JP4312819B2 - Aluminum alloy sheet with excellent ridging marks during molding - Google Patents

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Description

本発明は、リジングマーク性に優れたアルミニウム合金板(以下、アルミニウムを単にAlとも言う)に関し、パネルへのプレス成形加工時に発生する表面凸凹(リジングマーク、ローピングとも言う)を抑制できるAl−Mg−Si系アルミニウム合金板に関する。本発明で言うアルミニウム合金板とは、圧延後に溶体化および焼入れ処理などの調質が施された板であって、プレス成形などによってパネルに成形加工される前の板のことを言う。   The present invention relates to an aluminum alloy plate excellent in ridging mark properties (hereinafter, aluminum is also simply referred to as Al), and can suppress surface irregularities (also referred to as ridging marks and roping) that occur during press forming of a panel. -It relates to a Si-based aluminum alloy plate. The aluminum alloy plate referred to in the present invention refers to a plate that has been subjected to tempering such as solution treatment and quenching after rolling and before being formed into a panel by press molding or the like.
近年、排気ガス等による地球環境問題に対して、自動車などの輸送機の車体の軽量化による燃費の向上が追求されている。このため、特に、自動車の車体に対し、従来から使用されている鋼材に代わって、成形性や焼付硬化性に優れた、より軽量なアルミニウム合金材の適用が増加しつつある。   In recent years, with respect to global environmental problems caused by exhaust gas and the like, improvement in fuel efficiency has been pursued by reducing the weight of the body of a transport aircraft such as an automobile. For this reason, in particular, the application of lighter aluminum alloy materials excellent in formability and bake hardenability is increasing in place of steel materials that have been used in the past for automobile bodies.
この内、自動車のフード、フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネル構造体の、アウタパネル (外板) やインナパネル( 内板) 等のパネルには、薄肉でかつ高強度アルミニウム合金板として、Al−Mg−Si系のAA乃至JIS 6000系 (以下、単に6000系とも言う) のアルミニウム合金板の使用が検討されている。   Among these, panels such as outer panels (outer plates) and inner panels (inner plates) of panel structures such as automobile hoods, fenders, doors, roofs, and trunk lids are thin and high-strength aluminum alloy plates. The use of Al-Mg-Si-based AA to JIS 6000-based (hereinafter also simply referred to as 6000-based) aluminum alloy plates has been studied.
6000系アルミニウム合金板は、基本的には、Si、Mgを必須として含み、優れた時効硬化能を有しているため、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化により成形性を確保するとともに、成形後のパネルの塗装焼付処理などの、比較的低温の人工時効( 硬化) 処理時の加熱により時効硬化して耐力が向上し、必要な強度を確保できるBH性 (ベークハード性、人工時効硬化能、塗装焼付硬化性) がある。   The 6000 series aluminum alloy sheet basically contains Si and Mg as essential, and has excellent age-hardening ability. Therefore, in press forming and bending processing, formability is ensured by reducing the yield strength and forming. BH properties (bake hardness, artificial age hardening ability) that can ensure the required strength by age hardening by heating at the time of processing, such as paint baking treatment of the subsequent panel, and heat resistance during treatment. Paint bake hardenability).
また、6000系アルミニウム合金板は、Mg量などの合金量が多い他の5000系アルミニウム合金などに比して、合金元素量が比較的少ない。このため、これら6000系アルミニウム合金板のスクラップを、アルミニウム合金溶解材 (溶解原料) として再利用する際に、元の6000系アルミニウム合金鋳塊が得やすく、リサイクル性にも優れている。   Further, the 6000 series aluminum alloy plate has a relatively small amount of alloy elements as compared with other 5000 series aluminum alloys having a large amount of alloy such as Mg. For this reason, when the scraps of these 6000 series aluminum alloy sheets are reused as the aluminum alloy melting material (melting raw material), the original 6000 series aluminum alloy ingot is easily obtained, and the recyclability is excellent.
一方、自動車のアウタパネルは、周知の通り、アルミニウム合金板に対し、プレス成形における張出成形時や曲げ成形などの成形加工が複合して行われて製作される。例えば、フードやドアなどの大型のアウタパネルでは、張出などのプレス成形によって、アウタパネルとしての成形品形状となされ、次いで、このアウタパネル周縁部のフラットヘムなどのヘム (ヘミング) 加工によって、インナパネルとの接合が行われ、パネル構造体とされる。   On the other hand, as is well known, an outer panel of an automobile is manufactured by combining an aluminum alloy plate with a forming process such as an extension forming in a press forming or a bending forming. For example, a large outer panel such as a hood or a door is formed into a molded product shape as an outer panel by press forming such as overhanging, and then the inner panel and the inner panel are formed by hem (hemming) processing such as flat hem at the outer peripheral edge of the outer panel. Are joined to form a panel structure.
この際、6000系アルミニウム合金板を素材とした、プレス成形後のパネルには、リジングマークなどの表面の肌荒れ不良が生じ易いという課題がある。リジングマークは、板のスジ状に並んだ集合組織に起因し、プレス成形などの変形時に、板表面の凹凸となる現象である。このため、素材であるアルミニウム合金板の結晶粒が肌荒れを生じない程度に微細であっても、プレス成形によって生じる点がやっかいである。   At this time, the panel after press molding using a 6000 series aluminum alloy plate as a raw material has a problem that surface rough defects such as ridging marks are likely to occur. The ridging mark is a phenomenon resulting from unevenness on the surface of the plate at the time of deformation such as press molding due to the texture arranged in the shape of stripes on the plate. For this reason, even if the crystal grains of the aluminum alloy plate as a raw material are fine enough not to cause rough skin, the point caused by press molding is troublesome.
このリジングマークは、パネル構造体の大型化や形状の複雑化、あるいは薄肉化などによりプレス成形条件が厳しくなった場合に特に生じ易い。また、プレス成形直後には比較的目立たず、そのままパネル構造体として塗装工程に進んだ後に目立ちやすくなるという問題もある。   This ridging mark is particularly likely to occur when the press molding conditions become severe due to an increase in the size, complexity, or thickness of the panel structure. In addition, there is a problem that it becomes relatively inconspicuous immediately after press molding and becomes conspicuous after proceeding to the coating process as it is as a panel structure.
このリジングマークが生じた場合、特に表面が美麗であることが要求される、外板 (アウタ) 用などのパネル構造体では、外観不良となって使用できない問題となる。   When this ridging mark is generated, a panel structure for an outer plate (outer) or the like, which is required to have a particularly beautiful surface, has a problem in appearance and cannot be used.
このようなリジングマークの問題に対し、従来から、鋳塊を500℃以上の温度で均質化熱処理後に冷却して、あるいは室温に冷却後再加熱して、350〜450℃の比較的低温で熱延を開始する、あるいは化合物を制御する、ことにより、過剰Si型6000系アルミニウム合金板のリジングマークを防止することが公知である (特許文献1、2 、3、10参照) 。   Conventionally, the ingot is cooled after homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C. or higher, or reheated after cooling to room temperature, and heated at a relatively low temperature of 350 to 450 ° C. It is known to prevent ridging marks on excess Si type 6000 series aluminum alloy plates by starting rolling or controlling the compound (see Patent Documents 1, 2, 3, and 10).
6000系アルミニウム合金板の集合組織(結晶方位)を制御してリジングマークを改善する方法も種々提案されている。例えば、{100}面の結晶方位成分に着目し、板表層部でのCube方位の集積度を2〜5、板表面部の結晶粒径を45μm以下に微細化することが提案されている (特許文献4参照) 。また、6000系アルミニウム合金板における、例えば、Cube方位、Goss方位、Brass方位、CR方位、RW方位、S方位、PP方位など、種々の方位の分布密度を同時に規定することも提案されている (特許文献5、9参照) 。   Various methods for improving the ridging mark by controlling the texture (crystal orientation) of the 6000 series aluminum alloy plate have been proposed. For example, focusing on the crystal orientation component of the {100} plane, it has been proposed to refine the degree of Cube orientation accumulation in the plate surface layer portion to 2 to 5 and the crystal grain size of the plate surface portion to 45 μm or less ( (See Patent Document 4). In addition, it has been proposed to simultaneously define the distribution density of various orientations such as Cube orientation, Goss orientation, Brass orientation, CR orientation, RW orientation, S orientation, and PP orientation in a 6000 series aluminum alloy plate ( (See Patent Documents 5 and 9).
更に、隣接する結晶方位差を15°以下である結晶粒界の占める割合を20%以上とすることも提案されている (特許文献6参照) 。また、6000系アルミニウム合金板における耳率を4%以上、結晶粒径を45μm以下とすることも提案されている (特許文献7参照) 。また、Mgを含有するアルミニウム合金であって、合金表面における結晶粒の板面方位が(100)面から10゜以内の結晶粒が占める面積率と、(100)面から20゜以内の結晶粒が占める面積率とを特定の関係とすることも提案されている (特許文献8参照) 。
特許第2823797 号公報 特開平8 ー232052号公報 特開平7 ー228956号公報 特開平11ー189836号公報 特開平11ー236639号公報 特開2003ー171726号公報 特開2000ー96175 号公報 特開2005ー146310号公報 特開2004ー292899号公報 特開2005ー240113号公報
Furthermore, it has also been proposed that the proportion of crystal grain boundaries whose adjacent crystal orientation difference is 15 ° or less is 20% or more (see Patent Document 6). It has also been proposed that the ear rate in a 6000 series aluminum alloy plate is 4% or more and the crystal grain size is 45 μm or less (see Patent Document 7). In addition, an aluminum alloy containing Mg, the area ratio of the crystal grains whose crystal plane orientation on the alloy surface is within 10 ° from the (100) plane, and the crystal grains within 20 ° from the (100) plane It has also been proposed to make the area ratio occupied by a specific relationship (see Patent Document 8).
Japanese Patent No. 2823797 JP-A-8-232052 JP-A-7-228956 JP-A-11-189836 JP-A-11-236639 JP 2003-171726 A Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-96175 JP 2005-146310 A JP 2004-292899 A JP 2005-240113 A
前記従来技術は、前記特許文献4〜9のような板の集合組織乃至特性を制御することも含めて、リジングマーク抑制に一定の効果はある。しかし、より深いあるいはより複雑な3次元形状のパネルに成形されるなど、成形条件がより厳しくなった場合には、その効果が未だ不十分である。   The prior art has a certain effect in suppressing ridging marks, including controlling the texture and characteristics of the plates as in Patent Documents 4 to 9. However, when the molding conditions become more severe, such as molding into a deeper or more complicated three-dimensional panel, the effect is still insufficient.
本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、成形条件がより厳しくなった場合にその発生が顕著になる、プレス成形時のリジングマークを再現性良く防止できるAl−Mg−Si系アルミニウム合金板を提供しようとするものである。   The present invention has been made by paying attention to such circumstances, and its purpose is to prevent ridging marks during press molding with high reproducibility, which becomes prominent when the molding conditions become more severe. An object of the present invention is to provide an Al—Mg—Si based aluminum alloy plate.
この目的を達成するために、本発明の成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板の要旨は、質量%で、Mg:0.1〜3.0%、Si:0.1〜2.5%、Mn:0.01〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるAl−Mg−Si系アルミニウム合金板において、この板の任意の20mmの長さに亙る板幅間の集合組織であって、この板幅間を250μm毎に各々区切った際の、これら区切られた箇所の各板断面におけるGoss方位の各面積率の平均値が3%以下であるとともに、これらGoss方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が2%以下であり、前記区切られた箇所の各板断面におけるCube方位の各面積率の平均値が10%以下であるとともに、これらCube方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が5%以下であることとする。   In order to achieve this object, the gist of the aluminum alloy plate excellent in ridging mark property at the time of forming of the present invention is mass%, Mg: 0.1-3.0%, Si: 0.1-2. 5%, Mn: 0.01 to 1.0%, Cu: 0.001 to 1.0%, the balance being an Al—Mg—Si based aluminum alloy plate made of Al and inevitable impurities. Average texture of Goss orientation area ratios in the cross-section of each plate when the width between the plate widths is divided every 250 μm. The value is 3% or less, and the difference between the maximum value and the minimum value of each area ratio in the Goss orientation is 2% or less. The average value is 10% or less, and these And the difference between the maximum value and the minimum value among the area ratio of the ube orientation is 5% or less.
ここで、前記アルミニウム合金板が、Fe:1.0%以下、Cr:0.3%以下、Zr:0.3%以下、V:0.3%以下、Ti:0.1%以下、Ag:0.2%以下、Zn:1.0%以下の1種または2種以上を含むことを許容する。   Here, the aluminum alloy plate is Fe: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, V: 0.3% or less, Ti: 0.1% or less, Ag : Allowed to contain one or more of 0.2% or less, Zn: 1.0% or less.
