JP3291768B2 - 塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材 - Google Patents
塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材Info
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- Japan
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- sheet material
- paint bake
- bake hardenability
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のボデ
ィシートとして用いた場合に、成形加工後に施される塗
装焼付け処理で強度が著しく向上する、いわゆる塗装焼
付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材に関するものであ
る。
ィシートとして用いた場合に、成形加工後に施される塗
装焼付け処理で強度が著しく向上する、いわゆる塗装焼
付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えば自動車のＡｌ合金
製ボディが、ＭｇおよびＳｉを主要合金成分として含有
するＡＡ６０６３や同６０６１などのＡｌ合金板材を用
い、これに溶体化焼入れ処理を施し、さらに必要に応じ
て矯正を施して前記Ａｌ合金板材の平坦化をはかった状
態で、プレス成形にて所定のボデイ形状に加工し、つい
で塗装を施した後、例えば大気中、約２００℃の温度に
２０分間保持の条件で塗装焼付け処理を行なうことによ
り製造されることは良く知られるところである。
製ボディが、ＭｇおよびＳｉを主要合金成分として含有
するＡＡ６０６３や同６０６１などのＡｌ合金板材を用
い、これに溶体化焼入れ処理を施し、さらに必要に応じ
て矯正を施して前記Ａｌ合金板材の平坦化をはかった状
態で、プレス成形にて所定のボデイ形状に加工し、つい
で塗装を施した後、例えば大気中、約２００℃の温度に
２０分間保持の条件で塗装焼付け処理を行なうことによ
り製造されることは良く知られるところである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のＡＡ６
０６３や同６０６１などの従来Ａｌ合金板材において
は、溶体化焼入れ処理後の常温放置で温度が上昇、すな
わち自然時効硬化し、この強度上昇は放置時間に比例す
るものであるため、強度上昇に伴なう成形加工性の低下
を考慮して、成形加工に時間的制約を受けるばかりでな
く、近年の各種塗料の開発に伴ない、これの焼付け温度
は低下する傾向にあり、現状では約１７０℃で塗装焼付
けが行なわれる事例も示されているが、このような低温
焼付けでは十分な強度を具備せしめることができない。
０６３や同６０６１などの従来Ａｌ合金板材において
は、溶体化焼入れ処理後の常温放置で温度が上昇、すな
わち自然時効硬化し、この強度上昇は放置時間に比例す
るものであるため、強度上昇に伴なう成形加工性の低下
を考慮して、成形加工に時間的制約を受けるばかりでな
く、近年の各種塗料の開発に伴ない、これの焼付け温度
は低下する傾向にあり、現状では約１７０℃で塗装焼付
けが行なわれる事例も示されているが、このような低温
焼付けでは十分な強度を具備せしめることができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、低温での塗装焼付け処理でも高
強度を具備するようになる塗装焼付け硬化性のすぐれた
Ａｌ合金板材を開発すべく研究を行なった結果、質量％
で（以下、％は質量％を示す）、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｕ：０．０５〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｍｎ：０．０１〜０．６％、 Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 Ｚｒ：０．０１〜０．２％、 のうちの１種または２種以上、を含有し、残りがＡｌと
不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金板材は、溶
体化焼入れ処理ですぐれた成形加工性を示し、かつ相対
的に低温での塗装焼付け処理で高強度を具備するように
なるという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、低温での塗装焼付け処理でも高
強度を具備するようになる塗装焼付け硬化性のすぐれた
Ａｌ合金板材を開発すべく研究を行なった結果、質量％
