JPH0273941A - 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、曲げ加工性に優れたアルミニウム合金に関す
る。

［従来の技術］ アルミニウム合金は、その美観、つ′ｉ責という（現点
から装飾品、家具などの用途に使用され乙様になってき
た。これらの用途のうち４１．７に家具では、加工性た
りてはなく強度も必要とさ才する。例えばアルミニウム
合金を用いた椅子など（才、曲げ加工により成形した後
溶接して作製されるが、安全上できるだけ強度の高い事
が要求さ４４する。

従来これらの用途に対してはＪＩＳ６０６３、ＪＩＳ６
０６１などのアルミニウム４イが使用されていたが、薄
肉化の要求か強くなっｆ、＝ため、］Ｕ近ては６０００
系材料よりもより高強度のアルミ−ラム材であるＡｊｌ
　　Ｚｎ　　Ｍｇ＠金が好んで使用されるようになって
ぎた。

しかし、Ａｎ−Ｚｎ−Ｍｇ合金は高強度になると伸ひか
不足し、また、押出加工時のチ］］かりを矯正した場合
矯正時の加工硬化（こより伸びか低下し、曲げ加工時に
割れか生じるなとの問題かあった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、曲げ加工時に割ねか発生ゼす、かつ高強度の
曲げ加工性に優ねたアルミニウム台金押出材を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、Ｚｎ　：　４．０〜６．５％、Ｍｇ０５〜２
゜０％を主成分とし、Ｚｒ＋０．０５〜０１％、Ｃｒ　
：　０．０３−０．１％の１ｆ！Ｉｌ！または２種を含
有し、残り八で及び不可避不純物からなるアルミニウム
合金押出材において、当該アルミニウム合金押出材のの
表面が再結晶組織からなり、当該再結晶組織の厚さが前
記アルミニウム合金押出材の厚さまたは径の３％以上で
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
合金に要旨が存在する。

本発明者は上述の様な曲げ加工時の割れの原因を種々調
査した結果、割わの原因は材料の伸び（−様伸び）たけ
の問題でなく、結晶の組織の状態が大きく影響している
事を知見し、かかる知見に基づき本発明をなすにいたっ
たものである。

すなわち、押出加工等により成型されたアルミニウム合
金は通常繊維状組織を有しているが、繊維状組織を有し
ている場合は曲げツバ］工時においですへりが分散され
にくいため局部的なすへりか生じやずくなり、加工量か
大きいと割ねに発展する。一方、再結晶組織を有するア
ルミニウム合金の場合、この様な局部的なすへりか生し
にくいため、割れか発生しにくい。

本発明は、アルミニウム合金の表面を再結晶組織とする
ことにより、すへりを分散さぞ、訓れを発生し、にくく
するものである。

以下に成分、組織の限定理由について説明する。

（Ｚｎ　　：　　４．　０〜６．　５％）ＺｏはＭｇと
共存して合金に時効性を与え、人工時効により強度向上
を可能とするものであるが、含有率が４０％未満では強
度の向上が十分てなく、また６　５％を越えると強度は
著しく高くなるか伸びが低下して加工性か悪くなる。

従って、Ｚｎは４０〜６５％とする。

（Ｍｇ：０．５〜２０％） ＩＶＩｇは主として合金の強度を高めるものであるか、
含有率がＯ，Ｓ％未満では強度の向上が十分でなく、２
．０％を越えると強度は高くなるが伸びが低下して加工
性が悪くなる。

従って、Ｍｇは０．５〜２．０％とする。

（Ｚ　ｒ　：　０．０５〜０．１％ Ｃｒ　：　０．０３〜０．１０％） Ｚｒ、Ｃｒは結晶粒を微細化する効果がある。

しかしＺｒ：０．０５未満、Ｃｒ：０．０３％未満のと
きはその添加効果は十分でなく再結晶組織が得られたと
しても一様伸びか低下する。また、Ｚｒ、Ｃｒがそねぞ
れ０．１％を赳えると合金を加熱しても繊維組織が再結
晶組織となりにくくなり曲げ加工性が低下する。

従って、Ｚｒは０．０５〜０．１％、Ｃｒは０．０３〜
０．１０％とする。なお、Ｚｒ、Ｃｒはいずれか１種含
有すればよく、また両方を含有してもよい。

（Ｃｕ　：　０．０５−０．２％） Ｃｕは耐応力腐食性を改善する効果かある。しかし含有
率が００５％未満てはその効果は十分てなく、０．２％
を越えると耐応力腐食性は改善されるが溶接性が低下す
る。

従って、Ｃｕは００５〜０２％とする。

（再結晶組織） 」二連のように、肉厚の全領域が織＆ｉｔ組織のものよ
り表面に再結晶ｉ　Ｂｋのあるものの方が曲げ加工によ
る割れが生しにくい事が判ったが、再を吉晶組織の厚み
が肉厚の３％未満てはかかる効果が小さい。従って、再
結晶層の厚みは３％以上とする。

（製造方法） 上述のように、ＺｒとＣｒの含有量が少いほうが再結晶
組織は生成されやすく、また、鋳塊の均質化温度、押出
前の加熱温度が高いほうが生成されやすい。従って、Ｚ
ｒとＣｒの含有量および加熱条件により、再結晶組織の
有無または厚みを決定すればよい。

［作用］ 本発明の押出材ては、表面が再結晶組織となっているた
め、曲り矯正をした場合でも曲げ加工時にずへりが分散
され、その結果割れが発生しなくなる。従って、曲げ加
工性に優れたアルミニウム合金押出材を得ることかでき
る。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例について述べる。

まず、試験片の作製工程について述へる。

■第１表に示した組成を有するアルミニウム合金鋳塊（
１５５ｍｍφ）を、それぞれ常法により溶製した。

■このｎ塊を４７０℃Ｘ８ｈｒ、５２０℃×８ｈ「の条
件にて均質化処理を行なった。

■押出温度５００℃、押出速度１０ｍ／ｍｉｎの押出条
件にて２ｍｍｔＸ　１１０ｍｍｗに押出を行ない、押出
後ファン空冷した。この時の加熱により再結晶組織か形
成される。

■上記押出材から試験片を採取し、この試験片に、５％
の引張り歪を与えた。次いで、１３０℃Ｘｌ２ｈｒのテ
ンパーを行ない供試材とした。

この供試材の再結晶組織層の厚みを測定した。

再結晶組織層の厚さは次の式により定義される。

再結晶組織層厚さ １、、１は第１図参照 上記供試材により曲げ各試験を行なった。曲げ加工性の
評価は、曲げ半径を変え、９０°曲げにて、表面目視お
よびミクロｍ織の観察により行なった。

第２表は曲げ加工性の評価結果を表したものである。第
２表から明らか１７ように、表面再結晶層の厚いもの（
３％と４５％）は曲げ加工性が良好であり、特に再結晶
厚さか４５％のもの６８曲げ半径２．０ｍｍでも割れが
生じなかった。なお、△にて示したものは、目視ては表
面にシワが観察されたがミクロ組織の観察では月れは認
められず、ずへり変形したものである。×にて示したも
のは目視でも割れが観察されたものである。

また第２図に、曲げ半径２．５ｍｍにて曲げ加工性評価
した結果の代表的組織例を示す。第２図に示す如く、再
結晶したもの（第２図（ａ））ては割れは認められず、
一方繊１．ｉｉ組織（第２図（ｂ））では割わが認めら
れる。

なお、第２表に示す如く、４５％再結晶材の伸びは、全
面繊維組織材の伸び１４９％に対し、１１３％と低い。

この様に、たとえ伸びか低くとも再結晶！ｆＩ織にずれ
は割れは生しにくくなる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、曲げ加工時に割
れが発生しない、曲げ加工性に優れたアルミニウム合金
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は再結晶組織層の厚さを説明するための概念図で
あり、第２図は押出材の金属組ｆｉＮを示す顕微鏡写真
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ：４．０〜６．５％、Ｍｇ：０．５〜２．０
   ％を主成分とし、Ｚｒ：０．０５〜０．１％、Ｃｒ：０
   ．０３〜０．１％の１種または２種を含有し、残りＡｌ
   及び不可避不純物からなるアルミニウム合金押出材にお
   いて、当該アルミニウム合金押出材のの表面が再結晶組
   織からなり、当該再結晶組織の厚さが前記アルミニウム
   合金押出材の厚さまたは径の３％以上であることを特徴
   とする曲げ加工性に優れたアルミニウム合金。
2. （２）Ｃｕ：０．０５〜０．２％を含有する請求項１の
   曲げ加工性に優れたアルミニウム合金。