JP4495623B2 - Aluminum alloy plate excellent in stretch flangeability and bending workability and method for producing the same - Google Patents

Aluminum alloy plate excellent in stretch flangeability and bending workability and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、高強度でかつ成形性に優れたAl合金板およびその製造方法に関し、曲げ加工性を劣化させること無く卓越した伸びフランジ性を有するAl合金板と、このAl合金板を確実に得ることのできる製造方法に関するものである。本発明で言うアルミニウム合金板とは、冷延板を溶体化処理したものを言う。また、以下、アルミニウムを単にAlとも言う。   The present invention relates to an Al alloy plate having high strength and excellent formability, and a method for producing the same, and an Al alloy plate having excellent stretch flangeability without deteriorating bending workability, and the Al alloy plate can be reliably obtained. It is related with the manufacturing method which can be performed. The aluminum alloy plate referred to in the present invention refers to a solution obtained by solution-treating a cold-rolled plate. Hereinafter, aluminum is also simply referred to as Al.

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、圧延板や押出形材、あるいは鍛造材など、より軽量なAl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, the application of lighter Al alloy materials such as rolled plates, extruded shapes, or forged materials, in place of steel materials that have been used in the past, is increasing especially 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、高強度な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。   Of these, panels such as outer panels (outer panels) and inner panels (inner panels) of panel structures such as automobile hoods, fenders, doors, roofs, and trunk lids are made of high-strength Al-Mg-Si. The use of Al alloy plates of AA to JIS 6000 series (hereinafter simply referred to as 6000 series) 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.

ただし、6000系Al合金板は、5000系Al合金板に比べてプレス成形性が良くないため、改善策としてMgやSi以外の第三、四元素を添加し、或いは合金元素の添加に併せて結晶粒径や晶析出物の分散状態を制御する方法が試みられてきた。   However, the 6000 series Al alloy sheet is not as good as the press formability compared to the 5000 series Al alloy sheet. Therefore, the third and fourth elements other than Mg and Si are added as an improvement measure. Attempts have been made to control the crystal grain size and the dispersion state of crystal precipitates.

しかしこれらの方法でも、近年ますます厳しさを増している需要者の要望を満たすまでには至っておらず、更なるプレス成形性の向上が求められている。   However, even these methods have not yet met the demands of consumers, which have become increasingly severe in recent years, and further improvements in press formability are required.

プレス成形性の向上のために、6000系Al合金板の伸びフランジ性を改善することが従来から提案されている。例えば、穴拡げ率λ60%以上を確保する為に、板の r値の異方性を以下の条件で規定することが提案されている(特許文献1参照)。 r≦-0.722×Δr+0.5739 [ここで、r=1/4 ×(r0+2r45+r90) 、Δr=1/2 ×(r0+r90-2r45) を意味する] 。このような組織を得るために、特許文献1は、熱延後で冷延前に、昇温速度100 ℃/min以上、温度450 ℃以上で焼鈍を行い、この焼鈍後に冷却速度600℃/min以上で冷却している。そして、最終焼鈍前の冷延率を65%以上として冷延している。ただ、この特許文献1によるλは60〜70%程度のレベルである。 In order to improve press formability, it has been conventionally proposed to improve stretch flangeability of a 6000 series Al alloy plate. For example, in order to ensure a hole expansion rate of λ60% or more, it has been proposed to define the r-value anisotropy of the plate under the following conditions (see Patent Document 1). r ≦ −0.722 × Δr + 0.5739 [where r = 1/4 × (r 0 + 2r 45 + r 90 ), Δr = 1/2 × (r 0 + r 90 −2r 45 )]. In order to obtain such a structure, Patent Document 1 discloses that annealing is performed at a temperature rising rate of 100 ° C./min or higher and a temperature of 450 ° C. or higher after hot rolling and before cold rolling, and a cooling rate of 600 ° C./min after this annealing. It is cooling above. And it cold-rolls by making the cold rolling rate before final annealing 65% or more. However, λ according to Patent Document 1 is about 60 to 70%.

また、穴拡げ加工用アルミニウム合金板として、打ち抜き穴内表面より1mmの範囲内での、後述する硬化率を20%以下とすることが提案されている(特許文献2参照)。硬化率(%)=(打ち抜き穴加工部の硬さ-母材部の硬さ)×100/母材の硬さ。このような組織を得るために、特許文献2では、打ち抜き穴部を、加熱炉、誘導加熱、高温体接触及びバーナー加熱などで、200〜600℃×2 時間以下の加熱を行なっている。   In addition, as an aluminum alloy plate for hole expansion processing, it has been proposed that a hardening rate described later is 20% or less within a range of 1 mm from the inner surface of the punched hole (see Patent Document 2). Curing rate (%) = (Hardness of punched hole processed portion−Hardness of base material portion) × 100 / Hardness of base material. In order to obtain such a structure, in Patent Document 2, the punched hole is heated at 200 to 600 ° C. for 2 hours or less by a heating furnace, induction heating, high temperature body contact, burner heating, or the like.

更に、穴拡げ加工用アルミニウム合金圧延板及びその製造方法として、Mg量5.5〜9.5wt.%、Cu量0.3〜1.5wt.% を各々含有し、圧延方向と平行方向の結晶粒径が100μm以下、圧延方向と平行方向の平均結晶粒径/板圧方向の平均結晶粒径が2以下とすることが提案されている(特許文献3参照)。このような組織を得るために、特許文献3では、以下の式で規定した温度で熱間圧延を行った後、1回または中間焼鈍を挟んだ2回の冷延を施し、さらに最終冷延の冷延率は20%以上としている。熱延温度(℃)=凝固開始温度(℃)-25×Mg量(wt.%)+15×Cu量(wt.%)+10×Zn 量(wt.%)。ただ、この特許文献3によるλの最大値は67%程度である。   Furthermore, as an aluminum alloy rolled plate for hole expansion processing and a method for producing the same, Mg content of 5.5 to 9.5 wt.%, Cu content of 0.3 to 1.5 wt.% Are contained, respectively, and the crystal grain size in the direction parallel to the rolling direction is 100 μm or less. It has been proposed that the average crystal grain size in the direction parallel to the rolling direction / the average crystal grain size in the plate pressure direction be 2 or less (see Patent Document 3). In order to obtain such a structure, in Patent Document 3, hot rolling is performed at a temperature defined by the following formula, and then cold rolling is performed once or twice with intermediate annealing, and then the final cold rolling is performed. The cold rolling rate is over 20%. Hot rolling temperature (° C.) = Solidification start temperature (° C.)-25 × Mg amount (wt.%) + 15 × Cu amount (wt.%) + 10 × Zn amount (wt.%). However, the maximum value of λ according to Patent Document 3 is about 67%.

一方、6000系Al合金板の曲げ加工性を改善することも従来から提案されている。例えば、Mg-Si系化合物の最大径が10μm以上、2〜10μm径の化合物数が1000個/mm2以下とし、内側限界曲げ半径が0.5mm以下とすることが提案されている(特許文献4参照)。このような組織を得るために、特許文献4では、均熱条件は1 回目が450 ℃以上の、2 段階、または2 回の均熱を行なっている。 On the other hand, it has been conventionally proposed to improve the bending workability of the 6000 series Al alloy plate. For example, it has been proposed that the maximum diameter of the Mg-Si compound is 10 μm or more, the number of compounds having a diameter of 2 to 10 μm is 1000 / mm 2 or less, and the inner limit bending radius is 0.5 mm or less (Patent Document 4). reference). In order to obtain such a structure, in Patent Document 4, soaking conditions are performed in two stages or twice soaking at 450 ° C. for the first time.

更に、板の曲げ加工性やヘム加工性を改善する方法としては、6000系Al合金板の集合組織に異方性を持たせる方法が種々提案されている。例えば、板の集合組織を結晶粒方位差によって規定することが提案されている (特許文献5、8参照)。また、Cube方位の強度比、密度などや、 r値の異方性で規定することが提案されている (特許文献6、7、9、10、11、12参照)。   Furthermore, as a method for improving the bending workability and hemming workability of the plate, various methods for giving anisotropy to the texture of the 6000 series Al alloy plate have been proposed. For example, it has been proposed that the texture of a plate is defined by the difference in crystal grain orientation (see Patent Documents 5 and 8). Further, it has been proposed to define the intensity ratio, density, and the like of the Cube orientation and the anisotropy of the r value (see Patent Documents 6, 7, 9, 10, 11, and 12).

そして、6000系Al合金板の集合組織に異方性を持たせるための製造方法も、上記特許文献5、8などでは、Al合金鋳塊を、500 ℃以上融点未満の温度で均質化処理した後、500 ℃以上の温度から350 〜450 ℃の温度範囲まで冷却して熱間圧延を開始する(2段均熱) か、500 ℃以上の温度から一旦室温まで冷却し、350 〜450 ℃の温度範囲まで再加熱して熱間圧延を開始する(2回均熱) 、段階的な均質化処理方法が提案されている。   As for the manufacturing method for giving anisotropy to the texture of the 6000 series Al alloy plate, in the above Patent Documents 5 and 8, etc., the Al alloy ingot is homogenized at a temperature of 500 ° C. or higher and lower than the melting point. After that, cool it down from a temperature of 500 ° C or higher to a temperature range of 350 to 450 ° C and start hot rolling (two-stage soaking), or cool it from a temperature of 500 ° C or higher to room temperature and then 350 to 450 ° C. A stepwise homogenization method has been proposed in which hot rolling is started after reheating to a temperature range (two soaking).

また、これに対して、熱間圧延されたAl-Mg-Si系Al合金板を、10〜50% の圧下率で冷間圧延後、210 〜440 ℃の温度で中間焼鈍し、更に70% 以上の圧下率で冷間圧延した後、溶体化および焼入れ処理して、Al合金板の集合組織に異方性を持たせることも提案されている (特許文献13参照)。
特開2003-129156 号公報 (特許請求の範囲) 特開2004-197184号公報( 特許請求の範囲) 特許第3066091号公報 (特許請求の範囲) 特開2002-356730号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-171726号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-277869 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-277870 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-166029 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-226926 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-226927 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-321723 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-268475 号公報 (特許請求の範囲) 特開2003-321754 号公報 (特許請求の範囲)
On the other hand, hot-rolled Al-Mg-Si-based Al alloy sheets are cold-rolled at a rolling reduction of 10 to 50%, and then subjected to intermediate annealing at a temperature of 210 to 440 ° C, and an additional 70% It has also been proposed to provide anisotropy to the texture of the Al alloy sheet by performing cold rolling at the above rolling reduction, followed by solution treatment and quenching (see Patent Document 13).
JP 2003-129156 A (Claims) JP 2004-197184 A (Claims) Japanese Patent No. 3060991 (Claims) JP 2002-356730 A (Claims) JP 2003-171726 A (Claims) JP 2003-277869 A (Claims) JP 2003-277870 A (Claims) JP 2003-166029 A (Claims) JP 2003-226926 A (Claims) JP 2003-226927 A (Claims) JP 2003-321723 A (Claims) JP 2003-268475 A (Claims) JP 2003-321754 A (Claims)

前記した伸びフランジ性改善のための一連の従来技術(特許文献1〜3)では、伸びフランジ性は改善されるものの、曲げ加工性の改善が十分ではない。また特許文献2では、打ち抜き穴部の加熱のために、製造コストが増したり、付随設備が必要となったりする。更に、特許文献3は、実質的には5000系合金板であり、6000系Al合金板についての開示が無い。   In the series of conventional techniques for improving the stretch flangeability (Patent Documents 1 to 3), the stretch flangeability is improved, but the bending workability is not sufficiently improved. Moreover, in patent document 2, a manufacturing cost increases for the heating of a punching hole part, or an accompanying facility is needed. Further, Patent Document 3 is substantially a 5000 series alloy plate, and there is no disclosure about a 6000 series Al alloy plate.

また、集合組織に異方性を持たせた一連の従来技術(特許文献4〜13)では、6000系Al合金板のCube方位を集積させて、大傾角粒界に比して小傾角粒界の割合を増し、粒界段差を少なく、あるいは生じなくする。この結果、曲げの際に、粒界段差が割れの起点とならず、板の曲げ加工性やヘム加工性を改善できる。   In addition, in a series of conventional techniques (Patent Documents 4 to 13) in which the texture is made anisotropic, the Cube orientations of the 6000 series Al alloy plates are accumulated, and the small tilt grain boundary is larger than the large tilt grain boundary. To reduce or eliminate the grain boundary step. As a result, at the time of bending, the grain boundary step does not become the starting point of cracking, and the bending workability and hem workability of the plate can be improved.

しかし、特許文献4〜13は、共通して、伸びフランジ性の開示が無いとともに、伸びフランジ性の改善が十分ではない。   However, Patent Documents 4 to 13 have no disclosure of stretch flangeability in common and improvement of stretch flangeability is not sufficient.

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、曲げ加工性を劣化させること無く、優れた伸びフランジ性を有するAl合金板と、このAl合金板を確実に得ることのできる製造方法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 ensure that the Al alloy plate having excellent stretch flangeability without degrading the bending workability and the Al alloy plate. An object of the present invention is to provide a production method that can be obtained.

この目的を達成するための、伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の要旨は、質量% で、Si:0.1〜2.5%、Mg:0.1〜3.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金板であって、このアルミニウム合金板のr値の内、圧延方向に対して各々、0 °方向のr値をr0 、45°方向のr値をr45、90°方向のr値をr90とした時、Δr=(r0 −2×r45+r90)/2で表され、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標であるΔrが0.2 〜0.6 であるとともに、(r0 +2×r45+r90)/4で表されるr値の平均値が0.5 以上であり、更に、このアルミニウム合金板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びが24%以上で、かつ穴拡げ率λが61% 以上であることとする。 In order to achieve this purpose, the outline of the aluminum alloy plate excellent in stretch flangeability and bending workability is mass%, Si: 0.1-2.5%, Mg: 0.1-3.0%, the balance being Al and inevitable Alloy plate made of mechanical impurities, of which r value in the 0 ° direction is r 0 , and the r value in the 45 ° direction is r 45 and 90 °, respectively, with respect to the rolling direction. When the r value in the direction is r 90 , Δr = (r 0 −2 × r 45 + r 90 ) / 2 is expressed, and Δr which is an index indicating the anisotropy of r 45 with respect to r 0 and r 90 is 0.2. The average value of r values represented by (r 0 + 2 × r 45 + r 90 ) / 4 is 0.5 or more, and is uniform in the 45 ° direction with respect to the rolling direction of the aluminum alloy sheet. The elongation is 24% or more and the hole expansion ratio λ is 61% or more .

また、上記目的を達成するための、伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法の要旨は、上記要旨のアルミニウム合金板を得る方法であって、質量% で、Si:0.1〜2.5%、Mg:0.1〜3.0%を含み、残部がAlおよび不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を、500 ℃以上、融点未満の温度で均質化熱処理後に、一旦200 ℃以下の温度まで冷却して390 〜480 ℃の温度まで再加熱するか、または390 〜480 ℃の温度まで冷却し、いずれもこの温度範囲で保持後に熱間圧延を開始するとともに、熱間圧延の終了温度を170 〜300 ℃として熱延板を製作し、更に、この熱延板を470℃以上の温度で焼鈍を施した後に、100℃/s以上の速度で冷却する処理を行なった後に、引き続き冷間圧延を行なって冷延板を製作し、この冷延板を溶体化処理したアルミニウム合金板のr値の内、圧延方向に対して各々、0 °方向のr値をr0 、45°方向のr値をr45、90°方向のr値をr90とした時、Δr=(r0 −2×r45+r90)/2で表され、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標であるΔrを0.2 〜0.6 とするとともに、(r0 +2×r45+r90)/4で表されるr値の平均値が0.5 以上とし、更に、この冷延板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びを24%以上とすることである。 Further, the summary of the method for producing an aluminum alloy plate excellent in stretch flangeability and bending workability for achieving the above object is a method for obtaining the aluminum alloy plate of the above summary, wherein Si: 0.1 An aluminum alloy ingot containing ~ 2.5%, Mg: 0.1-3.0%, the balance being Al and impurities, is cooled to a temperature of 200 ° C or lower after homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C or higher and lower than the melting point. Reheat to a temperature of 390 to 480 ° C or cool to a temperature of 390 to 480 ° C, both start hot rolling after holding in this temperature range, and set the end temperature of hot rolling to 170 to 300 ° C In addition, after the hot-rolled sheet was annealed at a temperature of 470 ° C or higher, the steel sheet was cooled at a rate of 100 ° C / s or higher, and then cold-rolled. A cold-rolled sheet is manufactured, and this cold-rolled sheet is solution-treated aluminum Of the r values of the nickel alloy sheet, when the r value in the 0 ° direction is r 0 , the r value in the 45 ° direction is r 45 , and the r value in the 90 ° direction is r 90 , Δr = (R 0 -2 × r 45 + r 90 ) / 2, and Δr which is an index indicating the anisotropy of r 45 with respect to r 0 and r 90 is set to 0.2 to 0.6, and (r 0 + 2 × r The average value of r values represented by 45 + r 90 ) / 4 is 0.5 or more, and the uniform elongation in the 45 ° direction with respect to the rolling direction of the cold-rolled sheet is 24% or more.

6000系アルミニウム合金板 (冷延板を溶体化処理した板) において、伸びフランジ性と板のr値や、伸びフランジ性と板の r値 (ランクフォード値) の異方性とが相関し、板のr値を高めたり、 r値の異方性 (ランクフォード値の異方性) を抑制すれば、バーリング試験によって求められる、穴拡げ率λが高くなることは、前記特許文献1などで公知である。 In a 6000 series aluminum alloy plate (a plate obtained by solution-treating a cold-rolled plate), the stretch flangeability and the r value of the plate, and the anisotropy of the stretch flangeability and the r value (Rankford value) of the plate are correlated. If the r value of the plate is increased or the anisotropy of the r value (rankford value anisotropy) is suppressed, the hole expansion ratio λ required by the burring test is increased in Patent Document 1 and the like. Ru known der.

