JPH05132732A - プレス成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ
系合金板は、Ｍｇ ５.５〜８.５ｗｔ％、Ｃｕ ０.３
〜１.２ｗｔ％、Ｖ ０.０２〜０.５ｗｔ％を含有し、
残部がＡｌおよび不可避不純物からなるものである。 【効果】プレス成形性に優れており、さらに、焼き付け
塗装時の軟化を防止することができ、熱間圧延性にも優
れているものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプレス成形性に優れたＡ
ｌ−Ｍｇ系合金板に関し、さらに詳しくは、主として自
動車車体用等の強加工部材として適しているプレス成形
性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板に関するものである。

【０００２】

【従来技術】一般的に、自動車車体用の板材としては、
従来から冷間圧延鋼板が使用されて来ているが、最近に
なって、燃費を向上させるために、自動車を軽量化する
に際して、冷間圧延鋼板の代わりに、軽量なアルミニウ
ム合金、特に、強度延性のバランスが優れているＡｌ−
Ｍｇ系合金の研究および開発が進められている。

【０００３】そして、上記に説明した状況のもとにおい
て、自動車車体用のアルミニウム合金として、特公昭５
６−０３１８５８号公報に提案されているアルミニウム
合金は、Ｍｇ３.５〜５.５ｗｔ％、Ｚｎ０.５〜２.０ｗ
ｔ％、Ｃｕ０.３〜１.２ｗｔ％を含有し、残部Ａｌおよ
び不可避不純物からなるものである。しかし、この公報
に説明されているアルミニウム合金は、冷間圧延鋼板と
比較すると成形性において劣っているという問題があ
る。

【０００４】このような問題を解決するためには、アル
ミニウム合金の積層欠陥エネルギーを低くし、その加工
硬化能を向上させる元素として有効なＭｇを多く含有す
るアルミニウム合金が考えられるが、Ｍｇ含有量が多い
と熱間圧延時に割れたり、熱間圧延材表面の肌荒れ等の
問題があり、そのため、技術的にはＭｇ含有量は上限を
５.０ｗｔ％程度に制御するのが通常であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に説明し
た従来の成形加工用アルミニウム合金の種々の問題点に
鑑み、本発明者が鋭意研究を行い、検討を重ねた結果、
Ｍｇ含有量を従来のアルミニウム合金の場合より多く含
有させ、かつ、熱間圧延性およびプレス成形性を向上さ
せ、また、プレス成形後の焼き付け塗装時に軟化が防止
できるように、含有元素を調整することによりプレス成
形性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板を開発したのである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るプレス成形
性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板の特徴とするところは、
Ｍｇ ５.５〜８.５ｗｔ％、Ｃｕ ０.３〜１.２ｗｔ
％、Ｖ ０.０２〜０.５ｗｔ％を含有し、残部がＡｌお
よび不可避不純物からなるものである。

【０００７】本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ−
Ｍｇ系合金板について、以下詳細に説明する。

【０００８】先ず、本発明に係る高プレス成形性アルミ
ニウム合金の含有成分および成分割合について説明す
る。

【０００９】Ｍｇ含有量が高いアルミニウム合金は、Ｍ
ｇ含有量が増加するにつれて強度および伸びが同時に向
上して、冷間圧延鋼板に近似する強度と伸びを有するよ
うになり、これは、アルミニウム合金の加工硬化能が大
幅に増加するためであり、Ｍｇ含有量が５.５ｗｔ％未
満ではこのような効果は充分ではなく、引張試験による
伸びは３０％程度と低くなり、また、Ｍｇ含有量が８.
５ｗｔ％に近くなるに従って、引張試験による伸びは約
４０％にまで増加して、冷間圧延鋼板に近い高い伸びを
示すが、しかし、Ｍｇ含有量が８.５ｗｔ％を越える含
有量になると熱間加工性が著しく低下し、その製造加工
が不可能となる。よって、Ｍｇ含有量は ５.５〜８.
５ｗｔ％とする。

【００１０】Ｃｕは強度および延性を向上させると共
に、プレス成形後の焼き付け塗装時に時効硬化を起こさ
せ、材料の軟化を防止する元素であり、含有量が０.３
ｗｔ％未満ではこのような効果は充分ではなく、また、
１.２ｗｔ％を越えて含有させるとＡｌ−Ｍｇ−Ｃｕ系
の粗大化合物が不可避的に発生して延性が低下する。よ
って、Ｃｕ含有量は０.３〜１.２ｗｔ％とする。

【００１１】Ｖは熱間圧延性、特に、熱間圧延時の動的
再結晶粒の微細化効果による材料表面の肌荒れ、割れ等
に優れた効果を示すと共に、プレス成形時の表面肌荒れ
に効果のある元素であり、含有量が０.０２ｗｔ％未満
ではこのような効果を期待することができず、また、
０.５ｗｔ％を越えて含有させると不溶性の粗大化合物
を発生して、プレス成形性を著しく劣化させる。よっ
て、Ｖ含有量は０.０２〜０.５ｗｔ％とする。

