JP6033757B2 - Aluminum alloy clad plate and method for producing aluminum alloy clad structure member - Google Patents

Aluminum alloy clad plate and method for producing aluminum alloy clad structure member Download PDF

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本発明は、アルミニウム合金クラッド板およびアルミニウム合金クラッド構造部材(以下、アルミニウムをアルミやAlとも言う)に関するものである。ここでクラッド板とは、アルミニウム合金層同士を互いに積層し、圧延などで互いに一体に接合した積層板である。   The present invention relates to an aluminum alloy clad plate and an aluminum alloy clad structure member (hereinafter, aluminum is also referred to as aluminum or Al). Here, the clad plate is a laminated plate in which aluminum alloy layers are laminated with each other and joined together by rolling or the like.

自動車の車体や航空機の機体など、軽量化のためにアルミニウム合金板が素材として用いられる輸送機の構造部材では、高強度化のための高合金化と、構造部材への成形性とが矛盾しやすい。   In the structural members of transport aircraft that use aluminum alloy plates as materials for weight reduction, such as the body of an automobile or aircraft body, there is a contradiction between high alloying for high strength and formability to structural members. Cheap.

例えば、構造部材用の7000系アルミニウム合金や超々ジュラルミン(Al-5.5%Zn-2.5%Mg合金)などは、高強度化させるための典型的手段として、ZnやMgなどの高強度化元素量を増加させているが、延性が低下して構造部材に成形しにくい問題がある。また、耐食性が低下したり、保管中に室温時効(時効硬化)して強度が増加して、構造部材への成形性が著しく低下するという問題もある。また、圧延工程など板の生産効率も低いという問題もある。   For example, 7000 series aluminum alloys for structural members and ultra-super duralumin (Al-5.5% Zn-2.5% Mg alloy) are used as a typical means for increasing the strength of elements such as Zn and Mg. Although increased, there is a problem that ductility is lowered and it is difficult to form a structural member. In addition, there is a problem that the corrosion resistance is lowered, or the strength is increased by aging (aging hardening) at room temperature during storage, and the moldability to a structural member is significantly lowered. In addition, there is a problem that the production efficiency of the plate such as a rolling process is low.

このような高強度化と成形性との相矛盾する課題は、前記7000系アルミニウム合金板や、超々ジュラルミン板などの、アルミニウム合金板単体の組成や組織、あるいは製法だけで解決することは非常に難しい。   Such a contradictory problem between high strength and formability can be solved only by the composition and structure of the aluminum alloy plate alone, such as the 7000 series aluminum alloy plate and ultra-duralumin plate, or the manufacturing method. difficult.

この問題の解決の方向として、従来から、異なる組成や特性を有するアルミニウム合金層(板)同士を互いに2〜4層積層させたアルミニウム合金クラッド板(積層板)が知られている。   As a method for solving this problem, an aluminum alloy clad plate (laminated plate) in which two to four aluminum alloy layers (plates) having different compositions and characteristics are laminated is known.

この代表的な例は、3000系アルミニウム合金の心材に、7000系アルミニウム合金の犠牲陽極材、4000系アルミニウム合金のろう材をクラッドした3層〜4層構造の熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートである。   A typical example of this is an aluminum alloy brazing sheet for a heat exchanger having a three-layer to four-layer structure in which a core material of a 3000 series aluminum alloy is clad with a sacrificial anode material of a 7000 series aluminum alloy and a brazing material of a 4000 series aluminum alloy. .

この他、特許文献1では、心材を高強度化のための5000系アルミニウム合金材、皮材を耐食性向上のための7000系アルミニウム合金材と各々したクラッド材からなる自動車燃料タンク用アルミニウム合金材も提案されている。   In addition to this, in Patent Document 1, an aluminum alloy material for an automobile fuel tank comprising a core material of 5000 series aluminum alloy material for increasing strength, a skin material of 7000 series aluminum alloy material for improving corrosion resistance, and a clad material, respectively. Proposed.

また、特許文献2では、1000系、3000系、4000系、5000系、6000系、7000系などのアルミニウム合金の融点差を利用して、双ロールを用いた連続鋳造によって、アルミニウム合金同士を最大で4層積層して一体化させたクラッド板の製造方法も提案されている。   Further, in Patent Document 2, the aluminum alloys are maximized by continuous casting using twin rolls utilizing the melting point difference of 1000 series, 3000 series, 4000 series, 5000 series, 6000 series, 7000 series, etc. aluminum alloys. A method for manufacturing a clad plate in which four layers are laminated and integrated is proposed.

更に、特許文献3では、複数のアルミニウム合金層を積層する際に、これらアルミニウム合金層の層間にCu防食層を介在させ、このCu防食層のCuを、高温の熱処理によって接合されたアルミニウム合金層にまで拡散させて、クラッド板の耐食性を向上させることも提案されている。   Further, in Patent Document 3, when a plurality of aluminum alloy layers are stacked, a Cu anticorrosion layer is interposed between the aluminum alloy layers, and Cu of the Cu anticorrosion layer is joined by high-temperature heat treatment. It has also been proposed to improve the corrosion resistance of the clad plate by diffusing up to.

特開2004−285391号公報JP 2004-285391 A 特許第5083862号公報Japanese Patent No. 5083862 特開2013−95980号公報JP 2013-95980 A

ただ、これら従来のアルミニウム合金クラッド板で、前記した輸送機の構造部材用として、前記7000系アルミニウム合金板などの高い強度レベルにおける成形性との矛盾を解決したものはない。   However, none of these conventional aluminum alloy clad plates solves the contradiction with formability at a high strength level such as the above-mentioned 7000 series aluminum alloy plates for structural members of the above-mentioned transport aircraft.

このような課題に対して、本発明の目的は、前記7000系アルミニウム合金板などの高い強度レベルにおける成形性との矛盾を解決し、高強度化と高成形性とを兼備したアルミニウム合金クラッド板を提供することにある。   In order to solve such problems, the object of the present invention is to solve the contradiction with formability at a high strength level such as the 7000 series aluminum alloy plate, and to provide both high strength and high formability. Is to provide.

この目的を達成するために、本発明の要旨は、プレス成形されて構造部材として用いられるアルミニウム合金クラッド板であって、
プレス成形されて構造部材として用いられ、複数のアルミニウム合金層が積層されたアルミニウム合金クラッド板であって、
Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上を含むアルミニウム合金層が複数積層されたものであり、少なくともMgかZn、あるいはCuかのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金層が接合するように積層されており、
前記アルミニウム合金クラッド板が、積層された前記各アルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの各含有量をそれぞれ平均化した値として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を前記含有量範囲で含み、
積層された前記アルミニウム合金層のうち、Zn、Cuを前記各含有量範囲で含むアルミニウム合金層は、前記アルミニウム合金クラッド板の内側に積層され、
積層された前記アルミニウム合金層のうち、Mgを前記含有量範囲で含み、かつ、Zn:2質量%以下(0質量%を含む)、Cu:1.5質量%以下(0質量%を含む)に各々抑制したアルミニウム合金層が、前記アルミニウム合金クラッド板の両外側に積層されており、
前記アルミニウム合金クラッド板の、前記アルミニウム合金層の合計積層数が3〜7層で、全体の板厚が1〜5mmであり、
前記アルミニウム合金クラッド板の特性として、このクラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更に120℃×2時間時効処理した後の、前記積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、この接合界面部を構成する前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高い組織を有する、
ことである。
In order to achieve this object, the gist of the present invention is an aluminum alloy clad plate that is press-formed and used as a structural member,
An aluminum alloy clad plate that is press-formed and used as a structural member, in which a plurality of aluminum alloy layers are laminated,
A plurality of aluminum alloy layers containing one or more of Mg: 1.5 to 14% by mass, Zn: 2 to 30% by mass, Cu: 1.5 to 6% by mass, and at least Mg Are laminated so that aluminum alloy layers having different contents of either Zn or Cu or Cu are joined together,
The aluminum alloy clad plate is a value obtained by averaging the contents of Mg, Zn, and Cu in each of the laminated aluminum alloy layers, and at least two of Mg, Zn, and Cu are within the content range. Including
Among the laminated aluminum alloy layers, an aluminum alloy layer containing Zn and Cu in the respective content ranges is laminated inside the aluminum alloy clad plate,
Among the laminated aluminum alloy layers, Mg is contained in the content range, and Zn: 2% by mass or less (including 0% by mass), Cu: 1.5% by mass or less (including 0% by mass) Are respectively laminated on both outer sides of the aluminum alloy clad plate,
The total number of laminated aluminum alloy layers of the aluminum alloy clad plate is 3 to 7, and the overall plate thickness is 1 to 5 mm.
As the characteristics of the aluminum alloy clad plate, the laminated aluminum after the clad plate was subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further subjected to aging treatment at 120 ° C. for 2 hours. The hardness of each bonded interface portion between the alloy layers has a structure that is all higher than the hardness of each of the laminated aluminum alloy layers constituting this bonded interface portion,
That is.

また、本発明のアルミニウム合金クラッド構造部材の要旨は、上記アルミニウム合金クラッド板をプレス成形してなり、450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更にT6処理を施すことにより、400MPa以上の0.2%耐力を有することである。   The gist of the aluminum alloy clad structure member of the present invention is that the aluminum alloy clad plate is press-molded, subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. × 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further subjected to T6 treatment. By applying, it has a 0.2% proof stress of 400 MPa or more.