本発明者等は、今まで目視評価であったアルミニウム合金板のリジングマークにつき、定量化して評価できないか検討した。この検討の際に、より深いあるいはより複雑な3次元形状のパネルに実際に成形され、表面にリジングマークが発生した板(パネル)と、発生しなかった板(パネル)とを比較対照して、これらの板(パネル)表面の凹凸をコントレーサー(3次元形状測定器)で形状測定した。そして、得られた板(パネル)表面の凹凸の3次元形状データを、解析ソフトにより、周波数解析した。   The present inventors examined whether the ridging mark of an aluminum alloy plate, which had been visually evaluated until now, could be quantified and evaluated. In this study, the panel (panel) that was actually formed into a deeper or more complex three-dimensional panel with ridging marks on the surface was compared with the panel that did not occur (panel). The surface roughness of these plates (panels) was measured with a tracer (three-dimensional shape measuring instrument). Then, the obtained three-dimensional shape data on the surface of the plate (panel) was subjected to frequency analysis using analysis software.
この結果、成形条件がより厳しくなった場合にその発生が顕著になる、板(パネル)に発生したリジングマーク(表面凹凸)は、板幅方向の長さが約2〜3mmに亙る比較的大きな周期を有していることを知見した。言い換えると、本発明では、その発生が顕著になるリジングマークが、板幅方向に亙る長さが約2〜3mmの比較的大きな周期を有していることを、定量的に明らかにすることに初めて成功した。   As a result, the ridging marks (surface irregularities) generated on the plate (panel) are relatively large with a length in the plate width direction of about 2 to 3 mm. It was found that it has a period. In other words, in the present invention, it is quantitatively clarified that the ridging mark whose occurrence is remarkable has a relatively large period of about 2 to 3 mm in the plate width direction. First successful.
これに対して、前記した従来の特許文献における板の集合組織制御技術では、リジングマークを分析、評価する際には、最大でも板幅が3mm程度の狭い領域(長さ)でしか評価できていない。例えば、特許文献9では、実施例において、板幅方向3mmの領域において、この板幅間を500μm毎に各々区切った際の各板断面における集合組織を計測している。しかし、これは、前記した大きな周期を有するリジングマークのせいぜい1周期分しか評価できていないことを意味する。即ち、前記した従来の特許文献における板の集合組織制御技術では、プレス成形条件がより厳しくなった場合に、その発生が顕著になる、板幅方向に亙る長さが約2〜3mmの比較的大きな周期を有しているリジングマークを、その表面凹凸のばらつきを含めて考慮できていない。   On the other hand, in the texture control technology of the plate in the conventional patent document described above, when analyzing and evaluating the ridging mark, it can be evaluated only in a narrow region (length) having a plate width of about 3 mm at the maximum. Absent. For example, in patent document 9, in the Example, in the area | region of 3 mm of board widths, the texture in each board cross section when this board width is each divided | segmented every 500 micrometers is measured. However, this means that the ridging mark having the large period can be evaluated only for one period at most. That is, in the texture control technology of the plate in the above-described conventional patent document, when the press molding conditions become more severe, the occurrence becomes remarkable, and the length in the plate width direction is about 2 to 3 mm. A ridging mark having a large period cannot be taken into account, including variations in surface irregularities.
そして、このことが、リジングマークの評価が目視での定性的な評価に留まっていたことと相まって、従来の板の集合組織制御によっても、リジングマーク抑制の効果が未だ不十分であった一因であると推考される。   And this, coupled with the fact that the evaluation of the ridging marks was limited to visual qualitative evaluation, was one factor that the effect of suppressing the ridging marks was still insufficient even by the texture control of the conventional plate. It is assumed that
なお、本発明でも、板の結晶方位の違いにより、隣接する結晶粒の導入歪み量(結晶性の変形量)が異なり、表面凹凸のばらつきであるリジングマークが生じやすくなる、リジングマーク発生のメカニズムや、このメカニズムに対する認識自体は、結晶方位を規定した前記特許文献と同じである。   In the present invention as well, the mechanism of ridging mark generation, in which the introduction strain amount (crystalline deformation amount) of adjacent crystal grains differs depending on the crystal orientation of the plate, and ridging marks that are uneven surface irregularities are likely to occur. In addition, the perception of this mechanism is the same as in the above-mentioned patent document that defines the crystal orientation.
しかし、本発明では、前記したリジングマークの周期やばらつきの大きさを考慮して、Al−Mg−Si系アルミニウム合金板における、リジングマークの周期以上の、比較的広域な領域である20mmの長さに亙る板幅間における集合組織の状態を規定して、成形性を向上させる点が、先ず大きく相違する。本発明では、このような比較的広域な板幅方向の領域における、特に、Goss方位とCube方位とを制御対象として選択する。即ち、この板幅方向の比較的広域な領域における、これらの各方位を各平均面積率によって規制して極力少なくするだけでなく、この板幅方向の比較的広域な領域に存在するGoss方位とCube方位との各々の偏差を、各々の面積率の内の最大値と最小値との差で規定して、極力少なくする。   However, in the present invention, in consideration of the period of the ridging marks and the magnitude of variation, the length of 20 mm, which is a relatively wide area of the Al-Mg-Si based aluminum alloy plate, which is longer than the period of the ridging marks. First of all, the point of improving the formability by defining the state of the texture between the plate widths is greatly different. In the present invention, in particular, the Goss direction and the Cube direction in such a relatively wide area in the plate width direction are selected as control targets. That is, in addition to restricting each of these orientations in the relatively wide region in the plate width direction by each average area ratio and minimizing them as much as possible, the Goss orientation existing in the relatively wide region in the plate width direction Each deviation from the Cube orientation is defined by the difference between the maximum value and the minimum value of each area ratio, and is reduced as much as possible.
これによって、より深いあるいはより複雑な3次元形状のパネルに成形されるなど、成形条件がより厳しくなった場合に、その発生が顕著になる、前記比較的大きな周期を有するリジングマークの発生を防止できるAl−Mg−Si系アルミニウム合金板を提供できる。   This prevents the generation of ridging marks having a relatively large period when the molding conditions become more severe, such as being molded into a deeper or more complex three-dimensional panel. An Al—Mg—Si based aluminum alloy plate that can be produced can be provided.
以下に、本発明アルミニウム合金板の実施態様につき具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the aluminum alloy plate of the present invention will be specifically described.
(集合組織)
Goss方位とCube方位とは、他の方位に比べてr値(ランクフォード値)の面内異方性が非常に大きく、Goss方位では、板をその幅方向に引っ張った場合に、板厚減少がほとんど生じない。このような特性を有するGoss方位が組織内に実質量存在すると、板をプレス成形した場合に、板の部位、特に板の幅方向の部位による伸び変形能力が異なり、かつ板の幅方向に亙る伸び変形能力が低下する。一方、Cube方位は、一般的にも知られている様に、アルミの再結晶集合組織の主方位であり、Al−Mg−Si系合金においても主要な結晶方位の1つである。このCube方位では、Goss方位の前記挙動と相違し、圧延方向に対して45°方向に板を引っ張った場合に著しく板厚減少が生じる。
(Gathering organization)
The Goss orientation and the Cube orientation have very large in-plane anisotropy of r value (Rankford value) compared to other orientations. In the Goss orientation, the thickness decreases when the plate is pulled in the width direction. Hardly occurs. When the Goss orientation having such characteristics is present in the structure in a substantial amount, when the plate is press-molded, the elongation deformation ability differs depending on the portion of the plate, particularly the portion in the width direction of the plate, and extends in the width direction of the plate. Elongation deformation capacity is reduced. On the other hand, the Cube orientation is the main orientation of the recrystallized texture of aluminum, as is generally known, and is one of the main crystal orientations in Al-Mg-Si alloys. In the Cube orientation, unlike the Goss orientation, the plate thickness is remarkably reduced when the plate is pulled in the 45 ° direction with respect to the rolling direction.
このように板厚減少挙動が全く(大きく)異なるGoss方位とCube方位とが同時にあるいは両方、組織内に実質量存在すると、板をプレス成形した場合には、当然、板の部位、特に板の幅方向に亙って、板表面の凹凸発生状況が大きく異なってくる。   When a substantial amount of Goss orientation and Cube orientation in which the thickness reduction behavior is completely different (similarly or both) exist in the structure at the same time, naturally, when the plate is press-molded, naturally, the portion of the plate, especially the plate In the width direction, the unevenness on the surface of the plate varies greatly.
本発明者らの認識によれば、前記した板幅方向の比較的広域な領域における、これらGoss方位とCube方位の方位の分布状態が、成形条件がより厳しくなった場合の、リジングマーク(板表面の大きな凹凸)発生の主要因である。このため、本発明では、このリジングマークを抑制するために、前記した板の比較的広域な領域における、これらGoss方位とCube方位との各方位を規制するだけでなく、前記比較的広域な領域に存在する、これら各方位の各々の偏差をも極力少なくする。   According to the recognition of the present inventors, the distribution state of the Goss orientation and the Cube orientation in the relatively wide area in the plate width direction described above is a ridging mark (plate) when the molding conditions become more severe. This is the main cause of the occurrence of large irregularities on the surface. For this reason, in the present invention, in order to suppress this ridging mark, not only the respective orientations of the Goss orientation and the Cube orientation in the relatively wide area of the above-described plate are restricted, but also the relatively wide area. The deviation of each of these directions is also minimized.
即ち、具体的には、Al−Mg−Si系アルミニウム合金板において、この板の任意の20mmの長さに亙る板幅間における集合組織の状態であって、この板幅間を250μm毎に各々区切った際の、これら区切られた箇所の各板断面におけるGoss方位の各面積率の平均値が3%以下であるとともに、これらGoss方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が2%以下であり、前記区切られた箇所の各板断面における、Cube方位の各面積率の平均値が10%以下であるとともに、これらCube方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が5%以下であることとする。   Specifically, in an Al—Mg—Si-based aluminum alloy plate, this is a textured state between the plate widths over an arbitrary 20 mm length of the plate, and the interval between the plate widths is every 250 μm. The average value of the area ratios of the Goss orientations at the section of each of the sections at the time of division is 3% or less, and the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratios of these Goss orientations Is not more than 2%, and the average value of each area ratio of the Cube orientation is 10% or less, and the maximum value and the minimum value of each area ratio of the Cube orientation are not more than 10%. And the difference is 5% or less.
前記した通り、Al−Mg−Si系アルミニウム合金板に発生したリジングマーク(表面凹凸)は、板幅方向の長さが約2〜3mmに亙る比較的大きな周期を有している。このため、そのばらつきも考慮すると、最低でも板幅20mm以上の長さに亙る比較的大きな(広い)測定範囲で、板幅方向の各板断面におけるGoss方位とCube方位の各面積率の平均値を、3%以下および10%以下に抑制することが必要である。   As described above, the ridging marks (surface irregularities) generated on the Al—Mg—Si based aluminum alloy plate have a relatively large period in which the length in the plate width direction is about 2 to 3 mm. For this reason, in consideration of the variation, the average value of the area ratios of the Goss direction and the Cube direction in each plate section in the plate width direction in a comparatively large (wide) measurement range over a length of 20 mm or more at the minimum. Must be suppressed to 3% or less and 10% or less.
加えて、この板幅20mm間を250μm毎に各々区切った際の、これら区切られた箇所(80箇所)の各板断面における、Goss方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が2%以下であり、Cube方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が5%以下であることとすることが必要である。   In addition, the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratios of the Goss orientations in the cross sections of each section (80 places) when the board width of 20 mm is divided every 250 μm. Is 2% or less, and it is necessary that the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratios of the Cube orientation is 5% or less.
これによって、Al−Mg−Si系アルミニウム合金板の板幅方向に亙って、リジングマークの要因となる集合組織におけるGoss方位とCube方位とが少なくなり、かつ、リジングマークの要因となる集合組織の変動も十分に小さくなる。この結果、リジングマークの主要因が排除されて、フードやドアなどの大型の自動車パネルの張出成形など、より深いあるいはより複雑な3次元形状のパネルへの成形条件がより厳しくなった場合でも、板の表面品質が極めて向上する。   This reduces the Goss orientation and the Cube orientation in the texture that causes ridging marks and the texture that causes ridging marks in the width direction of the Al—Mg—Si-based aluminum alloy plate. The fluctuation of the is also sufficiently small. As a result, the main factor of ridging marks has been eliminated, and even when the molding conditions for deeper or more complex three-dimensional panels such as overhang molding of large automobile panels such as hoods and doors have become more severe. The surface quality of the plate is greatly improved.
次に、図1を用いて、リジングマークと集合組織におけるGoss方位とCube方位との相関を裏付ける。図1は、板表面のリジングマーク(成形時にリジングマークが発生した板表面)を板幅方向にコントレーサー(3次元形状測定器)で形状測定した結果と、EBSPにより測定した板幅方向の組織(板断面)、Goss方位とCube方位の各面積率の変化(板断面)とを併せて示す。   Next, FIG. 1 is used to support the correlation between the ridging mark, the Goss orientation in the texture, and the Cube orientation. Fig. 1 shows the results of measuring the shape of a ridging mark on the surface of the plate (the surface of the plate on which the ridging mark was generated) in the plate width direction with a tracer (three-dimensional shape measuring instrument), and the structure in the plate width direction measured by EBSP. (Plate cross section), changes in the area ratios of the Goss orientation and the Cube orientation (plate cross section) are also shown.
