JP4328242B2 - Aluminum alloy plate with excellent ridging mark characteristics - Google Patents

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Description

本発明は、成形加工時のリジングマークを抑制でき、焼付け塗装硬化性などのBH性、曲げ性、などにも優れたAl-Mg-Si系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)に関するものである。   The present invention is an Al-Mg-Si based aluminum alloy plate that can suppress ridging marks during molding processing and is excellent in BH properties such as baking coating curability and bendability (hereinafter, aluminum is also simply referred to as Al). It is about.

従来から、自動車、船舶、航空機あるいは車両などの輸送機、機械、電気製品、建築、構造物、光学機器、器物の部材や部品用として、成形性や焼付硬化性に優れたAl合金板が使用されている。   Conventionally, Al alloy plates with excellent formability and bake hardenability have been used for transportation equipment such as automobiles, ships, aircraft or vehicles, machines, electrical products, architecture, structures, optical equipment, and components and parts of equipment. Has been.

特に、自動車などの輸送機の車体分野では、近年、排気ガス等による地球環境問題に対して、軽量化による燃費の向上が追求されている。このため、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、より軽量なAl合金材の適用が増加しつつある。   In particular, in the field of the body of a transport device such as an automobile, in recent years, improvement in fuel efficiency has been pursued by reducing the weight in response to global environmental problems caused by exhaust gas and the like. For this reason, the application of lighter Al alloy materials instead of steel materials conventionally used for automobile bodies is increasing.

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Al合金板として、Al-Mg-Si系のAA乃至JIS 6000系 (以下、単に6000系と言う) のAl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 Al alloy plates. The use of Al-Mg-Si-based AA to JIS 6000-based (hereinafter simply referred to as 6000-based) Al alloy plates is being studied.

6000系Al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 Al alloy sheet basically contains Si and Mg as essential and has excellent age-hardening ability. 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Al合金板は、Mg量などの合金量が多い、他の5000系のAl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Al合金板のスクラップを、Al合金溶解材 (溶解原料) として再利用する際に、元の6000系Al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 Al alloy plate has a relatively small amount of alloy elements as compared with other 5000 series Al alloys having a large amount of alloy such as Mg. For this reason, when the scraps of these 6000 series Al alloy sheets are reused as an Al alloy melting material (melting raw material), the original 6000 series Al alloy ingot is easily obtained and the recyclability is also excellent.

一方、前記自動車のアウタパネルなどは、周知の通り、Al合金板に対し、プレス成形や曲げ加工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アウタパネルでは、主に、厳しいプレス成形(張出加工、深絞り加工など) によって、アウタパネルとしての成形品形状となされる。次いで、このアウタパネル周縁部を折り曲げて (180 度折り返して) インナパネルの縁との接合を行うフラットヘムなどの厳しいヘム (ヘミングの別称) 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, the outer panel and the like of the automobile are manufactured by performing a combination of molding processes such as press molding and bending on an Al alloy plate. For example, an outer panel such as a hood or a door is formed into a molded product shape as an outer panel mainly by strict press molding (overhang processing, deep drawing processing, etc.). Next, the outer panel is bent (turned 180 degrees) and joined to the inner panel edge by harsh hem (other name for hemming) processing such as flat hem. It is said.

このため、これら自動車などのアウタパネル用途向けの6000系Al合金板には、プレス成形性とともに曲げ成形性 (曲げ加工性) が要求される。また、自動車アウタパネルなどでは、軽量化のために、より薄肉化される傾向にあり、6000系Al合金板には、薄肉化した上で、耐デント性に優れるような、高BH性 (高強度化) をも兼備することが求められる。   For this reason, 6000 series Al alloy sheets for outer panel applications such as automobiles are required to have not only press formability but also bend formability (bend formability). In addition, automobile outer panels and the like tend to be made thinner for weight reduction, and 6000 series Al alloy plates have high BH (high strength) that is thin and excellent in dent resistance. )) Is also required.

これに対し、6000系Al合金板のこれら諸要求特性の向上のために、従来より、成分や組織、あるいは製造方法を精緻にコントロールして、種々の方策が採られている。   On the other hand, in order to improve these required characteristics of the 6000 series Al alloy plate, various measures have been conventionally taken by precisely controlling the components, structure, or manufacturing method.

ここで、本発明が対象とする6000系Al合金板では、前記プレス成形に伴って生じる特有の欠陥として、リジングマークと呼ばれる表面不良がある。このリジングマークが顕著に生じた場合、特に表面が美麗であることが要求されるアウタパネルでは、外観不良となって使用できない問題となる。   Here, in the 6000 series Al alloy plate which is the object of the present invention, there is a surface defect called a ridging mark as a peculiar defect caused by the press forming. When this ridging mark is generated remarkably, the outer panel, which is required to have a particularly beautiful surface, has a problem in appearance and cannot be used.

このリジングマークは、前記プレス加工後または絞り成形加工後に、Al合金パネル表面に生じる、スジ状の組織むら、あるいは板の圧延方向に生じる長い筋状欠陥といった、表面の凹凸である。   This ridging mark is a surface irregularity such as a streak-like structure unevenness generated on the surface of the Al alloy panel or a long streak defect generated in the rolling direction of the plate after the press working or drawing.

このリジングマークは、結晶学的方位の近い結晶粒が群れをなしていると、これら結晶粒群同士の境界で変形挙動が大きく異なることに起因して生成する。このため、Al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。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始めて目立ちやすくなるという問題もある。   This ridging mark is generated due to the fact that when crystal grains having close crystallographic orientation are clustered, the deformation behavior differs greatly at the boundary between the crystal grain groups. For this reason, even if the crystal grains of the Al alloy plate are fine enough not to cause rough skin, the point caused by press molding is troublesome. 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 only after proceeding to the painting process as it is as a panel structure.

このリジングマークの問題に対し、従来から、6000系Al合金鋳塊を500 ℃以上の温度で均質化熱処理後に冷却して、350 〜450 ℃の比較的低温で熱延を開始することにより、粗大析出物の生成を防止し、リジングマークを防止することが公知である (例えば、特許文献1、2 参照) 。   To solve this ridging mark problem, the 6000 series Al alloy ingot was conventionally cooled after homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C or higher, and hot rolling was started at a relatively low temperature of 350 to 450 ° C. It is known to prevent the formation of precipitates and to prevent ridging marks (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、6000系Al合金板の{110}面の結晶方位成分に着目し、集合組織制御などの点から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、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3参照) 。また、板における、Goss方位分布密度:3以下、PP方位分布密度:3以下、Brass方位分布密度:3以下にすることが提案されている (特許文献4参照) 。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% 以上とすることが提案されている (特許文献5参照) 。   Various methods for improving the ridging mark from the viewpoint of texture control and the like have been proposed by paying attention to the crystal orientation component of the {110} plane of the 6000 series Al alloy plate. For example, it has been proposed to make the degree of integration of the Cube orientation in the surface portion of the plate 2-5 and the crystal grain size of the surface portion of the plate to 45 μm or less (see Patent Document 3). Further, it has been proposed that the Goss orientation distribution density of the plate is 3 or less, the PP orientation distribution density is 3 or less, and the Brass orientation distribution density is 3 or less (see Patent Document 4). Furthermore, it has 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 5).

そして、6000系Al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6参照) 。   It has also been proposed that the ear rate in a 6000 series Al alloy plate is 4% or more and the crystal grain size is 45 μm or less (see Patent Document 6).

特許第2823797 号公報 (請求項、第1 〜5 頁)Japanese Patent No. 2823797 (Claims, pages 1 to 5) 特開平8 ー232052号公報 (請求項、第1 〜5 頁)JP-A-8-232052 (Claims, pages 1-5) 特開平11ー189836号公報 (請求項、第1 〜5 頁)Japanese Patent Laid-Open No. 11-189836 (Claims, pages 1 to 5) 特開平11ー236639号公報 (請求項、第1 〜5 頁)Japanese Patent Laid-Open No. 11-236639 (Claims, pages 1 to 5) 特開2003ー171726号公報 (請求項、第1 〜5 頁)JP 2003-171726 (Claims, pages 1 to 5) 特開2000ー96175 号公報 (請求項、第1 〜5 頁)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-96175 (Claims, pages 1 to 5)

しかし、前記特許文献1、2のように500 ℃以上の温度で均質化熱処理後に、低温の熱延開始温度まで冷却する場合、この冷却の際の冷却速度が遅いと、Mg2Si 系化合物の凝集化が生じ、析出、粗大化する。このため、その後の工程において溶体化および焼入れ処理を高温、長時間化する必要が生じ、生産性を著しく低下させ、再現性にも問題がある。 However, as described in Patent Documents 1 and 2, when cooling to a low hot rolling start temperature after homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C. or higher, if the cooling rate during this cooling is slow, the Mg 2 Si-based compound Aggregation occurs and precipitates and becomes coarse. For this reason, it is necessary to carry out the solution treatment and quenching treatment at a high temperature and for a long time in the subsequent steps, so that productivity is remarkably lowered and there is a problem in reproducibility.

近年、生産効率の点から、鋳塊は例えば500mmt以上に大型化している。この大型化した鋳塊ほど、均質化熱処理後に熱延開始温度まで急冷するに際し、その冷却速度および熱延開始温度を安定して制御することは、実際の製造設備上あるいは製造工程上の制約もあって、非常に困難なものとなる。したがって、実際の製造工程では、均質化熱処理後に低温の熱延開始温度まで冷却する場合、その冷却速度は必然的に遅いものとならざるを得ない。このため、現実には、前記比較的低温での熱延開始手段だけでは、最終製品の材料特性が不安定となったり、溶体化および焼入れ処理時の生産性の低下を招き、リジングマーク防止に効果的な方法とは言い難い。   In recent years, ingots have been increased in size to, for example, 500 mmt or more from the viewpoint of production efficiency. The larger the ingot, the more quickly it is cooled to the hot rolling start temperature after the homogenization heat treatment, the stable control of the cooling rate and the hot rolling start temperature is not limited to actual manufacturing equipment or manufacturing processes. It will be very difficult. Therefore, in an actual manufacturing process, when cooling to a low hot rolling start temperature after the homogenization heat treatment, the cooling rate is inevitably low. Therefore, in reality, only the means for initiating hot rolling at the relatively low temperature may cause the material properties of the final product to become unstable, or may cause a decrease in productivity during solution treatment and quenching, thereby preventing ridging marks. It is hard to say that it is an effective method.