本発明は、アルミニウム合金クラッド板に高強度化と高成形性とを兼備させるために、前記した層数と板厚とを前提として、互いにクラッドするアルミニウム合金層をMg、Znを多く含む特定の組成とする。これによって、先ず、素材クラッド板の延性を高くして、構造部材へのプレス成形性を確保する。この素材段階での高強度化は、プレス成形性を却って阻害するために不要である。   In order to make the aluminum alloy clad plate have both high strength and high formability, the present invention is based on the above-described number of layers and plate thickness, and the aluminum alloy layers clad with each other are specified to contain a large amount of Mg and Zn. The composition. Thereby, first, the ductility of the material clad plate is increased to ensure press formability to the structural member. This increase in strength at the material stage is unnecessary because it hinders press formability.

その上で、構造部材にプレス成形した後で、互いにクラッドしたアルミニウム合金層同士が含むMg、ZnあるいはCuなどを、熱処理によって積層した互いの板の組織に拡散させる。そして、このような元素の拡散によって、これらMg、ZnあるいはCuなどで形成する新たな複合析出物(時効析出物)を、互いの接合界面部に析出させて、高強度化を図る。この点で、前記クラッドするアルミニウム合金層のMg、Znなどを多く含む特定の組成は、単に延性の観点からだけではなく、熱処理によって、前記元素の拡散による複合析出物が互いの接合界面部に析出させて高強度化するための組成でもある。   Then, after press forming the structural member, Mg, Zn, Cu, or the like contained in the aluminum alloy layers clad with each other is diffused into the texture of the laminated plates by heat treatment. Then, by diffusion of such elements, new composite precipitates (aging precipitates) formed of these Mg, Zn, Cu, or the like are precipitated at the joint interface portions to increase the strength. In this respect, the specific composition containing a large amount of Mg, Zn, etc. of the aluminum alloy layer to be clad is not only from the viewpoint of ductility, but also by the heat treatment, the composite precipitates due to the diffusion of the elements are formed at the joint interface portions. It is also a composition for increasing the strength by precipitation.

本発明では、このようなメカニズムの発現による高強度化を保証するために、素材段階でのクラッド板を、このクラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持し、更に、その後に120℃×2時間の人工時効処理を施した後の組織乃至特性を規定している。そして、この組織乃至特性として、前記積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高いものと規定している。これは、前記複合析出物が互いの接合界面部に析出した場合には、この接合界面部の硬度が、板のより内部の組織に比して高硬度となるからである。   In the present invention, in order to guarantee high strength due to the manifestation of such a mechanism, the clad plate at the material stage is subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour on the clad plate and then kept at room temperature for one week. Furthermore, the structure or characteristics after the artificial aging treatment at 120 ° C. for 2 hours is defined. And as this structure | tissue thru | or characteristic, it prescribes | regulates that the hardness of each joining interface part of the said laminated | stacked aluminum alloy layers is all higher than the hardness of the said laminated | stacked aluminum alloy layers. This is because when the composite precipitates are deposited at the joint interface portion, the hardness of the joint interface portion is higher than that of the inner structure of the plate.

したがって、例えばマイクロビッカース硬度など、ピンポイントで硬度を測定できる手法で、この硬度差を測定すれば、接合界面部の前記複合析出物(ナノレベルのサイズの微細析出物)の密度などの分散状況をTEMなどによって手間ひまかけて測定せずとも、所望の高強度化に直接相関する目安となる。   Therefore, if this hardness difference is measured by a method that can measure the hardness at a pinpoint, such as micro-Vickers hardness, the dispersion state such as the density of the composite precipitate (nano-sized fine precipitate) at the joint interface Even if it is not time-consumingly measured by TEM or the like, it becomes a standard that directly correlates with a desired increase in strength.

本発明クラッド板の一態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the one aspect | mode of this invention clad board. 本発明クラッド板の他の態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other aspect of this invention clad board. 本発明クラッド板の他の態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other aspect of this invention clad board. 本発明クラッド板の他の態様を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other aspect of this invention clad board.

本発明のアルミニウム合金クラッド板(以下、単にクラッド板とも言う)および、これを素材としたアルミニウム合金クラッド構造部材(以下、単にクラッド構造部材とも言う)を実施するための最良の形態について、図1、2、3を用いて説明する。なお、図1〜3は本発明クラッド板の幅方向あるいは圧延方向(長手方向)の一部の断面を示しているにすぎず、このような断面構造が本発明クラッド板の幅方向あるいは圧延方向の全般に亘って均一に(一様に)延在している。
また、以下の本発明実施態様の説明では、クラッドする前の板をアルミニウム合金板と称し、この板が圧延クラッドされて薄肉化された後のクラッド板における層をアルミニウム合金層と言う。したがって、クラッド板におけるアルミニウム合金層についての組成や積層の仕方などの規定の意義は、クラッドされる前のアルミニウム合金板や鋳塊の規定意義とも読み替えることができる。
FIG. 1 shows the best mode for carrying out an aluminum alloy clad plate of the present invention (hereinafter also simply referred to as a clad plate) and an aluminum alloy clad structure member (hereinafter also simply referred to as a clad structure member) using the same. 2, 3 will be used for explanation. 1 to 3 only show a partial cross section in the width direction or rolling direction (longitudinal direction) of the clad plate of the present invention, and such a cross-sectional structure is the width direction or rolling direction of the clad plate of the present invention. It extends uniformly (uniformly) throughout.
In the following description of the embodiment of the present invention, a plate before cladding is referred to as an aluminum alloy plate, and a layer in the cladding plate after the plate is rolled and thinned is referred to as an aluminum alloy layer. Therefore, the significance of the definition of the aluminum alloy layer in the clad plate, such as the composition and the way of lamination, can be read as the significance of the definition of the aluminum alloy plate or ingot before being clad.

(クラッド板)
本発明クラッド板は、Mg、Zn、Cuの1種または2種以上を規定する範囲で含むアルミニウム合金層同士であって、少なくともMgか、Znか、Cuかのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金層同士が、互いに3〜7層(枚)積層(クラッド)されている。そして、これら積層されたクラッド板全体の板厚は1〜5mmの範囲であるアルミニウム合金クラッド板である。
(Clad plate)
The clad plate of the present invention is an aluminum alloy layer including Mg, Zn, or Cu in a range that defines one or more of them, and the content of at least one of Mg, Zn, or Cu is different from each other. The aluminum alloy layers are laminated (cladded) with 3 to 7 layers (sheets). And the plate | board thickness of the whole laminated | stacked clad board is an aluminum alloy clad board which is the range of 1-5 mm.

積層する層(後述する鋳塊あるいは板の枚数、積層数)は、クラッド板の特性を発揮させるためには、多層とするほど効果的で、3層(3枚)以上の層とすることが必要である。2層では単体の板と大差がなく、積層する意味が無い。一方で、クラッド板の特性としては、7層(7枚)を超えて積層しても大した向上は望めず、逆に、前記板厚範囲でのクラッド板の製造効率が大きく低下して、実用的ではない。   The layers to be laminated (the number of ingots or plates described later, the number of laminated layers) are more effective as multilayers in order to exhibit the characteristics of the clad plate, and should be three layers (three or more). is necessary. Two layers are not much different from a single plate, and there is no point in stacking them. On the other hand, as the characteristics of the clad plate, even if it is laminated more than 7 layers (7 sheets), a great improvement can not be expected, conversely, the production efficiency of the clad plate in the plate thickness range is greatly reduced, Not practical.

前記7000系など、通常の単体の板では、Mgを14質量%まで、Znを30質量%までなど、本発明のように高合金化した場合には、延性が極端に低下して、圧延割れなどを起こして圧延できなくなる。これに対して、本発明では、薄板同士の、しかも組成の互いに異なる薄板同士の積層板(積層鋳塊)としているため、前記高合金化しても延性が高いので、薄板のクラッドまで冷間圧延を含めて、熱延可能である。すなわち、本発明クラッド板は、通常の圧延工程により、圧延クラッド板として製造できる点が利点でもある。   In the case of a normal single plate such as the 7000 series, when ductility is increased as in the present invention, such as up to 14% by mass of Mg and up to 30% by mass of Zn, the ductility is extremely reduced and rolling cracks occur. Etc., and rolling becomes impossible. On the other hand, in the present invention, since it is a laminated plate (laminated ingot) of thin plates with different compositions, the ductility is high even if the alloy is made high, so cold rolling to the clad of the thin plate Can be hot-rolled. In other words, the clad plate of the present invention can be manufactured as a rolled clad plate by a normal rolling process.