この図1において、図の上下方向が板厚方向であり、図の上側が板の表面側(測定表面側)、図の左右方向が板幅方向である。そして、これら板幅方向の測定長さは6mmとしている。この図1の測定板は、後述する実施例(表3)における比較例9である。   In FIG. 1, the vertical direction of the figure is the plate thickness direction, the upper side of the figure is the surface side of the plate (measurement surface side), and the horizontal direction of the figure is the plate width direction. The measurement length in the plate width direction is 6 mm. The measurement plate of FIG. 1 is a comparative example 9 in an example (Table 3) described later.
なお、前記コントレーサーによる板表面凹凸プロファイルの測定と解析によって、リジングマーク自体の把握やリジングマーク性評価を、併せて定量的に行ったのは本発明が初めてである。そして、このリジングマーク自体の定量的な把握が本発明の母体となっている点でも、この定量的な把握の意義は大きい。また、この定量的把握は、後述する実施例の通り、板表面凹凸プロファイルにおける凹凸曲線の山と谷との振幅(μm)の大小による、リジングマーク性評価の定量的尺度へとつながる。このリジングマーク自体の定量的把握のためのコントレーサー測定条件や解析手法は、後述する実施例で詳述する。   It is to be noted that the present invention is the first time that the ridging mark itself has been grasped and ridging mark property evaluation has been quantitatively performed by measuring and analyzing the plate surface unevenness profile with the above-described tracer. The quantitative grasp of the ridging mark itself is also significant because the quantitative grasp of the ridging mark itself is the basis of the present invention. Further, this quantitative grasp leads to a quantitative scale for evaluating the ridging mark property based on the amplitude (μm) of the peaks and valleys of the concavo-convex curve in the plate surface concavo-convex profile as in Examples described later. The tracer measurement conditions and analysis method for quantitatively grasping the ridging mark itself will be described in detail in Examples described later.
図1において、一番上側の図がEBSPにより測定した組織を示す。また、図1において、上から二番目の図がGoss方位とCube方位の各面積率の板幅方向の変化(板断面)を示す。この図において、上から二番目の折れ線(太線)がCube方位、上から三番目(一番下)の折れ線(太線)がGoss方位である。なお、この図では、Brass方位、S方位、Cu方位の合計の面積率の板幅方向の変化も、参考までに、一番上の折れ線(細線)にて示している。更に、図1において、下側の1〜3が、前記コントレーサーで形状測定した、板に発生したリジングマーク(板表面の凹凸)の板幅方向の変化を示している。   In FIG. 1, the uppermost figure shows the structure measured by EBSP. In FIG. 1, the second diagram from the top shows changes in the plate width direction (plate cross section) of the respective area ratios of Goss orientation and Cube orientation. In this figure, the second broken line (thick line) from the top is the Cube orientation, and the third broken line (bottom line) from the top (thick line) is the Goss orientation. In this figure, the change in the plate width direction of the total area ratio of the Brass orientation, the S orientation, and the Cu orientation is also indicated by the top broken line (thin line) for reference. Further, in FIG. 1, lower ones 1 to 3 indicate changes in the plate width direction of ridging marks (unevenness on the plate surface) generated on the plate, the shape of which was measured by the above-described tracer.
図2は、図1の測定対象となった板の、前記各項目の各測定位置を斜視図で示すものである。図2における板の左右方向が圧延方向(RD方向、板長手方向)、斜め上下方向が板幅方向であり、測定対象となった板はプレス成形を模擬して、予め板幅方向(圧延方向とは直角方向)に20%ストレッチしている。前記図1のコントレーサーで形状測定した板表面箇所1〜3は、図2の板幅方向に向くとともに、圧延方向に互いに1mmづつ間隔を開けた3箇所1〜3に各々対応している。また、図2では、矢印にて、板右側の板断面(板幅方向に亙る断面)のEBSP測定面を示している。   FIG. 2 is a perspective view showing the measurement positions of the respective items of the plate as the measurement target in FIG. The horizontal direction of the plate in FIG. 2 is the rolling direction (RD direction, plate longitudinal direction), and the diagonally up and down direction is the plate width direction. Is stretched 20% in the direction perpendicular to The plate surface portions 1 to 3 whose shapes are measured by the tracer of FIG. 1 correspond to the three portions 1 to 3 which are oriented in the plate width direction of FIG. 2 and spaced by 1 mm from each other in the rolling direction. Moreover, in FIG. 2, the EBSP measurement surface of the board cross section on the right side of the board (cross section extending in the board width direction) is indicated by an arrow.
図1のGoss方位とCube方位との面積率の変化を示す折れ線において、縦軸の面積率(折れ線のレベル)が最も低くなっている凹な箇所が、各面積率の最小値である。一方、縦軸の面積率(折れ線のレベル)が最も高くなっている凸な箇所が、各面積率の最大値である。   In the broken line showing the change in the area ratio between the Goss orientation and the Cube orientation in FIG. 1, the concave portion where the area ratio on the vertical axis (the level of the broken line) is the lowest is the minimum value of each area ratio. On the other hand, the convex part where the area ratio (the level of the broken line) on the vertical axis is the highest is the maximum value of each area ratio.
これに対して、図1の下側の1〜3のリジングマーク(板表面の凹凸)の板幅方向の変化を示す曲線(折れ線)では、縦軸の凹凸の高さ(曲線のレベル)が最も低くなっている凹な箇所が、板表面が凹な、板厚が元の板厚(ストレッチ前の板厚)に対して小さくなっている箇所である。また、縦軸の凹凸の高さ(曲線のレベル)が最も高くなっている凸な箇所が、板表面が凸な、板厚が元の板厚(ストレッチ前の板厚)に近い箇所である。   On the other hand, in the curve (broken line) indicating the change in the plate width direction of the ridging marks 1 to 3 (unevenness on the plate surface) on the lower side of FIG. The lowest concave part is a part where the plate surface is concave and the plate thickness is smaller than the original plate thickness (plate thickness before stretching). Moreover, the convex part where the height of the unevenness on the vertical axis (curve level) is the highest is the part where the plate surface is convex and the plate thickness is close to the original plate thickness (plate thickness before stretching). .
以上を踏まえて、板にリジングマークが発生している図1(実施例表3における比較例9)の集合組織を解析すると、先ず、Goss方位とCube方位とが発達しすぎており、平均面積率が本発明上限規定を超えて各々大きすぎる。図1におけるGoss方位の平均面積率は6.0%、Cube方位の平均面積率は12.4%である。しかも、図1の集合組織では、Goss方位とCube方位との各面積率の板幅方向の変化も比較的大きい。Goss方位では板幅方向の面積率の最大値と最小値との差が3.5%あり、Cube方位では板幅方向の面積率の最大値と最小値との差が6.0%あり、本発明上限規定を超えて各々大きすぎる。   Based on the above, when analyzing the texture of FIG. 1 (Comparative Example 9 in Example Table 3) in which ridging marks are generated on the plate, first, the Goss orientation and the Cube orientation have developed too much, and the average area The rate exceeds the upper limit of the present invention and each is too large. In FIG. 1, the average area ratio of Goss orientation is 6.0%, and the average area ratio of Cube orientation is 12.4%. In addition, in the texture of FIG. 1, the change in the sheet width direction of each area ratio between the Goss orientation and the Cube orientation is relatively large. In the Goss orientation, the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratio in the plate width direction is 3.5%, and in the Cube orientation, the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratio in the plate width direction is 6.0%. Each exceeding the upper limit of the present invention is too large.
一方、図1のリジングマークを解析すると、先ず、前記1〜3に示す各箇所における板表面の凹凸の板幅方向の変化が比較的大きく、また、このリジングマークの板幅方向の凹凸の長さ(変化)は、約2〜3mmに亙る比較的大きな周期を有していることが分かる。そして、このリジングマークの板幅方向の凹凸の長さ(変化)に対応して、前記したGoss方位とCube方位の各面積率も板幅方向に変化していることが分かる。   On the other hand, when the ridging mark of FIG. 1 is analyzed, first, the change in the plate width direction of the unevenness of the plate surface in each of the above-described points 1 to 3 is relatively large, and the length of the unevenness of the ridging mark in the plate width direction is first. It can be seen that the thickness (change) has a relatively large period of about 2 to 3 mm. It can be seen that the area ratios of the Goss orientation and the Cube orientation also change in the plate width direction in accordance with the length (change) of the unevenness in the plate width direction of the ridging mark.
これは、図1に併せて示す、Brass方位、S方位、Cu方位の合計の面積率の板幅方向の変化が比較的小さいことに比べて対照的である。言い換えると、これらBrass方位、S方位、Cu方位などの、Goss方位とCube方位以外の他の結晶方位は、前記した約2〜3mmに亙る比較的大きな周期を有するリジングマークの発生にあまり影響しないことが分かる。したがって、Goss方位とCube方位以外の結晶方位は規制する必要がなく、前記Goss方位とCube方位との板幅方向の測定領域においても、実質量存在して良い。   This is in contrast to the fact that the change in the plate width direction of the total area ratio of the Brass, S, and Cu orientations shown in FIG. 1 is relatively small. In other words, crystal orientations other than the Goss orientation and the Cube orientation, such as the Brass orientation, the S orientation, and the Cu orientation, do not significantly affect the generation of ridging marks having a relatively large period of about 2 to 3 mm. I understand that. Therefore, it is not necessary to regulate crystal orientations other than Goss orientation and Cube orientation, and a substantial amount may exist in the measurement region in the plate width direction of Goss orientation and Cube orientation.
即ち、この図1から、板の比較的広域な領域における、これらGoss方位とCube方位の方位の分布状態が、前記した通り、板表面の凹凸(リジングマーク)発生の主要因であることが裏付けられる。更に、リジングマークを抑制するためには、前記した通り、板の比較的広域な領域における、これらGoss方位とCube方位の各方位を規制するだけでなく、この比較的広域な領域に存在するGoss方位とCube方位との各々の偏差(板幅方向の面積率の最大値と最小値との差)をも極力少なくする必要が裏付けられる。   That is, it can be confirmed from FIG. 1 that the distribution state of the Goss orientation and the Cube orientation in a relatively wide area of the plate is the main factor for the occurrence of unevenness (riding marks) on the plate surface as described above. It is done. Further, in order to suppress the ridging mark, as described above, not only the Goss orientation and the Cube orientation in the relatively wide area of the plate are restricted, but also the Goss existing in the relatively wide area. It is supported that the deviation between the azimuth and the Cube azimuth (difference between the maximum value and the minimum value of the area ratio in the plate width direction) should be reduced as much as possible.
なお、本発明における、集合組織の測定範囲である板幅の長さ20mmの値や、この板幅間を区切る間隔250μmの値は、リジングマークの板幅方向の凹凸の長さ(変化)の約2〜3mmに亙る比較的大きな周期に対応させ、リジングマークを確実に抑制できるための、最小必要な測定条件として規定している。言い換えると、測定する前記板幅を増しても、この板幅間を区切る間隔を狭くしても、結果的に測定値は大差ない範囲、あるいは測定値に再現性がある範囲を選択している。   In the present invention, the value of the plate width length of 20 mm, which is the texture measurement range, and the value of the interval of 250 μm separating the plate widths are the length (change) of the unevenness in the plate width direction of the ridging marks. It is defined as the minimum necessary measurement condition that can correspond to a relatively large period of about 2 to 3 mm and can reliably suppress ridging marks. In other words, even if the plate width to be measured is increased or the interval between the plate widths is narrowed, the range in which the measured values do not differ greatly or the range in which the measured values are reproducible is selected. .
(アルミニウム合金板の集合組織測定)
集合組織のでき方は結晶系が同じでも加工法によって異なり、圧延材の場合は圧延面と圧延方向で表わされる。即ち、下記に示す様に、圧延面は{○○○}で表現され、圧延方向は<△△△>で表現される。なお、○や△は整数を示している。
(Measurement of texture of aluminum alloy sheet)
The formation of the texture differs depending on the processing method even if the crystal system is the same. That is, as shown below, the rolling surface is represented by {xxx} and the rolling direction is represented by <ΔΔΔ>. In addition, (circle) and (triangle | delta) have shown the integer.
かかる表現方法に基づき、各方位は下記のように表される。なお、これら各方位の表現については、長島晋一編著「集合組織」(丸善株式会社刊)や軽金属学会「軽金属」解説Vol.43(1993)P.285〜293などに記載されている。
Cube方位:{001}<100>
Goss方位:{011}<100>
CR方位:{001}<520>
RW方位:{001}<110>[Cube方位が(100)面で板面回転した方位]
Brass方位:{011}<211>
S方位:{123}<634>
Cu方位:{112}<111>
(若しくは、D方位:{4411}<11118>)
SB方位:{681}<112>
Based on such an expression method, each direction is expressed as follows. The expression of each orientation is described in “Cross texture” written by Shinichi Nagashima (published by Maruzen Co., Ltd.) and “Light metal” commentary Vol.43 (1993) P.285-293.