また、これらの問題は、文献3〜5でも同様であって、これら集合組織乃至特性を制御することは、リジングマーク抑制に一定の効果はある。しかし、集合組織の制御のためには、加工温度、加工率や終了温度などを含めた熱延条件や熱処理条件などの制御を、前記諸要求特性や板厚に応じて作り込む必要性があり、リジングマークを抑制した表面性状と前記諸要求特性とを兼備させることが非常に難しい。このため、板の生産性を著しく低下させ、特性の再現性にも問題がある。   These problems are the same in Documents 3 to 5, and controlling these textures and characteristics has a certain effect on ridging mark suppression. However, in order to control the texture, it is necessary to make control of hot rolling conditions and heat treatment conditions including processing temperature, processing rate and finishing temperature according to the required characteristics and thickness. In addition, it is very difficult to combine the surface properties with ridging marks suppressed and the various required properties. For this reason, the productivity of the plate is significantly reduced, and there is a problem in the reproducibility of characteristics.

更に、これら従来技術に共通する結晶粒の微細化も、リジングマーク抑制に一定の効果はある。しかし、前記した通り、結晶粒径を微細化しても、また、同じ平均結晶粒径であっても、リジングマークの発生度合いに差が生じることがあり、根本的な解決とならない。   Furthermore, the refinement of crystal grains common to these conventional techniques also has a certain effect on suppressing ridging marks. However, as described above, even if the crystal grain size is refined or the same average crystal grain size, a difference may occur in the generation degree of ridging marks, which is not a fundamental solution.

しかも、これらの問題は、近年のプレス成形条件が厳しくなる傾向や、純度の高いAl地金に替わってMn、Feなどを含めた不純物元素の多いリターン材 (スクラップ材) が多く使用される傾向がより助長する。例えば、Al合金板の自動車パネルなどへの採用に伴い、形状がより複雑な、パネル形状の大型化や複雑化など、成形が難しいパネルへの適用も多くなり、プレス成形条件が厳しくなり、成形時の割れや肌荒れなどの成形不良がより生じ易くなっている。したがって、これらの傾向の中では、前記従来技術のリジングマーク抑制効果の限界も益々大きくなる。   In addition, these problems tend to be severe in recent press forming conditions, and tend to use a lot of return materials (scrap materials) containing many impurity elements including Mn and Fe instead of high purity Al ingots. Is more conducive. For example, with the adoption of Al alloy plates for automobile panels, etc., the shape is more complicated, the panel shape is becoming larger and more complicated, and the application to difficult-to-form panels is increasing. Molding defects such as cracks and rough skin are more likely to occur. Therefore, in these tendencies, the limit of the ridging mark suppression effect of the above-described prior art becomes larger.

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、再現性良くプレス成形時のリジングマークを防止でき、曲げ加工性やBH性にも優れた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 paying attention to such circumstances, and its purpose is to prevent ridging marks during press molding with good reproducibility, and Al-Mg-Si excellent in bending workability and BH properties. An aluminum alloy plate is to be provided.

この目的を達成するために、本発明のリジングマーク特性に優れたアルミニウム合金板の要旨は、質量% で、Mg:0.2〜3.0%、Si:0.5〜2.5%、Mn:0.02 〜0.5%、Fe:1.5% 以下(但し0%を含まず)を含有し、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、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径が3 μm 以下であり、かつ、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が、前記アルミニウム合金板中のMn含有量B との比A(質量%)/B (質量%)で0.3 〜0.9 の範囲にあると共に、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物として存在するMgの元素量C が、前記アルミニウム合金板中のMg含有量D との比C(質量%)/D (質量%)で0.03〜0.5 の範囲にあることとする。 In order to achieve this object, the gist of the aluminum alloy plate excellent in ridging mark characteristics of the present invention is mass%, Mg: 0.2 to 3.0%, Si: 0.5 to 2.5%, Mn: 0.02 to 0.5% , Fe : In an Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate containing 1.5% or less (excluding 0%), the balance being Al and inevitable impurities , the average particle size of the compound having a particle size of 0.2 μm or more is The elemental amount A of Mn existing as an Mn compound having a particle size of 3 μm or less and a particle size of 0.2 μm or more is a ratio A (mass%) / B (mass) with the Mn content B in the aluminum alloy sheet. %) In the range 0.3 to 0.9, and the Mg elemental amount C present as the Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is a ratio C (mass%) to the Mg content D in the aluminum alloy sheet. / D (mass%) is in the range of 0.03 to 0.5 .

なお、本発明で言うAl合金板とは、冷間圧延後に調質処理を施したAl合金板であって、プレス成形や曲げ加工に供される前のAl合金板を言う。また、本発明で言う化合物とは、後述するFE-SEMで観察されるAl合金板組織中に存在する金属間化合物乃至析出物である。更に、本発明で言うMn化合物とは、後述する抽出残査法により分離抽出されたAl-Mn 系金属間化合物乃至Al-Mn 系析出物である。   The Al alloy plate referred to in the present invention is an Al alloy plate that has been subjected to a tempering treatment after cold rolling, and is an Al alloy plate before being subjected to press forming or bending. Moreover, the compound said by this invention is the intermetallic compound thru | or precipitate which exist in the Al alloy board structure | tissue observed by FE-SEM mentioned later. Furthermore, the Mn compound referred to in the present invention is an Al—Mn based intermetallic compound or Al—Mn based precipitate separated and extracted by the extraction residue method described later.

本発明者らは、Mnを実質量含む6000系Al合金板において、その成分組成や粗大化合物とともに、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物の量が、リジングマーク特性に大きく影響することを知見した。   The present inventors have found that, in a 6000 series Al alloy plate containing a substantial amount of Mn, the amount of Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more, together with its component composition and coarse compound, greatly affects the ridging mark characteristics. did.

即ち、Mnを実質量含む6000系Al合金板の成分組成の規定や、粗大化合物の抑制を前提にして、Al合金板組織中に存在するMn系金属間化合物乃至Mn系析出物の内、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物(Mn 系析出物) の量が多いと、調質処理後のAl合金板組織が、ランダムな方位を持つ再結晶方位を形成しやすくなり、リジングマークが抑制されると推考される。   That is, on the premise of the definition of the component composition of the 6000 series Al alloy sheet containing a substantial amount of Mn and the suppression of coarse compounds, among the Mn series intermetallic compounds or Mn series precipitates present in the Al alloy sheet structure, 0.2% When the amount of Mn compound (Mn-based precipitate) having a particle size of μm or more is large, the Al alloy sheet structure after tempering treatment tends to form recrystallized orientation with random orientation, and ridging marks are suppressed. It is inferred that

前記した通り、リジングマークは、結晶学的方位の近い結晶粒が群れをなしていると、これら結晶粒群同士の境界で変形挙動が大きく異なることに起因して生成しやすい。これに対して、比較的大きなMn化合物の量が多いと、6000系Al合金板の調質処理における最終溶体化条件の昇温過程での再結晶過程において、これら0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物は、ランダムな方位して働く。この結果、Al合金板組織において、結晶学的方位の近い結晶粒が群れをなさなくなり、ランダムな方位を持つ再結晶方位となって、リジングマークが抑制されると推考される。   As described above, ridging marks are likely to be generated when crystal grains having close crystallographic orientation are clustered, because the deformation behavior is greatly different at the boundary between the crystal grain groups. On the other hand, when the amount of relatively large Mn compound is large, these particles have a particle size of 0.2 μm or more in the recrystallization process in the temperature raising process of the final solution condition in the tempering treatment of 6000 series Al alloy sheet. Mn compounds work in a random orientation. As a result, it is presumed that in the Al alloy plate structure, crystal grains having close crystallographic orientations do not form a cluster, and recrystallized orientations having random orientations are generated, and ridging marks are suppressed.

但し、このMn化合物の効果は、後述する通り、Mn化合物自体の大きさと、固溶Mn量との関係に大きく影響される。このため、本発明では、リジングマークに影響する比較的大きなMn化合物の粒径を規定するとともに、この比較的大きなMn化合物量を直接規定するのではなく、このMn化合物中のMn元素量をMn含有量との関係で規定する。   However, the effect of this Mn compound is greatly influenced by the relationship between the size of the Mn compound itself and the amount of dissolved Mn, as will be described later. For this reason, in the present invention, the particle size of the relatively large Mn compound that affects the ridging mark is defined, and the amount of the Mn element in the Mn compound is not directly defined, but the amount of the Mn element in the Mn compound is not directly defined. It is specified in relation to the content.

以下に、本発明Al合金板の実施態様につき具体的に説明するが、先ず、本発明Al合金板の組織について説明する。   The embodiment of the Al alloy plate of the present invention will be specifically described below. First, the structure of the Al alloy plate of the present invention will be described.

(Mn 化合物)
Mnは、均質化熱処理時およびその後の熱間圧延時などに、Alや他のSi、Fe、Crなどと、その含有量に応じて選択的に結合し、6000系Al合金板の組織において、Al6Mn 、Al6[Fe,Mn]、Al12[Fe,Mn]Si などのAl-Mn 系化合物 (本発明で言うMn化合物: 以下、Al-Mn 系析出物、Al-Mn 系金属間化合物、Mn系析出物などとも言う) を生成する。
(Mn compound)
Mn is selectively bonded with Al and other Si, Fe, Cr, etc. according to its content during homogenization heat treatment and subsequent hot rolling, in the structure of 6000 series Al alloy plate, Al-Mn compounds such as Al 6 Mn, Al 6 [Fe, Mn], Al 12 [Fe, Mn] Si (Mn compounds referred to in the present invention: hereinafter, between Al-Mn precipitates and Al-Mn metals) Compound, also called Mn-based precipitate).

これらMn化合物の内、0.2 μm 以上の粒径を有する比較的大きなMn化合物は、前記した通り、最終溶体化条件において、リジングマークを抑制するための再結晶核として、ランダムな方位を持つ再結晶方位形成として働く。   Among these Mn compounds, relatively large Mn compounds having a particle size of 0.2 μm or more are recrystallized with random orientation as recrystallization nuclei for suppressing ridging marks in the final solution conditions as described above. Works as orientation formation.