このため、圧延によりクラッド板とする前に、Mg、Zn、Cuの1種または2種以上を規定する範囲で含むアルミニウム合金鋳塊あるいは板同士であって、少なくともMgか、Znか、Cuかのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金鋳塊あるいは板同士を、互いに3〜7枚積層(クラッド)する。そして、通常の圧延工程と同様に、必要に応じて均質化熱処理を施した後で、熱間圧延してクラッド板とできる。前記板厚範囲で更に薄肉化するためには、これに加えて、中間焼鈍を必要により施しながら、冷間圧延する。これら圧延クラッド板に、必要により調質(焼鈍、溶体化などの熱処理)を施して、本発明クラッド板を製造する。ここで、各アルミニウム合金鋳塊を各々別個に均質化熱処理した後に、互いに重ね合わせて積層した鋳塊を、熱延温度に再加熱後に熱間圧延しても良い。或いは、各アルミニウム合金鋳塊を各々別個に均質化熱処理した後に各々別個に熱間圧延を行い、さらに必要に応じて各々別個に中間焼鈍或いは冷間圧延を施して、各々別個に適当な板厚とした後に、互いに重ねあわせて積層した板材を、さらに冷間圧延を施してクラッド板とする工程でも良い。   For this reason, before forming a clad plate by rolling, it is an aluminum alloy ingot or plate that includes one or more of Mg, Zn, and Cu, and includes at least Mg, Zn, or Cu. 3-7 pieces of aluminum alloy ingots or plates having different contents are laminated (clad). And like a normal rolling process, after performing a homogenization heat treatment as needed, it can be hot-rolled to make a clad plate. In order to further reduce the thickness within the plate thickness range, in addition to this, cold rolling is performed while performing intermediate annealing as necessary. These rolled clad plates are subjected to tempering (heat treatment such as annealing and solution treatment) as necessary to produce the clad plates of the present invention. Here, after each aluminum alloy ingot is separately homogenized and heat-treated, the ingots laminated and laminated may be hot-rolled after being reheated to the hot rolling temperature. Alternatively, each aluminum alloy ingot is separately homogenized and heat-rolled separately, and then individually hot-rolled, and if necessary, each intermediate-annealed or cold-rolled, and each individually has an appropriate thickness. Then, the plate materials laminated and laminated may be further cold-rolled to form a clad plate.

本発明のクラッド板全体の板厚が1〜5mmの範囲であるのは、前記した輸送機の構造部材で汎用されている板厚範囲を規定しているに過ぎない。板厚が1mm未満であれば、構造部材として必要な剛性、強度、加工性、溶接性などの必要特性を満たさない。一方、板厚が5mmを超えた場合には、輸送機の構造部材へのプレス成形が困難となり、また重量増加によって、前記した輸送機の構造部材として必要な軽量化が図れない。   The plate thickness of the entire clad plate of the present invention is in the range of 1 to 5 mm merely defines the plate thickness range that is widely used in the structural members of the above-mentioned transport aircraft. If the plate thickness is less than 1 mm, the required properties such as rigidity, strength, workability, and weldability required as a structural member are not satisfied. On the other hand, if the plate thickness exceeds 5 mm, it becomes difficult to press-form the structural member of the transport aircraft, and the weight reduction required as the structural member of the transport aircraft cannot be achieved due to the increase in weight.

前記圧延クラッド法によって、最終的なクラッド板全体の板厚を1〜5mmとするための、前記鋳塊の厚み(板厚)は、積層する枚数(層数)や圧延率などにも勿論よるが、50〜200mm程度である。また、最終的なクラッド板全体の板厚が1〜5mmの場合の、積層された各合金層の厚みは、積層する枚数(層数)にもよるが0.1〜2.0mm(100〜2000μm)程度である。
また、単体で均質化熱処理、熱間圧延、または冷間圧延を施した後に、積層して冷間圧延工程でクラッド板とするプロセスの場合、積層する段階の各板材の厚みは、積層する枚数(層数)や圧延率などにも勿論よるが、0.5〜5.0mm程度である。
Of course, the thickness (plate thickness) of the ingot to make the final clad plate thickness 1-5 mm by the rolling clad method depends on the number of layers (number of layers), the rolling rate, and the like. However, it is about 50-200 mm. Further, when the final clad plate has a thickness of 1 to 5 mm, the thickness of each laminated alloy layer depends on the number of laminated layers (number of layers) but is 0.1 to 2.0 mm (100 to 100 mm). About 2000 μm).
In addition, in the case of a process in which a homogenized heat treatment, hot rolling, or cold rolling is performed alone and then laminated to form a clad plate in the cold rolling process, the thickness of each plate material at the stage of lamination is the number of laminated sheets Although it depends on the number of layers and the rolling rate, it is about 0.5 to 5.0 mm.

(クラッドされる前のアルミニウム合金板、鋳塊組成、あるいはクラッドされて薄肉化された後のアルミニウム合金層の組成、更にはクラッド板の組成)
クラッド(積層)される前のアルミニウム合金板や鋳塊、あるいはクラッドされた後のアルミニウム合金層の組成は、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上(1種〜3種)を含むものとする。このうちでも、Mg、Znの1種または2種を前記含有量範囲で含むアルミニウム合金層(板)同士であって、少なくともMgかZnのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金層(板)同士が互いに積層され、前記アルミニウム合金クラッド板全体として、Mg、Znのうちのいずれかを前記含有量範囲で含むことが、成形性と強度との兼備の上で特に好ましい。
(Aluminum alloy plate before being clad, ingot composition, composition of aluminum alloy layer after being clad and thinned, and composition of clad plate)
The composition of the aluminum alloy plate or ingot before being clad (laminated) or the aluminum alloy layer after being clad is Mg: 1.5 to 14% by mass, Zn: 2 to 30% by mass, Cu: 1. 5-6 mass% of 1 type or 2 types or more (1 type-3 types) shall be included. Among these, aluminum alloy layers (plates) containing one or two of Mg and Zn in the above-mentioned content range, and aluminum alloy layers (plates) having different contents of at least either Mg or Zn. It is particularly preferable from the viewpoint of combining formability and strength that the aluminum alloy clad plates are laminated together and contain either Mg or Zn in the content range.

これらMg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上を含むアルミニウム合金層とは、Al−Zn系、Al−Mg系、Al−Cu系の2元系アルミニウム合金であっても良い。また、Al−Zn−Mg系、Al−Zn−Cu系、Al−Mg−Cu系の3元系アルミニウム合金であっても、Al−Zn−Mg−Cu系の4元系であっても良い。これらを組み合わせて、最終的なクラッド板全体としてはMgとZnとを、前記含有量範囲で含むように所定枚数積層する。   These aluminum alloy layers containing one or more of Mg: 1.5-14% by mass, Zn: 2-30% by mass, and Cu: 1.5-6% by mass are Al—Zn-based, Al— An Mg-based or Al-Cu-based binary aluminum alloy may be used. Further, it may be an Al—Zn—Mg-based, Al—Zn—Cu-based, Al—Mg—Cu-based ternary aluminum alloy, or an Al—Zn—Mg—Cu-based quaternary system. . By combining these, the final clad plate is laminated in a predetermined number so that Mg and Zn are included in the content range.

本発明クラッド板では、前記構造部材用の7000系アルミニウム合金板や超々ジュラルミン板、2000系アルミニウム合金板や8000系アルミニウム合金板の組成でも、選択的に含まれているSiやLiを含んでも良い。したがって、本発明で言う2元系、3元系、4元系のアルミニウム合金とは、規定するMg、Zn、Cuの主要元素以外の残部は不可避的不純物およびアルミニウムであっても良い。また、後述する不純物元素を許容量以下含んだ上で、これ以外の残部を、Si:0.5質量%以下、Li:0.1質量%以下、を選択的に含み、不可避的不純物およびアルミニウムとしても良い。   The clad plate of the present invention may contain Si and Li which are selectively contained in the composition of the 7000 series aluminum alloy plate, ultra-super duralumin plate, 2000 series aluminum alloy plate and 8000 series aluminum alloy plate for the structural member. . Therefore, in the binary, ternary, and quaternary aluminum alloys referred to in the present invention, the balance other than the main elements of Mg, Zn, and Cu to be defined may be inevitable impurities and aluminum. In addition, after containing an impurity element or less that will be described below in an allowable amount or less, the remainder is selectively contained Si: 0.5 mass% or less, Li: 0.1 mass% or less, unavoidable impurities and aluminum It is also good.

本発明は、構造部材用の7000系アルミニウム合金板や超々ジュラルミン板(Al-5.5%Zn-2.5%Mg合金)、2000系アルミニウム合金板や8000系アルミニウム合金板などの代替を意図している。すなわち、素材クラッド板の段階では、これら高強度材の延性を大きく向上させるとともに、構造部材に成形後に、これらの高強度材並みに高強度化させることを主眼としている。このため、最終的なクラッド板の組成は、クラッド板全体の組成として、前記構造部材用の7000系アルミニウム合金板や超々ジュラルミン板、2000系アルミニウム合金板や8000系アルミニウム合金板の組成と同一か、これに近似する組成とする必要がある。   The present invention contemplates alternatives such as 7000 series aluminum alloy plates and ultra-duralumin plates (Al-5.5% Zn-2.5% Mg alloy), 2000 series aluminum alloy plates and 8000 series aluminum alloy plates for structural members. That is, at the stage of the material clad plate, the main objective is to greatly improve the ductility of these high strength materials and to increase the strength to the same level as these high strength materials after forming into a structural member. Therefore, the final composition of the clad plate is the same as the composition of the 7000 series aluminum alloy plate, ultra-super duralumin plate, 2000 series aluminum alloy plate and 8000 series aluminum alloy plate for the structural member as the composition of the entire clad plate. It is necessary to make the composition close to this.