Cube orientation: {001} <100>
Goss orientation: {011} <100>
CR orientation: {001} <520>
RW orientation: {001} <110> [Cube orientation in which (100) plane rotates the plate surface]
Brass orientation: {011} <211>
S orientation: {123} <634>
Cu orientation: {112} <111>
(Or D orientation: {4411} <11118>)
SB orientation: {681} <112>
(結晶方位成分存在率の測定)
これら結晶粒の各結晶方位成分の面積率(存在率)は、前記した板断面を、走査型電子顕微鏡SEM(Scanning Electron Microscope)による、後方散乱電子回折像EBSP(Electron Backscatter Diffraction Pattern)を用いた結晶方位解析方法(SEM/EBSP法)により測定する。
(Measurement of crystal orientation component abundance)
For the area ratio (existence ratio) of each crystal orientation component of these crystal grains, a backscattered electron diffraction image EBSP (Electron Backscatter Diffraction Pattern) obtained by scanning electron microscope SEM (Scanning Electron Microscope) was used for the above-described plate cross section. Measured by crystal orientation analysis method (SEM / EBSP method).
上記EBSPを用いた結晶方位解析方法は、SEMの鏡筒内にセットした試料表面に電子線を照射してスクリーン上にEBSPを投影する。これを高感度カメラで撮影して、コンピュータに画像として取り込む。コンピュータでは、この画像を解析して、既知の結晶系を用いたシミュレーションによるパターンとの比較によって、結晶の方位が決定される。   In the crystal orientation analysis method using the EBSP, the surface of the sample set in the SEM column is irradiated with an electron beam to project the EBSP on the screen. This is taken with a high-sensitivity camera and captured as an image on a computer. In the computer, the orientation of the crystal is determined by analyzing this image and comparing it with a pattern obtained by simulation using a known crystal system.
上記EBSPを用いた結晶方位解析方法は、結晶粒毎の測定ではなく、指定した試料領域を任意の一定間隔で走査して測定し、かつ、上記プロセスが全測定点に対して自動的に行なわれるので、測定終了時には数万〜数十万点の結晶方位データが得られる。このため、観察視野が広く、多数の結晶粒に対する、平均結晶粒径、平均結晶粒径の標準偏差、あるいは方位解析の情報を、数時間以内で得られる利点がある。したがって、本発明のような板幅方向の前記した広域の集合組織を規定あるいは測定する場合には最適である。   The crystal orientation analysis method using the EBSP is not a measurement for each crystal grain, but is performed by scanning a specified sample region at an arbitrary fixed interval, and the above process is automatically performed for all measurement points. Therefore, tens of thousands to hundreds of thousands of crystal orientation data are obtained at the end of measurement. For this reason, there is an advantage that the observation field is wide and the average crystal grain size, the standard deviation of the average crystal grain size, or the information of the orientation analysis can be obtained within a few hours for a large number of crystal grains. Therefore, it is optimal when the above-mentioned wide-area texture in the plate width direction is specified or measured as in the present invention.
これに対して、集合組織の測定のために汎用されるX線回折(X線回折強度など)では、上記EBSPを用いた結晶方位解析方法に比して、結晶粒毎の比較的ミクロな領域の組織(集合組織)を測定していることとなる。このため、リジングマークに影響する、板幅方向の前記した広域の組織(集合組織)を、上記EBSPを用いた結晶方位解析方法ほどには正確に、かつ効率的には測定することができない。   On the other hand, in X-ray diffraction (X-ray diffraction intensity, etc.) generally used for texture measurement, a relatively micro area for each crystal grain as compared with the crystal orientation analysis method using EBSP. This means that the organization (texture) is measured. For this reason, the wide-area structure (texture structure) in the plate width direction that affects the ridging mark cannot be measured as accurately and efficiently as the crystal orientation analysis method using the EBSP.
上記EBSPを用いた結晶方位解析方法は、組織観察用の試験片を、前記した各板断面から採取して、機械研磨およびバフ研磨を行った後、電解研磨して表面を調整する。このように得られた試験片について、SEM装置として、例えば日本電子社製SEM(JEOLJSM5410)、例えばTSL社製のEBSP測定・解析システム:OIM(Orientation Imaging Macrograph、解析ソフト名「OIMAnalysis」)を用いて、各結晶粒が、対象とする方位(理想方位から10°以内)か否かを判定し、測定視野における方位密度を求める。試験片の測定領域は1000μm×1000μmとし、測定ステップ間隔は例えば3μm以下とする。   In the crystal orientation analysis method using the EBSP, a specimen for observing a structure is taken from each cross section of the plate, subjected to mechanical polishing and buffing, and then subjected to electrolytic polishing to adjust the surface. For the test piece thus obtained, for example, an SEM (JEOLJSM5410) manufactured by JEOL Ltd., for example, an EBSP measurement / analysis system manufactured by TSL: OIM (Orientation Imaging Macrograph, analysis software name “OIMA Analysis”) is used as the SEM device. Then, it is determined whether each crystal grain has a target orientation (within 10 ° from the ideal orientation), and the orientation density in the measurement visual field is obtained. The measurement area of the test piece is 1000 μm × 1000 μm, and the measurement step interval is, for example, 3 μm or less.
この際、測定される材料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から、菊地パターンを得る。この際、電子線を試料表面に2次元で走査させ、所定ピッチ毎に結晶方位を測定すれば、試料表面の方位分布を測定できる。次に、得られた上記菊池パターンを解析して、電子線入射位置の結晶方位を知る。即ち、得られた菊地パターンを既知の結晶構造のデータと比較し、その測定点での結晶方位を求める。同様にして、その測定点に隣接する測定点の結晶方位を求め、これら互いに隣接する結晶の方位差が±15°以内(結晶面から±15°以内のずれ)のものは同一の結晶面に属するものとする(見なす)。また、両方の結晶の方位差が±15°を超える場合には、その間(両方の六角形が接している辺など)を粒界とする。このようにして、試料表面の結晶粒界の分布を求める。測定視野範囲は、例えば500μm×500μm程度の領域とし、これを試験片の適当箇所数か所で測定を行い平均化する。   At this time, the measurement area of the material to be measured is usually divided into hexagonal areas, and a Kikuchi pattern is obtained from the reflected electrons of the electron beam incident on the sample surface for each of the divided areas. At this time, if the electron beam is scanned two-dimensionally on the sample surface and the crystal orientation is measured at every predetermined pitch, the orientation distribution on the sample surface can be measured. Next, the obtained Kikuchi pattern is analyzed to know the crystal orientation at the electron beam incident position. That is, the obtained Kikuchi pattern is compared with data of a known crystal structure, and the crystal orientation at the measurement point is obtained. Similarly, the crystal orientation of the measurement point adjacent to the measurement point is obtained, and those whose crystal orientation difference is within ± 15 ° (deviation within ± 15 ° from the crystal plane) are located on the same crystal plane. Shall belong. Further, when the orientation difference between both crystals exceeds ± 15 °, the interval (such as the side where both hexagons are in contact) is defined as the grain boundary. In this way, the distribution of grain boundaries on the sample surface is obtained. The measurement visual field range is, for example, an area of about 500 μm × 500 μm, and this is measured at an appropriate number of places on the test piece and averaged.
(平均結晶粒径)
リジングマークを抑制するためには平均結晶粒径も微細化する、言い換えると、結晶粒径を粗大化させないことが好ましい。即ち、前記した板断面での各平均結晶粒径も各々50μm以下とすることが好ましい。また、結晶粒径をこの範囲に細かく乃至小さくすることによって、曲げ加工性やプレス成形性が確保乃至向上される。結晶粒径が50μmを越えて粗大化した場合、前記した結晶方位を制御しても、曲げ加工性や張出などのプレス成形性が著しく低下し、成形時の割れや肌荒れなどの不良が生じ易い。
(Average crystal grain size)
In order to suppress the ridging mark, it is preferable to reduce the average crystal grain size, in other words, not to increase the crystal grain size. That is, it is preferable that each average crystal grain size in the plate cross section is 50 μm or less. Further, by making the crystal grain size fine or small in this range, bending workability and press formability are ensured or improved. When the crystal grain size becomes larger than 50 μm, even if the crystal orientation is controlled, the press formability such as bending workability and overhang is remarkably deteriorated, and defects such as cracking and roughening occur during molding. easy.
ここで平均結晶粒径は、上記SEM−EBSPと、その測定条件を用い、所定の測定領域内に観察される各結晶粒の板の圧延方向の最大直径を各々測定し、得られた結果の平均値を算出する。   Here, the average crystal grain size is obtained by measuring the maximum diameter in the rolling direction of each crystal grain plate observed in a predetermined measurement region using the SEM-EBSP and measurement conditions thereof. The average value is calculated.
(化学成分組成)
本発明が対象とする6000系アルミニウム合金板の化学成分組成について説明する。本発明が対象とする6000系アルミニウム合金板は、前記した自動車の外板用の板などとして、優れた成形性やBH性、強度、溶接性、耐食性などの諸特性が要求される。
(Chemical composition)
The chemical component composition of the 6000 series aluminum alloy plate targeted by the present invention will be described. The 6000 series aluminum alloy plate targeted by the present invention is required to have excellent properties such as formability, BH property, strength, weldability, and corrosion resistance as a plate for an automobile outer plate.
このような要求を満足するために、アルミニウム合金板の組成は、質量%で、Mg:0.1〜3.0%、Si:0.1〜2.5%、Mn:0.01〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるものとする。なお、各元素の含有量の%表示は全て質量%の意味である。   In order to satisfy such requirements, the composition of the aluminum alloy plate is, in mass%, Mg: 0.1-3.0%, Si: 0.1-2.5%, Mn: 0.01-1 0.0%, Cu: 0.001 to 1.0%, with the balance consisting of Al and inevitable impurities. In addition,% display of content of each element means the mass% altogether.
本発明が対象とする6000系アルミニウム合金板は、リジングマークが生じやすいが、BH性がより優れた、SiとMgとの質量比Si/ Mgが1 以上であるような過剰Si型の6000系アルミニウム合金板に適用されて好ましい。6000系アルミニウム合金板は、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化により成形性を確保するとともに、成形後のパネルの塗装焼付処理などの、比較的低温の人工時効処理時の加熱により時効硬化して耐力が向上し、必要な強度を確保できる優れた時効硬化能(BH性)を有している。この中でも、過剰Si型の6000系アルミニウム合金板は、質量比Si/ Mgが1未満の6000系アルミニウム合金板に比して、このBH性がより優れている。   The 6000 series aluminum alloy plate targeted by the present invention tends to generate ridging marks, but has an excellent BH property, and has an Si-Mg mass ratio of Si / Mg of 1 or more. It is preferably applied to an aluminum alloy plate. The 6000 series aluminum alloy sheet secures formability by reducing the yield strength during press molding and bending, and is age-hardened by heating during relatively low temperature artificial aging treatment such as paint baking treatment of the panel after molding. Yield strength is improved, and it has excellent age-hardening ability (BH property) that can secure the required strength. Among these, the excess Si type 6000 series aluminum alloy plate is more excellent in this BH property than the 6000 series aluminum alloy plate having a mass ratio Si / Mg of less than 1.
Mg、Si、Mn、Cu以外のその他の元素は、基本的には不純物であり、AA乃至JIS 規格などに沿った各不純物レベルの含有量 (許容量) とする。しかし、リサイクルの観点から、溶解材として、高純度Al地金だけではなく、6000系合金やその他のアルミニウム合金スクラップ材、低純度Al地金などを溶解原料として多量に使用した場合には、下記その他の元素が不純物として混入される可能性がある。そして、これらの不純物元素を例えば検出限界以下に低減すること自体コストアップとなり、ある程度の含有の許容が必要となる。また、実質量含有しても本発明目的や効果を阻害しない含有範囲があり、この範囲では各々の元素の含有効果もある。   Other elements other than Mg, Si, Mn, and Cu are basically impurities, and the content (allowable amount) of each impurity level in accordance with AA or JIS standards. However, from the viewpoint of recycling, not only high-purity Al bullion but also 6000 series alloys and other aluminum alloy scrap materials, low-purity Al bullion, etc. Other elements may be mixed as impurities. Then, reducing these impurity elements to, for example, below the detection limit itself increases the cost, and a certain amount of allowance is required. Moreover, even if it contains a substantial amount, there is a content range that does not hinder the object and effect of the present invention, and within this range, there is also a content effect of each element.
したがって、これらの不純物元素を各々以下に規定する量以下の範囲での含有を許容する。具体的には、Fe:1.0%以下、Cr:0.3%以下、Zr:0.3%以下、V:0.3%以下、Ti:0.1%以下、Ag:0.2%以下、Zn:1.0%以下の1種または2種以上を、この範囲で、上記した基本組成に加えて、更に含んでも良い。ここで、これらの各元素の各上限規定は、全て0%は含まないこととする。   Therefore, these impurity elements are allowed to be contained within the ranges specified below. Specifically, Fe: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, V: 0.3% or less, Ti: 0.1% or less, Ag: 0.2 % Or less and Zn: 1.0% or less may be further included within this range in addition to the basic composition described above. Here, it is assumed that all upper limit regulations for these elements do not include 0%.
