JP4939091B2 - 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
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(Al合金板の耳率)
先ず、Al合金板の 0°−90°方向の耳率は、曲げ加工性やヘム加工性の点から-13%を上限とする。0 °−90°方向の耳率が-13%を超えた場合、Al合金板のCube方位の集積度が弱く、通常のAl合金板と大差なくなり、曲げ加工性(ヘム加工性)が低下する。
耳率(%) = ( h t −h v ) ×100 /h v
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。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。また、リジングマークも生じやすくなる。
次ぎに、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:0.4〜1.3%、Mg:0.2〜1.2%、Mn:0.01 〜0.65% 、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなるものとする。
Si:0.4〜1.3%。
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、自動車のアウタ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。したがって、本発明過剰Si型6000系Al合金板にあって、プレス成形性、ヘム加工性などの諸特性を兼備させるための最重要元素である。
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るための必須の元素である。
Cuは、本発明の比較的低温短時間の人工時効処理の条件で、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がある。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。Cu含有量が0.001%未満ではこの効果がない。一方、1.0%を越えると、耐応力腐食割れ性や、塗装後の耐蝕性の内の耐糸さび性、また溶接性を著しく劣化させる。このため、耐食性が重視される構造材用途などの場合には0.8%以下、自動車外板用などのパネル用途などの場合には、耐糸さび性の発現が顕著となる0.1%以下の量とすることが好ましい。
Mnには、均質化熱処理時に分散粒子 (分散相) を生成し、これらの分散粒子には再結晶後の粒界移動を妨げる効果があるため、微細な結晶粒を得ることができる効果がある。前記した通り、本発明Al合金板のプレス成形性やヘム加工性はAl合金組織の結晶粒が微細なほど向上する。この点、Mn含有量が0.01% 未満ではこれらの効果が無い。
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。プレス成形後のパネル構造体表面のリジングマークや肌荒れを抑制し、異方性を有する集合組織 (キューブ方位を有する結晶粒が多く存在する組織) とすることは、常法のAl合金板の製造方法ではできない。言い換えると、常法で得られる通常のAl合金板は、キューブ方位を有する結晶粒の割合が小さく、等方性組織であり、本発明のような異方性を有する、あるいは異方性の強い集合組織とはならない。
なお、一方で、冷間圧延での圧下率が高くなるほど、耳割れが生じるなど加工自体が困難となるので、圧下率の上限は95% 程度とするのが好ましい。
Claims (4)
- 質量% で、Si:0.4〜1.3%、Mg:0.2〜1.2%、Mn:0.01 〜0.65% 、Cu:0.001〜1.0%を含み、残部がAlおよび不可避的不純物からなる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した後、300 〜400 ℃の温度範囲まで50℃/hr 以上、100℃/hr以下の冷却速度で冷却して熱間圧延を開始し、この熱間圧延を280 ℃以下の温度範囲で終了し、10〜80% の圧下率で冷間圧延後、160 〜240 ℃の温度で中間焼鈍し、更に15% 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、得られたアルミニウム合金板の0 °−90°方向の耳率が-13 〜-17%の範囲である集合組織の異方性を持たせるとともに、平均結晶粒径が50μm 以下であることを特徴とする曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
- 前記SiとMgとの質量比Si/Mg が1 以上である請求項1に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
- 前記Cu含有量を0.1%以下に規制した請求項1または2に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
- 前記アルミニウム合金板が自動車外板用である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法。
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