6000系アルミニウム合金板の伸びフランジ性を向上させると、一方で、曲げ加工性が低下するという新たな問題ある。 On the other hand, when the stretch flangeability of the 600 00 series aluminum alloy plate is improved, there is a new problem that bending workability is lowered.

これに対して、本発明では、 r値の異方性 (ランクフォード値の異方性) の抑制や、板のr値の平均値を高めることに加えて、6000系アルミニウム合金板の、特に、圧延方向に対して45°方向の均一伸びを向上させる。   On the other hand, in the present invention, in addition to suppressing the anisotropy of the r value (anisotropy of the Rankford value) and increasing the average value of the r value of the plate, Improves uniform elongation in the 45 ° direction with respect to the rolling direction.

本発明者らの知見によれば、6000系アルミニウム合金板の伸びフランジ性 (λ) を評価する穴拡げ試験時において、穴拡げ部分のクラックの発生方向は圧延方向に対して概ね45°方向となる。したがって、このクラックの発生方向を改善する、即ち、板の45°方向の均一伸びを高めることによって、高い伸びフランジ性を得ることができる。 According to the knowledge of the present inventors, in the hole expansion test for evaluating the stretch flangeability (λ) of the 6000 series aluminum alloy plate, the direction of occurrence of cracks in the hole expanded portion is approximately 45 ° with respect to the rolling direction. Become. Therefore, to improve the generating direction of the crack, i.e., by increasing the uniform elongation of 45 ° direction of the plate, it is possible to obtain stretch flangeability has high.

この45°方向の均一伸び向上は、前記荒鈍以前の、均質化熱処理および熱間圧延の工程において、粗大な再結晶粒の生成や、粒界における金属間化合物析出相 (主として、Mg-Si 系) の形成を抑制することによって実現される。   This improvement in uniform elongation in the 45 ° direction is due to the formation of coarse recrystallized grains and the intermetallic compound precipitation phase (mainly Mg-Si in the grain boundary in the process of homogenization heat treatment and hot rolling before the roughening. This is realized by suppressing the formation of the system.

粗大な再結晶粒や、粒界における金属間化合物析出相が多量に形成された場合、6000系アルミニウム合金板の、特に、上記圧延方向に対して45°方向の均一伸びが顕著に低下する。   When a large amount of coarse recrystallized grains and intermetallic compound precipitation phases at grain boundaries are formed, the uniform elongation of the 6000 series aluminum alloy sheet, particularly in the 45 ° direction with respect to the rolling direction, is significantly reduced.

したがって、本発明における圧延方向に対して45°方向の均一伸びの規定は、単なる板の特性の規定では無く、粗大な再結晶粒や粒界における析出相の形成状況の指標でもある。即ち、煩雑な板の組織分析によって、これら粗大な再結晶粒や粒界における析出相の形成状況を直接把握しなくても、前記45°方向の均一伸びの把握によって、これらの形成状況を類推することができる。   Therefore, the definition of uniform elongation in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction in the present invention is not merely a specification of the characteristics of the plate, but also an indicator of the formation state of coarse recrystallized grains and precipitate phases at grain boundaries. That is, it is possible to analogize the formation state by grasping the uniform elongation in the 45 ° direction without directly grasping the formation state of these coarse recrystallized grains and the precipitation phase at the grain boundary by the complicated structure analysis of the plate. can do.

このように、6000系アルミニウム合金板の、圧延方向に対して45°方向の均一伸びの向上と、上記板の r値の異方性の抑制や、板のr値の平均値の向上によって、本発明では、6000系アルミニウム合金板の伸びフランジ性を向上させることができるとともに、曲げ加工性を低下させることが無い。 Thus, by improving the uniform elongation of the 6000 series aluminum alloy plate in the 45 ° direction relative to the rolling direction, suppressing the anisotropy of the r value of the plate, and improving the average value of the r value of the plate, in the present invention, it is possible to the upper direction stretch flangeability of 6000 series aluminum alloy sheet, thereby it is not to reduce the bending workability.

以下に、本発明の実施態様につき具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(化学成分組成)
先ず、本発明が対象とする6000系Al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Al合金板は、前記した自動車材などとして、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。このような要求を満足するために、Al合金板の基本組成は、質量% で、Si:0.1〜2.5%、Mg:0.1〜3.0%を含み、残部がAlおよび不純物からなるものとする。
(Chemical composition)
First, the chemical component composition of the 6000 series Al alloy plate targeted by the present invention will be described. The 6000 series Al alloy plate targeted by the present invention is required to have various properties such as excellent formability, BH property, strength, weldability, and corrosion resistance as the above-mentioned automobile material. In order to satisfy such requirements, the basic composition of the Al alloy plate is, in mass%, Si: 0.1-2.5%, Mg: 0.1-3.0%, and the balance is made of Al and impurities.

なお、その他の元素としては、Fe、Mn、Cr、Zr、V 、Ti、Zn、Cuがあり、これらの元素は、AA乃至JIS 規格などに沿った6000系アルミニウム合金の各不純物レベルの含有量 (許容量) まで許容される。また、後述する実施例で示したように、Fe:0.15 質量% 、Zr:0.10質量% 、Cu:0.60質量% 、Zn:0.10質量% までは許容され、これらの元素(Fe 、Mn、Cr、Zr、V 、Ti、Zn、Cu) は単独または2 種以上を含んでも良い。 Other elements include Fe, Mn, Cr, Zr, V, Ti, Zn, and Cu. These elements are the contents of each impurity level of 6000 series aluminum alloys in accordance with AA or JIS standards. (Tolerance) is allowed. Further, as shown in the examples described later, Fe: 0.15% by mass, Zr: 0.10% by mass, Cu: 0.60% by mass, Zn: up to 0.10% by mass are allowed, and these elements (Fe, Mn, Cr, Zr, V, Ti, Zn, Cu) may be used alone or in combination of two or more.

上記合金元素以外のその他の合金元素やガス成分も不純物である。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 also 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。
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、GPゾーンなどの化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、自動車パネルとして必要な、例えば170MPa以上の必要強度を得るための必須の元素である。更に、本発明6000系Al合金板にあって、伸びフランジ性及び曲げ性などの諸特性を兼備させるための最重要元素である。
The preferable content range and significance of each element in the 6000 series Al alloy, or the allowable amount will be described below.
Si: 0.1-2.5%.
Si, together with Mg, forms a compound phase such as GP zone at the time of artificial aging treatment at low temperatures such as solid solution strengthening and paint baking treatment, exhibits age-hardening ability, and is necessary as an automotive panel, for example, 170 MPa It is an essential element for obtaining the above required strength. Furthermore, in the 6000 series Al alloy plate of the present invention, it is the most important element for combining various properties such as stretch flangeability and bendability.

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) の耐力を高くする、優れた低温時効硬化能を発揮させるためには、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 demonstrate the excellent low-temperature age-hardening ability to increase the yield strength after low-temperature paint baking after molding on the panel (at the time of low-temperature aging treatment at 170 ° C for 20 minutes after applying 2% stretch), Si It is preferable to have an excess Si type 6000 series Al alloy composition in which / 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、自動車パネル用途などに要求される、伸びフランジ性及び曲げ性、あるいは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、粗大な化合物が増加して破壊の起点になり、伸びフランジ性及び曲げ性を低下させる。更に、溶接性をも著しく阻害する。したがって、Siは0.1 〜2.5%の範囲とする。なお、自動車のアウタパネルなどでは、ヘム加工性が特に重視されるため、フラットヘム加工性などの曲げ性をより向上させるためには、Si含有量を0.6 〜2.0%と、より低めの範囲とすることが好ましい。   If the Si amount is less than 0.1%, the age-hardening ability, and further, various properties such as stretch flangeability and bendability, or press formability, which are required for automobile panel applications, etc. cannot be provided. On the other hand, if Si is contained in excess of 2.5%, coarse compounds increase and become the starting point of fracture, and stretch flangeability and bendability are deteriorated. Furthermore, the weldability is significantly impaired. Therefore, Si is in the range of 0.1 to 2.5%. In addition, in the outer panel of automobiles, hem workability is particularly important. Therefore, in order to further improve the bendability such as flat hem workability, the Si content is set to a lower range of 0.6 to 2.0%. It is preferable.

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GPゾーンなどの化合物相を形成して、時効硬化能を発揮し、パネルとして、例えば170MPa以上の必要強度を得、更に、伸びフランジ性及び曲げ性を得るための必須の元素である。
Mg: 0.1-3.0%.
Mg forms a compound phase such as GP zone together with Si during the above-mentioned artificial aging treatment such as solid solution strengthening and paint baking treatment, and exhibits age hardening ability, and as a panel, for example, the required strength of 170 MPa or more is obtained. Furthermore, it is an essential element for obtaining stretch flangeability and bendability.

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170MPa以上の必要強度が得られない。   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 strength of 170 MPa or more necessary for a panel cannot be obtained.