但し、本発明では、この0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物の量を直接規定するのではなく、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量を、Mn含有量(Al 合金板中のMn総含有量) との関係で規定する。この理由は、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物のランダムな方位を持つ再結晶方位形成効果は、Al合金板組織に固溶するMnの量との関係で発揮されるからである。即ち、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物が多くても、固溶するMnの量が不足した場合、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物のランダムな方位を持つ再結晶方位形成効果も半減するからである。   However, in the present invention, the amount of the Mn compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is not directly defined, but the amount of the Mn element existing as the Mn compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is determined by the Mn content ( It is specified in relation to the total Mn content in the Al alloy sheet. This is because the effect of forming a recrystallized orientation with a random orientation of an Mn compound having a grain size of 0.2 μm or more is exhibited in relation to the amount of Mn that dissolves in the Al alloy sheet structure. That is, even if there are many Mn compounds having a grain size of 0.2 μm or more, if the amount of Mn to be dissolved is insufficient, the effect of forming a recrystallization orientation with random orientations of Mn compounds having a grain size of 0.2 μm or more is also achieved. This is because it is halved.

このため、本発明Al合金板では、この0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A を、前記Al合金板中に含まれるMnの含有量B との比A(質量%)/B (質量%)で0.3 〜0.9 の範囲にあることとする。なお、前記Al合金板のMn含有量B とは、本発明Al合金板の成分組成規定の中で、Mn:0.02 〜0.5%として規定したものであり、Al合金板中のMnの総量である。   For this reason, in the Al alloy sheet of the present invention, the elemental amount A of Mn existing as the Mn compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is set to a ratio A (mass) of the Mn content B contained in the Al alloy sheet. %) / B (mass%) in the range of 0.3 to 0.9. The Mn content B of the Al alloy sheet is defined as Mn: 0.02 to 0.5% in the compositional composition of the Al alloy sheet of the present invention, and is the total amount of Mn in the Al alloy sheet. .

このA(質量%)/B (質量%)が0.3 未満では、従来の6000系Al合金板と変わらなくなり、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物が少なすぎ、Al合金板組織のランダムな方位を持つ再結晶方位形成促進効果が無くなり、リジングマークが抑制されない。   If this A (mass%) / B (mass%) is less than 0.3, it is no different from the conventional 6000 series Al alloy plate, and there is too little Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more, and the random orientation of the Al alloy plate structure The effect of promoting the formation of recrystallized orientation is lost, and ridging marks are not suppressed.

従来の6000系Al合金板は、後述する均熱条件などの製造方法の違いにより、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物自体、あるいは、このMn化合物として存在するMnの元素量A が少なくなる。このため、例え、Al合金板の前記Mn含有量B を満足したとしても、必然的に、前記A(質量%)/B (質量%)が下限の0.3 を下回ることとなる。この結果、従来の6000系Al合金板は、ランダムな方位を持つ再結晶方位形成が不足し、リジングマークが抑制されなかったものである。   The conventional 6000 series Al alloy sheet has less Mn compound itself having a particle size of 0.2 μm or more, or the elemental amount A of Mn present as this Mn compound, due to differences in production methods such as soaking conditions described later. . For this reason, even if the Mn content B 1 of the Al alloy plate is satisfied, the A (mass%) / B (mass%) inevitably falls below the lower limit of 0.3. As a result, the conventional 6000 series Al alloy plate lacks recrystallization orientation formation with random orientation, and ridging marks are not suppressed.

一方、上記A(質量%)/B (質量%)が0.9 を超えた場合、前記した0.02〜0.5%のMn含有量の範囲では、Al合金板の固溶Mn量が不足する。このため、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物の存在量が十分だったとしても、却って、Al合金板組織のランダムな方位を持つ再結晶方位形成促進効果が無くなり、リジングマークが抑制されない。したがって、このA(質量%)/B (質量%)は0.3 〜0.9 、好ましくは0.4 〜0.85の範囲にあることとする。   On the other hand, when A (mass%) / B (mass%) exceeds 0.9, the solid solution Mn content of the Al alloy sheet is insufficient in the range of the Mn content of 0.02 to 0.5%. For this reason, even if the abundance of the Mn compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is sufficient, the effect of promoting recrystallization orientation formation with random orientation of the Al alloy sheet structure is lost, and the ridging mark is not suppressed. Therefore, A (mass%) / B (mass%) is in the range of 0.3 to 0.9, preferably 0.4 to 0.85.

これら0.2 μm 以上の粒径を有する比較的大きなMn化合物は、抽出残査法により分離抽出できる。即ち、溶媒として例えば熱フェノールを用いた抽出残査法により、孔径0.2 μm のフィルターを分別に用いることにより、フィルター上の残査として分離抽出される。この際、6000系Al合金板組織中に存在する、他の、0.2 μm 未満の比較的小さな粒径を有するMn化合物や、固溶しているMnは、孔径0.2 μm のフィルターを通過 (透過) してしまい、分離抽出されない。   These relatively large Mn compounds having a particle size of 0.2 μm or more can be separated and extracted by the extraction residue method. That is, by using an extraction residue method using, for example, hot phenol as a solvent, a filter having a pore size of 0.2 μm is separated and extracted as a residue on the filter. At this time, other Mn compounds having a relatively small particle size of less than 0.2 μm and solid Mn existing in the structure of the 6000 series Al alloy plate pass through the filter having a pore size of 0.2 μm (permeation). Therefore, it is not separated and extracted.

そして、上記フィルター上の、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物を含む残査を、ICP 発光分析によって分析し、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量( 質量%)を測定することができる。   Then, the residue containing Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more on the filter was analyzed by ICP emission analysis, and the elemental amount of Mn present as Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more (mass%) ) Can be measured.

また、Mn化合物や固溶しているMnとしてAl合金板中に存在する、謂わば全Mn含有量B は、他の含有元素と同様に、通常のX 線分析やICP 発光分析によって分析できる。   Further, the so-called total Mn content B existing in the Al alloy plate as Mn compound or dissolved Mn can be analyzed by ordinary X-ray analysis or ICP emission analysis in the same manner as other contained elements.

(Mg化合物)
Mg はSiとともに化合物相を形成する。このMg化合物の内、0.2 μm 以上の粒径を有する比較的大きなMg化合物は、上記Mn化合物と同様に、調質処理後のAl合金板組織をランダムな方位を持つ再結晶方位として、リジングマークを抑制する効果がある。更に、板の局所的な均一変形能をあげ、表面凹凸の発生を緩和する効果がある。また、強度確保面でも有効である。
(Mg compound)
Mg forms a compound phase with Si. Among these Mg compounds, a relatively large Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is a ridging mark in the same way as the above-mentioned Mn compound. There is an effect to suppress. Furthermore, there is an effect of increasing local uniform deformability of the plate and alleviating the occurrence of surface irregularities. It is also effective in securing strength.

したがって、これらの効果を発揮させるために、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物として存在するMgの元素量C が、前記Al合金板中に含まれるMg含有量D との比C(質量%)/D( 質量%)で、0.03〜0.5 の範囲、好ましくは0.04〜0.4 の範囲、より好ましくは0.05〜0.3 の範囲、更に好ましくは0.05〜0.2 の範囲、にあるようにする。なお、前記Al合金板のMg含有量D とは、前記Mn含有量B と同様に、本発明Al合金板の成分組成規定の中で、Mg:0.2〜3.0%として規定したものであり、Al合金板中のMgの総量である。   Therefore, in order to exert these effects, the elemental amount C of Mg present as an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is a ratio C (mass%) to the Mg content D contained in the Al alloy plate. ) / D (mass%) in the range of 0.03 to 0.5, preferably in the range of 0.04 to 0.4, more preferably in the range of 0.05 to 0.3, and still more preferably in the range of 0.05 to 0.2. Incidentally, the Mg content D of the Al alloy plate is defined as Mg: 0.2 to 3.0% in the component composition rule of the Al alloy plate of the present invention, similarly to the Mn content B. This is the total amount of Mg in the alloy sheet.

0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物の量を、直接規定せず、Mg含有量との関係で規定する理由は、前記した0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物の場合と同じである。即ち、Mg化合物のランダムな方位を持つ再結晶方位形成効果は、Al合金板組織に固溶するMgの量との関係で発揮され、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物が多くても、固溶するMgの量が不足した場合、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物のランダムな方位を持つ再結晶方位形成効果も半減するからである。   The reason why the amount of the Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is not directly defined but is defined in relation to the Mg content is the same as that of the above-described Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more. That is, the recrystallization orientation forming effect with random orientation of the Mg compound is exhibited in relation to the amount of Mg dissolved in the Al alloy plate structure, and even if there are many Mg compounds having a particle size of 0.2 μm or more, This is because when the amount of Mg to be dissolved is insufficient, the effect of forming a recrystallized orientation with random orientation of an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is also halved.

このC(質量%)/D (質量%)が0.03未満、あるいは更に好ましい0.04、0.05などの下限未満では、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物が少なすぎ、これらの効果が発揮されない。一方、このC(質量%)/D (質量%)が0.5 の上限を超えた場合、あるいは更に好ましい0.4 、0.3 、0.2 などの上限を超えた場合、前記した0.2 〜3.0%のMg含有量の範囲では、却って、これらの効果が発揮されない。   If this C (mass%) / D (mass%) is less than 0.03, or more preferably less than the lower limit of 0.04, 0.05, etc., there are too few Mg compounds having a particle size of 0.2 μm or more, and these effects cannot be exhibited. On the other hand, when the C (mass%) / D (mass%) exceeds the upper limit of 0.5, or more preferably exceeds the upper limit of 0.4, 0.3, 0.2, etc., the above Mg content of 0.2 to 3.0% On the contrary, these effects are not exerted.