したがって、前記構造部材用の7000系アルミニウム合金板や超々ジュラルミン板、2000系アルミニウム合金板や8000系アルミニウム合金板の主要元素(必須元素)であるMg、Zn、Cuの1種或いは2種以上(2種または3種)を、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の範囲で各々含むものとする。そして、最終的なクラッド板としても、これらの組成を保証するために、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上(2種または3種)を含むものとする。すなわち、前記アルミニウム合金クラッド板全体の平均組成である、積層された前記各アルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの各含有量をそれぞれ平均化した値として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を、前記各含有量範囲で含むものとする。ここで、積層された前記各アルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの各含有量をそれぞれ平均化した値とは、クラッド板の各アルミニウム合金層を構成する、各々のアルミニウム合金板のMg、Zn、Cuの含有量において、クラッド比率に対応した重み付けを行って求めた、Mg、Zn、Cuの含有量の各々の加重相加平均値とする。なお、クラッド比率とは、例えば4層のアルミニウム合金クラッド板において、各アルミニウム合金層が均等な厚みであれば、各アルミニウム合金層のクラッド比率は全て25%となる。このクラッド比率を用いて、加重相加平均値を算出する。   Accordingly, one or more of Mg, Zn, Cu, which are the main elements (essential elements) of the 7000 series aluminum alloy plate, ultra-duralumin plate, 2000 series aluminum alloy plate and 8000 series aluminum alloy plate for the structural member ( 2 or 3), Mg: 1.5 to 14% by mass, Zn: 2 to 30% by mass, Cu: 1.5 to 6% by mass, respectively. And as a final clad board, in order to guarantee these compositions, Mg: 1.5-14 mass%, Zn: 2-30 mass%, Cu: 1.5-6 mass%, 2 types or more (2 types or 3 types) shall be included. That is, at least two of Mg, Zn, and Cu as average values of the Mg, Zn, and Cu contents of the laminated aluminum alloy layers, which are average compositions of the entire aluminum alloy clad plate, respectively. A seed shall be included in each said content range. Here, the value obtained by averaging the contents of Mg, Zn, and Cu in each of the laminated aluminum alloy layers is the Mg, Zn of each aluminum alloy plate that constitutes each aluminum alloy layer of the clad plate. In the Cu content, the weighted arithmetic mean values of the Mg, Zn, and Cu contents obtained by weighting corresponding to the cladding ratio are used. For example, in a four-layer aluminum alloy clad plate, the clad ratio is 25% for each aluminum alloy layer if the aluminum alloy layers have an equal thickness. A weighted arithmetic mean value is calculated using this cladding ratio.

クラッドされるアルミニウム合金層、クラッド板の組成の意義:
本発明では、構造部材にプレス成形した後で、互いにクラッドしたアルミニウム合金層同士が含むMg、ZnあるいはCuなどを、熱処理によって積層した互いの板の組織に拡散させる。そして、このような元素の拡散によって、これらMg、ZnあるいはCuなどで形成する、Zn−Mg系、Zn−Mg―Cu系などの、新たな微細複合析出物(時効析出物)を互いの接合界面部に、高密度に析出させて高強度化を図る、界面部組織制御(ナノレベルのサイズの微細析出物の超高密度分散)を行う。これによって、クラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更にT6処理として120℃×2時間の人工時効処理を施した後の組織として、積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高い組織を有するようにして、クラッド板の高強度化を図る。
Significance of composition of clad aluminum alloy layer and clad plate:
In the present invention, after press forming the structural member, Mg, Zn, Cu, or the like contained in the aluminum alloy layers clad with each other is diffused into the texture of the laminated plates by heat treatment. And, by diffusion of such elements, new fine composite precipitates (aging precipitates) such as Zn—Mg and Zn—Mg—Cu based on these Mg, Zn or Cu are joined together. Interfacial structure control (ultra-high-density dispersion of nano-sized fine precipitates) is performed in order to increase the strength by precipitating at high density on the interface. Thus, the clad plate was subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further laminated as a structure after being subjected to artificial aging treatment at 120 ° C. for 2 hours as T6 treatment. The strength of the clad plate is increased by having a structure in which the hardness of each joint interface between the aluminum alloy layers is higher than the hardness of each laminated aluminum alloy layer.

この点で、積層される層は、Mg、Zn、Cuの1種または2種以上を規定する範囲で各々含むアルミニウム合金層同士であって、少なくともMgかZnかCuかの互いの含有量が異なるアルミニウム合金層同士である必要がある。すなわち、互いに同じMg、Zn、Cuの含有量では、互いの層の、その他の元素の含有量が例え違ったとしても、このMgとZnとCuとの、接合された層同士の相互拡散が生じないため、MgとZnとCuとの新たな微細複合析出物(時効析出物)を互いの接合界面部に、高密度に析出させることができず、高強度化が図れない。   In this respect, the layers to be laminated are aluminum alloy layers each including one or more of Mg, Zn, and Cu, and at least the contents of each of Mg, Zn, and Cu are included. Different aluminum alloy layers need to be present. That is, when the contents of Mg, Zn, and Cu are the same as each other, even if the contents of other elements in the layers are different, the mutual diffusion of the bonded layers of Mg, Zn, and Cu occurs. Since it does not occur, a new fine composite precipitate (aging precipitate) of Mg, Zn, and Cu cannot be deposited at a high density at each joint interface portion, and the strength cannot be increased.

前記クラッドするアルミニウム合金層のMg、Zn、Cuなどを多く含む特定の組成や、互いに積層、接合される層を、少なくともMgかZnかCuかの互いの含有量が異なるアルミニウム合金層同士とすることは、単に延性の観点からだけではなく、熱処理によって、前記元素の拡散による複合析出物が互いの接合界面部に析出させて高強度化するための組成でもある。   The specific composition containing a large amount of Mg, Zn, Cu, etc. in the aluminum alloy layer to be clad, and the layers laminated and joined to each other are made of aluminum alloy layers having different contents of at least Mg, Zn, or Cu. This is not only from the viewpoint of ductility, but is also a composition for increasing the strength by precipitating composite precipitates by diffusion of the elements at the joint interface portions by heat treatment.

本発明では、このようなメカニズムの発現による高強度化を保証するために、素材段階でのクラッド板を、このクラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更に120℃×2時間の人工時効処理を施した後の組織として、前記積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高いものと規定している。これは、前記複合析出物が互いの接合界面部に析出した場合には、この接合界面部の硬度が、板のより内部の組織に比して高硬度となるからである。   In the present invention, in order to guarantee high strength due to the manifestation of such a mechanism, the clad plate at the material stage is subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour on the clad plate and then kept at room temperature for one week. Then, as a structure after further performing an artificial aging treatment at 120 ° C. for 2 hours, the hardness of each bonded interface portion between the laminated aluminum alloy layers is all higher than the hardness of the laminated aluminum alloy layers. It is specified as high. This is because when the composite precipitates are deposited at the joint interface portion, the hardness of the joint interface portion is higher than that of the inner structure of the plate.

したがって、例えば、汎用されるマイクロビッカース硬度など、前記合金層同士の界面部組織と、それ以外の板の内部組織との硬度を、ピンポイントで測定できる手法で、この硬度差を測定すれば、所望の高強度化に直接相関する目安となる。接合界面部のナノレベルのサイズの微細析出物の高密度分散状態を、TEMなどによって直接測定する手段もあるが、それを調べても、強度と、ナノレベルのサイズの微細析出物の密度、サイズなどの因子とが直接相関するとは限らず、相関する因子を見つけ特定する困難性がある。また、TEMなどの測定には、測定数も含めて、非常な手間ひまを要する問題もある。これに対
して、前記マイクロビッカース硬度の測定は比較的簡便であり、何より、界面部の硬度あるいは界面部と板内部との硬度差は、界面部が例えクラッド板の部分的であっても、クラッド板全体の強度と直接、再現性良く相関する。
Therefore, for example, by measuring the hardness difference in a pinpoint manner, the hardness of the interfacial structure between the alloy layers, such as the commonly used micro Vickers hardness, and the internal structure of the other plate, It is a measure that directly correlates with the desired increase in strength. There is also a means to directly measure the high density dispersion state of nano-size sized fine precipitates at the bonding interface by TEM, but even if it is examined, the strength and density of nano-size sized fine precipitates, Factors such as size do not always correlate directly, but there is a difficulty in finding and identifying the correlated factors. In addition, the TEM measurement has a problem that requires a lot of effort, including the number of measurements. On the other hand, the measurement of the micro Vickers hardness is relatively simple, above all, the hardness of the interface portion or the hardness difference between the interface portion and the inside of the plate, even if the interface portion is a part of the clad plate, It correlates directly with the strength of the entire clad plate with good reproducibility.

本発明では、このクラッド板全体の平均組成としても、積層された各アルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの各含有量を、前記したクラッド比率に対応した重み付けを行って求めた、Mg、Zn、Cuの含有量の各々の相加平均値として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を、前記含有量範囲である、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%含むもとする。ここで、クラッド板全体の組成とは、積層された各アルミニウム合金層の各々のMg、Zn、Cuの含有量を、それぞれの元素ごとに平均化した値である。このクラッド板全体の平均組成として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を含んでも、各元素量が下限未満となって規定組成から外れた場合、クラッド板が450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更に120℃×2時間の人工時効処理を施した後の組織として、Mg、ZnあるいはCuなどの積層した互いの板の組織への拡散が不足する。   In the present invention, the average composition of the entire clad plate was also determined by weighting the Mg, Zn, and Cu contents of each laminated aluminum alloy layer corresponding to the clad ratio. As an arithmetic average value of each content of Cu, at least two of Mg, Zn, and Cu are in the content range, Mg: 1.5 to 14 mass%, Zn: 2 to 30 mass %, Cu: 1.5 to 6% by mass. Here, the composition of the entire clad plate is a value obtained by averaging the contents of Mg, Zn, and Cu of each laminated aluminum alloy layer for each element. Even if at least two of Mg, Zn, and Cu are included as an average composition of the entire clad plate, if the amount of each element is less than the lower limit and deviates from the prescribed composition, the clad plate diffuses at 450 ° C. for 1 hour. After heat treatment, after holding at room temperature for 1 week and further after artificial aging treatment at 120 ° C for 2 hours, the diffusion of Mg, Zn, Cu, etc. to the structure of each other laminated plate is insufficient To do.