で（以下、％は質量％を示す）、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｃｕ：０．０５〜１％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｍｎ：０．０１〜０．６％、 Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 Ｚｒ：０．０１〜０．２％、 のうちの１種または２種以上、を含有し、残りがＡｌと
不可避不純物からなる組成を有するＡｌ合金板材は、溶
体化焼入れ処理ですぐれた成形加工性を示し、かつ相対
的に低温での塗装焼付け処理で高強度を具備するように
なるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Ａｌ合金板材の組成を上記の通
りに限定した理由を以下に説明する。 （ａ） ＭｇおよびＳｉ これら両成分には、共存含有した状態で塗装焼付け処理
後の強度を向上させる作用があるが、その含有量がＭ
ｇ：０．３％未満およびＳｉ：０．３％未満では所望の
すぐれた塗装焼付け硬化性を確保することができず、一
方その含有量がＭｇ：０．８％およびＳｉ：１％を越え
ると、溶体化焼入れ処理後に施される成形加工が困難に
なることから、その含有量を、Ｍｇ：０．３〜０．８
％、Ｓｉ：０．３〜１％とそれぞれ定めた。
なされたものであって、Ａｌ合金板材の組成を上記の通
りに限定した理由を以下に説明する。 （ａ） ＭｇおよびＳｉ これら両成分には、共存含有した状態で塗装焼付け処理
後の強度を向上させる作用があるが、その含有量がＭ
ｇ：０．３％未満およびＳｉ：０．３％未満では所望の
すぐれた塗装焼付け硬化性を確保することができず、一
方その含有量がＭｇ：０．８％およびＳｉ：１％を越え
ると、溶体化焼入れ処理後に施される成形加工が困難に
なることから、その含有量を、Ｍｇ：０．３〜０．８
％、Ｓｉ：０．３〜１％とそれぞれ定めた。
【０００６】（ｂ） Ｂｅ Ｂｅ成分には、溶体化焼入れ処理後の自然時効硬化を抑
制し、かつ低温での塗装焼付け処理で高強度を具備せし
める作用、すなわち塗装焼付け硬化性を向上させる作用
があるが、その含有量が０．００１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．５％を
越えても前記作用により一段の向上効果が現われないこ
とから、その含有量を０．００１〜０．５％、好ましく
は０．００１〜０．１％と定めた。
制し、かつ低温での塗装焼付け処理で高強度を具備せし
める作用、すなわち塗装焼付け硬化性を向上させる作用
があるが、その含有量が０．００１％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．５％を
越えても前記作用により一段の向上効果が現われないこ
とから、その含有量を０．００１〜０．５％、好ましく
は０．００１〜０．１％と定めた。
【０００７】（ｃ） ＴｉおよびＢ これら両成分には、共存含有した状態で結晶粒を微細化
し、溶体化焼入れ処理後の成形加工性を向上させる作用
があるが、その含有量がＴｉ：０．００５％未満および
Ｂ：０．００１％未満では所望の成形加工性向上効果が
得られず、一方、その含有量がＴｉ：０．０５％および
Ｂ：０．０１％を越えると、成形加工に不可欠の延性が
低下するようになることから、その含有量をそれぞれＴ
ｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．００１〜０．０
１％と定めた。
し、溶体化焼入れ処理後の成形加工性を向上させる作用
があるが、その含有量がＴｉ：０．００５％未満および
Ｂ：０．００１％未満では所望の成形加工性向上効果が
得られず、一方、その含有量がＴｉ：０．０５％および
Ｂ：０．０１％を越えると、成形加工に不可欠の延性が
低下するようになることから、その含有量をそれぞれＴ
ｉ：０．００５〜０．０５％、Ｂ：０．００１〜０．０
１％と定めた。
【０００８】（ｄ） ＣｕおよびＺｎ これらの成分には、塗装焼付け硬化性を向上させる作用
があるので含有させるが、その含有量が、それぞれＣ
ｕ：０．０５％未満およびＺｎ：０．０５％未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が、それぞれＣｕ：１％およびＺｎ：２％を越えると成
形加工性が低下するようになるということから、その含
有量を、それぞれＣｕ：０．０５〜１％、Ｚｎ：０．０
５〜２％と定めた。
があるので含有させるが、その含有量が、それぞれＣ
ｕ：０．０５％未満およびＺｎ：０．０５％未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方その含有量
が、それぞれＣｕ：１％およびＺｎ：２％を越えると成
形加工性が低下するようになるということから、その含
有量を、それぞれＣｕ：０．０５〜１％、Ｚｎ：０．０
５〜２％と定めた。
【０００９】（ｅ） Ｍｎ，Ｃｒ、およびＺｒ これらの成分には、成形加工性を一段と向上させる作用
があるので必要に応じて含有されるが、その含有量が、
それぞれＭｎ：０．０１％未満、Ｃｒ：０．０１％未
満、およびＺｒ：０．０１％未満では前記作用に所望の
向上効果は得られず、一方その含有量が、それぞれＭ
ｎ：０．６％、Ｃｒ：０．２％、およびＺｒ：０．２％
を越えても成形加工性が低下するようになることから、
その含有量を、Ｍｎ：０．０１〜０．６％、Ｃｒ：０．
０１〜０．２％、およびＺｒ：０．０１〜０．２％と定
めた。なお、Ｃｒ：０．０５〜０．１５％、Ｃｒ：０．
０５〜０．１５％、およびＺｒ：０．０５〜０．１５％
の含有が望ましい。
があるので必要に応じて含有されるが、その含有量が、
それぞれＭｎ：０．０１％未満、Ｃｒ：０．０１％未
満、およびＺｒ：０．０１％未満では前記作用に所望の
向上効果は得られず、一方その含有量が、それぞれＭ
ｎ：０．６％、Ｃｒ：０．２％、およびＺｒ：０．２％
を越えても成形加工性が低下するようになることから、
その含有量を、Ｍｎ：０．０１〜０．６％、Ｃｒ：０．
０１〜０．２％、およびＺｒ：０．０１〜０．２％と定
めた。なお、Ｃｒ：０．０５〜０．１５％、Ｃｒ：０．
０５〜０．１５％、およびＺｒ：０．０５〜０．１５％
の含有が望ましい。
【００１０】
【実施例】つぎに、この発明のＡｌ合金板材を実施例に
より具体的に説明する。通常の低周波誘導溶解炉にてそ
れぞれ表１に示される成分組成をもったＡｌ合金を溶製
し、半連続鋳造法にてインゴットとした後、５３０〜５
５０℃の範囲内の所定温度に１２時間保持の条件で均質
化処理を行ない、ついでこれに通常の条件で熱間圧延と
冷間圧延を施して厚さ：１mmの板材とすることにより本
発明Ａｌ合金板材１〜６および従来Ａｌ合金板材１，２
をそれぞれ製造した。
より具体的に説明する。通常の低周波誘導溶解炉にてそ
れぞれ表１に示される成分組成をもったＡｌ合金を溶製
し、半連続鋳造法にてインゴットとした後、５３０〜５
５０℃の範囲内の所定温度に１２時間保持の条件で均質
化処理を行ない、ついでこれに通常の条件で熱間圧延と
冷間圧延を施して厚さ：１mmの板材とすることにより本
発明Ａｌ合金板材１〜６および従来Ａｌ合金板材１，２
をそれぞれ製造した。
【００１１】
【表１】
【００１２】つぎに、この結果得られた各種のＡｌ合金
板材について、これに５３０〜５６０℃の範囲内の所定
温度に加熱したソルトバス中に３０秒間浸漬後水焼入れ
の溶体化焼入れ処理を施し、さらに加えて常温に１週間
放置後に２４０℃に加熱したオイルバス中に１０秒間浸
漬後水焼入れの熱処理を施して常温に１週間放置し、こ
の時点で引張試験により耐力を測定し、さらに前記熱処
理後１ヶ月常温に放置した時点での耐力を測定し、引続
いてこれに自動車のボディ（パネル）への成形加工時に
受ける歪に相当する２％の塑性歪を引張りにより付与し
た状態で、低温塗装焼付け条件である温度：１７０℃に
２０分間保持の条件で加熱を施し、耐力を測定した。こ
れらの測定結果を表２に示した。
板材について、これに５３０〜５６０℃の範囲内の所定
温度に加熱したソルトバス中に３０秒間浸漬後水焼入れ
の溶体化焼入れ処理を施し、さらに加えて常温に１週間
放置後に２４０℃に加熱したオイルバス中に１０秒間浸
漬後水焼入れの熱処理を施して常温に１週間放置し、こ
の時点で引張試験により耐力を測定し、さらに前記熱処
理後１ヶ月常温に放置した時点での耐力を測定し、引続
いてこれに自動車のボディ（パネル）への成形加工時に
受ける歪に相当する２％の塑性歪を引張りにより付与し
た状態で、低温塗装焼付け条件である温度：１７０℃に
２０分間保持の条件で加熱を施し、耐力を測定した。こ
れらの測定結果を表２に示した。
【００１３】
【表２】
【００１４】
【発明の効果】表１〜２に示される結果から、本発明Ａ
ｌ合金板材１〜６は、ＡＡ６０６３および６０６１に相
当する従来Ａｌ合金板材１，２に比して自然時効硬化に
よる強度上昇がきわめて低く、かつ塗装焼付け処理後に
一段と高強度を具備するようになることが明らかであ
る。上述のように、この発明のＡｌ合金板材は、溶体化
焼入れ処理後の自然時効硬化性が低く、これは成形加工
の経時的制約を緩和するものであり、さらに低温での塗
装焼付け処理で高強度を具備するようになるので、例え
ば自動車用のボデーシートとして最適な性質をもつもの
である。
ｌ合金板材１〜６は、ＡＡ６０６３および６０６１に相
当する従来Ａｌ合金板材１，２に比して自然時効硬化に
よる強度上昇がきわめて低く、かつ塗装焼付け処理後に
一段と高強度を具備するようになることが明らかであ
る。上述のように、この発明のＡｌ合金板材は、溶体化
焼入れ処理後の自然時効硬化性が低く、これは成形加工