但し、Mg化合物の上記リジングマーク抑制効果は、上記Mn化合物のリジングマーク抑制効果に比較すれば、かなり小さい。これは、板の最終溶体化処理などの昇温過程中に、そのMg化合物の大部分が再固溶するため、上記した溶体化処理の昇温過程での再結晶過程において働くMg化合物の絶対数が少なくなり、Mn化合物の効果に比較して、必然的に小さくなるからである。したがって、これらMg化合物のリジングマーク抑制効果を用いる場合は、あくまで、上記Mn化合物に対する補完として用いる。   However, the ridging mark suppression effect of the Mg compound is considerably smaller than the ridging mark suppression effect of the Mg compound. This is because most of the Mg compound re-dissolves during the temperature rising process such as the final solution treatment of the plate, so the Mg compound that works in the recrystallization process during the temperature rising process of the solution treatment described above is absolute. This is because the number is reduced and it is inevitably smaller than the effect of the Mn compound. Therefore, when the ridging mark suppression effect of these Mg compounds is used, it is used only as a complement to the above Mn compounds.

なお、これら0.2 μm 以上の粒径を有する比較的大きなMg化合物は、上記した0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物と同様に、同じ抽出残査法により分離抽出できる。また、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物として存在するMgの元素量( 質量%)も、上記した0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量と同様に、同じICP 発光分析による測定フィルター上の残査分析によって、測定することができる。   These relatively large Mg compounds having a particle size of 0.2 μm or more can be separated and extracted by the same extraction residue method as the above-described Mg compounds having a particle size of 0.2 μm or more. Further, the amount of Mg element (% by mass) existing as an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is the same ICP as the amount of Mg element existing as an Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more. It can be measured by residue analysis on a measurement filter by luminescence analysis.

(化合物規定)
ここで、上記Mn化合物やMg化合物を含めて、更には、これら以外の化合物を全て含めて、Al合金板組織中に存在する化合物 (金属間化合物乃至析出物) の内、粗大な化合物は、上記した0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物やMg化合物と同様に、ランダムな方位の核となって、ランダムな方位を持つ再結晶方位形成を促進し、リジングマーク抑制の効果がある。
(Compound rules)
Here, including the above-mentioned Mn compound and Mg compound, and also including all other compounds, among the compounds (intermetallic compounds or precipitates) present in the Al alloy sheet structure, the coarse compound is: Similar to the above-described Mn compound and Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more, it becomes a nucleus of random orientation, promotes formation of recrystallized orientation having random orientation, and has an effect of suppressing ridging marks.

ただ、重要なことに、一方では、これら粗大な化合物は、板の成形性自体を大きく阻害する危険性があり、上記したMn化合物やMg化合物のリジングマーク抑制効果自体を無意味にする可能性がある。   However, importantly, on the other hand, these coarse compounds have a risk of greatly hindering the formability of the plate itself, and may make the ridging mark suppression effect of the above-described Mn compounds and Mg compounds themselves meaningless. There is.

したがって、本発明では、Al合金板組織中に存在する全化合物を対象として、リジングマーク抑制と、その前提となる板の成形性の確保との観点から、これら粗大な化合物の平均粒径を、上記したMn化合物やMg化合物規定の前提条件として規定する。これら粗大な化合物の平均粒径 (サイズ) が3 μm を超えて大き過ぎると、プレス成形性や曲げ加工性などの板の成形性自体を大きく阻害する。このため、本発明では、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径を3 μm 以下に規制する。   Therefore, in the present invention, for all compounds present in the Al alloy plate structure, from the viewpoint of suppressing ridging marks and ensuring the formability of the plate that is the premise, the average particle size of these coarse compounds, It is specified as a precondition for the above-mentioned definition of Mn compounds and Mg compounds. If the average particle size (size) of these coarse compounds exceeds 3 μm, the formability of the plate itself, such as press formability and bending workability, is greatly hindered. For this reason, in this invention, the average particle diameter of the compound which has a particle size of 0.2 micrometer or more is controlled to 3 micrometers or less.

これら化合物の特定 (同定) は、1000倍のFE-SEM (電界放出型操作電子顕微鏡:Field Emission Scanning Electron Microscopy) による、約100 μm ×100 μm 程度の視野観察でできる。なお、この際に、反射電子による観察を行なうと、各化合物の観察がより明瞭に可能となり好ましい。   These compounds can be identified (identified) by visual field observation of about 100 μm × 100 μm using a 1000 × FE-SEM (Field Emission Scanning Electron Microscopy). In this case, observation with reflected electrons is preferable because each compound can be observed more clearly.

そして、これら化合物の平均粒径の測定は、上記方法で観察された画像を用いて、画像解析を行ってできる。即ち、画像解析のソフトウエアとして、MEDIA CYBERNETICS 社製、Image −Pro Plusを用い、前記視野内に観察できる0.2 μm 以上の粒径を有する各化合物の粒径を重心直径により測定して平均化し、更に、観察 (視野数) を供試材の200 箇所以上で行い、これらの平均値を0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径とする。   And the measurement of the average particle diameter of these compounds can perform image analysis using the image observed by the said method. That is, as image analysis software, MEDIA CYBERNETICS manufactured by Image-Pro Plus, the particle diameter of each compound having a particle diameter of 0.2 μm or more that can be observed in the field of view is measured and averaged by the centroid diameter, Furthermore, observation (number of fields of view) is performed at 200 or more locations of the test material, and the average value of these is the average particle size of compounds having a particle size of 0.2 μm or more.

(Al合金板の成分組成)
次に、本発明Al合金板の化学成分組成につき、以下に説明する。本発明Al合金板の基本組成は、前記のように規定した組織や、また、自動車のアウタパネルなどのパネル材として必要な、プレス成形性、曲げ性、BH性 (強度) 、あるいは更に、溶接性、耐食性などの諸特性を確保するために規定される。
(Component composition of Al alloy sheet)
Next, the chemical component composition of the Al alloy sheet of the present invention will be described below. The basic composition of the Al alloy sheet of the present invention is the structure specified as described above, and also required for panel materials such as automobile outer panels, press formability, bendability, BH property (strength), or even weldability. Stipulated to ensure various properties such as corrosion resistance.

このためには、本発明Al合金板の基本組成を、Mg:0.2〜3.0%、Si:0.5〜2.5%、Mn:0.02 〜0.5%、Fe:1.5% 以下(但し0%を含まず)を含有し、残部がAlおよび不純物からなるAl合金組成とする。なお、本発明での化学成分組成の% 表示は、請求項の% 表示も含めて、全て質量% の意味である。 For this purpose, the basic composition of the Al alloy sheet of the present invention is Mg: 0.2 to 3.0%, Si: 0.5 to 2.5%, Mn: 0.02 to 0.5% , Fe: 1.5% or less (but not including 0%). It is set as Al alloy composition which contains and remainder consists of Al and an impurity. In the present invention, “%” for the chemical component composition means “% by mass”, including “%” in claims.

ただ、本発明では、上記6000系Al合金の基本組成に対し、前記した用途に必要な諸特性を向上させるために、更に他の合金元素を含ませる、あるいはAA乃至JIS 規格などに沿った各不純物レベルの含有量含ませても良い。他の合金元素とは、具体的には、Cu:0.01 〜2.0%か、あるいは、Cr:0.5% 以下、Zr:0.5% 以下、Ti:0.005〜0.20% 、B:0.0001〜0.05% の内の1 種または2 種以上を選択的に含んでも良い。また、これらに加えて、あるいは、これらの代わりに、更に、Zn:1.0% 以下を選択的に含んでも良い。 However, in the present invention, in order to improve various properties necessary for the above-mentioned application, the above-mentioned basic composition of the 6000 series Al alloy is further added with other alloy elements, or in accordance with AA or JIS standards. An impurity level content may be included. The other alloying elements, specifically, Cu: 0.01 to 2.0% or, alternatively, Cr: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less under, Ti: 0 .005~0.20%, B : 0.0001~0.05% 1 type or 2 types or more may be selectively included. In addition to these, or instead of these, the further, Zn: may selectively comprise 1.0% or less.

上記合金元素以外のその他の合金元素やガス成分は不純物である。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Al合金スクラップ材、低純度Al地金などを溶解原料として使用して、本発明Al合金組成を溶製する場合には、これら他の合金元素は必然的に含まれることとなる。したがって、本発明では、目的とする本発明効果を阻害しない範囲で、これら不純物元素が含有されることを許容する。   Other alloy elements and gas components other than the above alloy elements are impurities. However, from the viewpoint of recycling, not only high-purity Al ingots but also 6000 series alloys and other Al alloy scrap materials, low-purity Al ingots, etc. are used as melting raw materials as melting materials. In the case of melting, these other alloy elements are necessarily included. Therefore, in the present invention, these impurity elements are allowed to be contained within a range that does not hinder the intended effect of the present invention.

上記6000系Al合金における、各元素の含有範囲と意義、好ましい含有範囲あるいは許容量について以下に説明する。
(Si:0.5 〜2.5%)
Siは、固溶強化と、溶体化処理後に適切な温度に維持すると、GPゾーンと称されるMg-Si 原子の集合体や、この集合体がさらに発達した中間相を生成して人工時効硬化する。即ち、成形後の塗装焼き付け処理などの、比較的低温短時間での人工時効処理時に、Mgとともに化合物相 (β")を形成して時効硬化能を発揮し、板としての必要強度を得るための必須の元素である。したがって、プレス成形性など、パネルとしての必要諸特性を兼備させるための最重要元素である。
The content range and significance of each element in the 6000 series Al alloy, the preferable content range or the allowable amount will be described below.
(Si: 0.5-2.5%)
When Si is solid-solution strengthened and maintained at an appropriate temperature after solution treatment, an aggregate of Mg-Si atoms called the GP zone and an intermediate phase in which this aggregate is further developed generate artificial age hardening. To do. That is, during artificial aging treatment at a relatively low temperature and short time, such as paint baking after molding, the compound phase (β ") is formed with Mg to exhibit age hardening ability and obtain the required strength as a plate. Therefore, it is the most important element for combining necessary properties as a panel such as press formability.

Si量が0.5%未満では、前記時効硬化能、更には、各用途に要求される、プレス成形性などの諸特性を兼備することができない。一方、Siが2.5%を越えて含有されると、プレス成形性や曲げ加工性が著しく阻害される。更に、溶接性を著しく阻害する。したがって、Siは0.5 〜2.5%の範囲とする。   If the Si content is less than 0.5%, the age-hardening ability and further various properties such as press formability required for each application cannot be obtained. On the other hand, if Si exceeds 2.5%, press formability and bending workability are significantly impaired. Furthermore, weldability is significantly impaired. Therefore, Si is in the range of 0.5 to 2.5%.