この結果、この拡散によって、これらMg、ZnあるいはCuなどで形成する新たな複合析出物(時効析出物)の、互いの接合界面部への析出量が不足する。このため、積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高くはならない。したがって、このアルミニウム合金クラッド板をプレス成形してなるアルミニウム合金クラッド構造部材が、400MPa以上の0.2%耐力を有することができなくなる。   As a result, due to this diffusion, the amount of precipitation of these new composite precipitates (aging precipitates) formed of Mg, Zn, Cu, or the like at the joint interface portion is insufficient. For this reason, the hardness of each joining interface part of the laminated | stacked aluminum alloy layers does not become all higher than the hardness of each said laminated | stacked aluminum alloy layer. Therefore, an aluminum alloy clad structural member formed by press-molding this aluminum alloy clad plate cannot have a 0.2% proof stress of 400 MPa or more.

一方、このクラッド板全体の平均組成として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を含む場合でも、積層された各アルミニウム合金層の各々のMg、Zn、Cuの含有量を、前記したクラッド比率に対応した重み付けを行って求めた、Mg、Zn、Cuの含有量の各々の相加平均値が、上限を超えて規定組成から外れた場合、このクラッド板の延性が著しく低下する。したがって、前記構造部材用の7000系アルミニウム合金板や超々ジュラルミン板、2000系アルミニウム合金板や8000系アルミニウム合金板と同等のレベルにプレス成形性が低下して、クラッド板とする意味が無くなる。   On the other hand, as an average composition of the entire clad plate, the content of each Mg, Zn, Cu in each of the laminated aluminum alloy layers is determined even if it contains at least two of Mg, Zn, and Cu. When the arithmetic average value of the contents of Mg, Zn, and Cu obtained by weighting corresponding to the ratio exceeds the upper limit and deviates from the specified composition, the ductility of the clad plate is remarkably lowered. Accordingly, the press formability is reduced to a level equivalent to that of the 7000 series aluminum alloy plate or ultra-super duralumin plate, 2000 series aluminum alloy plate or 8000 series aluminum alloy plate for the structural member, and the meaning of the clad plate is lost.

(クラッド板の積層の仕方)
本発明のクラッド板では、積層の際に組み合わされる、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上を含むアルミニウム合金層互いの組成によって、積層の仕方を変えることが必要である。図1〜4を用いて、このような積層の仕方を説明する。
(How to laminate the clad plates)
The clad plate of the present invention includes one or more of Mg: 1.5 to 14% by mass, Zn: 2 to 30% by mass, and Cu: 1.5 to 6% by mass, which are combined at the time of lamination. It is necessary to change the way of lamination depending on the composition of the aluminum alloy layers. A method of stacking will be described with reference to FIGS.

図1は、Al−Mg系の板を両最外層(二つの最外層)として、Al−Zn系の板を各々その内側に積層し、中心にAl−Mg系の板を配置し、これらを合計で5層積層した例である。   FIG. 1 shows that an Al—Mg-based plate is used as both outermost layers (two outermost layers), and an Al—Zn-based plate is laminated inside each of them, and an Al—Mg-based plate is arranged at the center. This is an example in which a total of five layers are stacked.

図2は、やはりAl−Mg系の板を両最外層(二つの最外層)として、Al−Zn−Mg系の板を各々その内側に積層し、中心にAl−Mg系の板を配置し、これらを合計で5層積層した例である。   FIG. 2 also shows that Al—Mg-based plates are both outermost layers (two outermost layers), Al—Zn—Mg-based plates are stacked on the inner side, and an Al—Mg-based plate is arranged at the center. This is an example in which five layers are laminated in total.

図3は、Al−Mg系の板を両最外層(二つの最外層)として、Al−Cu系の板を各々その内側に積層し、中心にAl−Mg系の板を配置し、これらを合計で5層積層した例である。   FIG. 3 shows that an Al—Mg-based plate is used as both outermost layers (two outermost layers), and an Al—Cu-based plate is laminated on each inner side, and an Al—Mg-based plate is arranged at the center. This is an example in which a total of five layers are stacked.

図4は、Al−Mg系の板を両最外層(二つの最外層)として、Al−Cu−Mg系の板を各々その内側に積層し、中心にAl−Mg系の板を配置し、これらを合計で5層積層した例である。   FIG. 4 shows an Al—Mg-based plate as both outermost layers (two outermost layers), and an Al—Cu—Mg-based plate is laminated inside each, and an Al—Mg-based plate is arranged at the center. This is an example in which a total of five layers are laminated.

これら図1〜4はいずれも、互いに積層される板を、Mg、Zn、Cuの1種または2種以上を規定する範囲で各々含むアルミニウム合金層同士であって、少なくともMgかZnかCuかの互いの含有量が異なるアルミニウム合金層同士とした本発明例である。   Each of these FIGS. 1 to 4 is an aluminum alloy layer that includes plates stacked on each other within a range that defines one or more of Mg, Zn, and Cu, and is at least Mg, Zn, or Cu. This is an example of the present invention in which the aluminum alloy layers having different contents are used.

また、これら図1〜4では、更に、組み合わされるアルミニウム合金層のうち、Znおよび/またはCuを前記規定含有量範囲で含む、図1のAl−Zn系、図2のAl−Zn−Mg系、図3のAl−Cu系、図4のAl−Cu−Mg系などのアルミニウム合金層は、耐食性に劣るため、クラッド板の耐食性を確保するために、クラッド板の内側になるように積層している。これらのZnおよび/またはCuを含むアルミニウム合金層を、クラッド板の外側(表面側、表層側)になるように積層した場合には、クラッド板、ZnやCuの含有量が多いために、クラッド板ひいてはクラッド構造部材の耐食性が低下する。   In addition, in FIGS. 1 to 4, the Al—Zn system in FIG. 1 and the Al—Zn—Mg system in FIG. The aluminum alloy layers such as Al-Cu-based in FIG. 3 and Al-Cu-Mg-based in FIG. 4 are inferior in corrosion resistance. Therefore, in order to ensure the corrosion resistance of the cladding plate, the aluminum alloy layers are laminated so as to be inside the cladding plate. ing. When these aluminum alloy layers containing Zn and / or Cu are laminated so as to be on the outer side (surface side, surface layer side) of the clad plate, the clad plate and the content of Zn and Cu are large, so the clad As a result, the corrosion resistance of the clad structure member is lowered.

したがって、これら図1〜4では、クラッド板の両方の外側(両表面側、両表層側)には、Al−Mg系など、Mgを前記含有量範囲で含むクラッド板を積層している。ただし、このようなAl−Mg系などの場合でも、Mgの他にZn、Cuを含む場合には、やはり耐食性が低下するので、耐食性を大きく低下させない、Zn:2質量%以下(0質量%を含む)、Cu:1.5質量%以下(0質量%を含む)に各々抑制する必要がある。   Accordingly, in FIGS. 1 to 4, a clad plate containing Mg in the content range, such as an Al—Mg system, is laminated on both outer sides (both surface side and both surface layer sides) of the clad plate. However, even in the case of such an Al—Mg system or the like, when Zn and Cu are included in addition to Mg, the corrosion resistance is also lowered, so that the corrosion resistance is not greatly reduced. Zn: 2 mass% or less (0 mass%) And Cu: 1.5% by mass or less (including 0% by mass), respectively.

(アルミニウム合金組成)
以下に、クラッドされるアルミニウム合金層や最終的なクラッド板の組成としての、各元素の含有あるいは規制する意味につき個別に説明する。なお、最終的なクラッド板としての組成の場合は、各元素の含有量を、単一の板の各元素の含有量から、積層される各板(全部の板)の各々の元素の含有量の平均値であると読み替える。含有量に関する以下の%表示は全て質量%の意味である。
(Aluminum alloy composition)
Hereinafter, the meaning of the inclusion or regulation of each element as the composition of the aluminum alloy layer to be clad or the final clad plate will be individually described. In the case of the composition as the final clad plate, the content of each element is determined from the content of each element of a single plate, and the content of each element of each laminated plate (all plates). It is read as an average value of. The following% indication regarding content is the meaning of the mass%.

Mg:1.5〜14%
必須の合金元素であるMgは、Znとともに、クラッド板やクラッド構造部材の組織にクラスタ(微細析出物)を形成して加工硬化特性を向上させる。また、クラッド板やクラッド構造部材の組織や接合界面部に時効析出物を形成して強度を向上させる。Mg含有量が1.5%未満では強度が不足し、14%を超えると、鋳造割れが発生し、またクラッド板(鋳塊)の圧延性が低下し、クラッド板の製造が困難になる。
Mg: 1.5-14%
Mg, which is an essential alloy element, together with Zn, forms clusters (fine precipitates) in the structure of the clad plate or clad structure member to improve work hardening characteristics. Moreover, an aging precipitate is formed in the structure | tissue of a clad board or a clad structure member, or a joining interface part, and intensity | strength is improved. If the Mg content is less than 1.5%, the strength is insufficient, and if it exceeds 14%, casting cracks occur, the rollability of the clad plate (ingot) decreases, and the production of the clad plate becomes difficult.

