JPH03294445A - 成形加工性の良好な高力アルミニウム合金およびその製造法 - Google Patents
成形加工性の良好な高力アルミニウム合金およびその製造法Info
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- JPH03294445A JPH03294445A JP9822990A JP9822990A JPH03294445A JP H03294445 A JPH03294445 A JP H03294445A JP 9822990 A JP9822990 A JP 9822990A JP 9822990 A JP9822990 A JP 9822990A JP H03294445 A JPH03294445 A JP H03294445A
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Landscapes
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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。
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、例えばプレス成形のような厳しい望性加工を
行うに好適な高力アルミニウム合金およびその製造方法
。
行うに好適な高力アルミニウム合金およびその製造方法
。
[従来の技術]
本発明の成分を含有する高力Al1−Zn−Mg−Cu
系合金はアルミニウム合金中量も高強度を有するもので
あるが、成形性は一般的に劣っている。
系合金はアルミニウム合金中量も高強度を有するもので
あるが、成形性は一般的に劣っている。
当該合金を成形加工するには通常焼鈍材を用いる。焼鈍
温度は一般にはJ I S (JISW11G3)によ
り404℃が適用されているが、必ずしも成形加工性が
良いとは言えない。
温度は一般にはJ I S (JISW11G3)によ
り404℃が適用されているが、必ずしも成形加工性が
良いとは言えない。
従来、高力合金の成形性を改善するための製造法の改善
として、たとえば特公昭61−3388号特公昭61−
4902号、特公昭61−4903号に示されるように
、最終焼鈍を320〜500°Cの温度に急速加熱した
後冷却し、さらに再加熱する方法が開発されてる。
として、たとえば特公昭61−3388号特公昭61−
4902号、特公昭61−4903号に示されるように
、最終焼鈍を320〜500°Cの温度に急速加熱した
後冷却し、さらに再加熱する方法が開発されてる。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、これらの製造方法では、本発明の成分を
含有する高力アルミニウム合金に対しプレス成形のよう
な厳しい成形加工を行うと割れ等が発生する。
含有する高力アルミニウム合金に対しプレス成形のよう
な厳しい成形加工を行うと割れ等が発生する。
本発明は、上記従来の難点を解決した成形加工性のすぐ
れたAQ−Zn−Mg系高力アルミニウム合金及びその
製造法を提供することを目的とする。
れたAQ−Zn−Mg系高力アルミニウム合金及びその
製造法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]
上記目的を達成するための本発明の高力アルミニウム合
金は、亜鉛4.0〜8.5%、マグネシウム0.5〜4
.0%および銅0.5〜3.0%を含有し残りをアルミ
ニウムと不純物から構成されるアルミニウム合金、およ
びこれら合金成分に加えてマンガン0.05〜0.50
%、クロム0.05〜0.25%、ジルコニウム0.0
5〜0.20%、バナジウム0.05〜0.30%のう
ち少なくとも1種以上を含有させたアルミニウム合金で
あって、これらアルミニウム合金中の析出物の平均粒径
が0.05〜0.5μmでかつ結晶粒界の析出物の最大
長が20μm以下であることを構成上の特徴とする。ま
た、上記アルミニウム合金を熱間圧延及び冷間圧延によ
り製造する場合、最終熱処理として450℃以上に急熱
後急冷し続いて300〜380℃で05〜12時間保持
することを構成上の特徴とする。
金は、亜鉛4.0〜8.5%、マグネシウム0.5〜4