なお、低温人工時効処理など、比較的低温でのBH性を高めるためには、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Al合金組成とすることが好ましい。   In order to improve BH properties at relatively low temperatures, such as low-temperature artificial aging treatment, an excess Si-type 6000-based Al alloy composition with Si / Mg at a mass ratio of 1.0 or more and containing Si in excess of Mg It is preferable that

(Mg:0.2 〜3.0%)
Mgは、前記した通り、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物を形成し、調質処理後のAl合金板組織をランダムな方位を持つ再結晶方位として、リジングマークを抑制する。また、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とともに化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、前記パネルとしての必要強度を得るための必須の元素でもある。
(Mg: 0.2-3.0%)
As described above, Mg forms an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more, and suppresses ridging marks by setting the Al alloy plate structure after the tempering treatment as a recrystallization orientation having a random orientation. In addition, it is an essential element for forming a compound phase with Si during the above-mentioned artificial aging treatment such as solid solution strengthening and paint baking treatment to exhibit the age hardening ability and obtain the necessary strength as the panel.

Mgの0.2%未満の含有では、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物の絶対量が不足する。また、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、板として必要な前記必要強度が得られない。一方、Mgが3.0%を越えて含有されると、プレス成形性や曲げ加工性等の成形性自体が著しく阻害される。したがって、Mgの含有量は、0.2 〜3.0%の範囲とする。   If the Mg content is less than 0.2%, the absolute amount of the Mg compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is insufficient. Moreover, the said compound phase cannot be formed at the time of artificial aging treatment, and age-hardening ability cannot be exhibited. For this reason, the said required intensity | strength required as a board cannot be obtained. On the other hand, if the Mg content exceeds 3.0%, the formability itself such as press formability and bending workability is significantly inhibited. Therefore, the Mg content is in the range of 0.2 to 3.0%.

(Mn:0.02〜0.5%)
Mnは、前記した通り、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物を形成し、調質処理後のAl合金板組織をランダムな方位を持つ再結晶方位として、リジングマークを抑制する。また、固溶Mnは、均一変形能によって、表面凹凸の発生を緩和する効果がある。Mn含有量が0.02% 未満では、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物が不足し、これらの効果は得られない。一方、Mn含有量が0.5%を越えると、晶出物が多くなり、ヘムなどの曲げ加工性を劣化させる。したがって、Mn含有量は0.02〜0.5%の範囲、好ましくは、0.03〜0.45% の範囲とする。
(Mn: 0.02-0.5%)
As described above, Mn forms an Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more, and suppresses ridging marks by using the Al alloy plate structure after the tempering treatment as a recrystallization orientation having a random orientation. Further, solute Mn has an effect of alleviating the occurrence of surface irregularities due to uniform deformability. If the Mn content is less than 0.02%, the Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more is insufficient, and these effects cannot be obtained. On the other hand, if the Mn content exceeds 0.5%, the amount of crystallized substances increases and the bending workability of heme and the like deteriorates. Therefore, the Mn content is in the range of 0.02 to 0.5%, preferably in the range of 0.03 to 0.45%.

(Cu:0.01〜2.0%)
Cuは、6000系Al合金において、時効硬化速度を向上させるのに有用である。即ち、塗装焼き付け工程などの人工時効 (硬化) 処理の条件で、Al合金材組織の結晶粒内へのGPゾーンなどの化合物相の析出を促進させる効果がある。また、人工時効処理状態で固溶したCuなどは成形性を向上させる効果もある。Cuの含有量が0.01% 未満では、これらの効果が不足する。
(Cu: 0.01-2.0%)
Cu is useful for improving the age hardening rate in a 6000 series Al alloy. That is, it has the effect of promoting the precipitation of a compound phase such as a GP zone into the crystal grains of the Al alloy material structure under the conditions of artificial aging (hardening) treatment such as a paint baking process. Moreover, Cu dissolved in the artificial aging treatment state also has an effect of improving formability. If the Cu content is less than 0.01%, these effects are insufficient.

但し、Cu含有量が2.0%を超えて大きすぎると、粗大な化合物を形成して成形性が劣化する可能性が高い。また、自動車アウタパネルとして必要な、耐糸錆性などの耐食性も劣化する可能性が高い。したがって、Cuを選択的に含有させる場合の含有量の上限は2.0%以下とすることが好ましい。   However, if the Cu content exceeds 2.0% and is too large, there is a high possibility that a coarse compound is formed and the moldability is deteriorated. In addition, there is a high possibility that the corrosion resistance such as yarn rust resistance required for an automobile outer panel will deteriorate. Therefore, the upper limit of the content when Cu is selectively contained is preferably 2.0% or less.

(Fe 、Cr、Zr、Ti、Bの内の1種または2 種以上)
これらの元素は、いずれも結晶粒の微細化に寄与する。また、機械的特性(強度、延性、靭性、硬化等)の向上にも寄与する。例えば、Cr、Zrなどは、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。また、Fe、Tiなどは晶出物を生成して、再結晶粒の核となり、結晶粒の粗大化を阻止する役割を果たすため、微細な結晶粒を得ることができる。但し、各々含有量が大きすぎると、粗大な化合物を形成し、破壊の起点となり、成形性が却って劣化する。したがって、Feを含有させる場合や、前記各元素を選択的に含有させる場合は、その含有量は、各々以下に記載の上限値以下、または含有範囲とする。Fe:1.5% 以下、Cr:0.5% 以下、Zr:0.5% 以下、Ti:0.005〜0.20% 、B:0.0001〜0.05% 。
(One or more of Fe, Cr, Zr, Ti and B)
All of these elements contribute to the refinement of crystal grains. It also contributes to the improvement of mechanical properties (strength, ductility, toughness, hardening, etc.). For example, Cr, etc. Zr generates dispersed particles (dispersion phase) at homogenization heat treatment, these dispersed particles have the effect of hindering grain boundary migration after recrystallization. Moreover, since Fe, Ti, etc. generate crystallized substances and serve as nuclei for recrystallized grains and prevent coarsening of the crystal grains, fine crystal grains can be obtained. However, if each content is too large, a coarse compound is formed, which becomes a starting point of destruction, and the moldability deteriorates instead. Therefore, when Fe is contained or when each of the above elements is selectively contained, the content is set to the upper limit value or the content range described below. Fe: 1.5% or less, Cr: 0.5% or less, Zr: 0.5% or less , Ti : 0.005 to 0.20 %, B: 0.0001 to 0.05%.

(Zn:1.0%以下)
Znは時効硬化速度を向上させるのに有用である。即ち、比較的低温短時間の人工時効処理の条件で、Al合金材組織の結晶粒内へのGPゾーンなどの化合物相の析出を促進させる効果がある。但し、含有量が大きすぎると、粗大な化合物を形成して成形性が劣化する。したがって、前記各元素を選択的に含有させる場合は、その含有量はZn:1.0% 以下とする。
(Zn: 1.0% or less)
Zn is useful for improving the age hardening rate. That is, at a relatively low temperature short time conditions of artificial aging, the effect there to promote the precipitation of the compound phase, such as GP zones into grains of the Al alloy material structure Ru. However, when containing organic content is too high, the formability is deteriorated to form a coarse compound. Therefore, when the elements are selectively contained, the content is made Zn : 1.0% or less.

(平均結晶粒径)
なお、これら組織の規定に際して、Al合金板の平均結晶粒径を50μm 以下の微細化させることが好ましい。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、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 defining these structures, it is preferable to refine the average grain size of the Al alloy plate to 50 μm or less. By making the crystal grain size fine or small within this range, bending workability and press formability can be ensured or improved. When the crystal grain size becomes larger than 50 μm, the press formability such as bending workability and overhang is remarkably deteriorated, and defects such as cracking and rough skin are easily generated.

なお、ここで言う結晶粒径とは板の長手(L) 方向の結晶粒の最大径である。この結晶粒径は、Al合金板を0.05〜0.1mm 機械研磨した後電解エッチングした表面を、光学顕微鏡を用いて観察し、前記L 方向に、ラインインターセプト法で測定する。1 測定ライン長さは0.95mmとし、1 視野当たり各3 本で合計5 視野を観察することにより、全測定ライン長さを0.95×15mmとする。   The crystal grain size referred to here is the maximum diameter of crystal grains in the longitudinal (L) direction of the plate. The crystal grain size is measured by a line intercept method in the L direction by observing the surface of the Al alloy plate that has been mechanically polished by 0.05 to 0.1 mm and then electrolytically etched using an optical microscope. 1 The measurement line length is 0.95mm, and the total measurement line length is 0.95 x 15mm by observing a total of 5 fields with 3 lines per field.

(製造方法)
本発明Al合金板の製造方法について、以下に説明する。
先ず、6000系Al合金板をリジングマーク特性に優れたものとするために、その組織を、上記特定化合物が存在し、かつ、特定Mn化合物が存在するものとする、好ましい製造条件を説明する。
(Production method)
The method for producing the Al alloy plate of the present invention will be described below.
First, in order to make the 6000 series Al alloy plate excellent in ridging mark characteristics, preferable production conditions in which the above specific compound exists and the specific Mn compound exist will be described.

このためには、先ず、本発明組成範囲の6000系Al合金鋳塊を均熱 (均質化熱処理) する際に、図1 にヒートパターンを示すように、昇温過程1a、1bの途中に2 で示す、450〜500℃の温度範囲で、1h以上10h以下保持することが好ましい。Mn化合物は、この温度範囲が最も析出しやすい温度域であり、この温度域での保持過程2 により、Mn化合物のサイズ分布と量とを本発明範囲内に制御できる。保持温度が450℃未満では、Mg2Si が析出しやすくなり、Mn化合物は析出しなくなる。このため、Mg2Si を固溶させ、Mn化合物を析出させるためには、保持温度を450℃以上とする。一方、保持温度が500℃を超えても、Mn化合物の析出は少なくなる。 For this purpose, first, when soaking (homogenizing heat treatment) a 6000 series Al alloy ingot of the composition range of the present invention, as shown in the heat pattern in FIG. It is preferable to hold | maintain for 1 h or more and 10 h or less in the temperature range of 450-500 degreeC shown by. This temperature range is the temperature range in which this temperature range is most likely to precipitate, and the size distribution and amount of the Mn compound can be controlled within the scope of the present invention by the holding process 2 in this temperature range. When the holding temperature is less than 450 ° C., Mg 2 Si is likely to precipitate, and the Mn compound does not precipitate. For this reason, in order to make Mg 2 Si form a solid solution and to precipitate the Mn compound, the holding temperature is set to 450 ° C. or higher. On the other hand, even when the holding temperature exceeds 500 ° C., the precipitation of the Mn compound is reduced.

したがって、この温度範囲を外れた保持では、昇温過程で保持する意味自体が無くなり、図2 にヒートパターンを示す、昇温過程1 で保持しない、従来の均熱の昇温過程と同じとなり、Mn化合物のサイズ分布と量とを本発明範囲内に制御できない可能性が高い。従来の6000系Al合金板は、この昇温過程で保持が無いため、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が少なくなる。このため、Al合金板の前記Mn含有量B を満足したとしても、必然的に、前記A(質量%)/B (質量%)が下限の0.3 を下回り、ランダムな方位を持つ再結晶方位形成が不足し、リジングマークが抑制されない。   Therefore, holding out of this temperature range eliminates the meaning of holding in the temperature rising process itself, which is the same as the conventional soaking temperature rising process that does not hold in temperature rising process 1 as shown in Fig. 2, There is a high possibility that the size distribution and amount of the Mn compound cannot be controlled within the scope of the present invention. Since the conventional 6000 series Al alloy sheet is not retained in this temperature rising process, the elemental amount A of Mn existing as an Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more is reduced. Therefore, even if the Mn content B of the Al alloy plate is satisfied, the A (mass%) / B (mass%) inevitably falls below the lower limit of 0.3, and recrystallization orientation formation having a random orientation Is insufficient and ridging marks are not suppressed.

この他の鋳塊の均熱条件としては、鋳塊晶出物として存在しているMg2Si の再固溶化のためには、図1 に3 で示す最高保持温度を500℃〜560℃の範囲とすることが好ましい。また、均熱の昇温過程1a、1bにおける昇温速度は、Mn化合物の上記温度範囲での析出を保障するために、20℃〜50℃/hとすることが好ましい。 As other soaking conditions for the ingot, the maximum holding temperature indicated by 3 in FIG. 1 is 500 ° C. to 560 ° C. for re-solidification of Mg 2 Si present as the ingot crystallized product. It is preferable to be in the range. In addition, the rate of temperature increase in the soaking temperature increasing process 1a, 1b is preferably 20 ° C. to 50 ° C./h in order to ensure precipitation of the Mn compound in the above temperature range.

本発明Al合金板は、この鋳塊の均熱条件以外の製造条件は、基本的には、常法により製造でき、工程を大幅に変えずに製造できる点が、本発明の利点でもある。   It is an advantage of the present invention that the Al alloy sheet of the present invention can be manufactured basically by a conventional method other than the soaking condition of the ingot, and can be manufactured without greatly changing the process.

先ず、Al合金の溶解、鋳造工程では、本発明成分規格範囲内に溶解調整されたAl合金溶湯を、連続鋳造圧延法、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。次いで、上記条件にて、このAl合金鋳塊に均質化熱処理を施す。その後、Al合金鋳塊は、常法により熱間圧延して、コイル状、板状などの製品熱延板とするか、更に、必要に応じて中間焼鈍を行なって冷間圧延を行い、コイル状、板状などの製品冷延板に加工する。   First, in the melting and casting process of the Al alloy, a normal melting and casting method such as a continuous casting rolling method and a semi-continuous casting method (DC casting method) is appropriately used for the molten Al alloy melt adjusted within the specification range of the present invention. Select and cast. Next, the Al alloy ingot is subjected to homogenization heat treatment under the above conditions. Thereafter, the Al alloy ingot is hot-rolled by a conventional method to obtain a hot-rolled product such as a coil or plate, or is further subjected to intermediate annealing as necessary to perform cold rolling, and then the coil. Processed into a cold-rolled product.

これら加工後の、熱延板あるいは冷延板などのAl合金板は、調質処理として、必須に下記溶体化および焼入れ処理で調質されて、コイル状、板状などの製品板とされる。なお、用途や必要特性に応じて、更に、時効処理や安定化処理、あるいは回復処理などの調質処理を付加して行うことも勿論可能である。   Al alloy plates such as hot-rolled plates or cold-rolled plates after these processing are tempered by the following solution treatment and quenching treatment as a tempering treatment, and are made into product plates such as coils and plates. . Of course, it is also possible to add tempering treatment such as aging treatment, stabilization treatment, or recovery treatment according to the application and necessary characteristics.

(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Mn化合物を活用し、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の再結晶核として、ランダムな方位を持つ再結晶方位とするためには、最終の溶体化処理の昇温速度を50℃/分以上とすることが好ましい。最終の溶体化処理の50℃/分以上の昇温過程で、上記Mn化合物は再結晶結晶方位の形成の核として働く。
(Solution and quenching)
Utilizing Mn compounds controlled to the size distribution and amount within the scope of the present invention by soaking of the above ingot, random orientation as recrystallization nuclei to suppress ridging marks in the final solution treatment and quenching treatment In order to obtain a recrystallized orientation having the above, it is preferable to set the heating rate of the final solution treatment to 50 ° C./min or more. In the final temperature increasing process of 50 ° C./min or more in the solution treatment, the Mn compound serves as a nucleus for formation of recrystallized crystal orientation.

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Mg/Si クラスターとβ" 相を十分粒内に析出させるために、好ましくは500 ℃以上、560 ℃までの温度範囲で行う。   The solution treatment conditions are preferably 500 ° C. or higher and 560 ° C. in order to sufficiently precipitate Mg / Si clusters and β ”phases in the grains by artificial aging treatment such as paint baking hardening after press molding of the plate. Perform in the temperature range up to ℃.

次く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、MgSi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ることが好ましい。   Next, in the quenching treatment from the solution treatment temperature, if the cooling rate is slow, Si, MgSi, etc. are likely to precipitate on the grain boundary, which tends to be the starting point of cracks during press molding and bending, and these formability decreases. To do. In order to ensure this cooling rate, it is preferable to use the quenching process by selecting water cooling means and conditions such as air cooling such as a fan, mist, spray, and immersion, respectively.

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、クラスターの生成を抑制し、GPゾーン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、50〜100 ℃、好ましくは60〜90℃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。また、予備時効処理後の冷却速度は、1 ℃/hr 以下であることが好ましい。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50〜100 ℃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、直ちに50〜100 ℃に再加熱して行う。   In the present invention, in order to further improve the age-hardening property in the artificial age-hardening treatment such as the paint baking process of the molded panel, in order to suppress the formation of clusters and promote the precipitation of the GP zone after the quenching treatment, the pre-aging treatment You may do it. This preliminary aging treatment is preferably held in a temperature range of 50 to 100 ° C., preferably 60 to 90 ° C., for a required time of 1 to 24 hours. The cooling rate after the pre-aging treatment is preferably 1 ° C./hr or less. As this preliminary aging treatment, after the cooling end temperature of the quenching treatment is increased to 50 to 100 ° C., it is immediately reheated or kept as it is. Alternatively, it is immediately reheated to 50 to 100 ° C. after quenching to room temperature after solution treatment.

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) を行い、GPゾーンを更に生成させても良い。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, a GP zone may be further generated by performing a heat treatment (artificial aging treatment) at a relatively low temperature without time delay after the preliminary aging treatment. 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.

次に、本発明の実施例を説明する。表1 に示すA 〜H の化学成分組成の各Al合金板について、表2 に示すように均熱処理の内の昇温途中の保持条件を種々変えて製造して、表3 に示すようにMn化合物とMg化合物とのサイズと量とを変化させ、表4 に示すようにBH性、曲げ加工性、リジングマーク性などを評価した。   Next, examples of the present invention will be described. Each of the Al alloy plates having the chemical composition of A to H shown in Table 1 was manufactured by changing various holding conditions during temperature rising during soaking as shown in Table 2, and Mn as shown in Table 3. The size and amount of the compound and Mg compound were changed, and as shown in Table 4, BH property, bending workability, ridging mark property and the like were evaluated.

Al合金板の製造は、調質処理条件以外は共通して、表1 に示す各組成の500mm 厚みの大型鋳塊をDC鋳造法により溶製後、表2 に示す500 〜550 ℃で均質化熱処理を施し、その後終了温度300 ℃で熱間圧延した。この熱間圧延板を、中間焼鈍を施こさずに、60% の冷延率で冷間圧延し、厚さ1.0mm の板を得た。   The production of the Al alloy sheet is the same except for the tempering treatment conditions. After a 500 mm thick large ingot of each composition shown in Table 1 is melted by the DC casting method, it is homogenized at 500-550 ° C shown in Table 2. Heat treatment was performed, followed by hot rolling at an end temperature of 300 ° C. This hot-rolled sheet was cold-rolled at a cold rolling rate of 60% without being subjected to intermediate annealing to obtain a sheet having a thickness of 1.0 mm.

これら冷延板を連続式の熱処理設備で、550 ℃×5 秒の溶体化処理後、その温度から連続して、100 ℃/秒以上の冷却速度で、焼入れ処理を行った。なお、焼入れ終了温度 (焼入れ温度) は室温とし、この焼入れ後5 分以内に70℃、2 時間の再加熱処理 (温度保持後は冷却速度0.6 ℃/hr で徐冷) を行いT4材を得た。   These cold-rolled sheets were subjected to a solution treatment at a temperature of 550 ° C. for 5 seconds in a continuous heat treatment facility, and were subsequently quenched from the temperature at a cooling rate of 100 ° C./second or more. The quenching end temperature (quenching temperature) was set to room temperature, and after 5 minutes of quenching, reheating treatment at 70 ° C for 2 hours (slow cooling at a cooling rate of 0.6 ° C / hr after maintaining the temperature) gave a T4 material. It was.

これら調質処理後のAl合金板を上記調質処理から15日室温放置後の板について、所定の大きさの試験片を各々複数枚切り出し、以下に記載する種々の測定および評価を行なった。   A plurality of test pieces each having a predetermined size were cut out from the tempered Al alloy plate after standing at room temperature for 15 days after the tempering treatment, and various measurements and evaluations described below were performed.