Zn:2〜30%
必須の合金元素であるZnは、Mgとともに、クラッド板やクラッド構造部材の組織にクラスタ(微細析出物)を形成して加工硬化特性を向上させる。また、クラッド板やクラッド構造部材の組織や接合界面部に時効析出物を形成して強度を向上させる。Zn含有量が2%未満では強度が不足し、強度と成形性とのバランスも低下する。一方Znが30%を超えると、鋳造割れが発生し、またクラッド板(鋳塊)の圧延性が低下し、クラッド板の製造が困難になる。製造可能な場合でも、粒界析出物MgZnが増えて粒界腐食が起こりやすくなり、耐食性が著しく劣化するし、成形性も低下する。
Zn: 2 to 30%
Zn, which is an essential alloying element, together with Mg, forms clusters (fine precipitates) in the structure of the clad plate or clad structure member to improve work hardening characteristics. Moreover, an aging precipitate is formed in the structure | tissue of a clad board or a clad structure member, or a joining interface part, and intensity | strength is improved. If the Zn content is less than 2%, the strength is insufficient, and the balance between strength and formability also decreases. On the other hand, if Zn exceeds 30%, casting cracks occur, and the rollability of the clad plate (ingot) decreases, making it difficult to produce the clad plate. Even when it can be produced, the grain boundary precipitate MgZn 2 increases and intergranular corrosion easily occurs, the corrosion resistance is remarkably deteriorated, and the moldability is also lowered.

Cu:1.5〜6%
Cuは、クラッド板やクラッド構造部材の強度を向上させる効果がある。Cu含有量が1.5%未満ではこの強度向上効果が小さい。一方、Cu含有量が6%を超えると、鋳造割れが発生し、またクラッド板(鋳塊)の圧延性が低下し、クラッド板の製造が困難になる。製造可能な場合でも、耐SCC性などの耐食性が著しく低下する。
Cu: 1.5-6%
Cu has an effect of improving the strength of the clad plate and the clad structure member. If the Cu content is less than 1.5%, this strength improvement effect is small. On the other hand, if the Cu content exceeds 6%, casting cracks occur, the rollability of the clad plate (ingot) decreases, and the production of the clad plate becomes difficult. Even when it can be manufactured, the corrosion resistance such as SCC resistance is significantly reduced.

その他の元素:
これら記載した以外のその他の元素は不純物である。溶解原料として、純アルミニウム地金以外に、アルミニウム合金スクラップの使用による、これら不純物元素の混入なども想定(許容)して含有を許容する。具体的には、Fe:0.5%以下、Si:0.5%以下、Li:0.1%以下、Zr:0.3%以下、Mn:1.0%以下、Cr:0.3%以下、Sn:0.1%以下、Ti:0.1%以下の、各々の含有量であれば、本発明に係るクラッド板の延性や強度特性を低下させず、含有が許容される。
Other elements:
Other elements other than those described are impurities. In addition to pure aluminum ingots, the inclusion of these impurity elements by using aluminum alloy scrap is assumed (allowed) as a melting raw material. Specifically, Fe: 0.5% or less, Si: 0.5% or less, Li: 0.1% or less, Zr: 0.3% or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 0.3 %, Sn: 0.1% or less, and Ti: 0.1% or less, the inclusion is allowed without deteriorating the ductility and strength characteristics of the clad plate according to the present invention.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。表1に示す組成のアルミニウム合金層に相当する組成の各鋳塊を組み合わせて積層した鋳塊を、後述する製造条件での圧延クラッド法にて、アルミニウム合金クラッド板を製造した。このクラッド板の前記した平均組成としてのMg、Zn、Cu量を測定、算出した。また、このクラッド板の成形性を評価するために、このクラッド板を、平均昇温速度20℃/秒、到達温度450℃で1秒間保持後に、冷却速度30℃/秒にて急却する熱処理を施した後の、伸び(%)を調査した。これらの結果を表2に示す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. An aluminum alloy clad plate was produced by a rolling clad method under the production conditions described later on an ingot obtained by combining and laminating ingots having compositions corresponding to the aluminum alloy layers having the compositions shown in Table 1. The amount of Mg, Zn and Cu as the above-mentioned average composition of this clad plate was measured and calculated. Further, in order to evaluate the moldability of the clad plate, the clad plate is held at an average temperature rising rate of 20 ° C./second and an ultimate temperature of 450 ° C. for 1 second, and then rapidly cooled at a cooling rate of 30 ° C./second. The elongation (%) after the application was investigated. These results are shown in Table 2.

さらに、このアルミニウム合金クラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間の保持後、120℃で2時間の人工時効処理を各々施し、各接合界面部全ての硬度、積層された各板の内部の硬度(HV)を調査した。硬度は市販のマイクロビッカース硬度計にて、クラッド板の幅方向の断面における、各接合界面部の任意の5か所、積層された各板の内部の任意の5か所の硬度(HV)を測定して、各々平均化した。各例とも、クラッド板の各接合界面部の厚さは、450℃×1時間における各元素の接合界面での拡散距離から、約30〜50μmの範囲以下であり、これに対して、マイクロビッカースで硬度評価を行う部位に形成させる圧痕の対角線長さは、約30μm以下となるようにするために、マイクロビッカースの測定条件として、荷重を10gとした。   The aluminum alloy clad plate was subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, then held at room temperature for 1 week, and then subjected to artificial aging treatment at 120 ° C. for 2 hours. The internal hardness (HV) of each laminated board was investigated. The hardness is a commercially available micro Vickers hardness tester, and the hardness (HV) at any five locations of each joint interface and any five locations inside each laminated plate in the cross-section in the width direction of the clad plate. Each was measured and averaged. In each example, the thickness of each junction interface portion of the clad plate is about 30 to 50 μm or less from the diffusion distance of each element at the junction interface at 450 ° C. × 1 hour. In order to make the diagonal length of the indentation formed at the site where the hardness evaluation is performed at about 30 μm or less, the load was set to 10 g as the measurement condition of the micro Vickers.

また、構造部材としての使用時を想定して、表2に示すように、450℃×1時間の拡散処理後、室温で1時間保持し、その後T6処理(人工時効処理)を各々行い、アルミニウム合金クラッド板の0.2%耐力(MPa)を調査した。これらの結果も表2に示す(表2ではアルミニウム合金クラッド板をクラッド板とも略記)。   Assuming when used as a structural member, as shown in Table 2, after diffusion treatment at 450 ° C. × 1 hour, hold at room temperature for 1 hour, and then perform T6 treatment (artificial aging treatment), respectively, The 0.2% yield strength (MPa) of the alloy clad plate was investigated. These results are also shown in Table 2 (in Table 2, the aluminum alloy clad plate is also abbreviated as a clad plate).

(アルミニウム合金クラッド板の製造)
アルミニウム合金クラッド板積層板の製造は以下の通りとした。表1に示すA〜Sの組成のアルミニウム合金鋳塊を溶解、鋳造し、別個に、常法により均質加熱処理及び熱間圧延、必要により冷間圧延を施して、板厚を各々0.5〜5.0mmの範囲に調整した板材を各々製造した。これらの板材を、表2に示す各々の組み合わせで重ね合わせて積層し、この積層板材を、400℃×30分の再加熱後に、その温度で熱間圧延を開始してクラッド板とした。このクラッド板を更に400℃×1秒の中間焼鈍を施しつつ、冷間圧延し、最後に400℃×1秒の最終焼鈍を施して、表2に示す各クラッド板厚(各層の合計板厚
)のクラッド板とした。これら最終的なクラッド板全体の板厚が1〜5mmの場合の、積層された各合金板の厚みは、0.1〜2.0mm(100〜2000μm)程度の範囲であった。また、最終的なクラッド板のクラッド比率は、表2の発明例1〜15および比較例16〜25に関しては、各アルミニウム合金層の厚み(クラッド比率)が均等になるように製造した。一方、表2の発明例26、27に関しては、後述するように、各アルミ合金層の厚みが異なるように製造した。
(Manufacture of aluminum alloy clad plate)
The production of the aluminum alloy clad plate laminate was as follows. Aluminum alloy ingots having the compositions A to S shown in Table 1 were melted and cast, and separately subjected to homogenous heat treatment and hot rolling by a conventional method, and cold rolling as necessary, and the plate thicknesses were each 0.5. Each plate was adjusted to a range of ˜5.0 mm. These plate materials were superposed and laminated in each combination shown in Table 2, and after the reheating of the laminated plate material at 400 ° C. for 30 minutes, hot rolling was started at that temperature to obtain a clad plate. The clad plate was further cold-rolled while being subjected to intermediate annealing at 400 ° C. for 1 second, and finally subjected to final annealing at 400 ° C. for 1 second to obtain each clad plate thickness shown in Table 2 (total thickness of each layer) ) Clad plate. When the plate thickness of these final clad plates was 1 to 5 mm, the thickness of each laminated alloy plate was in the range of about 0.1 to 2.0 mm (100 to 2000 μm). Moreover, the clad ratio of the final clad plate was manufactured so that the thicknesses (cladding ratios) of the respective aluminum alloy layers were equal for the inventive examples 1 to 15 and comparative examples 16 to 25 in Table 2. On the other hand, the inventive examples 26 and 27 in Table 2 were manufactured so that the thicknesses of the respective aluminum alloy layers were different as described later.