一方、Mgが3.0%を越えて含有されると、却って、粗大な化合物が増加して破壊の起点になり、伸びフランジ性及び曲げ性を低下させる。したがって、Mgの含有量は、0.1 〜3.0%の範囲とする。また、自動車のアウタパネルなどで重視されるフラットヘムなどのヘム加工性をより向上させるために、Si含有量を前記0.6 〜2.0%のより低めの範囲とする場合には、これに対応して、Mg含有量も0.4 〜2.5%と低めの範囲とすることが好ましい。   On the other hand, if the Mg content exceeds 3.0%, on the contrary, coarse compounds increase to become a starting point of fracture, and stretch flangeability and bendability are deteriorated. Therefore, the Mg content is in the range of 0.1 to 3.0%. Also, in order to further improve the hem workability such as flat hem, which is important in automobile outer panels, etc., when the Si content is set to a lower range of 0.6 to 2.0%, in response to this, The Mg content is also preferably in the lower range of 0.4 to 2.5%.

Fe、Mn、Cr、Zr、V 、Ti、Znは、スクラップなど溶解原料などから混入しやすい元素であるが、結晶粒の微細化効果もあり、加工性の向上効果もある。但し、含有量が多すぎると、粗大な化合物を形成し、それが破壊の起点として作用するため、却って加工性が劣化する。したがって、各々、上記上限までの含有は許容する。 Fe, Mn, Cr, Zr, V, Ti, and Zn are elements that are easily mixed from a melting raw material such as scrap, but have an effect of refining crystal grains and an effect of improving workability. However, if the content is too large, a coarse compound is formed, which acts as a starting point of destruction, and the workability deteriorates on the contrary. Therefore, the content up to the upper limit is allowed.

Cu もスクラップなど溶解原料などから混入しやすい元素であるが、人工時効処理の条件で、Al合金材組織の結晶粒内へのGPIIやβ" 相析出を促進させる効果もある。また、時効処理状態で固溶したCuは成形性を向上させる効果もある。一方、粗大な化合物が増加して破壊の起点になり、伸びフランジ性及び曲げ性を低下させる。また、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、上記上限までの含有は許容する。 Cu is also an element easily mixed from melting raw materials such as scrap, but under the conditions of artificial aging treatment, it also has the effect of promoting GPII and β "phase precipitation in the crystal grains of the Al alloy material structure. the Cu was dissolved in the state also has an effect of improving formability. on the other hand, crude large compounds is increased it becomes a starting point of fracture, lowering stretch flangeability and bendability. Moreover, Ya stress corrosion cracking resistance , filiform rust resistance of the corrosion resistance after painting, also significantly degrade the weldability. Therefore, the content of the above upper limit or permits.

(組織特性)
次ぎに、本発明が対象とする6000系Al合金板の組織特性について説明する。
(r値の異方性)
本発明では 6000 系アルミニウム合金板において、伸びフランジ性を向上させるために、板の r値 (ランクフォード値) の異方性を抑制する。但し、板のr 値の異方性 (ランクフォード値の異方性) が小さくなり過ぎると、却って曲げ性が低下する。
(Organizational characteristics)
Next, the structure characteristics of the 6000 series Al alloy sheet targeted by the present invention will be described.
(Anisotropy of r value)
In the present invention, in order to improve stretch flangeability in a 6000 series aluminum alloy plate, the anisotropy of the r value (Rankford value) of the plate is suppressed. However, if the r-value anisotropy of the plate (rankford-value anisotropy) becomes too small, the bendability deteriorates.

このため、本発明では、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標であるΔrを0.2 〜0.6 の範囲と規定する。
ここで、r0 は圧延方向に対して0 °方向のr値を、r45は圧延方向に対して45°方向のr値、r90は圧延方向に対して90°方向のr値である。そして、Δrは、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標として、Δr=(r0 −2×r45+r90)/2で表される。
Therefore, in the present invention, Δr, which is an index indicating the anisotropy of r 45 with respect to r 0 and r 90 , is defined as a range of 0.2 to 0.6.
Here, r 0 is the r value in the 0 ° direction relative to the rolling direction, r 45 is the r value in the 45 ° direction relative to the rolling direction, and r 90 is the r value in the 90 ° direction relative to the rolling direction. . Δr is expressed as Δr = (r 0 −2 × r 45 + r 90 ) / 2 as an index indicating the anisotropy of r 45 with respect to r 0 and r 90 .

Δrが0.2 未満では、良好な曲げ性が得られない。反対に、Δrが0.6 を超えた場合、穴拡げ時の局所的な板厚減少が著しくなり、くびれの発生が促進され、伸びフランジ性が低下する。したがって、Δrは0.2 〜0.6 、好ましくは0.3 〜0.5 の範囲とする。 If Δr is less than 0.2, good bendability cannot be obtained. Conversely, if Δr exceeds 0.6, the local thickness reduction during hole expansion is significantly generated in the constriction promotion, stretch flangeability is degraded. Therefore, Δr is in the range of 0.2 to 0.6, preferably 0.3 to 0.5.

(r値の平均値)
曲げ加工性を保証するためには、前記各r値に対し、(r0 +2×r45+r90)/4で表されるr値の平均値が0.5 以上とする。 r値の平均値が0.50より小さいと、r 値が小さくなり過ぎ、曲げ加工性を保証できない。言い換えると、伸びフランジ性と曲げ加工性とを兼備できない。したがって、r値の平均値は0.50以上、好ましくは0.55以上とする。
(Average r value)
In order to guarantee bending workability, the average value of r values represented by (r 0 + 2 × r 45 + r 90 ) / 4 is set to 0.5 or more for each r value. If the average r value is less than 0.50, the r value becomes too small, and bending workability cannot be guaranteed. In other words, stretch flangeability and bending workability cannot be combined. Therefore, the average value of r values is 0.50 or more, preferably 0.55 or more.

これらr 値の測定は、板について、圧延方向に対する角度がそれぞれ0、45および90°方向を長手方向とする引張試験片を採取し、これら各引張試験片について、各々はじめに試験片中央部の板幅及び板厚を測定し、次に、JIS5号引張試験により歪み量を15%与えた段階での板幅及び板厚をそれぞれ測定し、下記式に代入することで、r0 、r45、r90のr値を各々得る。なお、各r値については3回の試験を行った平均値とした。
r=ln(W0/W)/ln(t0/t)。ここで、W0、t0:引張試験前の幅及び厚さ、W、t:15%引張後の幅及び厚さ。
These r-values were measured by collecting tensile test pieces whose longitudinal directions were 0, 45, and 90 ° with respect to the rolling direction of the plate. Measure the width and thickness, then measure the plate width and thickness at the stage where 15% strain was given by the JIS No. 5 tensile test, and substitute them into the following equations to obtain r 0 , r 45 , Obtain r values of r 90 respectively. In addition, about each r value, it was set as the average value which performed the test 3 times.
r = ln (W 0 / W) / ln (t 0 / t). Here, W0, t0: width and thickness before tensile test, W, t: width and thickness after 15% tension.

更に、Δr 、r 値の平均値は、これらの各r 値を上記式に各々代入することで求められる。   Further, the average value of Δr and r values can be obtained by substituting each of these r values into the above equation.

(45 °方向の均一伸び)
従来から、6000系アルミニウム合金板において、伸び特性が高いほど伸びフランジ性が向上することが知られている。しかし、6000系アルミニウム合金板の伸びフランジ性 (λ) を評価する穴拡げ試験時において、穴拡げ部分のクラックの発生方向は圧延方向に対して概ね45°方向となることまでは知られていない。したがって、このクラックの発生方向の板特性を改善し、板の45°方向の均一伸びを高めることによって、高い伸びフランジ性を得ることができることまでは知られていない。
(Uniform elongation in 45 ° direction)
Conventionally, in a 6000 series aluminum alloy plate, it is known that stretch flangeability improves as the stretch property increases. However, during the hole expansion test to evaluate the stretch flangeability (λ) of 6000 series aluminum alloy sheets, it is not known that the direction of crack generation at the hole expansion part is approximately 45 ° to the rolling direction. . Accordingly, this improves the generating direction of the plate characteristics of cracks by increasing the 45 ° direction of uniform elongation of the plate, is not known to be able to obtain stretch flangeability has high.

本発明では、70%以上の高い伸びフランジ性を得るために、6000系アルミニウム合金板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びを24%以上、好ましくは26%以上と規定する。この均一伸びが24%より低いと、より厳しくは26%より低いと、高い伸びフランジ性が得られない。 In the present invention, in order to obtain high stretch flangeability of 70% or more, the uniform elongation in the 45 ° direction with respect to the rolling direction of the 6000 series aluminum alloy sheet is defined as 24% or more, preferably 26% or more. When the uniform elongation is less than 24%, and more strictly less than 26% is not obtained stretch flangeability has high.

(ランダム方位)
本発明では、前記した通り、 6000 系アルミニウム合金板の伸びフランジ性を向上させるために、板の r値 (ランクフォード値) の異方性を抑制する。ただ、この特性を、集合組織の点から保証するために、結晶方位分布関数解析によるランダム方位を一定割合以上とすることが好ましい。
(Random orientation)
In the present invention, as described above, the anisotropy of the r value (Rankford value) of the plate is suppressed in order to improve the stretch flangeability of the 6000 series aluminum alloy plate. However, in order to guarantee this characteristic from the point of texture, it is preferable to set the random orientation by the crystal orientation distribution function analysis to a certain ratio or more.