【００１２】本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ−
Ｍｇ系合金板の製造法について、以下簡単に説明する。
即ち、例えば、自動車車体用のアルミニウム合金板は、
通常、アルミニウム合金を溶解して造塊後、熱間圧延お
よび冷間圧延を行った後、溶体化処理を行って製造され
る。そして、この溶体化処理の条件を制御することによ
っても、材料の再結晶粒の大きさを制御することがで
き、プレス成形性、特に、成形後の表面状態を管理する
ことができる。さらに、この溶体化処理は加熱冷却速度
の制御によって、結晶粒の調整を行うことができるか
ら、たいていは、連続焼鈍炉を使用する。

【００１３】しかし、このような製造条件の制御だけで
はなく、アルミニウム合金の含有成分や成分割合を調整
することにより結晶粒の調整が行え、板厚方向に均一で
ムラのない組織とすることができ、従って、成形性その
ものが向上するのであり、このためには、上記に説明し
たＶを含有させることによりこの効果が得られる。

【００１４】

【実 施 例】本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ
−Ｍｇ系合金板の実施例について説明する。

【００１５】

【実 施 例】表１に示す含有成分および成分割合のアル
ミニウム合金を溶解後、鋳造した鋳塊に面削を行い、厚
さ４０ｍｍとした後、４８０℃×２４時間の均質化処理
を行った。次いで、４５０℃の温度において熱間圧延を
行い、４ｍｍ厚さの板を作成し、４００℃×１時間の中
間焼鈍を行った後、冷間圧延を行って１ｍｍ厚さの板を
作成した。なお、冷間圧延の途中において板厚が２ｍｍ
になった時に、４００℃×１時間の中間焼鈍を行った。
次に、溶体化処理は連続焼鈍炉を使用し、溶体化処理温
度は５３０℃で一定とした。

【００１６】このようにして作成された材料について、
引張試験、成形試験を行うと共に、熱間圧延材の表面状
況および張出し試験後の表面状況を判定した。また、一
部の溶体化処理材については、そのミクロ組織を調査し
た。さらに、焼き付け塗装を想定して、溶体化処理後、
１７５℃×３０分の時効を行った時の、材料の軟化につ
いて引張試験の耐力変化を調査した。表２に試験結果を
示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】表１および表２から以下説明することが明
らかである。比較例Ｎｏ.１のＭｇ含有量が４.５ｗｔ％
と少ない場合は、伸びが３０％以下と小さく、延性が不
足している。本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ−
Ｍｇ系合金板Ｎｏ.２、Ｎｏ.３、Ｎｏ.９は、伸びが３
６〜３８％と高く、エリクセン値も高く、さらに、焼き
付け塗装時の硬化も認められ、熱間圧延材および成形後
の表面状況も良好である。そして、比較例Ｎｏ.５、Ｎ
ｏ.７のＣｕが含有されていない場合は、焼き付け塗装
時に軟化が認められ、比較例Ｎｏ.６のＣｕを多量に含
有させた場合、延性、エリクセン値が低下している。さ
らに、比較例Ｎｏ.７、Ｎｏ.８のＶを含有しない場合
は、熱間圧延材およびエリクセン試験後の表面状況が悪
く、比較例Ｎｏ.１０のようにＶを多量に含有すると、
延性を低下させ、成形性が悪くなる。比較例Ｎｏ.４の
ように強度および延性を向上させるＭｇを多量に含有さ
せると、熱間圧延時に大きな割れが発生した。

【００２０】なお、図１は本発明に係るプレス成形性に
優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板のＮｏ.２の溶体化処理後の
金属組織を示す顕微鏡写真であり、図２は比較例Ｎｏ.
８の溶体化処理後の金属組織を示す顕微鏡写真であり、
Ｖを含有するＮｏ.２合金板はその結晶粒が小さく、従
って、成形後の表面も良好なものが得られている。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプレ
ス成形に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金板は上記の構成を有し
ているから、従来材と比較して、プレス成形性が大幅に
優れているものであり、さらに、焼き付け塗装時の軟化
を防止することができ、熱間圧延性にも優れているとい
う効果を有しているものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプレス成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ
系合金板のＮｏ.２の溶体化処理後の金属組織を示す顕
微鏡写真である。

【図２】比較例Ｎｏ.８の溶体化処理後の金属組織を示
す顕微鏡写真である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｍｇ ５.５〜８.５ｗｔ％、Ｃｕ ０.３
   〜１.２ｗｔ％、 Ｖ ０.０２〜０.５ｗｔ％ を含有し、残部がＡｌおよび不可避不純物からなること
   を特徴とするプレス成形性に優れたＡｌ−Ｍｇ系合金
   板。