上記6000系アルミニウム合金における、各元素の好ましい含有範囲と意義、あるいは許容量について以下に説明する。   The preferable content range and significance of each element in the 6000 series aluminum alloy, or the allowable amount will be described below.
Si:0.1〜2.5%
SiはMgとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの前記低温での人工時効処理時に、強度向上に寄与する時効析出物を形成して、時効硬化能を発揮し、自動車のアウタパネルとして必要な、例えば180MPa以上の必要強度(耐力)を得るための必須の元素である。したがって、本発明過剰Si型6000系アルミニウム合金板にあって、プレス成形性、ヘム加工などの曲げ加工性の諸特性を兼備させるための最重要元素である。
Si: 0.1-2.5%
Si, together with Mg, forms an aging precipitate that contributes to strength improvement during solid tempering and artificial aging treatment at low temperatures such as paint baking treatment, and exhibits age hardening ability, which is necessary as an outer panel for automobiles. For example, it is an essential element for obtaining the required strength (proof strength) of 180 MPa or more. Therefore, in the excess Si type 6000 series aluminum alloy plate of the present invention, it is the most important element for combining various properties of bending workability such as press formability and hemming.
また、パネルへの成形後の低温塗装焼き付け処理後(2% ストレッチ付与後170 ℃×20分の低温時効処理時) の耐力を180MPa以上という、優れた低温時効硬化能を発揮させるためにも、Si/ Mgを質量比で1.0以上とし、SiをMgに対し過剰に含有させた過剰Si型6000系アルミニウム合金組成とすることが好ましい。   In addition, in order to demonstrate the excellent low-temperature age-hardening ability of 180 MPa or more after the low-temperature paint baking treatment after molding on the panel (at the time of low-temperature aging treatment at 170 ° C. × 20 minutes after applying 2% stretch) It is preferable to have an excess Si type 6000 series aluminum alloy composition in which Si / Mg is 1.0 or more by mass and Si is excessively contained with respect to Mg.
Si量が0.1%未満では、前記時効硬化能、更には、各用途に要求される、プレス成形性、曲げ加工性などの諸特性を兼備することができない。さらに、均熱処理や熱延で再結晶が促進されて、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、本発明の範囲にGoss方位とCube方位とを抑制、制御することができなくなる。一方、Siが2.5%を越えて含有されると、曲げ加工性やリジングマーク性を含めたプレス成形性が著しく阻害される。更に、溶接性も著しく阻害される。したがって、Siは0.1〜2.5%の範囲、好ましくは0.6〜1.2%の範囲とする。   If the Si content is less than 0.1%, the age-hardening ability and further various properties such as press formability and bending workability required for each application cannot be obtained. Furthermore, recrystallization is promoted by soaking and hot rolling, and the Goss orientation and the Cube orientation are easily developed, and the Goss orientation and the Cube orientation cannot be suppressed and controlled within the scope of the present invention. On the other hand, when Si exceeds 2.5%, press formability including bending workability and ridging mark property is remarkably inhibited. In addition, weldability is significantly impaired. Therefore, Si is in the range of 0.1 to 2.5%, preferably in the range of 0.6 to 1.2%.
Mg:0.1〜3.0%
Mgは、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの前記人工時効処理時に、Siとともに強度向上に寄与する時効析出物を形成して、時効硬化能を発揮し、パネルとして、例えば180MPa以上の必要耐力を得るための必須の元素である。
Mg: 0.1-3.0%
Mg forms an aging precipitate that contributes to strength improvement together with Si during the above-mentioned artificial aging treatment such as solid solution strengthening and paint baking treatment, and exhibits age-hardening ability. As a panel, for example, a required proof stress of 180 MPa or more It is an essential element for obtaining.
Mgの0.1%未満の含有では、絶対量が不足するため、人工時効処理時に前記化合物相を形成できず、時効硬化能を発揮できない。このためパネルとして必要な180MPa以上の必要耐力が得られない。さらに、均熱処理や熱延で再結晶が促進されて、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、本発明の範囲にGoss方位とCube方位とを抑制、制御することができなくなる。   If the Mg content is less than 0.1%, the absolute amount is insufficient, so that the compound phase cannot be formed during the artificial aging treatment, and the age hardening ability cannot be exhibited. For this reason, the required proof stress of 180 MPa or more necessary for the panel cannot be obtained. Furthermore, recrystallization is promoted by soaking and hot rolling, and the Goss orientation and the Cube orientation are easily developed, and the Goss orientation and the Cube orientation cannot be suppressed and controlled within the scope of the present invention.
一方、Mgが3.0%を越えて含有されると、却って、リジングマーク性を含めたプレス成形性や曲げ加工性等の成形性が著しく阻害される。したがって、Mgの含有量は0.1〜3.0%%の範囲で、好ましくは、Si/ Mgが質量比で1.0以上となるような量とする。また、Si含有量を前記0.6〜1.2%の範囲とする場合には、これに対応して、Mg含有量も0.2〜0.7%の範囲とすることが好ましい。   On the other hand, when Mg exceeds 3.0%, the formability such as press formability and bending workability including ridging mark property is significantly inhibited. Therefore, the Mg content is in the range of 0.1 to 3.0%, preferably such that Si / Mg is 1.0 or more by mass ratio. When the Si content is in the range of 0.6 to 1.2%, the Mg content is preferably in the range of 0.2 to 0.7%.
Cu:0.001〜1.0%
Cuは、本発明の比較的低温短時間の人工時効処理の条件で、アルミニウム合金材組織の結晶粒内への強度向上に寄与する時効析出物の形成を促進させる効果がある。また、固溶したCuは成形性を向上させる効果もある。Cu含有量が0.001%未満、特に0.01%未満ではこの効果がない。一方、1.0%を越えると、耐応力腐食割れ性や、塗装後の耐蝕性の内の耐糸さび性、また溶接性を著しく劣化させる。このため、Cu含有量は0.001〜1.0%、好ましくは0.01〜1.0%とする。
Cu: 0.001 to 1.0%
Cu has the effect of accelerating the formation of aging precipitates that contribute to the improvement of strength in the crystal grains of the aluminum alloy material structure under the conditions of artificial aging treatment at a relatively low temperature and short time of the present invention. Moreover, solid solution Cu also has the effect of improving moldability. This effect is not obtained when the Cu content is less than 0.001%, particularly less than 0.01%. On the other hand, if it exceeds 1.0%, the stress corrosion cracking resistance, the thread rust resistance of the corrosion resistance after coating, and the weldability are remarkably deteriorated. Therefore, the Cu content is set to 0.001 to 1.0%, preferably 0.01 to 1.0%.
Mn:0.01〜1.0%、
Mnには、均質化熱処理時に分散粒子 (分散相) を生成し、これらの分散粒子には再結晶後の粒界移動を妨げる効果があるため、微細な結晶粒を得ることができる効果がある。前記した通り、本発明アルミニウム合金板のプレス成形性やヘム加工性はアルミニウム合金組織の結晶粒が微細なほど向上する。この点、Mn含有量が0.01%未満ではこれらの効果が無い。
Mn: 0.01 to 1.0%
Mn produces dispersed particles (dispersed phase) during the homogenization heat treatment, and these dispersed particles have the effect of preventing grain boundary movement after recrystallization, so that there is an effect that fine crystal grains can be obtained. . As described above, the press formability and hemmability of the aluminum alloy sheet of the present invention improve as the crystal grains of the aluminum alloy structure become finer. In this respect, when the Mn content is less than 0.01%, these effects are not obtained.
一方、Mn含有量が多くなった場合、溶解、鋳造時に粗大なAl−Fe−Si−(Mn、Cr、Zr) 系の金属間化合物や晶析出物を生成しやすく、アルミニウム合金板の機械的性質を低下させる原因となる。また、Mn含有量が1.0%を越えた場合、曲げ加工性が低下する。このため、Mnは0.01〜1.0%の範囲とし、好ましくは0.01〜0.15%の範囲とする。   On the other hand, when the Mn content increases, coarse Al-Fe-Si- (Mn, Cr, Zr) -based intermetallic compounds and crystal precipitates are easily generated during melting and casting, and the mechanical properties of the aluminum alloy sheet are increased. Causes the properties to deteriorate. Further, when the Mn content exceeds 1.0%, the bending workability is lowered. For this reason, Mn is in the range of 0.01 to 1.0%, preferably in the range of 0.01 to 0.15%.
(製造方法)
次ぎに、本発明アルミニウム合金板の製造方法について以下に説明する。本発明アルミニウム合金板は、製造工程自体は常法あるいは公知の方法であり、上記6000系成分組成のアルミニウム合金鋳塊を鋳造後に均質化熱処理し、熱間圧延、冷間圧延が施されて所定の板厚とされ、更に溶体化焼入れなどの調質処理が施されて製造される。但し、この中で、リジングマーク性向上のために、本発明の範囲に、Goss方位とCube方位との集合組織を制御するためには、下記鋳造時の冷却速度条件や均熱処理条件を制御する必要がある。
(Production method)
Next, a method for producing the aluminum alloy plate of the present invention will be described below. The aluminum alloy sheet of the present invention is a conventional process or a known process, and the aluminum alloy ingot having the above-mentioned 6000 series component composition is subjected to homogenization heat treatment after casting, and then subjected to hot rolling and cold rolling to obtain a predetermined process. It is manufactured by being subjected to a tempering treatment such as solution hardening and quenching. However, among these, in order to improve the ridging mark property, in order to control the texture of the Goss orientation and the Cube orientation within the scope of the present invention, the cooling rate conditions and soaking conditions described below are controlled. There is a need.
(溶解、鋳造)
先ず、溶解、鋳造工程では、上記6000系成分組成範囲内に溶解調整されたアルミニウム合金溶湯を、連続鋳造法、半連続鋳造法(DC鋳造法)等の通常の溶解鋳造法を適宜選択して鋳造する。
(Melting, casting)
First, in the melting and casting process, an ordinary molten casting method such as a continuous casting method or a semi-continuous casting method (DC casting method) is appropriately selected for the molten aluminum alloy adjusted to be dissolved within the above-mentioned 6000 series component composition range. Cast.
(鋳造冷却速度)
但し、鋳造時の冷却速度は、溶解温度(約700℃)から液相線温度までを150℃/分以上、液相線温度から固相線温度までを100℃/分以上と大きく(速く)することが好ましい。ただ、これまで、連続鋳造にしても、DC鋳造法にしても、このような、溶解温度(約700℃)から液相線温度までの、高温領域での温度(冷却速度)制御は、従来はほとんど行われていない。このような場合、この高温領域での冷却速度は必然的に遅くなる。
(Casting cooling rate)
However, the cooling rate during casting is large (fast) from the melting temperature (about 700 ° C.) to the liquidus temperature of 150 ° C./min or more and from the liquidus temperature to the solidus temperature of 100 ° C./min or more. It is preferable to do. However, the temperature (cooling rate) control in the high temperature region from the melting temperature (about 700 ° C.) to the liquidus temperature has been conventionally performed regardless of whether it is continuous casting or DC casting. Is hardly done. In such a case, the cooling rate in this high temperature region is inevitably slow.
このように高温領域での冷却速度が遅くなった場合、この高温領域での温度範囲で粗大に生成する晶出物の量が多くなって、鋳塊の板幅方向での晶出物のサイズや量のばらつきも大きくなる。このような傾向は、溶解温度(約700℃)から液相線温度までの冷却速度が150℃/分未満、また、液相線温度から固相線温度までの冷却速度が100℃/分未満の場合に、特に著しくなる。   Thus, when the cooling rate in the high temperature region becomes slow, the amount of crystallized material generated coarsely in the temperature range in this high temperature region increases, and the size of the crystallized material in the plate width direction of the ingot And the variation of the quantity becomes large. Such a tendency is that the cooling rate from the dissolution temperature (about 700 ° C.) to the liquidus temperature is less than 150 ° C./min, and the cooling rate from the liquidus temperature to the solidus temperature is less than 100 ° C./min. In this case, it becomes particularly remarkable.
これが、鋳塊における結晶方位の大きなばらつきの起因となって、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、リジングマーク性向上のために、本発明の範囲にGoss方位とCube方位とを抑制、制御することができなくなる。また、これらそれぞれの高温領域での冷却速度が小さいと、鋳塊でのMgやSiの固溶量が減少するため、その後の均熱処理や熱延での再結晶が促進されて、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、本発明の範囲にGoss方位とCube方位とを抑制、制御することができなくなる。   This causes a large variation in the crystal orientation in the ingot, and the Goss orientation and the Cube orientation are easily developed, and the Goss orientation and the Cube orientation are suppressed and controlled within the scope of the present invention in order to improve the ridging mark property. Can not do. In addition, if the cooling rate in each of these high temperature regions is small, the amount of Mg and Si dissolved in the ingot decreases, so that the subsequent soaking and recrystallization in hot rolling are promoted, the Goss orientation and The Cube orientation is easily developed, and the Goss orientation and the Cube orientation cannot be suppressed and controlled within the scope of the present invention.