表2における、アルミニウム合金クラッド板の欄には、このアルミニウム合金クラッド板全体としての、前記した平均組成であるMg、Zn、Cuの各含有量とともに、表1の板の合計積層数、積層した板の組み合わせとして表1に示すA〜Sまでの板の種別を、積層した上からの順に示している。ここで、アルミニウム合金クラッド板の平均組成であるMg、Zn、Cuの各含有量は、クラッド比率に対応した重み付けを行って求めた、Mg、Zn、Cuの含有量の各々の加重相加平均値とした。各アルミニウム合金層の厚みが均等な、表2の発明例1〜15および比較例16〜25の場合には、各アルミニウム合金層のクラッド比率を全て積層数に応じた均等割合として、前記各元素量の含有量の加重相加平均値を算出した。一方、表2の発明例26、27は、各アルミ合金層の異なる厚みに応じた、後述する不均等なクラッド比率の割合として、前記各元素量の含有量の加重相加平均値を算出した。   In the column of the aluminum alloy clad plate in Table 2, the total number of the plates of Table 1 was laminated together with the contents of Mg, Zn, and Cu, which are the above-mentioned average composition, as the entire aluminum alloy clad plate. The types of plates A to S shown in Table 1 as combinations of the plates are shown in the order from the top of the stacked layers. Here, each content of Mg, Zn, and Cu, which is an average composition of the aluminum alloy clad plate, was obtained by weighting corresponding to the cladding ratio, and each weighted arithmetic average of the contents of Mg, Zn, and Cu Value. In the case of Invention Examples 1 to 15 and Comparative Examples 16 to 25 in Table 2 where the thickness of each aluminum alloy layer is equal, the cladding ratio of each aluminum alloy layer is set to an equal ratio corresponding to the number of layers, and each of the above elements The weighted arithmetic mean value of the amount content was calculated. On the other hand, in Invention Examples 26 and 27 in Table 2, the weighted arithmetic mean value of the content of each element amount was calculated as the ratio of the uneven cladding ratio described later according to the different thickness of each aluminum alloy layer. .

例えば、AEAあるいはAGAとは、表1のAのアルミニウム合金層同士が、3層のクラッド板の両外側に各々積層されており、表1のEあるいはGの各アルミニウム合金層が、クラッド板の内側1層に積層されていることを意味する。他の3層例でも、各アルミニウム合金層の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   For example, with AEA or AGA, aluminum alloy layers of A in Table 1 are laminated on both outer sides of three clad plates, respectively, and each of the aluminum alloy layers of E or G in Table 1 is It means that it is laminated on one inner layer. In the other three-layer examples, if the symbols of the respective aluminum alloy layers are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

AIJAあるいはLQRLとは、表1のA同士あるいはL同士のアルミニウム合金層が、4層のクラッド板の両外側に各々積層されており、表1のIとJ、あるいはQとRの各アルミニウム合金層が、クラッド板の内側2層に、上からI、JあるいはQ、Rの記載順に積層されていることを意味する。他の4層例でも、各アルミニウム合金層の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   In AIJA or LQRL, aluminum alloys layers of A or L in Table 1 are laminated on both outer sides of the four clad plates, respectively, and aluminum alloys of I and J or Q and R of Table 1 It means that the layers are laminated on the inner two layers of the clad plate in the order of description of I, J or Q, R from the top. In the other four-layer examples, if the symbols of the respective aluminum alloy layers are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

ADAEAあるいはLNLNLとは、表1のA同士あるいはL同士のアルミニウム合金層が、5層のクラッド板の両外側に各々積層されており、表1のD、A、EあるいはN、L、Nの各アルミニウム合金層が、クラッド板の内側3層に、上からD、A、EあるいはN、L、Nの記載順に積層されていることを意味する。他の5層例でも、各アルミニウム合金層の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   In ADAEA or LNLNL, A or L aluminum alloy layers in Table 1 are respectively laminated on both outer sides of the five clad plates, and D, A, E or N, L, N in Table 1 It means that each aluminum alloy layer is laminated on the inner three layers of the clad plate from the top in the order of D, A, E or N, L, N. In the other five-layer examples, if the symbols of each aluminum alloy layer are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

ADAEADAあるいはAHAHAHAとは、表1のA同士のアルミニウム合金層が、7層のクラッド板の両外側に各々積層されており、表1のD、A、EあるいはH、Aの各アルミニウム合金層が、クラッド板の内側5層に、上からD、A、E、A、DあるいはH、A、H、A、Hの記載順に積層されていることを意味する。他の7層例でも、各アルミニウム合金層の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   ADAEADA or AHAHAHA is the aluminum alloy layer of A in Table 1 laminated on both outer sides of the seven clad plates, and the aluminum alloy layers of D, A, E or H, A in Table 1 It means that it is laminated on the inner five layers of the clad plate from the top in the order of D, A, E, A, D or H, A, H, A, H. In the other seven-layer examples, if the symbols of each aluminum alloy layer are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

ここで、表2の発明例26は、発明例1のAEAの3層と同じ積層数、積層順序となっているが、各アルミニウム合金層のクラッド比率は、発明例1のような均等ではなく、[Aの板厚]:[Eの板厚]:[Aの板厚]が、各々2:3:2のクラッド比率となるよう、各アルミニウム合金層の板厚を調整して、クラッド板を製造している。また、表2の発明例27は、発明例7のADAEAの5層と同じ積層数、積層順序となっているが、これも、各アルミニウム合金層のクラッド比率は、発明例7のような均等ではなく、[Aの板厚]:[Dの板厚]:[Aの板厚]:[Eの板厚]:[Aの板厚]が、各々1:3:1:1:2のクラッド比率となるよう、各アルミニウム合金層の板厚を調整して、クラッド板を製造している。   Here, Invention Example 26 in Table 2 has the same number of laminations and lamination order as the three AEA layers of Invention Example 1, but the cladding ratio of each aluminum alloy layer is not equal to that of Invention Example 1. , [A plate thickness]: [E plate thickness]: [A plate thickness] are adjusted to have a clad ratio of 2: 3: 2, respectively, and the thickness of each aluminum alloy layer is adjusted to obtain a clad plate Is manufacturing. Inventive Example 27 in Table 2 has the same number of layers and the same stacking order as the five ADAEA layers of Inventive Example 7, but the clad ratio of each aluminum alloy layer is the same as that of Inventive Example 7. Rather, [A thickness]: [D thickness]: [A thickness]: [E thickness]: [A thickness] is 1: 3: 1: 1: 2 respectively. The clad plate is manufactured by adjusting the thickness of each aluminum alloy layer so that the clad ratio is obtained.

表2のマイクロビッカース平均硬度の見方において、例えば、界面部における、AEとはAとEとの板における接合界面部、BHとは、BとHとの板における接合界面部、LNとは、LとNとの板における接合界面部を示している。他の例でも、各アルミニウム合金板の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   In the view of the micro Vickers average hardness in Table 2, for example, in the interface portion, AE is a bonding interface portion in a plate of A and E, BH is a bonding interface portion in a plate of B and H, and LN is The joining interface part in the board of L and N is shown. In other examples, if the symbols of each aluminum alloy plate are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

また、表2のマイクロビッカース平均硬度において、例えば、内部における、A:65とは表1のAの板の内部における測定硬度が65HV、E:91とは表1のEの板の内部における測定硬度が91HVであり、前記接合界面部AEの硬度112HVよりも小さいことを示している。他の例でも、各アルミニウム合金板の記号を各々表2に記載の記号と置き換えれば、これと同様の組み合わせとなる。   Moreover, in the micro Vickers average hardness of Table 2, for example, A: 65 in the inside is a measurement hardness of 65 HV inside the plate of A in Table 1, and E: 91 is a measurement inside the plate of E in Table 1. The hardness is 91 HV, which is smaller than the hardness 112 HV of the bonding interface AE. In other examples, if the symbols of each aluminum alloy plate are replaced with the symbols shown in Table 2, the same combination is obtained.

なお、表2では、接合界面部の硬度につき、同じ積層の組み合わせ同士(アルミニウム合金層の組み合わせが同じ接合界面部同士)では、その上下側や積層順位などに関わらず、硬度は全て同じであった。
例えば、発明例1のAEA3層における二ヵ所の界面部の硬度は、上側の界面AEと、これと同じ積層の組み合わせである下側の界面EAとは、同じ値であったので、表2には、AEの場合しか、代表して記載していない。
これは他の発明例の、例えばBH、HB同士(発明例2)、AG、GA同士(発明例4)、CG、GC同士(発明例5)、AE、EA同士(発明例7、13)、AH、HA同士(発明例8、14)、AD、DA同士(発明例7、13、15)、CE、EC同士(発明例3、15)、AI、IA同士(発明例9)、AJ、JA同士(発明例10)、AK、KA同士(発明例11)も同じである。
また、比較例の、例えばLN、NL同士(比較例16、24、25)、LQ、QL同士(比較例17)、LR、RL同士(比較例18)、LS、SL同士(比較例19)、MN、NM同士(比較例20)、LO、OL同士(比較例21)、LP、PL同士(比較例22)も同じである。
In Table 2, with respect to the hardness of the bonding interface, the same stacking combination (joining interface parts with the same combination of aluminum alloy layers) has the same hardness regardless of the upper and lower sides and the stacking order. It was.
For example, the hardness of the two interface portions in the AEA 3 layer of Invention Example 1 was the same value for the upper interface AE and the lower interface EA, which is the same combination of laminations, as shown in Table 2. Is representatively described only in the case of AE.
This is another example of the invention, for example, BH, HB (Invention 2), AG, GA (Invention 4), CG, GC (Invention 5), AE, EA (Invention 7, 13) , AH, HA (Invention Examples 8, 14), AD, DA (Invention Examples 7, 13, 15), CE, EC (Invention Examples 3, 15), AI, IA (Invention Example 9), AJ The same applies to JAs (Invention Example 10), AKs and KAs (Invention Example 11).
Further, for example, LN and NL (comparative examples 16, 24, and 25), LQ and QL (comparative example 17), LR and RL (comparative example 18), LS and SL (comparative example 19). MN, NM (Comparative Example 20), LO, OLs (Comparative Example 21), LP, PLs (Comparative Example 22) are the same.

