破壊が起こり特性が悪く、ま
た、Ｎｏ.１２は熱間圧延割れを起こして試験が行うこ
とができず、さらに、Ｎｏ.１３はストレッチャースト
レインマークが発生した。
ｏ.１５〜Ｎｏ.１９は粒界破壊が起こり特性が悪く、ま
た、Ｎｏ.１２は熱間圧延割れを起こして試験が行うこ
とができず、さらに、Ｎｏ.１３はストレッチャースト
レインマークが発生した。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る極低
温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板は上記の構成であ
るから、極低温における成形加工性に優れており、スト
レッチャーストレインマークの発生もないという効果を
有するものである。
温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板は上記の構成であ
るから、極低温における成形加工性に優れており、スト
レッチャーストレインマークの発生もないという効果を
有するものである。
【図１】Ａｌ−６ｗｔ％Ｍｇ合金の引張破面の金属組織
を示す顕微鏡写真である。
を示す顕微鏡写真である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−73940（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−103914（ＪＰ，Ａ) 発明協会公開技報公技番号 89− 15623 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 21/06 B21D 22/20
Claims (2)
- 【請求項１】プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中
に浸漬され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工さ
れるＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜
８．５ｗｔ％を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物
からなるＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、平均結晶粒径
が１０〜５０μｍであることを特徴とする極低温成形加
工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板。 - 【請求項２】プレス潤滑油を塗布された後に液体窒素中
に浸漬され、−４０℃以下の極低温でプレス成形加工さ
れるＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板であって、Ｍｇ ２．５〜
８．５ｗｔ％を含有し、さらに、Ｃｕ １．２ｗｔ％以
下、Ｚｎ ２．０ｗｔ％以下の内から選んだ少なくとも
１種を含有し、また、Ｃｒ ０．２０ｗｔ％以下、Ｚｒ
０．２０ｗｔ％以下、Ｍｎ ０．２０ｗｔ％以下の内
から選んだ少なくとも１種を含有し、残部Ａｌおよび不
可避的不純物からなるＡｌ−Ｍｇ系合金であり、かつ、
平均結晶粒径が１０〜５０μｍであることを特徴とする
極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098291A JP2790383B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3098291A JP2790383B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04308055A JPH04308055A (ja) | 1992-10-30 |
| JP2790383B2 true JP2790383B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=14215826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3098291A Expired - Fee Related JP2790383B2 (ja) | 1991-04-03 | 1991-04-03 | 極低温成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790383B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6221182B1 (en) * | 1998-09-02 | 2001-04-24 | Alcoa Inc. | Al-Mg based alloy sheets with good press formability |
| JP4599594B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2010-12-15 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | マグネシウム合金大クロス圧延材によるプレス成形体 |
| JP5342201B2 (ja) * | 2008-09-26 | 2013-11-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 成形性に優れたアルミニウム合金板 |
| JP5671374B2 (ja) * | 2010-04-05 | 2015-02-18 | 株式会社神戸製鋼所 | 成形性に優れたアルミニウム合金板 |
| CN105349925B (zh) * | 2015-12-02 | 2017-08-04 | 北京工业大学 | 一种Al‑Mg系合金的液氮温区冷加工工艺 |
| US11149332B2 (en) * | 2017-04-15 | 2021-10-19 | The Boeing Company | Aluminum alloy with additions of magnesium and at least one of chromium, manganese and zirconium, and method of manufacturing the same |
| US11098391B2 (en) * | 2017-04-15 | 2021-08-24 | The Boeing Company | Aluminum alloy with additions of magnesium, calcium and at least one of chromium, manganese and zirconium, and method of manufacturing the same |
| CN111910108B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-01-25 | 吉林大学 | 一种高合金含量铝合金板材的成型制备方法 |
| CN113512690B (zh) * | 2021-04-12 | 2022-05-03 | 中南大学 | 一种均质细晶Al-Mg-Si合金镜面材料的制备方法 |
-
1991
- 1991-04-03 JP JP3098291A patent/JP2790383B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 発明協会公開技報公技番号 ８９−１５６２３ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04308055A (ja) | 1992-10-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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