(均質化熱処理)
次いで、前記鋳造されたアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施す。均質化熱処理の温度自体は、常法通り、500℃以上で融点未満の均質化温度が適宜選択される。この均質化熱処理(均熱処理)は、組織の均質化、すなわち、鋳塊組織中の結晶粒内の偏析をなくすことを目的とする。この均質化温度が低いと結晶粒内の偏析を十分に無くすことができず、これが破壊の起点として作用するために、伸びフランジ性や曲げ加工性が低下する。
(Homogenization heat treatment)
Next, the cast aluminum alloy ingot is subjected to a homogenization heat treatment. As the homogenization heat treatment temperature itself, a homogenization temperature of 500 ° C. or higher and lower than the melting point is appropriately selected as usual. The purpose of this homogenization heat treatment (soaking) is to homogenize the structure, that is, eliminate segregation in crystal grains in the ingot structure. When this homogenization temperature is low, segregation within the crystal grains cannot be sufficiently eliminated, and this acts as a starting point of fracture, so that stretch flangeability and bending workability are deteriorated.
但し、均熱処理の際の加熱昇温条件は、200℃以下で、かつ100℃以上の低温で2〜10時間(h)保持した後、300℃/時間(h)以上の速度で500℃以上の均質化温度に加熱する。均熱の初期に、このように、200℃以下、100℃以上の低温で保持することにより、微細な析出物を均一に分散させることができる。そして、この微細析出物が、Goss方位やCube方位の成長を著しく抑制する。この謂わば1段目の低温での均熱処理の、保持温度が200℃を超えたり、保持時間が10時間を超えると、析出物が粗大化して、このような効果が無くなり、Goss方位やCube方位が発達しやすくなる。また、この保持温度が2時間未満では保持時間が足らない。   However, the heating temperature rising condition during the soaking process is 200 ° C. or lower and kept at a low temperature of 100 ° C. or higher for 2 to 10 hours (h), and then at a rate of 300 ° C./hour (h) or higher 500 ° C. or higher. Heat to homogenization temperature. By maintaining at a low temperature of 200 ° C. or lower and 100 ° C. or higher in the initial stage of soaking, fine precipitates can be uniformly dispersed. This fine precipitate significantly suppresses the growth of Goss orientation and Cube orientation. In this so-called first-stage soaking process at a low temperature, if the holding temperature exceeds 200 ° C. or the holding time exceeds 10 hours, the precipitates become coarse, and such an effect is lost. The direction becomes easy to develop. Further, if this holding temperature is less than 2 hours, the holding time is insufficient.
続いて500℃以上の温度で均熱処理して、合金元素や粗大な化合物を十分に固溶させるが、上記の保持温度から500℃以上までの加熱速度が300℃/時間よりも小さい(遅い)と、その間にMg−Si化合物や単体Siが粗大に析出して均熱処理後まで残存する。これにより、合金元素や粗大な化合物の固溶量も減少し、熱延工程以降での再結晶が促進されて、Goss方位やCube方位が発達しやすくなる。したがって、上記の保持温度から均熱処理温度までの加熱、昇温速度は300℃/時間よりも大きい(速い)ことが好ましい。   Subsequently, soaking is performed at a temperature of 500 ° C. or higher to sufficiently dissolve the alloy elements and coarse compounds, but the heating rate from the above holding temperature to 500 ° C. or higher is lower than 300 ° C./hour (slow). In the meantime, the Mg—Si compound or simple substance Si is coarsely precipitated and remains until after the soaking. Thereby, the solid solution amount of the alloy element and the coarse compound is also reduced, and recrystallization after the hot rolling process is promoted, so that the Goss orientation and the Cube orientation are easily developed. Therefore, it is preferable that the heating and heating rate from the above holding temperature to the soaking temperature is higher (faster) than 300 ° C./hour.
また、均熱処理後の冷却速度は大きい(速い)方が好ましい。鋳塊 (スラブ) が大きくなったり、鋳塊をバッチ均熱炉内に置いての冷却では、均質化熱処理後の冷却速度は20℃/hr未満程度となる。また、鋳塊 (スラブ) が大きい場合には、バッチ均熱炉外に放置しても、冷却速度は30〜40℃/hr程度となる。このような通常の冷却手段で冷却すると、冷却速度が不足して、Mg−Si化合物などの析出物が粗大化し、Goss方位やCube方位が発達しやすくなる。したがって、均質化熱処理後の鋳塊を、ファンなどの強制冷却手段を用いて冷却して、冷却速度を40℃/hr以上とすることが好ましい。   Further, it is preferable that the cooling rate after soaking is large (fast). When the ingot (slab) becomes larger or the ingot is cooled in a batch soaking furnace, the cooling rate after the homogenization heat treatment is less than about 20 ° C./hr. When the ingot (slab) is large, the cooling rate is about 30 to 40 ° C./hr even if it is left outside the batch soaking furnace. When cooling with such a normal cooling means, the cooling rate is insufficient, precipitates such as Mg-Si compounds are coarsened, and Goss orientation and Cube orientation are likely to develop. Therefore, it is preferable to cool the ingot after the homogenization heat treatment using a forced cooling means such as a fan so that the cooling rate is 40 ° C./hr or more.
(熱間圧延)
熱間圧延は、圧延する板厚に応じて、鋳塊 (スラブ) の粗圧延工程と、粗圧延後の板厚が約40mm以下の板を約4mm以下の板厚まで圧延する仕上げ圧延工程とから構成される。これら粗圧延工程や仕上げ圧延工程では、リバース式あるいはタンデム式などの圧延機が適宜用いられ、各々複数のパスからなる圧延が施される。
(Hot rolling)
Hot rolling is a rough rolling process for ingots (slabs) according to the sheet thickness to be rolled, and a finish rolling process for rolling a sheet having a thickness of about 40 mm or less after rough rolling to a thickness of about 4 mm or less. Consists of In these rough rolling process and finish rolling process, a reverse type or a tandem type rolling mill is used as appropriate, and rolling consisting of a plurality of passes is performed.
ここで、板の集合組織において、Goss方位やCube方位を発達させないためには、以下の特定熱延条件とすることが好ましい。即ち、前記粗圧延における開始温度が400〜550℃の温度範囲とされ、前記仕上げ圧延における総加工率が90%以上とされるとともに、仕上げ圧延終了温度が400℃以下とされることが好ましい。   Here, in order to prevent the Goss orientation and the Cube orientation from developing in the texture of the plate, the following specific hot rolling conditions are preferable. That is, it is preferable that the start temperature in the rough rolling is in a temperature range of 400 to 550 ° C., the total processing rate in the finish rolling is 90% or more, and the finish rolling finish temperature is 400 ° C. or less.
例えば、熱間圧延(粗圧延)開始温度が400℃未満では、熱間圧延終了後に再結晶が進まず、加工組織が残存して、リジングマークが発生しやすくなる。一方、熱間粗圧延開始温度が550℃を超えた場合、再結晶が生じて熱間圧延時に粗大な再結晶粒が生成し、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、リジングマークの原因となる。   For example, when the hot rolling (rough rolling) start temperature is less than 400 ° C., recrystallization does not proceed after the hot rolling is completed, and the processed structure remains, so that ridging marks are easily generated. On the other hand, when the hot rough rolling start temperature exceeds 550 ° C., recrystallization occurs, coarse recrystallized grains are generated during hot rolling, and Goss orientation and Cube orientation are easily developed. Become.
更に、熱間圧延(仕上げ圧延)終了温度が400℃を超えた場合、粗大な再結晶粒が生成し、Goss方位やCube方位が発達しやすくなり、リジングマークの原因となる。一方、熱間圧延終了温度が300℃未満でも、熱間圧延終了後に再結晶が進まず、加工組織が残存して、リジングマークが発生しやすくなる。したがって、熱間圧延終了温度は、好ましくは300℃以上、400℃以下とする。   Further, when the end temperature of hot rolling (finish rolling) exceeds 400 ° C., coarse recrystallized grains are generated, and Goss orientation and Cube orientation are easily developed, which causes ridging marks. On the other hand, even if the hot rolling end temperature is less than 300 ° C., recrystallization does not proceed after the end of hot rolling, the processed structure remains, and ridging marks are easily generated. Therefore, the hot rolling end temperature is preferably 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
(熱延板の焼鈍)
この熱延板の冷間圧延前の焼鈍 (荒鈍) は、基本的に行なわないことが好ましい。この焼鈍 (荒鈍) を省略することによって、板製造の効率化や製造コストの低減が図れる。
(Hot rolled sheet annealing)
It is preferable not to perform the annealing (roughening) of the hot-rolled sheet before cold rolling basically. By omitting this annealing (roughening), it is possible to improve the efficiency of manufacturing the plate and reduce the manufacturing cost.
(冷間圧延)
冷間圧延では、上記熱延板を圧延して、所望の最終板厚の冷延板 (コイルも含む) に製作する。
(Cold rolling)
In cold rolling, the hot-rolled sheet is rolled to produce a cold-rolled sheet (including a coil) having a desired final thickness.
(溶体化および焼入れ処理)
上記鋳塊の均熱によって本発明範囲内のサイズ分布と量とに制御した分散粒子を活用し、最終の溶体化および焼入れ処理において、リジングマークを抑制するために、Goss方位やCube方位を抑制するためには、最終の溶体化処理の昇温速度を100℃/分以上とすることが好ましい。
(Solution and quenching)
In order to suppress ridging marks in the final solution treatment and quenching process, the Goss orientation and the Cube orientation are suppressed by utilizing dispersed particles controlled within the scope of the present invention by soaking of the ingot. In order to achieve this, it is preferable that the temperature increase rate of the final solution treatment is 100 ° C./min or more.
なお、溶体化処理の条件は、板のプレス成形後の塗装焼き付け硬化処理などの人工時効処理により強度向上に寄与する時効析出物を十分粒内に析出させるために、好ましくは500℃以上、融点以下までの温度範囲で行う。   The solution treatment conditions are preferably 500 ° C. or more, preferably a melting point in order to sufficiently precipitate aging precipitates that contribute to strength improvement by artificial aging treatment such as paint baking hardening after press molding of the plate. Perform in the following temperature range.
溶体化処理温度からの焼入れ処理では、冷却速度が遅いと、粒界上にSi、Mg2 Siなどが析出しやすくなり、プレス成形や曲げ加工時の割れの起点となり易く、これら成形性が低下する。この冷却速度を確保するために、焼入れ処理は、ファンなどの空冷、ミスト、スプレー、浸漬等の水冷手段や条件を各々選択して用い、冷却速度を10℃/秒以上の急冷とすることが好ましい。 In the quenching treatment from the solution treatment temperature, if the cooling rate is slow, Si, Mg 2 Si, etc. are likely to precipitate on the grain boundary, which is likely to become the starting point of cracks during press molding and bending, and these formability decreases. To do. In order to ensure this cooling rate, the quenching treatment may be performed by selecting and using water cooling means and conditions such as air cooling of a fan, mist, spray, immersion, etc., respectively, and rapid cooling at a cooling rate of 10 ° C./second or more. preferable.
本発明では、成形パネルの塗装焼き付け工程などの人工時効硬化処理での時効硬化性をより高めるため、焼入れ処理後に、強度向上に寄与する時効析出物の析出を促進するために、予備時効処理をしても良い。この予備時効処理は、60〜150℃、好ましくは70〜120℃の温度範囲に、1〜24時間の必要時間保持することが好ましい。この予備時効処理として、上記焼入れ処理の冷却終了温度を60〜150℃と高くした後に、直ちに再加熱乃至そのまま保持して行う。あるいは、溶体化処理後常温までの焼入れ処理の後に、5分以内に、直ちに60〜150℃に再加熱して行う。   In the present invention, in order to further enhance the age-hardening property in the artificial age-hardening treatment such as the paint baking process of the molded panel, a pre-aging treatment is performed after the quenching treatment in order to promote the precipitation of the age-related precipitates that contribute to strength improvement. You may do it. This preliminary aging treatment is preferably held in a temperature range of 60 to 150 ° C., preferably 70 to 120 ° C. for a required time of 1 to 24 hours. As the preliminary aging treatment, the cooling end temperature of the quenching treatment is increased to 60 to 150 ° C., and then immediately reheated or held as it is. Alternatively, after the solution treatment, after the quenching treatment to room temperature, it is immediately reheated to 60 to 150 ° C. within 5 minutes.
更に、室温時効抑制のために、前記予備時効処理後に、時間的な遅滞無く、比較的低温での熱処理 (人工時効処理) を行っても良い。前記時間的な遅滞があった場合、予備時効処理後でも、時間の経過とともに室温時効 (自然時効) が生じ、この室温時効が生じた後では、前記比較的低温での熱処理による効果が発揮しにくくなる。   Furthermore, in order to suppress aging at room temperature, heat treatment (artificial aging treatment) at a relatively low temperature may be performed after the preliminary aging treatment without time delay. When the time delay is present, room temperature aging (natural aging) occurs with time even after the preliminary aging treatment, and after the room temperature aging occurs, the effect of the heat treatment at the relatively low temperature is exhibited. It becomes difficult.