.0%および銅0.5〜3.0%を含有し残りをアルミ
ニウムと不純物から構成されるアルミニウム合金、およ
びこれら合金成分に加えてマンガン0.05〜0.50
%、クロム0.05〜0.25%、ジルコニウム0.0
5〜0.20%、バナジウム0.05〜0.30%のう
ち少なくとも1種以上を含有させたアルミニウム合金で
あって、これらアルミニウム合金中の析出物の平均粒径
が0.05〜0.5μmでかつ結晶粒界の析出物の最大
長が20μm以下であることを構成上の特徴とする。ま
た、上記アルミニウム合金を熱間圧延及び冷間圧延によ
り製造する場合、最終熱処理として450℃以上に急熱
後急冷し続いて300〜380℃で05〜12時間保持
することを構成上の特徴とする。
一般にA M−Zn−Mg −Cu系合金は、工業用ア
ルミニウム合金の中では最も高い強度を有するが、反面
成形加工性に劣る。
ルミニウム合金の中では最も高い強度を有するが、反面
成形加工性に劣る。
本発明はこのような特性を備えたA31−Zn −Mg
−Cu系合金に対し、より厳しい成形加工を可能ならし
めるために、合金組成9組織。
−Cu系合金に対し、より厳しい成形加工を可能ならし
めるために、合金組成9組織。
製造条件等を種々検討した結果としてなされたものであ
り、内部組織の改良および焼鈍条件の改良がと(に成形
加工性向上に有効であることを発見したことに基づくも
のである。
り、内部組織の改良および焼鈍条件の改良がと(に成形
加工性向上に有効であることを発見したことに基づくも
のである。
亜鉛添加量が4.0%未満の場合にはT6処理(人工時
効硬化処理)後の合金の強度が低く、8.5%を越える
と靭性が低下したり応力腐食割れの危険性がある。従っ
て亜鉛添加量は4.0〜8.5%が望ましい。
効硬化処理)後の合金の強度が低く、8.5%を越える
と靭性が低下したり応力腐食割れの危険性がある。従っ
て亜鉛添加量は4.0〜8.5%が望ましい。
マグネシウム添加量が0.5%未満の場合にはT6処理
後の合金の強度が低く、40%を越えるとT6処理後の
靭性が低下する。
後の合金の強度が低く、40%を越えるとT6処理後の
靭性が低下する。
従ってマグネシウム添加量は0.5〜40%カ望ましい
。銅添加量が05%未満の場合にはT6処理後の合金の
強度が低く、30%を越えるとインゴット鋳造時に割れ
が発生しやすくなり工業的でない。
。銅添加量が05%未満の場合にはT6処理後の合金の
強度が低く、30%を越えるとインゴット鋳造時に割れ
が発生しやすくなり工業的でない。
従って、銅添加量は05〜3,0%が望ましい。
焼鈍処理後の析出物の平均粒径が005μm以下の場合
は強度および成形加工性の向上に効果が小さく、05μ
mを越えた場合及び結晶粒界の析出物の最大長が20μ
mを越えた場合は成形加工時に加工部に肌あれや割れが
発生する。従って析出物の平均粒径は005〜058m
結晶粒径の析出物の最大径は20μm以下が望ましい。
は強度および成形加工性の向上に効果が小さく、05μ
mを越えた場合及び結晶粒界の析出物の最大長が20μ
mを越えた場合は成形加工時に加工部に肌あれや割れが
発生する。従って析出物の平均粒径は005〜058m
結晶粒径の析出物の最大径は20μm以下が望ましい。
焼鈍条件として急速加熱温度が450℃未満の場合溶質
元来の個溶が不十分で結晶粒界に化合物が残存すること
や、結晶粒径が微細にならないため成形加工時に肌あれ
や割れを生じやすい。
元来の個溶が不十分で結晶粒界に化合物が残存すること
や、結晶粒径が微細にならないため成形加工時に肌あれ
や割れを生じやすい。
また、急速冷却後の最終熱処理温度が300℃未満では
非常に長時間加熱しないと十分に軟化せず工業的でない
。また380℃を越えると結晶粒界に析出物が発生しや
すく成形時に割れなどの発生原因となる。保持時間が0
.5時間未満では十分に軟化せず成形性が劣り、また1
2時間以上を越えて処理しても成形性に変化が認められ
ず工業的でない。
非常に長時間加熱しないと十分に軟化せず工業的でない
。また380℃を越えると結晶粒界に析出物が発生しや
すく成形時に割れなどの発生原因となる。保持時間が0
.5時間未満では十分に軟化せず成形性が劣り、また1
2時間以上を越えて処理しても成形性に変化が認められ
ず工業的でない。
従って、焼鈍は450℃以上に急熱後急冷し続いて30
0〜380℃で0.5〜12時間保持する条件が望まし
い。
0〜380℃で0.5〜12時間保持する条件が望まし
い。
選択成分として添加する0、05〜0.50%のマンガ
ン、 O,OS〜0.25%のクロム、 0.05
〜0.20のジルコニウムおよび0.05〜0.30%
のバナジウムは合金の強度向上に効果がある。
ン、 O,OS〜0.25%のクロム、 0.05
〜0.20のジルコニウムおよび0.05〜0.30%
のバナジウムは合金の強度向上に効果がある。
それぞれ下限未満では効果が小さ(、上限を越えると鋳
造時に粗大な金属間化合物が生成し易くなり好ましくな
い。
造時に粗大な金属間化合物が生成し易くなり好ましくな
い。
そのほか、本発明の合金においては、チタン。
鉄および硅素の含有量につき以下の規制が望ましい。
チタンは含有量が0.20%を越えると鋳造時に粗大な
金属間化合物が晶出するために品質上好ましくない。ま
た、鉄含有量が0.50%を越えた場合および硅素含有
量が0.4%を越えた場合は合金中の不溶性加工物の量
が増え靭性が低下するので好ましくない。
金属間化合物が晶出するために品質上好ましくない。ま
た、鉄含有量が0.50%を越えた場合および硅素含有
量が0.4%を越えた場合は合金中の不溶性加工物の量
が増え靭性が低下するので好ましくない。
用]
本発明に従えば、特定粒径の析出物の分布と特定長の粒
界析出物の分布により成形加工時に肌あれ、割れの発生
しない高力アルミニウム合金が得られる。
界析出物の分布により成形加工時に肌あれ、割れの発生
しない高力アルミニウム合金が得られる。
[実施例コ
以下、本発明の詳細な説明する。
第1表に示す厚さ4GOmmの連続鋳塊を47Q℃で3
0hの均質化処理の後、再加熱し熱間圧延により厚さ8
■■の板とし、中間焼鈍の後、冷間圧延により厚さ2■
lの板とした。
0hの均質化処理の後、再加熱し熱間圧延により厚さ8
■■の板とし、中間焼鈍の後、冷間圧延により厚さ2■
lの板とした。
次に11℃/分以上の昇温速度で460℃に加熱し、5
分間保持の後、1’C/分以上の冷却速度で急冷し、さ
らに第2表に示す条件で最終熱処[作 理を施し、供試材とした。
分間保持の後、1’C/分以上の冷却速度で急冷し、さ
らに第2表に示す条件で最終熱処[作 理を施し、供試材とした。
、−一1゛−
供試材の評価は圧延方向のJIS5号試*計−による引
張試験、エリクセン試験、圧延直角方向を長平方向とす
る90℃曲げ試験(曲げ半径Om+i)、透過型電子顕
微鏡による析出物の分布調査及び光学顕微鏡による圧延
平行断面のミクロ組織観察を行った。光学顕微鏡による
調査では、任意の位置において400倍の写真をとり、
90 X 70+*+*の写真の中での粒界等の析出物
の最大長を測定した。さらに、供試材を470℃のソル
トバス中で5分間の溶体化処理、水焼入れの後、120
℃で24hの時効処理を行い、引張試験によりその性能
を調査した。判定基準に照らし合わせて、合否を判定し
た。
張試験、エリクセン試験、圧延直角方向を長平方向とす
る90℃曲げ試験(曲げ半径Om+i)、透過型電子顕
微鏡による析出物の分布調査及び光学顕微鏡による圧延
平行断面のミクロ組織観察を行った。光学顕微鏡による
調査では、任意の位置において400倍の写真をとり、
90 X 70+*+*の写真の中での粒界等の析出物
の最大長を測定した。さらに、供試材を470℃のソル
トバス中で5分間の溶体化処理、水焼入れの後、120
℃で24hの時効処理を行い、引張試験によりその性能
を調査した。判定基準に照らし合わせて、合否を判定し
た。
第3表に供試材の評価結果を示す。本発明の試料はいず
れも特許請求範囲内の製造であるため、合格判定基準を
満たしている。
れも特許請求範囲内の製造であるため、合格判定基準を
満たしている。
比較例1では最終焼鈍の保持時間が短すぎたため、また
比較例2では保持温度が低すぎたためいじれも析出物の
平均粒径が特許請求範囲の下限よりも小さすぎ、曲げ試
験で割れが発生しエリクセン値も小さく成形性の良好な
材料を得ることができなかった。比較例4ではCu量が
、また比較例5ではMg量及びZn量がそれぞれ特許請
求範囲よりも少なすぎたため、T6処理後に45kg/
nf以上の高強度を得ることができなかった。
比較例2では保持温度が低すぎたためいじれも析出物の
平均粒径が特許請求範囲の下限よりも小さすぎ、曲げ試
験で割れが発生しエリクセン値も小さく成形性の良好な
材料を得ることができなかった。比較例4ではCu量が
、また比較例5ではMg量及びZn量がそれぞれ特許請
求範囲よりも少なすぎたため、T6処理後に45kg/
nf以上の高強度を得ることができなかった。
比較例6ではMn、Cu、Zr、Vのいずれもが特許請
求範囲の上限を越えて添加されたため、粗大な金属間化
合物が生成され、以後の試験を中止した。
求範囲の上限を越えて添加されたため、粗大な金属間化
合物が生成され、以後の試験を中止した。
[発明の効果]
以上のとおり、本発明によれば、高力アルミニウム合金
に於て、成形加工時に肌あれや割れなどの発生しにくい
焼鈍材が得られる。
に於て、成形加工時に肌あれや割れなどの発生しにくい
焼鈍材が得られる。
第1表
化学成分(wt%)
第2表
第3表
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、亜鉛4.0〜8.5%,マグネシウム0.5〜4.
0%および銅0.5〜3.0%を含有し、残りをアルミ
ニウムと不純物から構成されるアルミニ ウム合金で合金中の析出物の平均粒径が 0.05〜0.5μmでかつ結晶粒界の析出物の最大長
が20μm以下であることを特徴とす る成形加工性の良好な高力アルミニウム合 金。 2、亜鉛4.0〜8.5%,マグネシウム0.5〜4.
0%および銅0.5〜3.0%を含有し、残りをアルミ
ニウムと不純物から構成されるアルミニ ウム合金を熱間圧延および冷間圧延した後、最終熱処理
として450℃以上に急熱後急冷し、ついで300〜3
80℃に0.5〜12時間保持することを特徴とする成
形加工性の良好な高力ア ルミニウム合金の製造法。 3、アルミニウム合金が亜鉛4.0〜8.5%,マグネ
シウム0.5〜4.0%,銅0.5〜3.0%を含有し
、さらにマンガン0.05〜0.50%,クロム0.0
5〜0.25%,ジルコニウム0.05〜0.20%,
バナジウム0.05〜0.30%のうち少なくとも1種
以上を含む請求項1記載の成形加工性 の良好な高力アルミニウム合金。 4、アルミニウム合金が亜鉛4.0〜8.5%,マグネ
シウム0.5〜4.0%、銅0.5〜3.0%を含有し
、さらにマンガン0.05〜0.50%,クロム0.0
5〜0.25%,ジルコニウム0.05〜0.20%,
バナジウム0.05〜0.30%のうちの1種以上を含
む請求項3記載の成形加工性の良好な 高力アルミニウム合金の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9822990A JPH03294445A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 成形加工性の良好な高力アルミニウム合金およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9822990A JPH03294445A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 成形加工性の良好な高力アルミニウム合金およびその製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03294445A true JPH03294445A (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=14214133
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9822990A Pending JPH03294445A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 成形加工性の良好な高力アルミニウム合金およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03294445A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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