(化合物の分散状態)
試料調整は、上記により得られたAl合金板をエメリー紙で約0.05〜0.1mmまで研磨した後、3μmおよび1μm粗さのバフ研磨を行う。ここでバフの研磨液にはOPUを用いた。このように調整した板試料を用いて、下記化合物の分散状態の観察および評価を行った。
(Dispersed state of compound)
For sample preparation, the Al alloy plate obtained as described above is polished to about 0.05 to 0.1 mm with emery paper, and then buffed with a roughness of 3 μm and 1 μm. Here, OPU was used as the buffing polishing liquid. Using the thus prepared plate sample, the dispersion state of the following compounds was observed and evaluated.

(金属間化合物の分散度)
日立製作所社製S4500型FE−SEMを用いて、×1000倍の観察で約100μm×100μm程度の視野で反射電子による観察を行い、観察された像を用いて、前記した方法で画像解析を行ない、0.2 μm 以上の粒径の金属間化合物の平均粒径を測定した。
(Dispersion degree of intermetallic compound)
Using an S4500 type FE-SEM manufactured by Hitachi, Ltd., observation with reflected electrons is performed in a field of about 100 μm × 100 μm by observation at × 1000 magnification, and image analysis is performed by the above-described method using the observed image. The average particle size of an intermetallic compound having a particle size of 0.2 μm or more was measured.

(Mn 化合物、Mg化合物)
0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物とMg化合物とは、前記した抽出残査法により分離抽出し、前記したICP 発光分析による測定フィルター上の残査分析によって、Mn化合物、Mg化合物として存在するMnとMgの元素量 (質量%)を測定し、各々MnとMgの含有量との比を計算した。
(Mn compound, Mg compound)
Mn compounds and Mg compounds having a particle size of 0.2 μm or more are separated and extracted by the above-described extraction residue method, and Mn compounds existing as Mn compounds and Mg compounds are analyzed by residue analysis on the measurement filter by ICP emission analysis. The element amount (mass%) of Mg and Mg was measured, and the ratio between the content of Mn and Mg was calculated.

なお、発明例と比較例ともに、前記室温時効後のAl合金板の前記測定方法による結晶粒径は全て50μm 以下であった。   In both the inventive examples and the comparative examples, the crystal grain sizes of the Al alloy plates after aging at room temperature by the measurement method were all 50 μm or less.

(リジングマーク)
リジングマークは、引張試験による表面凸凹発生状況、絞り成形後の成形品表面の肌荒れを観察して、これらより評価した。
(Riding mark)
The ridging mark was evaluated by observing the occurrence of surface irregularities by a tensile test and the surface roughness of the molded product after drawing.

具体的には、上記により得られたAl合金板からJIS Z 2201の5号試験片(25mm×50mmGL×板厚)を採取し、室温引張り試験を行った。室温引張り試験は、JIS Z 2241(1980)(金属材料引張り試験方法)に基づき、室温20℃で試験を行った。このときの試験片の採取方向は、圧延方向を「直角方向」にし、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/min とした。   Specifically, No. 5 test piece (25 mm × 50 mmGL × plate thickness) of JIS Z 2201 was collected from the Al alloy plate obtained as described above, and a room temperature tensile test was performed. The room temperature tensile test was performed at room temperature of 20 ° C. based on JIS Z 2241 (1980) (metal material tensile test method). At this time, the specimens were sampled in a direction perpendicular to the rolling direction and a 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.

この引張り試験により、板に15%、および、20%の引張り変形を与え、板表面の凸凹を粗さ計で測定し、図3 に示すように、長さ約20mm範囲の板表面凸凹のプロファイルを測定し、最大高さの山部a と最大深さの谷部b との差h を測定し、Al合金板の測定3箇所の平均値を求めた。なお、実際の測定値は、図4 に示すような細かい変動のプロフェイルであるため、図3 に示すように、各表面位置で平均値化した板表面凸凹のプロファイルとし、このプロファイルで得られた前記凸凹の高さh で評価した。   By this tensile test, 15% and 20% tensile deformation was given to the plate, and the unevenness of the plate surface was measured with a roughness meter. As shown in FIG. Was measured, and the difference h between the maximum height crest a and the maximum depth trough b was measured, and the average value of the three measurement points of the Al alloy plate was obtained. Since the actual measured value is a fine fluctuation profile as shown in Fig. 4, the profile of the plate surface unevenness averaged at each surface position is obtained as shown in Fig. 3, and is obtained with this profile. Further, the height h of the unevenness was evaluated.

絞り成形後の表面性状(肌あれ)は、絞り成形品表面を目視確認して評価した。即ち、◎:肌あれ発生なし、○:肌あれ軽度に発生、△:肌あれ発生、×:肌あれ強く発生、の4 段階で評価した。その際の、絞り成形条件を以下に示す。なお、ブランク削りでブランクを作製して試験片を採取した。潤滑油 :Castrol No.700 を50%に希釈したもの。成形試験機: エリクセン試験機によってカップ形状に成形。ブランク直径: 100mm。ポンチの直径: φ50mm。ポンチの肩部のR: 4.5 mm。ダイスの直径: φ65.1mm。ダイス側肩部のR: 14mm。しわ押さえ圧: 500kgf。絞り比: 2(絞り率=50%)。   The surface properties (skin roughness) after drawing were evaluated by visually checking the surface of the drawn product. That is, the evaluation was made in four stages: ◎: no occurrence of skin roughness, ○: slight occurrence of skin roughness, △: occurrence of skin roughness, ×: strong occurrence of skin roughness. The drawing conditions at that time are shown below. A blank was prepared by blank cutting and a test piece was collected. Lubricating oil: Castrol No.700 diluted to 50%. Molding tester: Molded into cup shape by Eriksen tester. Blank diameter: 100 mm. Punch diameter: φ50mm. R at the shoulder of the punch: 4.5 mm. Die diameter: φ65.1mm. R on the die side shoulder: 14 mm. Wrinkle holding pressure: 500kgf. Aperture ratio: 2 (aperture ratio = 50%).

(As耐力)
上記調質処理直後の供試板の元のAl合金板から、JIS Z 2201の5号試験片(25mm×50mmGL×板厚)を採取し、室温引張り試験を行った。室温引張り試験は、JIS Z 2241(1980)(金属材料引張り試験方法)に基づき、室温20℃で試験を行った。このときの試験片の採取方向は、圧延方向に平行な方向とした。また、クロスヘッド速度は、5mm/分で、試験片が破断するまで一定の速度で行った。この方法によって、0.2%耐力を評価し、AS耐力とした(N数=5の平均値)。
(As proof stress)
A JIS Z 2201 No. 5 test piece (25 mm × 50 mmGL × plate thickness) was taken from the original Al alloy plate of the test plate immediately after the tempering treatment, and a room temperature tensile test was performed. The room temperature tensile test was performed at room temperature of 20 ° C. based on JIS Z 2241 (1980) (metal material tensile test method). At this time, the specimen was collected in the direction parallel to the rolling direction. The crosshead speed was 5 mm / min, and the test was performed at a constant speed until the test piece broke. By this method, 0.2% proof stress was evaluated, and AS proof strength was set (N number = average value of 5).

(BH後耐力)
人工時効処理能を調査するため、これらAl合金板がパネルとしてプレス成形されることを模擬して、前記、JIS5 号試験片に、2%の歪みを予め与えた後、170 ℃、20分の人工時効硬化処理を施し、処理後の各供試板の(元板の圧延方向に平行な耐力を上記引っ張り試験条件にて、BH後耐力(MPa )として測定した。
(Yield strength after BH)
In order to investigate the artificial aging treatment ability, after simulating that these Al alloy plates were press-molded as panels, the JIS No. 5 test piece was preliminarily given a strain of 2%, and then 170 ° C. for 20 minutes. Artificial age hardening treatment was performed, and the yield strength (MPa) of each test plate after treatment was measured as the post-BH yield strength (MPa) under the tensile test conditions described above.

(ヘム曲げ加工性)
前記のアルミニウム合金板から長さ180mm×幅30mmの曲げ加工試験片を採取し、フラットヘミング加工性を評価した。前記フラットヘミング加工では、10%の歪みを予め加えた後、角度180°の曲げ(内側曲げ半径R=約0.25mm)を行った。フラットヘミング加工性は、曲げの縁曲部の割れ発生程度を目視で確認し、下記基準に基づいて評価した。なお0〜2段階が合格であり、3〜5段階は不合格である。
0:肌荒れ、及び微小な割れがない
1:肌荒れが僅かに発生している
2:肌荒れが発生しているものの微小なものを含めた割れはない
3:微小な割れが発生
4:大きな割れが発生
5:大きな割れが複数或いは多数発生
(Hem bending workability)
A bending test piece having a length of 180 mm and a width of 30 mm was collected from the aluminum alloy plate and evaluated for flat hemming workability. In the flat hemming process, a strain of 10% was applied in advance, and then bending at an angle of 180 ° (inner bending radius R = about 0.25 mm) was performed. The flat hemming workability was evaluated based on the following criteria by visually confirming the degree of cracking at the edge of the bending. In addition, 0 to 2 steps are acceptable and 3 to 5 steps are unacceptable.
0: Rough skin and no fine cracking 1: Slight roughening occurs 2: Rough skin occurs but there are no cracks including minute parts 3: Small cracks occur 4: Large cracks occur Occurrence 5: Multiple or many large cracks occur

表1 、2 に示す通り、発明例1 〜12は、本発明Al合金組成範囲内であって、前記した好ましい範囲の均熱および溶体化処理条件内で製造されている。この結果、表3 から明らかな通り、本発明Al合金板は、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径が3 μm 以下であり、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が、Mn含有量B との比A(質量%)/B (質量%)で0.3 〜0.9 の範囲にある。また、更に、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物として存在するMgの元素量C が、前記Mg含有量D との比C(質量%)/D (質量%)で0.03〜0.5 の範囲にある。但し、表2 、3 、4 の発明例4 は、表3 の通り前記Mg含有量D との比C(質量%)/D (質量%)が0.01で、本発明範囲である前記0.03〜0.5 の範囲から外れる参考例である。 As shown in Tables 1 and 2, Invention Examples 1 to 12 are manufactured within the composition range of the Al alloy of the present invention and within the above-mentioned preferable ranges of soaking and solution treatment conditions. As a result, as is apparent from Table 3, the Al alloy sheet of the present invention has an average particle size of a compound having a particle size of 0.2 μm or more of 3 μm or less and exists as an Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more. The elemental amount A of Mn is in the range of 0.3 to 0.9 in the ratio A (mass%) / B (mass%) with the Mn content B. Furthermore, the elemental amount C of Mg present as an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more is in the range of 0.03 to 0.5 in the ratio C (mass%) / D (mass%) with the Mg content D. is there. However, Invention Example 4 in Tables 2, 3, and 4 has a ratio C (mass%) / D (mass%) to the Mg content D of 0.01 as shown in Table 3, which is within the scope of the present invention. This is a reference example that deviates from the range.

この結果、表4 から明らかな通り、本発明Al合金板は、15%および20%の引張り変形を与えた際の表面の凸凹が、比較例に比して小さく、また、絞り成形後の表面性状(肌あれ)にも優れている。これらの結果は、実際の厳しいプレス成形を受けても、リジングマーク性やプレス成形性に優れていることを意味している。   As a result, as is apparent from Table 4, the Al alloy plate of the present invention has a smaller surface irregularity when subjected to 15% and 20% tensile deformation than the comparative example, and the surface after drawing. Excellent properties (skin texture). These results mean that rigging mark properties and press formability are excellent even after actual severe press forming.

また、本発明Al合金板は、As耐力が115 〜130MPa程度の低耐力であって、プレス成形などの成形性を確保した上で、BH後耐力が190 〜230MPa程度の高耐力であり、BH後耐力とAs耐力との差も大きく、焼付け塗装硬化特性 (BH性) にも優れている。そして、成形性の評価としても、フラットヘム加工性評価も、低いものでも2 、高いものは1 のレベルであり、曲げ加工性にも優れている。したがって、本発明Al合金板は、再現性良くリジングマーク性を保障でき、また、プレス成形性、曲げ加工性、BH性も兼備していることが分かる。   In addition, the Al alloy plate of the present invention has a low proof stress of about 115 to 130 MPa for As, and a high proof strength for BH after BH of about 190 to 230 MPa while ensuring formability such as press molding. The difference between the post-proof strength and the As-proof strength is large, and the baking finish hardening property (BH property) is also excellent. As for the evaluation of formability, the evaluation of flat hem workability is 2 at the lowest level and 1 at the higher level, and the bending workability is also excellent. Therefore, it can be seen that the Al alloy sheet of the present invention can guarantee the ridging mark property with good reproducibility, and also has press formability, bending workability and BH property.

なお、発明例8 、9 と発明例4 〜7 との比較において、発明例8 、9 は、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径が比較的小さいか、前記A(質量%)/B (質量%)やあるいは前記C(質量%)/D (質量%)が上下限値に近くない。したがって、発明例8 、9 は、発明例4 〜7 に比して、リジングマーク性により優れている。これらの結果から本発明の化合物分散特定の条件の臨界的な意義が裏付けられる。   In comparison between Invention Examples 8 and 9 and Invention Examples 4 to 7, Invention Examples 8 and 9 have a relatively small average particle diameter of a compound having a particle diameter of 0.2 μm or more, or A (mass%) / B (mass%) or C (mass%) / D (mass%) is not close to the upper and lower limits. Therefore, Invention Examples 8 and 9 are more excellent in ridging marks than Invention Examples 4 to 7. These results support the critical significance of the specific conditions for compound dispersion of the present invention.

一方、比較例10は、本発明組成範囲内のA のAl合金を用いているものの、Al合金鋳塊を均熱する際の昇温過程において、450〜500℃の温度範囲で、1h以上10h以下保持していない。これは、Mn含有量が上限を超えて高過ぎる本発明組成範囲外のH のAl合金を用いた比較例11も同様である。したがって、表3 から明らかな通り、比較例10、11は、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が不足し、A(質量%)/B (質量%)が下限を下回っているか、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径が上限の3 μm を超えている。   On the other hand, Comparative Example 10 uses Al alloy of A within the composition range of the present invention, but in the temperature rising process when soaking the Al alloy ingot, it is 1 h or more and 10 h in the temperature range of 450 to 500 ° C. Not held below. The same applies to Comparative Example 11 in which the Mn content exceeds the upper limit and is too high. Therefore, as is clear from Table 3, Comparative Examples 10 and 11 lack the element amount A of Mn present as an Mn compound having a particle size of 0.2 μm or more, and A (mass%) / B (mass%) is The average particle size of a compound having a particle size of less than the lower limit or having a particle size of 0.2 μm or more exceeds the upper limit of 3 μm.

この結果、表4 から明らかな通り、比較例10、11は、15%および20%の引張り変形を与えた際の表面の凸凹、あるいは、絞り成形後の表面性状(肌あれ)が、上記発明例に比較して、著しく劣っている。即ち、比較例10、11は実際の厳しいプレス成形を受けても、リジングマーク性やプレス成形性に劣っていることを意味している。   As a result, as is apparent from Table 4, in Comparative Examples 10 and 11, the surface roughness (skin roughness) after 15% and 20% tensile deformation, or the surface property (skin roughness) after drawing was the above-mentioned invention. It is significantly inferior to the examples. That is, Comparative Examples 10 and 11 mean that the rigging mark property and press formability are inferior even when actual severe press forming is applied.

因みに、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が不足し、A(質量%)/B (質量%)が下限を下回っている比較例10は、従来の6000系Al合金板に相当するとも言え、比較例11に比して、また、発明例と同じく、BH性、曲げ加工性には優れている。しかし、唯一リジングマーク性を兼備できていないことが裏付けられる。   Incidentally, Comparative Example 10 in which the elemental amount A of Mn existing as an Mn compound having a particle diameter of 0.2 μm or more is insufficient and A (mass%) / B (mass%) is below the lower limit is the conventional 6000 series. It can be said that it corresponds to an Al alloy plate, and is superior in BH property and bending workability as compared with Comparative Example 11 and similar to the inventive example. However, it is proved that it does not have only ridging mark property.

本発明によれば、再現性良くプレス成形時のリジングマークを防止でき、曲げ加工性やBH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、航空機あるいは車両などの輸送機、機械、電気製品、建築、構造物、光学機器、器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車体パネルに、Al合金板の適用を拡大できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ridging mark at the time of press molding can be prevented with sufficient reproducibility, and the Al-Mg-Si type aluminum alloy plate excellent in bending workability and BH property can be provided. As a result, for transportation equipment such as automobiles, ships, aircraft or vehicles, machines, electrical products, architecture, structures, optical equipment, equipment parts and parts, and in particular, body panels of transportation equipment such as automobiles, The application of Al alloy sheets can be expanded.

本発明Al合金板の均熱の昇温過程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature rising process of the soaking | uniform-heating of this invention Al alloy plate. 従来のAl合金板の均熱の昇温過程を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature rising process of the soaking | uniform-heating of the conventional Al alloy plate. Al合金板の表面粗さの測定プロファイルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement profile of the surface roughness of Al alloy plate. Al合金板の表面粗さの測定プロファイルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the measurement profile of the surface roughness of Al alloy plate.

符号の説明Explanation of symbols

1a 、1b: 昇温過程、2:保持過程、3:最高均熱温度、
1a, 1b: heating process, 2: holding process, 3: maximum soaking temperature,

Claims (4)

質量% で、Mg:0.2〜3.0%、Si:0.5〜2.5%、Mn:0.02 〜0.5%、Fe:1.5% 以下(但し0%を含まず)を含有し、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、0.2 μm 以上の粒径を有する化合物の平均粒径が3 μm 以下であり、かつ、0.2 μm 以上の粒径を有するMn化合物として存在するMnの元素量A が、前記アルミニウム合金板中のMn含有量B との比A(質量%)/B (質量%)で0.3 〜0.9 の範囲にあると共に、0.2 μm 以上の粒径を有するMg化合物として存在するMgの元素量C が、前記アルミニウム合金板中のMg含有量D との比C(質量%)/D (質量%)で0.03〜0.5 の範囲にあるリジングマーク特性に優れたアルミニウム合金板。 Mass: Mg: 0.2-3.0%, Si: 0.5-2.5%, Mn: 0.02-0.5%, Fe: 1.5% or less (excluding 0%), the balance being Al and inevitable impurities In the Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate, an element of Mn existing as an Mn compound having an average particle size of 3 μm or less and a particle size of 0.2 μm or more in a compound having a particle size of 0.2 μm or more The amount A is in the range of 0.3 to 0.9 in terms of the ratio A (mass%) / B (mass%) to the Mn content B in the aluminum alloy sheet, and exists as an Mg compound having a particle size of 0.2 μm or more. An aluminum alloy sheet excellent in ridging mark characteristics in which the elemental amount C of Mg is in the range of 0.03 to 0.5 in the ratio C (mass%) / D (mass%) to the Mg content D in the aluminum alloy sheet. 前記アルミニウム合金板が、更に、質量% で、Cu:0.01 〜2.0%を含有するものである請求項1に記載のリジングマーク特性に優れたアルミニウム合金板。The aluminum alloy plate excellent in ridging mark characteristics according to claim 1, wherein the aluminum alloy plate further contains Cu: 0.01 to 2.0% by mass%. 前記アルミニウム合金板が、更に、質量% で、Cr:0.5% 以下(但し0%を含まず)、Zr:0.5% 以下(但し0%を含まず)、Ti:0.005〜0.20% 、B:0.0001〜0.05% の内の1 種または2 種以上を含有するものである請求項1または2に記載のリジングマーク特性に優れたアルミニウム合金板。The aluminum alloy plate is further mass%, Cr: 0.5% or less (excluding 0%), Zr: 0.5% or less (excluding 0%), Ti: 0.005 to 0.20%, B: 0.0001 The aluminum alloy plate excellent in ridging mark characteristics according to claim 1 or 2, wherein the aluminum alloy plate contains at least one of -0.05%. 前記アルミニウム合金板が、更に、質量% で、Zn:1.0% 以下(但し0%を含まず)を含有するものである請求項1乃至3のいずれか1項に記載のリジングマーク特性に優れたアルミニウム合金板。4. The ridging mark property according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet further contains, by mass%, Zn: 1.0% or less (excluding 0%). 5. Aluminum alloy plate.
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