また、連続溶体化焼入れ処理の場合には、前記予備時効の温度範囲で焼入れ処理を終了し、そのままの高温でコイルに巻き取るなどして行う。なお、コイルに巻き取る前に再加熱しても、巻き取り後に保温しても良い。また、常温までの焼入れ処理の後に、前記温度範囲に再加熱して高温で巻き取るなどしてもよい。   Further, in the case of continuous solution quenching, the quenching process is completed within the temperature range of the preliminary aging, and the coil is wound around a coil at the same high temperature. In addition, you may reheat before winding up to a coil, and you may heat-retain after winding. Moreover, after the quenching process to room temperature, it may be reheated to the above temperature range and wound at a high temperature.
この他、用途や必要特性に応じて、更に高温の時効処理や安定化処理を行い、より高強度化などを図ることなども勿論可能である。   In addition to this, it is of course possible to further increase the strength by performing aging treatment or stabilization treatment at a higher temperature according to the application or required characteristics.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. It is also possible to implement, and they are all included in the technical scope of the present invention.
次に、本発明の実施例を説明する。表1に示すA〜Kの組成の6000系アルミニウム合金板を、表2に示す条件で、均質化熱処理 (均熱処理と略記) および熱間圧延 (熱延と略記) し、更に、冷間圧延を行い、溶体化および焼入れ処理して、製造した。なお、表1中の各元素の含有量の表示において、「−」の表示は、検出限界以下であることを示す。   Next, examples of the present invention will be described. A 6000 series aluminum alloy plate having the composition of A to K shown in Table 1 is subjected to homogenization heat treatment (abbreviated as soaking) and hot rolling (abbreviated as hot rolling) under the conditions shown in Table 2, and further cold rolled. Was manufactured by solution treatment and quenching. In addition, in the display of the content of each element in Table 1, the display of “−” indicates that it is below the detection limit.
アルミニウム合金板のより具体的な製造条件は以下の通りである。表1に示す各組成の500mm厚さ、2000mm幅、7m長さの鋳塊を、DC鋳造法により共通して溶製した。この際、表2に示すように、鋳造時の冷却速度(℃/分)を、各例とも共通させた溶解温度(約700℃)から、液相線温度(各例ともほぼ同じ約650℃)までの間と、この液相線温度から固相線温度(各例ともほぼ同じ約590℃)までの間の2段階で変化させた。   More specific production conditions for the aluminum alloy plate are as follows. Ingots of 500 mm thickness, 2000 mm width, and 7 m length of each composition shown in Table 1 were commonly melted by DC casting. At this time, as shown in Table 2, the cooling rate during casting (° C./min) is changed from the melting temperature (about 700 ° C.) common to each example to the liquidus temperature (about 650 ° C. which is almost the same in each example). ) And from this liquidus temperature to the solidus temperature (about 590 ° C., which is almost the same in each example).
続く、鋳塊の均熱処理の際には、表2に示すように、加熱昇温時に低温での保持(前記1段目の低温での均熱処理:℃×h )を施す条件と、均熱処理温度までの加熱昇温速度(℃/h)とを変化させた。なお、この均熱処理後の冷却は、各例とも共通して、前記した好ましい冷却条件である、60℃/hrの特定冷却速度範囲となるように、均熱炉内でファンにより鋳塊を、200℃以下の温度まで強制空冷した。   In the subsequent soaking process of the ingot, as shown in Table 2, the conditions for holding at a low temperature during heating and heating (the soaking process at the first stage low temperature: ° C x h) and soaking process are performed. The heating temperature rising rate (° C / h) up to the temperature was changed. In addition, the cooling after the soaking process is common to each example, and the ingot is formed by a fan in a soaking furnace so that the specific cooling rate range of 60 ° C./hr, which is the preferable cooling condition described above, Forced air cooling was performed to a temperature of 200 ° C. or lower.
この均熱処理後、各例とも共通して、表2に示す熱延開始温度に再加熱し、この温度で熱延(粗圧延)を開始し、厚さ2.5mmまで熱延(仕上げ圧延)した。この際の各例の熱延(仕上げ圧延)の終了温度も表2に示す。これらの熱延条件は、各例とも共通して、前記した好ましい温度条件で行った。これらの熱延板を、各例とも共通して、荒鈍を省略した上で、冷延率60%で直接冷間圧延を行い、厚さ1.0mmの冷延板を得た。   After this soaking process, in common with each example, it is reheated to the hot rolling start temperature shown in Table 2, hot rolling (rough rolling) is started at this temperature, and hot rolling to 2.5 mm in thickness (finish rolling). did. Table 2 also shows the end temperature of hot rolling (finish rolling) in each example. These hot rolling conditions were carried out under the preferred temperature conditions described above in common with each example. These hot-rolled sheets were commonly used in each example, and were subjected to direct cold rolling at a cold rolling rate of 60% after omitting the roughening, to obtain cold-rolled sheets having a thickness of 1.0 mm.
そして、この冷延板を、連続式の熱処理設備で、各例とも共通して、昇温速度およそ300℃/分で加熱し、550℃の溶体化処理温度に到達した時点で5秒保持する溶体化処理を行い、直ちに室温まで、冷却速度100℃/秒以上の急冷にて焼入れた。また、この焼入れ後5分以内に(直ちに)、100℃の温度で2時間保持する予備時効(再加熱)処理を行った。この予備時効処理後は0.6℃/hrで徐冷し、T4調質材を得た。   The cold-rolled sheet is heated in a continuous heat treatment facility at a rate of temperature increase of about 300 ° C./min in common with each example, and held for 5 seconds when the solution treatment temperature reaches 550 ° C. Solution treatment was performed, and quenching was performed immediately to room temperature by rapid cooling at a cooling rate of 100 ° C./second or more. Further, within 5 minutes after this quenching (immediately), a preliminary aging (reheating) treatment was carried out at a temperature of 100 ° C. for 2 hours. After this preliminary aging treatment, it was gradually cooled at 0.6 ° C./hr to obtain a T4 tempered material.
これら調質処理後の各最終製品板から供試板 (ブランク) を切り出し、前記調質処理後15日の室温時効(室温放置)後の、各供試板の組織や特性を測定、評価した。   A test plate (blank) was cut out from each final product plate after the tempering treatment, and the structure and characteristics of each test plate after room temperature aging (room temperature standing) on the 15th day after the tempering treatment were measured and evaluated. .
(供試板組織)
前記調質処理後15日間の室温時効後の供試板の集合組織を、前記SEM−EBSPを用いて、測定・解析した。この供試板を厳しいプレス成形を模擬して、板幅方向に(圧延と直角方向に)20%ストレッチして予ひずみを付与した後の板幅方向の板断面をEBSP測定面とした。そして、このEBSP測定面は、板幅中央部の20mmに亙る板幅間を、板幅方向に250μm毎に各々区切った際の(但し、前記図2の1〜3の間隔は1mm)、これら区切られた箇所の各板断面とした。即ち、これら区切られた箇所の各板断面における、Goss方位、Cube方位の各面積率の平均値、これらGoss方位、Cube方位の各面積率の内の最大値と最小値との差を測定、解析した。また、このEBSP測定の際、同時に供試板の平均結晶粒径も測定した。これらの結果を表3 に示す。
(Test plate structure)
The texture of the test plate after room temperature aging for 15 days after the tempering treatment was measured and analyzed using the SEM-EBSP. The test plate was simulated for severe press forming, and the plate cross section in the plate width direction after stretching 20% in the plate width direction (in the direction perpendicular to the rolling) to give pre-strain was used as the EBSP measurement surface. And when this EBSP measurement surface divides between the plate widths over 20 mm of the center part of the plate width every 250 μm in the plate width direction (however, the interval of 1 to 3 in FIG. 2 is 1 mm). It was set as each board cross section of the divided part. That is, the average value of the area ratios of Goss orientation and Cube orientation, and the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratios of Goss orientation and Cube orientation in each plate cross section at these separated locations, Analyzed. At the same time as the EBSP measurement, the average crystal grain size of the test plate was also measured. These results are shown in Table 3.
(供試板特性)
更に、前記供試板の特性として、リジングマーク性、0.2%耐力(As耐力: MPa)、伸び(%)を各々測定した。これらの結果も表3 に示す。
(Test plate characteristics)
Further, as the characteristics of the test plate, ridging mark property, 0.2% yield strength (As yield strength: MPa), and elongation (%) were measured. These results are also shown in Table 3.
(リジングマーク)
前記20%ストレッチした後の供試板の集合組織測定・解析部分(板の板幅中央部)の幅方向表面を、コントレーサー(3次元形状測定器)で形状測定するとともに、得られた3次元形状データを、解析ソフトにより、周波数解析した。この3次元形状データを周波数解析した結果を図5に例示する。この図5(スキャン例1〜4)は後述する比較例9:図1のデータであり、図5の縦軸は板の表面凹凸高さ、横軸は板幅方向の長さである。なお、このコントレーサーで形状測定した板表面の箇所は、前記供試板のEBSP測定面近傍の板表面(前記図2の1〜3までの箇所の内の1)とした。
(Riding mark)
While measuring the shape of the texture-measurement / analysis part (plate width center part of the plate) of the test plate after 20% stretching with a tracer (three-dimensional shape measuring instrument), the obtained 3 Dimensional shape data was subjected to frequency analysis using analysis software. The result of frequency analysis of this three-dimensional shape data is illustrated in FIG. FIG. 5 (scan examples 1 to 4) is data of comparative example 9: FIG. 1 to be described later. The vertical axis of FIG. 5 is the height of the surface irregularities of the plate, and the horizontal axis is the length in the plate width direction. In addition, the location of the plate surface whose shape was measured with this tracer was the plate surface in the vicinity of the EBSP measurement surface of the test plate (1 of 1 to 3 in FIG. 2).
コントレーサーの形状測定条件は、測定プローブ先端R25μm、測定ピッチ25μm、測定距離(板幅方向)6000μm(6mm)とした。そして、このコントレーサーの表面凹凸測定データを、解析ソフトVIVIANを用いて、空間周波数(換算するとμm単位の空間周期)で解析し、縦軸が頻度、横軸が空間周波数との関係で、表面凹凸プロファイル化した。そして、このプロファイルを解析した結果、リジングマークが発生している各比較例では、空間周波数が約3〜5×10-4μm、空間周期に換算すると2〜3μmのところに、顕著な(特徴的な)ピークがあることが認められた。この表面凹凸プロファイル化データを図6(スキャン例1〜4)に例示する。図6の点線の円で囲む部分が空間周期に換算して2〜3μmのところの特徴的なピークである。これが、前記した、板に発生したリジングマーク(表面凹凸)は、板幅方向の長さが約2〜3mmに亙る比較的大きな周期を有しているとした根拠である。 The shape measurement conditions of the tracer were a measurement probe tip R 25 μm, a measurement pitch 25 μm, and a measurement distance (plate width direction) 6000 μm (6 mm). Then, the surface roughness measurement data of this tracer is analyzed using the analysis software VIVIAN at the spatial frequency (in terms of spatial period in μm), the vertical axis is the frequency, and the horizontal axis is the relationship with the spatial frequency. An uneven profile was created. As a result of analyzing this profile, in each comparative example in which ridging marks are generated, the spatial frequency is about 3 to 5 × 10 −4 μm, and when converted to a spatial period, it is prominent at 2 to 3 μm (feature) ) Peak was observed. This surface unevenness profiling data is illustrated in FIG. 6 (scan examples 1 to 4). A portion surrounded by a dotted circle in FIG. 6 is a characteristic peak at 2 to 3 μm in terms of a spatial period. This is the basis that the ridging marks (surface irregularities) generated on the plate have a relatively large period extending in the plate width direction of about 2 to 3 mm.
更に、この表面凹凸プロファイルを、フィルター処理して、リジングマークに対応すると考えられる空間周波数以外の空間周波数をノイズとして除去し、補正プロファイルを作成した。この補正プロファイルを図7(スキャン例1〜4)に例示する。この結果、リジングマークが無い発明例では、プロファイルにおける凹凸曲線の山と谷とは圧延方向に対応しないが、リジングマークがある比較例では、図7に示すように、プロファイルにおける凹凸曲線の山と谷とが圧延方向に対応していた。そして、リジングマークがある比較例のプロファイルでは、図7に示すように、凹凸曲線の山と谷との振幅も、リジングマークが無い発明例に比して、著しく大きくなっていた。   Further, this surface unevenness profile was filtered to remove a spatial frequency other than the spatial frequency considered to correspond to the ridging mark as noise, and a correction profile was created. This correction profile is illustrated in FIG. 7 (scan examples 1 to 4). As a result, in the invention example without the ridging mark, the peaks and valleys of the uneven curve in the profile do not correspond to the rolling direction, but in the comparative example with the ridging mark, as shown in FIG. The valley corresponds to the rolling direction. In the profile of the comparative example with the ridging mark, as shown in FIG. 7, the amplitude of the peaks and valleys of the concave and convex curves is significantly larger than that of the invention example without the ridging mark.