表2の発明例1〜15、26、27は、Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上を含むアルミニウム合金層同士であって、少なくともMgかZn、あるいはCuかのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金層同士が互いに積層されている。そして、クラッド板全体として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を前記含有量範囲で含んでいる。また、Zn、Cuを前記各含有量範囲で含むアルミニウム合金層は、クラッド板の内側に積層され、Mgを前記含有量範囲で含み、かつ、Zn:2質量%以下、Cu:1.5質量%以下に各々抑制したアルミニウム合金層が、クラッド板の両外側に積層されている。また、クラッド板の合計積層数が3〜7層で、全体の板厚が1〜5mmである。   Invention Examples 1 to 15, 26, and 27 in Table 2 include one or more of Mg: 1.5 to 14% by mass, Zn: 2 to 30% by mass, and Cu: 1.5 to 6% by mass. Aluminum alloy layers, which are different from each other in content of at least either Mg, Zn, or Cu, are stacked on each other. And as a whole clad board, at least 2 sort (s) of Mg, Zn, Cu is included in the said content range. Moreover, the aluminum alloy layer containing Zn and Cu in the respective content ranges is laminated on the inner side of the clad plate, contains Mg in the content range, and Zn: 2 mass% or less, Cu: 1.5 mass % Are respectively laminated on both outer sides of the clad plate. Moreover, the total number of laminated clad plates is 3 to 7, and the overall plate thickness is 1 to 5 mm.

そして、このクラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更に120℃×2時間時効処理した後の、アルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、この接合界面部を構成する前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高い組織を有する。   The clad plate was subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further subjected to aging treatment at 120 ° C. for 2 hours. , All the layers have a structure higher than the hardness of each of the laminated aluminum alloy layers constituting the bonded interface portion.

この結果、このクラッド板は、前記熱処理後のクラッド板の伸びが20%以上であり、高い成形性を示している。また、このアルミニウム合金クラッド板を、構造部材にプレス成形後の熱処理を想定した、前記拡散熱処理、室温時効、T6処理後の0.2%耐力が400MPa以上の、高強度を示している。   As a result, the clad plate has an elongation of the clad plate after the heat treatment of 20% or more and exhibits high formability. In addition, the aluminum alloy clad plate has a high strength with a 0.2% proof stress of 400 MPa or more after the diffusion heat treatment, room temperature aging, and T6 treatment assuming a heat treatment after press forming the structural member.

これに対して、表2の比較例16〜25は、積層数やクラッド板厚や積層順序などの積層条件は、規定範囲内であるものの、積層するアルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの含有量が、表1の通り規定よりも少なすぎる。この結果、表2の通り、クラッド板全体としてのMg、Zn、Cuの含有量が規定よりも少なすぎる。このため、接合界面部の平均硬度が、各層の内部の平均硬度よりも小さくなって規定よりも外れているものが多い。この結果、これら比較例は、前記熱処理後のクラッド板の伸びも20%以上のものもあるが、前記拡散熱処理、室温時効、T6処理後の0.2%耐力も300MPa未満となっている。また、比較例20、22は圧延時に割れが発生して製造不可能であった。   On the other hand, Comparative Examples 16 to 25 in Table 2 contain Mg, Zn, and Cu in the laminated aluminum alloy layer, although the lamination conditions such as the number of laminations, clad plate thickness, and lamination order are within the specified range. The amount is too small as specified in Table 1. As a result, as shown in Table 2, the content of Mg, Zn, and Cu as the whole clad plate is too much less than specified. For this reason, there are many cases where the average hardness of the bonding interface is smaller than the average hardness inside each layer and is out of specification. As a result, in these comparative examples, the elongation of the clad plate after the heat treatment is also 20% or more, but the 0.2% proof stress after the diffusion heat treatment, room temperature aging, and T6 treatment is also less than 300 MPa. Further, Comparative Examples 20 and 22 were not able to be produced due to cracking during rolling.

Figure 0006033757
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本発明によれば、前記7000系アルミニウム合金板などの高い強度レベルにおける成形性との矛盾を解決し、高強度化と高成形性とを兼備したアルミニウム合金クラッド板を提供できる。このため、本発明は、輸送機用の構造部材に用いられて好適である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the contradiction with the formability in high intensity | strength levels, such as said 7000 series aluminum alloy board, can be solved, and the aluminum alloy clad board which combines high strength and high formability can be provided. For this reason, this invention is used suitably for the structural member for transport aircraft.

Claims (2)

複数のアルミニウム合金層が積層されたアルミニウム合金クラッド板であって、
Mg:1.5〜14質量%、Zn:2〜30質量%、Cu:1.5〜6質量%の1種または2種以上を含み、残部が、アルミニウムと、前記含有量範囲外のMg、Zn又はCu(0質量%を含む)と、不可避的不純物とであるアルミニウム合金層が複数積層されたものであり、
少なくともMgか、Znか、Cuかのいずれかの含有量が互いに異なるアルミニウム合金層が接合するように積層されており、
前記アルミニウム合金クラッド板が、積層された前記各アルミニウム合金層のMg、Zn、Cuの各含有量をそれぞれ平均化した値として、Mg、Zn、Cuのうちの少なくとも2種を前記含有量範囲で含み、
積層された前記アルミニウム合金層のうち、Zn、Cuを前記各含有量範囲で含むアルミニウム合金層は、前記アルミニウム合金クラッド板の内側に積層され、
積層された前記アルミニウム合金層のうち、Mgを前記含有量範囲で含み、かつ、Zn:2質量%以下(0質量%を含む)、Cu:1.5質量%以下(0質量%を含む)に各々抑制したアルミニウム合金層が、前記アルミニウム合金クラッド板の両外側に積層されており、
前記アルミニウム合金クラッド板の、前記アルミニウム合金層の合計積層数が3〜7層で、全体の板厚が1〜5mmであり、
前記アルミニウム合金クラッド板の特性として、このクラッド板に450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更に120℃×2時間時効処理した後の、前記積層されたアルミニウム合金層同士の各接合界面部の硬度が、この接合界面部を構成する前記積層された各アルミニウム合金層の硬度よりも全て高い組織を有する、
ことを特徴とするアルミニウム合金クラッド板。
An aluminum alloy clad plate in which a plurality of aluminum alloy layers are laminated,
Mg: from 1.5 to 14 mass%, Zn: 2 to 30 wt%, Cu: 1.5 to 6 wt% observed including one or more of the balance, and aluminum, the content range of A plurality of aluminum alloy layers that are Mg, Zn or Cu (including 0% by mass) and unavoidable impurities are laminated,
Or at least Mg, Zn or are stacked in such a manner that the content of either Cu different aluminum alloy layer is bonded to each other,
The aluminum alloy clad plate is a value obtained by averaging the contents of Mg, Zn, and Cu in each of the laminated aluminum alloy layers, and at least two of Mg, Zn, and Cu are within the content range. Including
Among the laminated aluminum alloy layers, an aluminum alloy layer containing Zn and Cu in the respective content ranges is laminated inside the aluminum alloy clad plate,
Among the laminated aluminum alloy layers, Mg is contained in the content range, and Zn: 2% by mass or less (including 0% by mass), Cu: 1.5% by mass or less (including 0% by mass) Are respectively laminated on both outer sides of the aluminum alloy clad plate,
The total number of laminated aluminum alloy layers of the aluminum alloy clad plate is 3 to 7, and the overall plate thickness is 1 to 5 mm.
As the characteristics of the aluminum alloy clad plate, the laminated aluminum after the clad plate was subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further subjected to aging treatment at 120 ° C. for 2 hours. The hardness of each bonded interface portion between the alloy layers has a structure that is all higher than the hardness of each of the laminated aluminum alloy layers constituting this bonded interface portion,
An aluminum alloy clad plate characterized by the above.
請求項1のアルミニウム合金クラッド板をプレス成形し、450℃×1時間の拡散熱処理を施した後に、室温で1週間保持後、更にT6処理を施すことにより、400MPa以上の0.2%耐力を有するアルミニウム合金クラッド構造部材を製造するアルミニウム合金クラッド構造部材の製造方法
The aluminum alloy clad plate according to claim 1 is press-molded , subjected to diffusion heat treatment at 450 ° C. for 1 hour, held at room temperature for 1 week, and further subjected to T6 treatment, whereby 0.2% proof stress of 400 MPa or more is obtained. A method for producing an aluminum alloy clad structure member for producing an aluminum alloy clad structure member .
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