通常のアルミニウム合金においては、下記の集合組織が形成することが知られている。(例えば、長島晋一編著「集合組織」(丸善株式会社刊)および軽金属学会「軽金属」解説 Vol.43 (1993) P 285 -293)ここで集合組織のでき方は同じ結晶系でも加工法によって異なり、圧延による板材の場合には、圧延面と圧延方向で表す必要がある。圧延面は、 [○○○] で表現され、圧延方向は<△△△>で表現される(○、△は整数を示す)。   It is known that the following texture is formed in a normal aluminum alloy. (For example, Shinichi Nagashima edited by “texture” (published by Maruzen Co., Ltd.) and Light Metal Society of Japan “Light Metal” commentary Vol.43 (1993) P 285 -293) In the case of a plate material by rolling, it is necessary to represent the rolling surface and the rolling direction. The rolling surface is represented by [XX] and the rolling direction is represented by <ΔΔΔ> (◯ and Δ are integers).

かかる表現方法に基づいて、各方位は下記のようにあらわされる。
Cube方位 :{001}<100>
Goss方位 :{011}<100>
Brass方位:{011}<211>
Cu方位 :{112}<111>
(若しくは、D方位:{4 4 11}<11 11 8>)
S方位 :{123}<634>
PP方位 :{011}<1−22>
RW方位 :{001}<110> (Cube方位が板面回転した方位)
など多くの種類の結晶方位が存在する。
Based on such an expression method, each direction is represented as follows.
Cube orientation: {001} <100>
Goss orientation: {011} <100>
Brass orientation: {011} <211>
Cu orientation: {112} <111>
(Or D direction: {4 4 11} <11 11 8>)
S direction: {123} <634>
PP orientation: {011} <1-22>
RW orientation: {001} <110> (Cube orientation is the orientation in which the plate is rotated)
There are many types of crystal orientations.

本発明では、ランダム方位を、ランダム方位(%)=100−Cube方位(%)−Goss方位(%)−Brass方位(%)−Cu方位(%)−S方位(%)−PP方位(%)−RW方位(%)と規定する。   In the present invention, the random orientation is defined as random orientation (%) = 100-Cube orientation (%)-Goss orientation (%)-Brass orientation (%)-Cu orientation (%)-S orientation (%)-PP orientation (% ) -RW orientation (%).

そして、前記した通り、 6000 系アルミニウム合金板の伸びフランジ性の向上目的から、好ましくは、上記ランダム方位を一定割合以上とする。即ち、板の集合組織の内、ランダム方位の面積率を高め、上記方位から選択される、異方性を有するCube方位、Goss方位、Brass方位、Cu方位、S方位、PP方位、RW方位などの、各集合組織の方位成分の平均面積率の総和の方を低減する。   And as described above, for the purpose of improving the stretch flangeability of the 6000 series aluminum alloy plate, the random orientation is preferably set to a certain ratio or more. That is, among the textures of the plate, the area ratio of the random orientation is increased, and the anisotropic Cube orientation, Goss orientation, Brass orientation, Cu orientation, S orientation, PP orientation, RW orientation, etc., selected from the above orientations, etc. The sum of the average area ratios of the orientation components of each texture is reduced.

より具体的には、アルミニウム合金板の表面から板厚の1/4 深さ部分における結晶方位分布関数解析によるランダム方位の面積率が55〜75%であると規定する。   More specifically, the area ratio of the random orientation by the crystal orientation distribution function analysis in the 1/4 depth portion from the surface of the aluminum alloy plate is specified to be 55 to 75%.

ランダム方位の面積率が55%未満では、板の r値 (ランクフォード値) の異方性が大きくなる。一方、ランダム方位の面積率を75%を超えて大きくすることは、圧延材においては難しい。   When the area ratio of the random orientation is less than 55%, the anisotropy of the r value (Rankford value) of the plate increases. On the other hand, it is difficult for the rolled material to increase the area ratio of the random orientation beyond 75%.

本発明における集合組織分布の測定箇所は板厚方向の直角断面とし、合金板の表面から板厚方向1/4部の任意の点で測定する。即ち、最終焼鈍後の板厚断面の1/4 部の任意の点を通り、板表面に平行な面について、SEM−EBSP(Electron Back Scattering (Scattered) Pattern)を用いて測定する。但し、上記各集合組織の面積率は、各理想方位からのずれが±15゜以内の方位領域の面積率とする。   The measurement site of the texture distribution in the present invention is a right-angle cross section in the plate thickness direction, and is measured at an arbitrary point of ¼ part in the plate thickness direction from the surface of the alloy plate. That is, a surface parallel to the plate surface passing through an arbitrary point of 1/4 part of the plate thickness cross section after the final annealing is measured using SEM-EBSP (Electron Back Scattering (Scattered) Pattern). However, the area ratio of each texture is the area ratio of the azimuth region whose deviation from each ideal azimuth is within ± 15 °.

より具体的には、上記部位から複数サンプリングした板断面試料表面に機械研磨して、板表面から約0.25mmを機械研磨により削り落とし、更に、バフ研磨および電解研磨を行なって表面を調整した試料を用意する。次に、測定部位は試料研磨表面、測定領域は1500μm×1500μmの領域、測定ステップ間隔は5 μmとして、集合組織組成を複数箇所測定し、各方位の平均面積率を算出する。   More specifically, a sample whose surface was adjusted by mechanical polishing on the surface of a sample of a cross-section of a plate sampled from a plurality of the above parts, scraping about 0.25 mm from the surface of the plate by mechanical polishing, and further performing buffing and electrolytic polishing. Prepare. Next, the measurement site is the sample polished surface, the measurement area is 1500 μm × 1500 μm, the measurement step interval is 5 μm, the texture composition is measured at a plurality of locations, and the average area ratio in each direction is calculated.

SEM−EBSPは、例えば、日本電子社製SEM(走査電子顕微鏡:JEOL JSM 5410)を用い、EBSP測定・解析システムは、例えば、TSL 社製(OIM )を用いる。   As the SEM-EBSP, for example, SEM (scanning electron microscope: JEOL JSM 5410) manufactured by JEOL Ltd. is used, and for the EBSP measurement / analysis system, for example, TSL (OIM) is used.

(平均結晶粒径)
このようにして得られたAl合金板の平均結晶粒径は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、伸びフランジ性及び曲げ性、あるいは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、伸びフランジ性及び曲げ性、あるいはプレス成形性が著しく低下する可能性が高い。
(Average crystal grain size)
The average crystal grain size of the Al alloy plate thus obtained is preferably refined to 50 μm or less. By making the crystal grain size fine or small within this range, stretch flangeability and bendability, or press formability can be ensured or improved. When the crystal grain size becomes larger than 50 μm, the stretch flangeability and bendability, or press formability are likely to deteriorate significantly.

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)
次ぎに、本発明Al合金板の製造条件について以下に説明する。通常のAl合金板は鋳造→均質化熱処理→熱間圧延→中間焼鈍→冷間圧延→最終焼鈍の各工程を経て製造される。しかし、Al合金板の化学組成や各工程の設定条件によって得られる板の、粗大な再結晶粒や粒界における析出相の形成状況や、板の異方性の状態は変わるので、一連の製造工程として総合的に条件を選択して決定すべきである。以下に、本発明で意図する、優れた伸びフランジ性及び曲げ性を有するAl合金を確実に得るための好ましい条件について説明する。
(Production method)
Next, production conditions for the Al alloy sheet of the present invention will be described below. A normal Al alloy sheet is manufactured through each process of casting → homogenization heat treatment → hot rolling → intermediate annealing → cold rolling → final annealing. However, since the formation of coarse recrystallized grains and the precipitation phase at grain boundaries and the state of anisotropy of the plate change depending on the chemical composition of the Al alloy plate and the setting conditions of each process, a series of production The conditions should be selected and determined comprehensively as a process. Hereinafter, preferable conditions for reliably obtaining an Al alloy having excellent stretch flangeability and bendability intended in the present invention will be described.

先ず、溶解、鋳造工程では、上記6000系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。   First, in the melting and casting process, a normal melt casting method such as a continuous casting rolling method and a semi-continuous casting method (DC casting method) is appropriately selected for the molten Al alloy melt adjusted within the above-mentioned 6000 component standard range. And cast.

このAl合金鋳塊に500 ℃以上融点未満の温度で均質化熱処理を施す。この均質化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。熱処理温度が500℃より低いと鋳塊の粒内偏析を十分になくすことができず、これが破壊の起点として作用するため、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。また、熱処理時間は、鋳塊の厚みにもよるが、2hr 以上とすることが好ましい。2hr より低いと鋳塊の粒内偏析を十分になくすことができず、これが破壊の起点として作用するため、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する可能性がある。   The Al alloy ingot is subjected to a homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C. or higher and lower than the melting point. The purpose of this homogenization heat treatment is to homogenize the structure, that is, to eliminate segregation in the crystal grains in the ingot structure. When the heat treatment temperature is lower than 500 ° C., intragranular segregation of the ingot cannot be sufficiently eliminated, and this acts as a starting point of fracture, so that stretch flangeability and bendability deteriorate. Further, the heat treatment time is preferably 2 hours or more, although it depends on the thickness of the ingot. If it is lower than 2 hours, intragranular segregation in the ingot cannot be sufficiently eliminated, and this acts as a starting point of fracture, so that stretch flangeability and bendability may be deteriorated.

この均質化熱処理(1回目の均質化熱処理) 後に、一旦200 ℃以下の温度まで冷却して390 〜480 ℃の温度まで再加熱する均質化熱処理(2回均熱) を行なうか、または、前記均質化熱処理後に、390 〜480 ℃の温度まで冷却し、いずれもこの温度範囲で保持する均質化熱処理(2段均熱) を行なった後に、熱間圧延を開始する。これによって、1 回のみの均質化熱処理に比して、伸びフランジ性及び曲げ性がより向上する。   After this homogenization heat treatment (first homogenization heat treatment), a homogenization heat treatment (twice soaking) is performed in which the mixture is once cooled to a temperature of 200 ° C or lower and reheated to a temperature of 390 to 480 ° C. After the homogenization heat treatment, it is cooled to a temperature of 390 to 480 ° C., and after performing the homogenization heat treatment (two-stage soaking) in which all of these temperatures are maintained, hot rolling is started. As a result, stretch flangeability and bendability are further improved as compared with a single homogenization heat treatment.

これら2 回均熱あるいは2 段均熱のいずれの場合においても、上記1 回目および、上記2 回目あるいは2 段目の均質化熱処理における、前記各温度範囲での保持によって、熱間圧延前の組織が最適化される。この保持温度が低いと、粒界における析出相の形成が促進され、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。一方、保持温度が高過ぎると、強度が大きくなりすぎ、伸び特性が低下する為に伸びフランジ性も低下する。   In either case of the two-stage soaking or the two-stage soaking, the structure before the hot rolling is maintained by holding in each temperature range in the first and second or second homogenization heat treatment. Is optimized. When this holding temperature is low, formation of a precipitated phase at the grain boundary is promoted, and stretch flangeability and bendability deteriorate. On the other hand, if the holding temperature is too high, the strength becomes too high, and the stretch characteristics deteriorate, so the stretch flangeability also decreases.

上記1 回目および、上記2 回目あるいは2 段目の均質化熱処理における、保持時間は 2〜15hrを目安とする。保持時間が2hr より短いと、強度が大きくなりすぎ、伸び特性が低下する為に伸びフランジ性も低下する可能性がある。一方、保持時間が15hrより長いと、粒界における析出相の形成が促進され、却って伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する可能性がある。   The retention time in the first and second or second homogenization heat treatment is 2 to 15 hours as a guide. If the holding time is shorter than 2 hours, the strength becomes too high, and the elongation characteristics deteriorate, so the stretch flangeability may also deteriorate. On the other hand, if the holding time is longer than 15 hours, the formation of a precipitated phase at the grain boundary is promoted, and the stretch flangeability and bendability may be deteriorated.

これらの均質化熱処理後に、390 〜480 ℃の温度で熱間圧延を開始する。熱間圧延開始温度が480 ℃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、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。また、熱間圧延開始温度が390 ℃未満の場合、熱間圧延自体が困難となる。   After these homogenization heat treatments, hot rolling is started at a temperature of 390 to 480 ° C. When the hot rolling start temperature exceeds 480 ° C., recrystallization occurs and coarse recrystallized grains are generated during hot rolling, and stretch flangeability and bendability deteriorate. In addition, when the hot rolling start temperature is less than 390 ° C., the hot rolling itself becomes difficult.

更に、熱間圧延の終了温度を170 〜300 ℃として、コイル状、板状などの熱延板を製作する。熱間圧延終了温度が300 ℃を超えた場合、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Al合金板は再結晶しやすく、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。熱間圧延の終了温度が170 ℃未満では、熱間圧延自体が困難となる。   Further, the hot rolling finished temperature is set to 170 to 300 ° C. to produce a hot rolled sheet such as a coil or plate. When the hot rolling finish temperature exceeds 300 ° C, the excess Si type 6000 series Al alloy sheet with a Si / Mg mass ratio of Si / Mg of 1 or more tends to recrystallize, stretch flangeability and bending Deteriorates. If the end temperature of hot rolling is less than 170 ° C., hot rolling itself becomes difficult.

この熱延板を、冷間圧延前に、470 ℃以上の温度で焼鈍 (荒鈍) を施した後に、100 ℃/s以上の速度で冷却する処理を行なう。荒鈍温度が470 ℃より低いと、粒界における析出相の形成が促進され、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。また、上記冷却速度が100 ℃/sより小さいと、冷却過程で粒界における析出相の形成が促進され、伸びフランジ性及び曲げ性が劣化する。   The hot-rolled sheet is annealed (roughened) at a temperature of 470 ° C. or higher before cold rolling, and then cooled at a rate of 100 ° C./s or higher. When the rough temperature is lower than 470 ° C., formation of a precipitated phase at the grain boundary is promoted, and stretch flangeability and bendability deteriorate. On the other hand, if the cooling rate is less than 100 ° C./s, the formation of a precipitated phase at the grain boundary is promoted in the cooling process, and the stretch flangeability and bendability deteriorate.

伸びフランジ性及び曲げ性を兼備させるためには、前記2 回均熱あるいは2 段均熱とともに、この条件下での荒鈍工程が必須である。従来の伸びフランジ性向上を意図した技術が、曲げ性を兼備できていなかったのは、均熱条件が前記2 回均熱あるいは2 段均熱となっていなかったせいでもある。また、従来の曲げ性向上を意図した技術が、伸びフランジ性を兼備できていなかったのは、この荒鈍工程が無かった (荒鈍工程を省略して冷間圧延を行なっていた) せいでもある。   In order to have both stretch flangeability and bendability, a roughening process under these conditions is indispensable in addition to the two-step soaking or the two-step soaking. The conventional technology intended to improve stretch flangeability does not have bendability because the soaking condition is not the above-described two-step soaking or two-stage soaking. In addition, the conventional technology intended to improve bendability did not have stretch flangeability even because of the absence of this roughening process (the cold rolling was performed without the roughening process). is there.

この荒鈍後に、引き続き冷間圧延を行なって、所望の板厚の冷延板 (コイルも含む) を製作する。   After the roughening, cold rolling is subsequently performed to produce a cold-rolled sheet (including a coil) having a desired thickness.

冷延後の板は、調質処理として、必須に溶体化および焼入れ処理されてAl合金板とされる。溶体化および焼入れ処理は、後の塗装焼き付け硬化処理などの人工時効硬化処理によりGPゾーンなどの化合物相を十分粒内に析出させるために重要な工程である。この効果を出すための溶体化処理条件は、500 〜560 ℃の温度範囲で行うのが好ましい。これによって、Al合金板の伸びフランジ性及び曲げ性を兼備した高強度の板とする。   The plate after cold rolling is essentially subjected to solution treatment and quenching treatment as a tempering treatment to obtain an Al alloy plate. The solution treatment and quenching treatment are important steps for sufficiently depositing the compound phase such as the GP zone in the grains by an artificial age hardening treatment such as a subsequent paint bake hardening treatment. The solution treatment conditions for producing this effect are preferably performed in a temperature range of 500 to 560 ° C. Thus, a high-strength plate having the stretch flangeability and bendability of the Al alloy plate is obtained.

溶体化処理後の焼入れの際には、冷却速度は50℃/ 分以上の急冷とすることが好ましい。冷却速度が50℃/ 分未満の遅い場合には、焼入れ後の強度が低くなり、時効硬化能が不足し、前記低温短時間の低温での人工時効処理により170MPa以上の高耐力を確保できない。   In quenching after the solution treatment, the cooling rate is preferably 50 ° C./min or higher. When the cooling rate is slow at less than 50 ° C./min, the strength after quenching is low, the age hardening ability is insufficient, and the high proof stress of 170 MPa or more cannot be ensured by the artificial aging treatment at a low temperature for a short time.

また、粒界上にSi、Mg2Si 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、Al合金板の伸びフランジ性及び曲げ性が低下する。この冷却速度を確保するために、焼入れ処理は、ファンなどの空冷でもよいが冷却速度が遅くなる可能性が大きく、ミスト、スプレー、浸漬等の水冷手段から選択して行うことが好ましい。 In addition, Si, Mg 2 Si and the like are likely to be precipitated on the grain boundary, which is likely to be a starting point of cracking during press forming and bending, and the stretch flangeability and bendability of the Al alloy plate are deteriorated. In order to ensure this cooling rate, the quenching process may be air cooling such as a fan, but there is a high possibility that the cooling rate will be slow, and it is preferable to perform the quenching process by selecting from water cooling means such as mist, spray, and immersion.

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高めるため、溶体化焼入れ処理後の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。   In the present invention, in order to enhance age-hardening in an artificial age-hardening treatment such as a paint baking process of a molded panel, in order to suppress the formation of clusters after solution hardening and to promote the precipitation of GP zone, pre-aging It may be processed. 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.

この予備時効処理として、溶体化処理後の焼入れ終了温度を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。   As the preliminary aging treatment, the quenching end temperature after the solution treatment is increased to 50 to 100 ° C., and then 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.

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1 〜27の各組成の6000系Al合金をDC鋳造によって鋳造した400mm 厚の鋳塊を、表2 に示す種々の条件で、均質化熱処理 (均熱とも略記) および熱間圧延を行う。得られた各熱延板について、表2 に示す種々の条件で荒鈍を施した後、冷間圧延、溶体化および焼入れ処理を行い、厚さ1mmの最終板を得た。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 400mm-thick ingot obtained by DC casting of a 6000 series Al alloy with each composition of 1 to 27 shown in Table 1 is subjected to homogenization heat treatment (abbreviated as soaking) and hot rolling under various conditions shown in Table 2. I do. Each hot-rolled sheet obtained was subjected to roughening under various conditions shown in Table 2, followed by cold rolling, solution treatment, and quenching treatment to obtain a final sheet having a thickness of 1 mm. In addition, in the display of the content of each element in Table 1, “−” indicates that the content is below the detection limit.

均熱処理は、表2 に示す加熱温度と保持時間の1 回目の均熱の後に、一旦室温まで冷却した後、更に表2 に示す加熱温度と保持時間の2 回目の均熱を行なう2 回均熱と、表2 に示す加熱温度と保持時間の1 回目の均熱の後に、更に表2 に示す温度まで冷却して保持を行なって、2 回目の均熱を行なう2 段均熱との2 種類とした。   In the soaking process, after the first soaking of the heating temperature and holding time shown in Table 2, after cooling to room temperature, the second soaking of the heating temperature and holding time shown in Table 2 is performed twice. After the first soaking of the heating temperature and holding time shown in Table 2, the heat is further cooled to the temperature shown in Table 2 and held, and then the second soaking is performed. Kind.

この均熱後に、表2 に示す各開始温度と各終了温度で、厚さ5mmtまで熱間圧延した。この熱延板を、表2 に示す温度と冷却速度で荒鈍した後、冷間圧延を行い、厚さ1.0mmtの冷延板を得た。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、510 ℃の溶体化処理温度に到達した時点で (保持時間 0秒) 、直ちに室温まで200 ℃/ 秒の急冷にて焼入れ、この焼入れ後直ちに、70℃の温度で1 時間保持する予備時効処理を行った (保持後は冷却速度0.6 ℃/hr で徐冷) 。   After this soaking, hot rolling was performed to a thickness of 5 mmt at each start temperature and each end temperature shown in Table 2. The hot-rolled sheet was roughened at the temperature and cooling rate shown in Table 2, and then cold-rolled to obtain a cold-rolled sheet having a thickness of 1.0 mmt. This cold-rolled sheet is then rapidly cooled down to room temperature at a rate of 200 ° C / second immediately after reaching the solution treatment temperature of 510 ° C (holding time 0 seconds) in a continuous heat treatment facility. Immediately after this quenching, a preliminary aging treatment was carried out at 70 ° C. for 1 hour (after cooling, slow cooling at a cooling rate of 0.6 ° C./hr).

これら調質処理後の各Al合金板から供試板 (ブランク) を切り出し、前記調質処理後 3カ月間 (90日間) の室温時効後の各供試板の異方性として、Δr 、r 値の平均値、ランダム方位面積率(%) を測定した。また、同じく、平均結晶粒径 (μm)、圧延方向に対し45°の方向の0.2%耐力 (MPa)と均一伸び(%) 、更に、伸びフランジ性 (λ:%) 、圧延方向に対し0 °45°90°の各方向の曲げ性などを各々測定、評価した。これらの結果を表3 に示す。   A test plate (blank) was cut out from each of the Al alloy plates after the tempering treatment, and the anisotropy of each test plate after room temperature aging for 3 months (90 days) after the tempering treatment was expressed as Δr, r The average value and the random azimuth area ratio (%) were measured. Similarly, average grain size (μm), 0.2% proof stress (MPa) and uniform elongation (%) in the direction of 45 ° with respect to the rolling direction, stretch flangeability (λ:%), 0 with respect to the rolling direction The bendability in each direction at 45 ° and 90 ° was measured and evaluated. These results are shown in Table 3.

Δr 、r 値の平均値、ランダム方位面積率(%) 、平均結晶粒径 (μm)は前記した方法で求めた。   Δr, average value of r values, random orientation area ratio (%), and average crystal grain size (μm) were determined by the methods described above.

45°方向の0.2%耐力 (MPa)と均一伸びは、圧延方向に対する角度が45°方向を長手方向とするJIS 5 号引張試験片を採取し、JIS Z 2201にしたがって行った。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。各サンプルについて3回の試験を行い、その平均値を採用した。   The 0.2% proof stress (MPa) and uniform elongation in the 45 ° direction were measured in accordance with JIS Z 2201 by collecting JIS No. 5 tensile test pieces whose longitudinal direction was 45 ° with respect 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. Each sample was tested three times and the average value was adopted.

なお、45°方向の均一伸びは、上記引張試験により応力-歪み曲線を得た後、最大応力点における歪み量(%)から0.2 %を引いた値を45°方向の均一伸びとした。   The uniform elongation in the 45 ° direction was obtained by subtracting 0.2% from the strain amount (%) at the maximum stress point after obtaining the stress-strain curve by the tensile test.

伸びフランジ性の評価のための、穴拡げ試験は、先ず、1辺が70mmの正方形の板に直径10mmの穴を打ち抜いた。そして 、直径33mmの60°円錐ポンチを用いて、バリを上面(ダイス面)側として、しわ押さえ力3トン、ポンチ速度10mm/minで穴拡げ試験を行い、前記打ち抜き穴の縁に破断が発生した段階でポンチを止め、破断後の穴内径(d s )と成型試験前の初期穴径(d0)から下記式によって穴拡げ率(λ)を求めた。
λ=(d s -d0)/d0 ×100(%)
破断後の穴内径については、圧延方向と、圧延方向に垂直な方向でそれぞれ測定し、穴拡げ率を各々求めた後に平均を取って、各サンプルの穴拡げ率とした。さらに、各サンプルについて3回の穴拡げ試験を行い、その平均値を最終的に穴拡げ率(λ:%)とした。
In the hole expansion test for evaluating the stretch flangeability, first, a hole having a diameter of 10 mm was punched into a square plate having a side of 70 mm. Then, using a 60 ° conical punch with a diameter of 33 mm, with a burr on the upper surface (die surface) side, a hole expansion test was performed at a wrinkle holding force of 3 tons and a punch speed of 10 mm / min, and breakage occurred at the edge of the punched hole At this stage, the punch was stopped, and the hole expansion rate (λ) was obtained from the following formula from the hole inner diameter (d s ) after fracture and the initial hole diameter (d 0 ) before the molding test.
λ = (d s -d 0 ) / d 0 × 100 (%)
About the hole internal diameter after a fracture | rupture, it measured in the rolling direction and the direction perpendicular | vertical to a rolling direction, respectively, calculated | required each hole expansion rate, and averaged it as the hole expansion rate of each sample. Further, three hole expansion tests were performed on each sample, and the average value was finally set as the hole expansion ratio (λ:%).

曲げ性の評価は、供試板から長さ150mm ×幅30mmの曲げ加工試験片を採取し、フラットヘミング加工を想定した曲げ性を評価した。即ち、試験片に対して、15%の歪みを予め加えた後、角度180°の密着曲げ(内側曲げ半径R=約0.25mm)を行った。曲げ性の評価は、曲げ加工後の試験片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5 段階で評価した。
0:肌荒れ、及び微小な割れが無い。
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無い。
3:微小な割れが発生。
4:大きな割れが発生。
5:大きな割れが複数あるいは多数発生。
上記のランクの内、0〜2段階が合格で、3〜5段階は不合格である。
For the evaluation of bendability, a bend test specimen having a length of 150 mm and a width of 30 mm was taken from a test plate, and bendability assuming flat hemming was evaluated. That is, a 15% strain was preliminarily applied to the test piece, and then contact bending at an angle of 180 ° (inner bending radius R = about 0.25 mm) was performed. The evaluation of bendability was evaluated in five stages based on the following criteria by visually confirming the degree of cracking at the bent edge of the test piece after bending.
0: No rough skin or fine cracks.
1: Rough skin has occurred.
2: Although there is rough skin, there are no cracks including minute ones.
3: Small cracks occur.
4: Large cracks occur.
5: Multiple or many large cracks occurred.
Among the above ranks, 0 to 2 levels are acceptable and 3 to 5 are unacceptable.

表1 、2 に示す通り、発明例1 〜9 は、本発明成分組成範囲内で、かつ、本発明の好まし条件範囲で、均質化熱処理および熱間圧延し、更に、荒鈍を行なっている。このため、表3 に示す通り、得られたAl合金板のΔrが0.2 〜0.6 の範囲内であるとともに、r値の平均値が0.5 以上であり、更に、このアルミニウム合金板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びが24%以上である。また、アルミニウム合金板の組織もランダム方位の面積率が55〜75%の範囲である。この結果、発明例1 〜9 は、伸びフランジ性および曲げ加工性に優れている。   As shown in Tables 1 and 2, Invention Examples 1 to 9 were subjected to homogenization heat treatment and hot rolling within the composition range of the present invention and within the preferred conditions of the present invention, and further subjected to roughening. Yes. Therefore, as shown in Table 3, Δr of the obtained Al alloy sheet is in the range of 0.2 to 0.6, the average value of r value is 0.5 or more, and further, with respect to the rolling direction of the aluminum alloy sheet. The uniform elongation in the 45 ° direction is 24% or more. The structure of the aluminum alloy plate also has a random orientation area ratio in the range of 55 to 75%. As a result, Invention Examples 1 to 9 are excellent in stretch flangeability and bending workability.

これに対して、比較例10〜27は、各々発明条件を外れている。このため、伸びフランジ性および/または曲げ加工性が発明例に比して著しく劣る。
比較例10は1 回目の均熱処理の温度が低過ぎる。
比較例11は1 回目の均熱処理の時間が短過ぎる。
比較例12は1 回のみの均熱処理であることに加えて、熱延開始温度が高過ぎる。比較例13は2 回目の均熱処理の温度が低過ぎることに加えて、熱延開始温度が低過ぎる。
比較例14は2 回目の均熱処理の温度が高過ぎることに加えて、熱延終了温度が高過ぎる。
比較例15は1 回目の均熱処理の時間が短過ぎる。
比較例16は2 回目の均熱処理の時間が長過ぎる。
比較例24、25は1 回のみの均熱処理であることに加えて、熱延開始温度および熱延終了温度が高過ぎる。
On the other hand, Comparative Examples 10 to 27 are out of the invention conditions. For this reason, stretch flangeability and / or bending workability are remarkably inferior to those of the inventive examples.
In Comparative Example 10, the temperature of the first soaking is too low.
In Comparative Example 11, the time for the first soaking is too short.
In Comparative Example 12, in addition to the one-time soaking process, the hot rolling start temperature is too high. In Comparative Example 13, in addition to the temperature of the second soaking process being too low, the hot rolling start temperature is too low.
In Comparative Example 14, in addition to the temperature of the second soaking process being too high, the hot rolling end temperature is too high.
In Comparative Example 15, the time for the first soaking is too short.
In Comparative Example 16, the time for the second soaking process is too long.
In Comparative Examples 24 and 25, the hot rolling start temperature and the hot rolling end temperature are too high, in addition to the single soaking.

比較例17、26は荒焼の温度が低過ぎる。
比較例18は荒焼後の冷却速度が低過ぎる。
比較例27は荒焼工程自体が無い。
In Comparative Examples 17 and 26, the temperature of rough firing is too low.
In Comparative Example 18, the cooling rate after rough firing is too low.
Comparative Example 27 does not have a rough baking process itself.

比較例19はMg量が上限を超えて多過ぎる。
比較例20はSi量が上限を超えて多過ぎる。
比較例21はFe量が多過ぎることに加えて、熱延開始温度が低過ぎる。
比較例22はTi量が多過ぎる。
比較例23はCu量が多過ぎる。
In Comparative Example 19, the amount of Mg exceeds the upper limit and is too large.
In Comparative Example 20, the amount of Si exceeds the upper limit and is too large.
In Comparative Example 21, in addition to the excessive amount of Fe, the hot rolling start temperature is too low.
Comparative Example 22 has too much Ti.
Comparative Example 23 has too much Cu.

したがって、以上の実施例の結果から、本発明の各要件の持つ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 of each requirement of the present invention.

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本発明によれば、曲げ加工性を劣化させること無く、優れた伸びフランジ性を有するAl合金板と、このAl合金板を確実に得ることのできる製造方法を提供できる。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Al合金材の適用を拡大できる。
According to the present invention, it is possible to provide an Al alloy plate having excellent stretch flangeability without deteriorating bending workability, and a production method capable of reliably obtaining this Al alloy plate. As a result, it is possible to expand the application of 6000 series Al alloy materials for transportation equipment such as automobiles, ships or vehicles, household appliances, construction, structural members and parts, and especially for transportation equipment such as automobiles. .

Claims (3)

質量% で、Si:0.1〜2.5%、Mg:0.1〜3.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金板であって、このアルミニウム合金板のr値の内、圧延方向に対して各々、0 °方向のr値をr0 、45°方向のr値をr45、90°方向のr値をr90とした時、Δr=(r0 −2×r45+r90)/2で表され、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標であるΔrが0.2 〜0.6 であるとともに、(r0 +2×r45+r90)/4で表されるr値の平均値が0.5 以上であり、更に、このアルミニウム合金板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びが24%以上で、かつ穴拡げ率λが61% 以上であることを特徴とする、伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板。 An aluminum alloy plate containing Si: 0.1 to 2.5% and Mg: 0.1 to 3.0% in mass%, with the balance being Al and inevitable impurities. Of the r value of the aluminum alloy plate, When r value in the 0 ° direction is r 0 , r value in the 45 ° direction is r 45 , and r value in the 90 ° direction is r 90 , Δr = (r 0 −2 × r 45 + r 90 ) / 2 and Δr, which is an index indicating the anisotropy of r 45 with respect to r 0 and r 90 , is 0.2 to 0.6, and the r value represented by (r 0 + 2 × r 45 + r 90 ) / 4 The average value is 0.5 or more, and further, the uniform elongation in the 45 ° direction with respect to the rolling direction of this aluminum alloy sheet is 24% or more , and the hole expansion ratio λ is 61% or more. Aluminum alloy plate with excellent flangeability and bending workability. 前記アルミニウム合金板の表面から板厚の1/4 深さ部分における結晶方位分布関数解析によるランダム方位の面積率が55〜75%である請求項1に記載の伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板。   2. The stretch flangeability and bending workability of claim 1, wherein the area ratio of the random orientation is 55 to 75% by crystal orientation distribution function analysis at a quarter depth from the surface of the aluminum alloy plate. Aluminum alloy plate. 請求項1または2のいずれかのアルミニウム合金板を得る方法であって、質量% で、Si:0.1〜2.5%、Mg:0.1〜3.0%を含み、残部がAlおよび不純物からなるアルミニウム合金鋳塊を、500 ℃以上、融点未満の温度で均質化熱処理後に、一旦200 ℃以下の温度まで冷却して390 〜480 ℃の温度まで再加熱するか、または390 〜480 ℃の温度まで冷却し、いずれもこの温度範囲で保持後に熱間圧延を開始するとともに、熱間圧延の終了温度を170 〜300 ℃として熱延板を製作し、更に、この熱延板を470℃以上の温度で焼鈍を施した後に、100℃/s以上の速度で冷却する処理を行なった後に、引き続き冷間圧延を行なって冷延板を製作し、この冷延板を溶体化処理したアルミニウム合金板のr値の内、圧延方向に対して各々、0 °方向のr値をr0 、45°方向のr値をr45、90°方向のr値をr90とした時、Δr=(r0 −2×r45+r90)/2で表され、r0とr90 に対するr45 の異方性を示す指標であるΔrを0.2 〜0.6 とするとともに、(r0 +2×r45+r90)/4で表されるr値の平均値が0.5 以上とし、更に、この冷延板の圧延方向に対して45°方向の均一伸びを24%以上とすることを特徴とする、伸びフランジ性および曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。 A method for obtaining an aluminum alloy sheet according to claim 1 or 2, comprising, by mass%, Si: 0.1-2.5%, Mg: 0.1-3.0%, the balance being Al and impurities. After the homogenization heat treatment at a temperature of 500 ° C. or higher and lower than the melting point, it is once cooled to a temperature of 200 ° C. or lower and reheated to a temperature of 390 to 480 ° C., or cooled to a temperature of 390 to 480 ° C. In addition, hot rolling is started after holding in this temperature range, a hot rolled sheet is manufactured at a hot rolling end temperature of 170 to 300 ° C, and the hot rolled sheet is annealed at a temperature of 470 ° C or higher. Then, after performing the process of cooling at a rate of 100 ° C./s or higher, cold rolling is subsequently performed to produce a cold-rolled sheet, and the r-value of the aluminum alloy sheet obtained by solution-treating the cold-rolled sheet each to the rolling direction, 0 ° direction of the r value r 0, 45 ° direction of the r value r 45, 90 When the direction of the r value was r 90, [Delta] r = is represented by (r 0 -2 × r 45 + r 90) / 2, the [Delta] r is an index showing the anisotropy of the r 45 for r 0 and r 90 0.2 To 0.6, and the average value of r values represented by (r 0 + 2 × r 45 + r 90 ) / 4 is 0.5 or more, and the uniform elongation in the 45 ° direction with respect to the rolling direction of the cold-rolled sheet A method for producing an aluminum alloy plate excellent in stretch flangeability and bending workability, characterized in that the content is 24% or more.
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