本発明では、前記表面凹凸プロファイルにおける、リジングマーク発生の有無を示す、前記各特徴点の内から、数値的に(定量的に)把握できる凹凸曲線の山と谷との振幅(μm)を、リジングマーク発生の尺度とした。即ち、凹凸曲線の山と谷との振幅が0.3μm以下では、実際にリジングマークが発生しておらず、プレス成形性が優れるとして、◎と評価した。また、振幅が0.3μmを超えるが、0.5μm以下である場合には、リジングマークが発生しているものの、比較的軽度であり、成形条件によってはプレス成形可能として、○と評価した。更に、振幅が0.5μmを超える場合は、前記図1のように大きなリジングマークが発生しており、成形条件を変えてもプレス成形性(リジングマーク性)が悪いとして、×と評価した。   In the present invention, the amplitude (μm) of the peaks and valleys of the concave and convex curve that can be grasped numerically (quantitatively) from among the feature points indicating the presence or absence of ridging marks in the surface concave and convex profile, A measure of ridging mark generation. That is, when the amplitude of the peaks and valleys of the concavo-convex curve was 0.3 μm or less, a ridging mark was not actually generated, and it was evaluated as 優 れ because the press formability was excellent. In addition, when the amplitude exceeded 0.3 μm but was 0.5 μm or less, a ridging mark was generated, but it was relatively mild. Further, when the amplitude exceeded 0.5 μm, a large ridging mark was generated as shown in FIG. 1, and even if the molding conditions were changed, the press formability (ridging mark property) was poor, and the evaluation was x.
前記ストレッチを付与するための引張試験は、前記調質処理後15日間の室温時効後のアルミニウム合金板からJISZ2201の5号試験片(25mm×50mmGL×板厚)を採取し、室温引張りを行った。このときの試験片の引張り方向を圧延方向の直角方向とした。引張り速度は、0.2%耐力までは5mm/分、耐力以降は20mm/分とした。この方法によって、0.2%耐力と伸びを測定した結果を表3に示す(N数=5の平均値)。   In the tensile test for imparting the stretch, a No. 5 test piece (25 mm × 50 mmGL × plate thickness) of JISZ2201 was collected from an aluminum alloy plate after room temperature aging for 15 days after the tempering treatment, and subjected to room temperature tension. . The tensile direction of the test piece at this time was the direction perpendicular to the rolling direction. The tensile speed was 5 mm / min up to 0.2% proof stress and 20 mm / min after proof stress. The results of measuring 0.2% proof stress and elongation by this method are shown in Table 3 (N number = average value of 5).
表1〜2に示す通り、各発明例は、本発明成分組成範囲内で、かつ、好ましい条件範囲で鋳造(鋳造時の冷却速度)、均質化熱処理(低温保持、昇温・冷却速度)および熱間圧延を行なっている。このため、表3 に示す通り、本発明で規定する集合組織を有する。即ち、リジングマークを抑制するために、前記した板の比較的広域な領域における、Goss方位とCube方位との各方位を規制するだけでなく、この比較的広域な領域に存在するGoss方位とCube方位との各々の偏差をも極力少なくしている。また、各発明例は、平均結晶粒径も各々50μm以下である。   As shown in Tables 1 and 2, each invention example is cast (cooling rate at the time of casting), homogenization heat treatment (low temperature holding, temperature rise / cooling rate) within the composition range of the present invention and in a preferable condition range, and Hot rolling is performed. For this reason, as shown in Table 3, it has a texture defined in the present invention. That is, in order to suppress the ridging mark, not only the Goss orientation and the Cube orientation in the relatively wide area of the above-described plate are restricted, but also the Goss orientation and the Cube existing in the relatively wide area. Each deviation from the bearing is also reduced as much as possible. In each of the inventive examples, the average crystal grain size is also 50 μm or less.
この結果、各発明例は、前記調質処理後に室温時効して、成形性が低下した過剰Si型の組成の6000系アルミニウム合金板の例でも、板表面の凹凸における前記平均振幅が小さく、リジングマーク性が優れている。また、強度、伸びなど機械的特性にも優れている。   As a result, each of the inventive examples is an example of a 6000 series aluminum alloy plate having an excess Si type composition that has been aged at room temperature after the tempering treatment and has reduced formability. Excellent markability. It also has excellent mechanical properties such as strength and elongation.
これに対して、比較例8〜12は、上記発明例2と同じ合金例を用いている。しかし、これら各比較例は、表2に示す通り、鋳造(鋳造時の冷却速度)、均質化熱処理(昇温時)の製造条件が好ましい範囲を外れている。この結果、これら比較例は、板表面の凹凸における前記平均振幅が上記発明例よりも大きく、リジングマーク性が劣っている。   On the other hand, Comparative Examples 8 to 12 use the same alloy example as that of Invention Example 2. However, as shown in Table 2, in these comparative examples, the production conditions for casting (cooling rate at the time of casting) and homogenization heat treatment (at the time of temperature increase) are out of the preferred ranges. As a result, in these comparative examples, the average amplitude in the unevenness on the plate surface is larger than that of the above-described invention example, and the ridging mark property is inferior.
比較例8は鋳造時の冷却速度の内、溶解温度(約700℃)から液相線温度までと、液相線温度から固相線温度までの冷却速度がともに小さすぎる(遅すぎる)。比較例9は均熱処理の際の加熱昇温条件の内、200℃以下で、かつ100℃以上の低温保持を行っていない。比較例10は、この低温保持温度が低すぎる。比較例11は、この低温保持後の加熱昇温速度が小さすぎる(遅すぎる)。比較例12は、この低温保持温度が高すぎる。   In Comparative Example 8, the cooling rate from the melting temperature (about 700 ° C.) to the liquidus temperature and the cooling rate from the liquidus temperature to the solidus temperature are both too low (too slow) in the cooling rate during casting. Comparative Example 9 does not hold a low temperature of 200 ° C. or lower and 100 ° C. or higher among the heating temperature rising conditions during soaking. In Comparative Example 10, this low temperature holding temperature is too low. In Comparative Example 11, the heating temperature increase rate after this low temperature holding is too small (too slow). In Comparative Example 12, this low temperature holding temperature is too high.
ここで、図3に発明例1、図4に比較例11の、前記図1と同様の、EBSPにより測定した板幅方向の組織(板断面)およびGoss方位とCube方位の各面積率の板幅方向の変化(板断面)とを併せて示す。この図3、4との比較において、図3の発明例1の方が、図4の比較例11よりも、前記した板の比較的広域な幅方向の領域におけるGoss方位(一番下の太線)とCube方位(黒丸印の一番上の太線)との各面積率が少なく、この比較的広域な幅方向の領域に存在するGoss方位とCube方位との各々の偏差も少なくなっていることが分かる。なお、この図3、4において、薄い丸印の細線がBrass方位、三角印の細線がS方位、米印の細線がCu方位である。また、この図3、4においては、前記図1と同様に、図の上下方向が板厚方向であり、図の上側が板の表面側(測定表面側)、図の左右方向が板幅方向である。   Here, FIG. 3 shows Invention Example 1 and FIG. 4 shows Comparative Example 11 similar to FIG. 1 in the structure in the plate width direction (plate cross section) measured by EBSP, and the area ratios of Goss orientation and Cube orientation. The change in the width direction (plate cross section) is also shown. 3 and 4, the invention example 1 in FIG. 3 has a Goss orientation (bottom thick line at the bottom) in the comparatively wide width direction region of the plate as compared with the comparative example 11 in FIG. ) And the Cube orientation (the thick line at the top of the black circle) is small, and the deviations between the Goss orientation and the Cube orientation existing in this relatively wide width region are also small. I understand. 3 and 4, the thin circled thin line is the Brass orientation, the triangular marked thin line is the S orientation, and the US marked thin line is the Cu orientation. 3 and 4, as in FIG. 1, the vertical direction of the drawing is the plate thickness direction, the upper side of the drawing is the surface side of the plate (measurement surface side), and the horizontal direction of the drawing is the plate width direction. It is.
比較例13〜16は、好ましい範囲で、鋳造(鋳造時の冷却速度)、均質化熱処理(昇温時)しているものの、成分組成が本発明範囲を外れる。したがって、成分組成の点からもリジングマーク性が発明例に比して著しく劣るか、リジングマーク性が良くても強度や伸びが発明例に比して著しく劣る。   Comparative Examples 13 to 16 are in a preferred range, and the component composition is out of the range of the present invention, although casting (cooling rate at the time of casting) and homogenization heat treatment (at the time of raising the temperature) are performed. Accordingly, the ridging mark property is remarkably inferior to that of the inventive example from the viewpoint of the component composition, or the strength and elongation are remarkably inferior to those of the inventive example even if the ridging mark property is good.
したがって、以上の実施例の結果から、本発明における成分や組織の各要件、あるいは好ましい製造条件の、リジングマーク性や機械的性質などを兼備するための臨界的な意義乃至効果が裏付けられる。   Therefore, the results of the above examples support the critical significance or effect for combining the ridging mark properties, mechanical properties, etc., of the requirements of the components and structures in the present invention, or preferred production conditions.
本発明によれば、成形条件がより厳しくなった場合に、その発生が顕著になるプレス成形時のリジングマークを再現性良く防止でき、機械的特性にも優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金板を提供できる。この結果、自動車、船舶あるいは車両などの輸送機、家電製品、建築、構造物の部材や部品用として、また、特に、自動車などの輸送機の部材に、6000系アルミニウム合金板の適用を拡大できる。   According to the present invention, an Al-Mg-Si-based aluminum alloy that can prevent ridging marks during press molding, which are prominent when the molding conditions become more severe, with good reproducibility and excellent mechanical properties. Can provide a board. As a result, the application of the 6000 series aluminum alloy plate can be expanded for transporting devices such as automobiles, ships or vehicles, home appliances, buildings, structural members and parts, and particularly for transporting devices such as automobiles. .
アルミニウム合金板の組織や表面の凹凸を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure | tissue of an aluminum alloy plate, and the unevenness | corrugation of the surface. 図1のアルミニウム合金板におけるデータ採取位置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the data collection position in the aluminum alloy plate of FIG. 発明例の板幅方向の組織およびGoss方位とCube方位の各面積率の板幅方向の変化(板断面)とを併せて示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the board width direction of an example of an invention, and the change (plate cross section) of the board width direction of each area rate of Goss direction and Cube direction. 比較例の板幅方向の組織およびGoss方位とCube方位の各面積率の板幅方向の変化(板断面)とを併せて示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the board width direction of a comparative example, and the change (plate cross section) of the board width direction of each area ratio of Goss direction and Cube direction. アルミニウム合金板(比較例)表面の3次元形状データを解析ソフトにより周波数解析した説明図である。It is explanatory drawing which frequency-analyzed the three-dimensional shape data of the surface of the aluminum alloy plate (comparative example) with the analysis software. 図5のデータを表面凹凸プロファイル化した説明図である。It is explanatory drawing which made the surface uneven | corrugated profile the data of FIG. 図6の表面凹凸プロファイルをフィルター処理した補正プロファイルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the correction | amendment profile which filtered the surface uneven | corrugated profile of FIG.

Claims (2)

  1. 質量%で、Mg:0.1〜3.0%、Si:0.1〜2.5%、Mn:0.01〜1.0%、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるAl−Mg−Si系アルミニウム合金板において、この板の任意の20mmの長さに亙る板幅間の集合組織であって、この板幅間を250μm毎に各々区切った際の、これら区切られた箇所の各板断面におけるGoss方位の各面積率の平均値が3%以下であるとともに、これらGoss方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が2%以下であり、前記区切られた箇所の各板断面におけるCube方位の各面積率の平均値が10%以下であるとともに、これらCube方位の各面積率の内の最大値と最小値との差が5%以下であることを特徴とする成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板。   In mass%, Mg: 0.1-3.0%, Si: 0.1-2.5%, Mn: 0.01-1.0%, Cu: 0.001-1.0%, An Al—Mg—Si-based aluminum alloy plate, the balance of which is made of Al and unavoidable impurities, is a texture between the plate widths over an arbitrary 20 mm length of the plate, and the gap between the plate widths every 250 μm. The average value of the area ratios of the Goss orientations at the section of each of the sections at the time of division is 3% or less, and the difference between the maximum value and the minimum value of the area ratios of these Goss orientations Is not more than 2%, and the average value of the area ratios of the Cube orientation in each plate cross section of the section is 10% or less, and the maximum value and the minimum value of the area ratios of the Cube orientation are Lysine during molding, characterized by a difference of 5% or less Mark excellent in the aluminum alloy plate.
  2. 前記アルミニウム合金板が、更に、Fe:1.0%以下、Cr:0.3%以下、Zr:0.3%以下、V:0.3%以下、Ti:0.1%以下、Ag:0.2%以下、Zn:1.0%以下(但し、これらの上限規定は全て0%を含まず)の1種または2種以上を含む請求項1に記載の成形時のリジングマーク性に優れたアルミニウム合金板。   The aluminum alloy plate further comprises Fe: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, V: 0.3% or less, Ti: 0.1% or less, Ag: The ridging mark property at the time of molding according to claim 1, comprising one or more of 0.2% or less, Zn: 1.0% or less (however, these upper limit specifications do not include 0%). Excellent aluminum alloy plate.
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