の経時的制約を緩和するものであり、さらに低温での塗
装焼付け処理で高強度を具備するようになるので、例え
ば自動車用のボデーシートとして最適な性質をもつもの
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−205660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−177143（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−94546（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−47234（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−318144（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18
Claims (4)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ
合金板材。 - 【請求項２】 質量％で、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 Ｃｕ：０．０５〜１％、 を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ
合金板材。 - 【請求項３】 質量％で、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 を含有し、さらに、 Ｍｎ：０．０１〜０．６％、 Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 Ｚｒ：０．０１〜０．２％のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ
合金板材。 - 【請求項４】 質量％で、 Ｍｇ：０．３〜０．８％、 Ｓｉ：０．３〜１％、 Ｂｅ：０．００１〜０．５％、 Ｔｉ：０．００５〜０．０５％、 Ｂ ：０．００１〜０．０１％、 Ｚｎ：０．０５〜２％、 Ｃｕ：０．０５〜１％、 を含有し、さらに、 Ｍｎ：０．０１〜０．６％、 Ｃｒ：０．０１〜０．２％、 Ｚｒ：０．０１〜０．２％のうちの１種または２種以上、 を含有し、残りがＡｌと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ
合金板材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18878492A JP3291768B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18878492A JP3291768B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062063A JPH062063A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3291768B2 true JP3291768B2 (ja) | 2002-06-10 |
Family
ID=16229736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18878492A Expired - Fee Related JP3291768B2 (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 塗装焼付け硬化性のすぐれたＡｌ合金板材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3291768B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5571347A (en) * | 1994-04-07 | 1996-11-05 | Northwest Aluminum Company | High strength MG-SI type aluminum alloy |
| JP5166702B2 (ja) | 2006-03-30 | 2013-03-21 | トヨタ自動車株式会社 | 塗装焼付け硬化性に優れた６０００系アルミニウム押出材及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP18878492A patent/JP3291768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062063A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |