JP4955969B2 - 成形用アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
成形用アルミニウム合金板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4955969B2 JP4955969B2 JP2005270692A JP2005270692A JP4955969B2 JP 4955969 B2 JP4955969 B2 JP 4955969B2 JP 2005270692 A JP2005270692 A JP 2005270692A JP 2005270692 A JP2005270692 A JP 2005270692A JP 4955969 B2 JP4955969 B2 JP 4955969B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- alloy
- plate
- annealing
- average
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
図1の結晶粒内の組織写真 (50000 倍のFE-TEM写真) に、後述する実施例の発明例1 の高MgのAl-Mg 系合金板における、結晶粒内のAl-Mg 系析出物 (β相) を示す。図1において、分散して存在する黒い点々が結晶粒内のAl-Mg 系析出物 (β相) である。因みに、図1において、黒いすじ状乃至線状のものは結晶粒内に導入された転位である。この図1において、黒い点々のβ相は、平均粒径が、100nm 以下の24nmであり、平均密度では0.65個/ μm2の本発明範囲内である。
Al合金板表面の平均結晶粒径は100 μm 以下に微細化させることが成形性を向上させる前提条件として好ましい。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、プレス成形性が確保乃至向上される。結晶粒径が100 μm を越えて粗大化した場合、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くなる。一方、平均結晶粒径があまり細か過ぎても、5000系Al合金板に特有の、SS (ストレッチャーストレイン) マークがプレス成形時に発生するので、この観点からは、平均結晶粒径は20μm 以上とすることが好ましい。
本発明Al合金板における化学成分組成の、各合金元素の意義及びその限定理由について以下に説明する。本発明Al合金板は、質量% で、Mg:6.0〜15.0% を含み、残部がAlおよび不可避的な不純物からなる化学成分組成とする。
MgはAl合金板の強度、延性を高める重要合金元素である。Mg含有量が少な過ぎると、強度、延性が不足して、高MgのAl-Mg 系Al合金の特徴が出ず、成形性が不足する。一方、Mg含有量が多過ぎると、製造方法や条件の制御を行なっても、Al-Mg 系化合物の晶析出が多くなる。この結果、成形性が著しく低下する。また、加工硬化量が大きくなり、冷間圧延性も低下させる。したがって、Mgは6.0 〜15.0% の範囲、好ましくは8%を超え14% 以下の範囲とする。
FeとSiは、できるだけ少ない量に規制すべき不純物である。FeとSiは、Al-Mg-(Fe 、Si) などから成るAl-Mg 系化合物量や、Al-Fe 、Al-Si 系などのAl-Mg 系以外の化合物量となって多く生成する。Feの含有量が1.0%、Siの含有量が0.5%、を各々超えた場合には、これらの化合物量が過大となって、破壊靱性や成形性を大きく阻害する。この結果成形性が著しく低下する。したがって、Feは1.0%以下、好ましくは0.5%以下、Siは0.5%以下、好ましくは0.3%以下に各々規制する。
以下に、本発明におけるAl-Mg 系Al合金板の製造方法につき説明する。
本発明の高MgのAl-Mg 系Al合金板は、DC鋳造などで鋳造した鋳塊を均熱処理後に熱間圧延を施す、通常の製造方法では、前記した通り、高MgのAl-Mg 系Al合金板を効率良く鋳造し工業的に製造することが難しい。
連続鋳造方法としては、双ロール式の他に、ベルトキャスター式、プロペルチ式、ブロックキャスター式などがある。しかし、高MgのAl-Mg 系Al合金板鋳造の際の冷却速度を後述する通り速くするためには、双ロール式連続鋳造が好ましい。
この際、双ロールとしては、潤滑剤によって表面が潤滑されていないロールを用いることが望ましい。従来では、溶湯がロール表面に接触および急冷されて、双ロール表面に造形される凝固殻の割れを防止するために、酸化物粉末 (アルミナ粉、酸化亜鉛粉等) 、SiC 粉末、グラファイト粉末、油、溶融ガラスなどの潤滑剤 (離型剤) を、双ロール表面に塗布あるいは流下させて用いることが一般的であった。しかし、これら潤滑剤を用いた場合、冷却速度が遅くなって、必要な冷却速度が得られない。このため、結晶粒が粗大となって、高MgのAl-Mg 系合金板の成形性が低下する。
例えば、鋳造する板厚が1 〜13mmの比較的薄板の範囲であっても、高MgのAl-Mg 系合金板の平均結晶粒径を微細化するためには、この双ロールによる鋳造の冷却速度は100 ℃/s以上のできるだけ大きい冷却速度 (凝固速度) が必要である。上記潤滑剤を用いた場合、理論計算上は冷却速度が速くても、実質的な、あるいは実際における冷却速度が実質的に100 ℃/s未満となりやすい。このため、高MgのAl-Mg 系合金板の平均結晶粒径を微細化できず、プレス成形性が著しく低下する。
双ロールにより連続鋳造する薄板の板厚は1 〜13mmの範囲とする。そして、好ましくは、1mm 以上、5mm 未満の薄い板厚とする。板厚1mm 未満の連続鋳造は、双ロール間への注湯や、双ロール間のロールギャップ制御などの鋳造限界から、困難である。他方、板厚が13mm、より厳しくは板厚が5mm を超えて厚くなった場合、鋳造の冷却速度が著しく遅くなり、Al-Mg 系などの金属間化合物全般が粗大化したり、多量に晶出する傾向がある。この結果プレス成形性が著しく低下する可能性が高くなる。
Al合金溶湯を双ロールに注湯する際の注湯温度は、液相線温度+30℃以下とすることが好ましい。注湯温度が液相線温度+30℃を超えた場合、後述する鋳造冷却速度が小さくなり、Al-Mg 系などの金属間化合物全般が粗大化したり、多量に晶出する可能性がある。この結果、強度伸びバランスが低下し、プレス成形性が著しく低下する可能性がある。また、双ロールに圧下効果が小さくなり、中心欠陥が多くなって、Al合金板としての基本的の機械的性質自体が低下する可能性がある。
回転する一対の双ロールの周速は1m /min 以上とすることが好ましい。双ロールの周速が1m /min 未満では、溶湯と鋳型 (双ロール) との接触時間が長くなり、鋳造薄板の表面品質が低下する可能性がある。この点、双ロールの周速は速いほど良く、好ましい周速は30m/min 以上である。
本発明では、選択的に、あるいは必要に応じて、前記双ロールに注湯後に、双ロール間で凝固しつつある板状鋳塊に対して、双ロールによって、板状鋳塊の長さ1m当たりにつき300 トン以上、即ち、300 トン/m以上の圧下荷重を負荷しつつ鋳造しても良い。
均質化熱処理(均熱処理とも言う)は、DC鋳造などで鋳造した鋳塊では、Mgの偏析抑制のために、熱間圧延前に必須に施される。また、比較的Mgの偏析が少ない双ロール式連続鋳造方法による板状鋳塊でも、Mgの偏析抑制のためには、冷間圧延前に施されることが好ましい。
DC鋳造などで鋳造した鋳塊は、均質化熱処理後に、熱間圧延温度まで冷却されか、そのまま熱間圧延される。この熱間圧延条件は常法で良い。一方、双ロール式連続鋳造方法による板状鋳塊は、オンラインでもオフラインでも熱間圧延せずに、冷間圧延される。
冷間圧延では、双ロール式連続鋳造方法による板状鋳塊が、また、DC鋳造などで鋳造した鋳塊では、上記熱間圧延された熱延板が、製品板の板厚0.5 〜3mm に冷間圧延されて、鋳造組織が加工組織化される。
Al合金冷延板は、400 ℃〜液相線温度で最終焼鈍することが好ましい。焼鈍温度が400 ℃未満では、溶体化効果が得られない可能性が高く、更に、β相の量が増す可能性が高い。このため、結晶粒内のβ相を、平均粒径を100nm 以下とし、平均密度を0.1 個/ μm2以上、103 個/ μm2以下とする、ナノレベルの微細析出ができない。このため、高MgのAl-Mg 系合金板の伸びが低下し、強度−延性バランスが低下して、プレス成形性が低下する可能性が高い。なお、最終焼鈍温度は好ましくは450℃以上が良い。
更に、最終焼鈍後の冷却中に再度以下に示す付加焼鈍を入れると、結晶粒内のβ相を上記特定のナノレベルの微細析出とし、強度−延性バランスを向上させるために有効である。
λ:(d s −d0)/d0 ×100
比較例15は、Mg含有量が下限を下回って少な過ぎるE の合金を用いている。
比較例16は、Mg含有量が上限を上回って多過ぎるF の合金を用いている。
Claims (1)
- 質量%で、Mg:6.0〜15.0% を含み、残部Alおよび不可避的不純物からなり、100 ℃/s以上の冷却速度で双ロール連続鋳造された板厚が1 〜13mmの薄板を熱間圧延することなしに冷間圧延し、更にこの冷延板を400 ℃〜液相線温度で最終焼鈍後に500 〜300 ℃の温度範囲を10℃/s以上の平均冷却速度で冷却し、この冷却中の150 ℃以上250 ℃以下の温度範囲において1min以上、10min以下の時間保持する付加焼鈍を施すか、または、この冷却中の50℃以上150℃未満の温度範囲において30min以上10hr以下の時間保持する付加焼鈍を施し、この板の板厚中心部における組織の、50000 倍の透過型電子顕微鏡により観察される、結晶粒内のAl-Mg 系析出物が、平均粒径で100nm 以下、平均密度で0.1 個/μm2以上、103個/μm2以下であることを特徴とする成形用アルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005270692A JP4955969B2 (ja) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005270692A JP4955969B2 (ja) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012030743A Division JP5416795B2 (ja) | 2012-02-15 | 2012-02-15 | 成形用アルミニウム合金板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007077486A JP2007077486A (ja) | 2007-03-29 |
JP4955969B2 true JP4955969B2 (ja) | 2012-06-20 |
Family
ID=37938087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005270692A Expired - Fee Related JP4955969B2 (ja) | 2005-09-16 | 2005-09-16 | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4955969B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101197952B1 (ko) * | 2007-03-30 | 2012-11-05 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 알루미늄 합금 후판의 제조 방법 및 알루미늄 합금 후판 |
JP5427143B2 (ja) * | 2010-08-25 | 2014-02-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 成形用アルミニウム合金板 |
CN106030918B (zh) * | 2014-03-05 | 2019-01-11 | 古河电气工业株式会社 | 端子和端子的制造方法 |
US11098391B2 (en) * | 2017-04-15 | 2021-08-24 | The Boeing Company | Aluminum alloy with additions of magnesium, calcium and at least one of chromium, manganese and zirconium, and method of manufacturing the same |
US11149332B2 (en) * | 2017-04-15 | 2021-10-19 | The Boeing Company | Aluminum alloy with additions of magnesium and at least one of chromium, manganese and zirconium, and method of manufacturing the same |
CN111742072A (zh) * | 2017-12-28 | 2020-10-02 | 费曼合金有限公司 | 含铝合金用于增材制造的用途 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07252571A (ja) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Nippon Steel Corp | 自動車用アルミニウム合金板とその製造方法 |
JPH07310153A (ja) * | 1994-05-16 | 1995-11-28 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 強度と延性及びその安定性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
-
2005
- 2005-09-16 JP JP2005270692A patent/JP4955969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007077486A (ja) | 2007-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4555183B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法および成形用アルミニウム合金の連続鋳造装置 | |
JP4203508B2 (ja) | アルミニウム合金鋳造板の製造方法 | |
US8420011B2 (en) | Aluminum alloy plate and process for producing the same | |
JP4224463B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板 | |
JP4541934B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP4542016B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
US20130112323A1 (en) | Formable aluminum alloy sheet | |
JP4914098B2 (ja) | アルミニウム合金鋳造板の製造方法 | |
JP4224464B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP5416795B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板 | |
JP4955969B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP5059353B2 (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れたアルミニウム合金板 | |
JP5059505B2 (ja) | 高強度で成形が可能なアルミニウム合金冷延板 | |
JP4427020B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP4550598B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板 | |
JP4542004B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板 | |
JP4456505B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JPH11302764A (ja) | 高温特性に優れたアルミニウム合金 | |
JP4542017B2 (ja) | 冷間圧延用アルミニウム合金板状鋳塊 | |
JP4550597B2 (ja) | 成形用アルミニウム合金板 | |
JP5406600B2 (ja) | 伸びフランジ性に優れたアルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP4224435B2 (ja) | 自動車用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070928 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100324 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100330 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100527 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100622 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100922 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100922 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20101012 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20101210 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110330 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110404 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20110405 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120215 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120316 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4955969 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |