JPH04187748A - 耐ｓｃｃ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents
耐ｓｃｃ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法Info
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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
（産業上の利用分野）
本発明は自動車構造用アルミニウム合金板に係り、更に
詳しくは、この種の用途に適する耐応力腐食割れ性（以
下、「耐ＳＣＣ性」という）を改善したアルミニウム合
金の製造方法に関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課題）従来より、自
動車構造用材として鋼材が使用されているが、最近、地
球環境問題等により自動車の軽量化が推進されている。 このため、自動車のフード、フェンダ−等の外板のみな
らず、エンジンルームや骨材等の高温雰囲気や高応力発
生部へのアルミ化が検討されている。これらの部位には
成形加工性が比較的良く、強度のあるＭｇを２．５〜５
．０υｔ％含有するＡｌ２−Ｍｇ系合金の５０５２．５
１８２．５０８３等の軟質材が使用されつつある。 ところで、これらのＡＱ−Ｍｇ系合金の５１８２．５０
８３等の素材の製造方法は、通常、アルミニウム合金鋳
塊を均質化処理した後、熱間圧延し、更に所定の板厚間
で冷間圧延を行い、その後再結晶温度以上の温度で熱処
理（軟質化処理）が行われ、製作される方法である。更
に、フード、フェンダ−等への成形は冷間加工で行われ
る。 しかしながら、これらのＡＱ−Ｍｇ系合金は、Ｍｇを多
量に含んでいるため、冷間加工後長期間経過すると、粒
界にβ相（Ｍ ｇｚ Ａ Ｑ ｘ ）が優先的に連続析
出し、応力腐食割れが生じ易いという欠点があった。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、Ｍｇが多量に
含むＡＱ−Ｍｇ系合金において耐ＳＣＣ性を改善し得る
方法を提供することを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明者らは、素材の耐Ｓ
ＣＣ性を向上させ得る方法について鋭意検討を重ねた。 その結果、β相の結晶粒界への優先析出を防止すること
により改善できることを亘い出した。 すなわち、Ｍｇを固溶させた状態では冷間加工による加
工歪みが加えられると、加工当初はβ相の析出がなく耐
ＳＣＣ性は良いが、経年変化により、特に使用温度が６
０℃以上で長時間経過後は、Ｍｇの拡散によってβ相が
結晶粒界に優先的に連続的に析出するため、ＳＣＣの感
受性が増大する。 つまり、Ｍｇ量が３．５ｗｔ％以上のＡＱ−Ｍｇ系合金
の耐ＳＣＣ性は、β相が連続的に粒界に析出した場合に
低下するのである。 一方、予めβ相を粒内及び粒界に粗い粒状の析出物とし
て強制的に十分析出させておくと、冷間加工後の経時変
化においては、β相は粒界に連続的に析出し難く、粒界
に途切れた状態でしか析出しない。その結果、経年変化
によるβ相の結晶粒界への優先的且つ連続的析出を生じ
難くシ、耐ＳＣＣ性向上に有効であることが判明し、こ
こに本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｍｇを３．５〜５．５ｗｔ％含む
アルミニウム合金鋳塊を均質化処理した後、熱間圧延、
冷間圧延を行い、続いて再結晶温度以上の温度で熱処理
した板に対して、更に冷間加工を加えることなく、１５
０〜２３０℃の温度で０゜５〜２４時間の熱処理を施す
ことを特徴とする耐ＳＣＣ性に優れた自動車用アルミニ
ウム合金の製造方法を要旨とするものである。 以下に本発明を更に詳述する。 （作用） まず、本発明は、Ｍｇを３．５−５．５ｗｔ％含むＡＱ
−Ｍｇ系合金を対称とするものである。 すなわち、Ｍｇは強度を付与する重要な元素であり、少
なくとも３．５ｗｔ％以上が必要である。 これは、添加量が３ 、５ ｗｔ％未満ではＳＣＣは発
生しないものの、強度が低すぎるためである。−方、５
、５ ｗｔ％より多いと強度は得られるものの、耐Ｓ
ＣＣ性の改善が困難である。したがって、本発明ではＭ
ｇ添加量を３．５〜５．５％の範囲とする。 なお、他の成分は、Ｍｇ量が上記添加範囲内である限り
、適宜添加することができる。 次に本発明の製造条件について説明する。 上記化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊は常法によ
り均質化処理、熱間圧延、冷間圧延し、続いて再結晶温
度以上の温度で熱処理（軟質化処理）を施す。 但し、本発明では、得られた板を、更に冷間加工を加え
ることなく、再加熱し、β相を粒状の析出物として、粒
内及び粒界に均一に析出させる熱処理が必要である。 加熱温度が１５０℃未満では粒状の析出物として析出せ
ず、耐ＳＣＣ性が低下するので好ましくない。一方、２
３０℃を超えるとＭｇが再固溶してしまい、経年変化に
よりβ相が連続的に粒界に析出し、ＳＣＣが起こり易く
なるので好ましくない。したがって、熱処理温度は１５
０〜２３０℃の範囲とする。 また、上記の温度範囲で熱処理する場合、加熱時間が０
．５時間未満では、予めβ相を粒状析出物として析出さ
せることが不十分となり、経年変化によりβ相が優先的
に粒界に連続析出し、ＳＣＣが起こり易くなるので好ま
しくない。一方、２４時間を超えるとその効果が飽和し
てしまい、実用的でない。したがって、熱処理時間は０
．５〜２４時間の範囲とする。 フード、フェンダ−等への成形（冷間加工）は、上記の
β相を析出させた後に行う。 なお、均質化処理２熱間圧延、冷間圧延は通常の条件で
行えばよく、特に制限されない。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 第１表に示す化学成分のアルミニウム合金鋳塊に５１０
℃×４時間保持する均質化処理を施し、その後、板厚５
＋ａ＋＋＋間で熱間圧延し、続いて板厚１゜５ｍｍ間で
冷間圧延を行い。その後、３５０℃Ｘ２時間の中間焼鈍
を行った。次いで、板厚１．０ｍｍまで冷間圧延を行っ
た後、３６０℃×３時間の熱処理を行って軟質材（Ｏ材
）を製造した。 この１．０ｍｍ厚のアルミニウム合金板に７０〜２５０
℃の範囲で０．２〜１２時間の熱処理を施して供試材と
した。 得られた供試材について素材の引張強さを調べると共に
、ＳＣＣ試験を以下の要領で実施し、耐ＳＣＣ性を評価
した。その結果を第１表に併記する。 旦茎（」（１ １，０Ｉｌｆｆｉ厚の供試材を０．７ｍｍ厚まで冷間圧
延し、１２０℃Ｘ ７日の鋭敏化処理を施した後、０．
７ｍｍｔＸ ２０＋ｕａｗＸ ８０ｍｍｍＱの寸法に切
り出し、ＳＣＣ試験を行った。ＳＣＣ試験条件としては
、応力負荷はＵ字曲げによる定歪み法を用い、腐食雰囲
気として３．５％ＮａＣＱ水溶液で５ｍＡ／ｉｎ”の電
流を流した促進試験法により実施した。耐ＳＣＣ性は、
ＳＣＣが発生するまでの時間により以下の基準で評価し
た。 Ｏ・・・ ＞６００分 ０ ・・・ 〉１００分 △ ・・・５０〜１００分 × ・・５〜１０分 第１表から明らかなように、本発明材はいずれも、比較
材及び従来材に比べ、強度（特に耐力）は若干低下する
ものの、耐ＳＣＣ性が優れている。 なお、従来材Ｎ（Ｌ １５ （７） ５０５２材はＭｇ
量が２．５ｗｔ％と少ないため、元来ＳＣＣの問題がな
い素材である。
詳しくは、この種の用途に適する耐応力腐食割れ性（以
下、「耐ＳＣＣ性」という）を改善したアルミニウム合
金の製造方法に関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課題）従来より、自
動車構造用材として鋼材が使用されているが、最近、地
球環境問題等により自動車の軽量化が推進されている。 このため、自動車のフード、フェンダ−等の外板のみな
らず、エンジンルームや骨材等の高温雰囲気や高応力発
生部へのアルミ化が検討されている。これらの部位には
成形加工性が比較的良く、強度のあるＭｇを２．５〜５
．０υｔ％含有するＡｌ２−Ｍｇ系合金の５０５２．５
１８２．５０８３等の軟質材が使用されつつある。 ところで、これらのＡＱ−Ｍｇ系合金の５１８２．５０
８３等の素材の製造方法は、通常、アルミニウム合金鋳
塊を均質化処理した後、熱間圧延し、更に所定の板厚間
で冷間圧延を行い、その後再結晶温度以上の温度で熱処
理（軟質化処理）が行われ、製作される方法である。更
に、フード、フェンダ−等への成形は冷間加工で行われ
る。 しかしながら、これらのＡＱ−Ｍｇ系合金は、Ｍｇを多
量に含んでいるため、冷間加工後長期間経過すると、粒
界にβ相（Ｍ ｇｚ Ａ Ｑ ｘ ）が優先的に連続析
出し、応力腐食割れが生じ易いという欠点があった。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、Ｍｇが多量に
含むＡＱ−Ｍｇ系合金において耐ＳＣＣ性を改善し得る
方法を提供することを目的とするものである。 （課題を解決するための手段） 前記問題点を解決するため、本発明者らは、素材の耐Ｓ
ＣＣ性を向上させ得る方法について鋭意検討を重ねた。 その結果、β相の結晶粒界への優先析出を防止すること
により改善できることを亘い出した。 すなわち、Ｍｇを固溶させた状態では冷間加工による加
工歪みが加えられると、加工当初はβ相の析出がなく耐
ＳＣＣ性は良いが、経年変化により、特に使用温度が６
０℃以上で長時間経過後は、Ｍｇの拡散によってβ相が
結晶粒界に優先的に連続的に析出するため、ＳＣＣの感
受性が増大する。 つまり、Ｍｇ量が３．５ｗｔ％以上のＡＱ−Ｍｇ系合金
の耐ＳＣＣ性は、β相が連続的に粒界に析出した場合に
低下するのである。 一方、予めβ相を粒内及び粒界に粗い粒状の析出物とし
て強制的に十分析出させておくと、冷間加工後の経時変
化においては、β相は粒界に連続的に析出し難く、粒界
に途切れた状態でしか析出しない。その結果、経年変化
によるβ相の結晶粒界への優先的且つ連続的析出を生じ
難くシ、耐ＳＣＣ性向上に有効であることが判明し、こ
こに本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｍｇを３．５〜５．５ｗｔ％含む
アルミニウム合金鋳塊を均質化処理した後、熱間圧延、
冷間圧延を行い、続いて再結晶温度以上の温度で熱処理
した板に対して、更に冷間加工を加えることなく、１５
０〜２３０℃の温度で０゜５〜２４時間の熱処理を施す
ことを特徴とする耐ＳＣＣ性に優れた自動車用アルミニ
ウム合金の製造方法を要旨とするものである。 以下に本発明を更に詳述する。 （作用） まず、本発明は、Ｍｇを３．５−５．５ｗｔ％含むＡＱ
−Ｍｇ系合金を対称とするものである。 すなわち、Ｍｇは強度を付与する重要な元素であり、少
なくとも３．５ｗｔ％以上が必要である。 これは、添加量が３ 、５ ｗｔ％未満ではＳＣＣは発
生しないものの、強度が低すぎるためである。−方、５
、５ ｗｔ％より多いと強度は得られるものの、耐Ｓ
ＣＣ性の改善が困難である。したがって、本発明ではＭ
ｇ添加量を３．５〜５．５％の範囲とする。 なお、他の成分は、Ｍｇ量が上記添加範囲内である限り
、適宜添加することができる。 次に本発明の製造条件について説明する。 上記化学成分を有するアルミニウム合金鋳塊は常法によ
り均質化処理、熱間圧延、冷間圧延し、続いて再結晶温
度以上の温度で熱処理（軟質化処理）を施す。 但し、本発明では、得られた板を、更に冷間加工を加え
ることなく、再加熱し、β相を粒状の析出物として、粒
内及び粒界に均一に析出させる熱処理が必要である。 加熱温度が１５０℃未満では粒状の析出物として析出せ
ず、耐ＳＣＣ性が低下するので好ましくない。一方、２
３０℃を超えるとＭｇが再固溶してしまい、経年変化に
よりβ相が連続的に粒界に析出し、ＳＣＣが起こり易く
なるので好ましくない。したがって、熱処理温度は１５
０〜２３０℃の範囲とする。 また、上記の温度範囲で熱処理する場合、加熱時間が０
．５時間未満では、予めβ相を粒状析出物として析出さ
せることが不十分となり、経年変化によりβ相が優先的
に粒界に連続析出し、ＳＣＣが起こり易くなるので好ま
しくない。一方、２４時間を超えるとその効果が飽和し
てしまい、実用的でない。したがって、熱処理時間は０
．５〜２４時間の範囲とする。 フード、フェンダ−等への成形（冷間加工）は、上記の
β相を析出させた後に行う。 なお、均質化処理２熱間圧延、冷間圧延は通常の条件で
行えばよく、特に制限されない。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 第１表に示す化学成分のアルミニウム合金鋳塊に５１０
℃×４時間保持する均質化処理を施し、その後、板厚５
＋ａ＋＋＋間で熱間圧延し、続いて板厚１゜５ｍｍ間で
冷間圧延を行い。その後、３５０℃Ｘ２時間の中間焼鈍
を行った。次いで、板厚１．０ｍｍまで冷間圧延を行っ
た後、３６０℃×３時間の熱処理を行って軟質材（Ｏ材
）を製造した。 この１．０ｍｍ厚のアルミニウム合金板に７０〜２５０
℃の範囲で０．２〜１２時間の熱処理を施して供試材と
した。 得られた供試材について素材の引張強さを調べると共に
、ＳＣＣ試験を以下の要領で実施し、耐ＳＣＣ性を評価
した。その結果を第１表に併記する。 旦茎（」（１ １，０Ｉｌｆｆｉ厚の供試材を０．７ｍｍ厚まで冷間圧
延し、１２０℃Ｘ ７日の鋭敏化処理を施した後、０．
７ｍｍｔＸ ２０＋ｕａｗＸ ８０ｍｍｍＱの寸法に切
り出し、ＳＣＣ試験を行った。ＳＣＣ試験条件としては
、応力負荷はＵ字曲げによる定歪み法を用い、腐食雰囲
気として３．５％ＮａＣＱ水溶液で５ｍＡ／ｉｎ”の電
流を流した促進試験法により実施した。耐ＳＣＣ性は、
ＳＣＣが発生するまでの時間により以下の基準で評価し
た。 Ｏ・・・ ＞６００分 ０ ・・・ 〉１００分 △ ・・・５０〜１００分 × ・・５〜１０分 第１表から明らかなように、本発明材はいずれも、比較
材及び従来材に比べ、強度（特に耐力）は若干低下する
ものの、耐ＳＣＣ性が優れている。 なお、従来材Ｎ（Ｌ １５ （７） ５０５２材はＭｇ
量が２．５ｗｔ％と少ないため、元来ＳＣＣの問題がな
い素材である。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、軟質化処理後の
素材に適切な条件で熱処理を施すことにより、長時間経
過してもβ相の粒界への連続的な析出を防止できるので
、従来材に比べて優れた耐ＳＣＣ性を有するアルミニウ
ム合金を得ることができる。したがって、自動車構造用
材料として適用できる効果は顕著である。 特許呂願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
素材に適切な条件で熱処理を施すことにより、長時間経
過してもβ相の粒界への連続的な析出を防止できるので
、従来材に比べて優れた耐ＳＣＣ性を有するアルミニウ
ム合金を得ることができる。したがって、自動車構造用
材料として適用できる効果は顕著である。 特許呂願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
Claims (1)
- Ｍｇを３．５〜５．５ｗｔ％含むアルミニウム合金鋳塊
を均質化処理した後、熱間圧延、冷間圧延を行い、続い
て再結晶温度以上の温度で熱処理した板に対して、更に
冷間加工を加えることなく、１５０〜２３０℃の温度で
０．５〜２４時間の熱処理を施すことを特徴とする耐Ｓ
ＣＣ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31547890A JPH04187748A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 耐ｓｃｃ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31547890A JPH04187748A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 耐ｓｃｃ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04187748A true JPH04187748A (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=18065845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31547890A Pending JPH04187748A (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 耐ｓｃｃ性に優れた自動車用アルミニウム合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04187748A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999013124A1 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Nippon Light Metal Company Ltd. | Process for producing an aluminum alloy sheet |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP31547890A patent/JPH04187748A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999013124A1 (en) * | 1997-09-11 | 1999-03-18 | Nippon Light Metal Company Ltd. | Process for producing an aluminum alloy sheet |
| US6248193B1 (en) | 1997-09-11 | 2001-06-19 | Nippon Light Metal Company, Ltd. | Process for producing an aluminum alloy sheet |
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