JPH05320840A - 成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 - Google Patents
成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法Info
- Publication number
- JPH05320840A JPH05320840A JP15618192A JP15618192A JPH05320840A JP H05320840 A JPH05320840 A JP H05320840A JP 15618192 A JP15618192 A JP 15618192A JP 15618192 A JP15618192 A JP 15618192A JP H05320840 A JPH05320840 A JP H05320840A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 引張り特性、張出し性及びフラット性に優れ
た、自動車ボディシート用として好適なアルミニウム合
金材を製造する。 【構成】 Ｍｇ４．５〜７．０wt％、Ｃｕ ０．０１〜
０．５wt％を含有し、Ｆｅ及びＳｉを０．２wt％未満に
規制し、残部が不可避的不純物とＡｌよりなるアルミニ
ウム合金を均質化処理及び熱間圧延を施した後、６０％
以上の冷間圧延率で冷間圧延を行い、次に１００℃／se
c.以上の速度で４８０℃以上の温度に昇温し、この温度
に６０秒以下保持後、１００℃／min.以上の速度で室温
まで冷却する焼鈍処理を行った後、矯正処理を行い、次
いで１００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温
度に昇温し、この温度に６０秒以下保持後、１００℃／
min.以上の速度で室温まで冷却する焼鈍処理を行うこと
からなる成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方
法。
た、自動車ボディシート用として好適なアルミニウム合
金材を製造する。 【構成】 Ｍｇ４．５〜７．０wt％、Ｃｕ ０．０１〜
０．５wt％を含有し、Ｆｅ及びＳｉを０．２wt％未満に
規制し、残部が不可避的不純物とＡｌよりなるアルミニ
ウム合金を均質化処理及び熱間圧延を施した後、６０％
以上の冷間圧延率で冷間圧延を行い、次に１００℃／se
c.以上の速度で４８０℃以上の温度に昇温し、この温度
に６０秒以下保持後、１００℃／min.以上の速度で室温
まで冷却する焼鈍処理を行った後、矯正処理を行い、次
いで１００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温
度に昇温し、この温度に６０秒以下保持後、１００℃／
min.以上の速度で室温まで冷却する焼鈍処理を行うこと
からなる成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のボディシート用
として好適なアルミニウム合金材の製造方法に関するも
ので、特に引張り特性、張出し性及びフラット性を改善
したアルミニウム合金材に関するものである。
として好適なアルミニウム合金材の製造方法に関するも
ので、特に引張り特性、張出し性及びフラット性を改善
したアルミニウム合金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近自動車車体の軽量化要求からアルミ
ニウム合金材を使用することが検討されており、従来の
冷延鋼板と同様に、プレス成形性に優れていること、強
度が高いことなどが求められている。このような要求に
対応するためアルミニウム合金材として、Ａｌ−Ｍｇ系
の５０００系合金、詳しくは５０５２、５１８２合金等
が用いられている。これらの材料は均質化処理、熱間圧
延、冷間圧延及び焼鈍処理を行った後、成形加工される
のが一般的である。
ニウム合金材を使用することが検討されており、従来の
冷延鋼板と同様に、プレス成形性に優れていること、強
度が高いことなどが求められている。このような要求に
対応するためアルミニウム合金材として、Ａｌ−Ｍｇ系
の５０００系合金、詳しくは５０５２、５１８２合金等
が用いられている。これらの材料は均質化処理、熱間圧
延、冷間圧延及び焼鈍処理を行った後、成形加工される
のが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記した５００
０系合金材は冷延鋼板に比べると、延性が低く、成形加
工時に割れやすい欠点があり、さらに冷間圧延後の焼鈍
処理のみでは、板のフラット性が悪く、成形性を低下さ
せる原因にもなった。
０系合金材は冷延鋼板に比べると、延性が低く、成形加
工時に割れやすい欠点があり、さらに冷間圧延後の焼鈍
処理のみでは、板のフラット性が悪く、成形性を低下さ
せる原因にもなった。
【０００４】本発明の目的は、上記の延性及び成形加工
性に関する問題点を克服し、引張り特性、張出し性及び
フラット性に優れた、自動車ボディシート用として好適
なアルミニウム合金材を製造することにある。
性に関する問題点を克服し、引張り特性、張出し性及び
フラット性に優れた、自動車ボディシート用として好適
なアルミニウム合金材を製造することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、Ｍ
ｇ４．５〜７．０wt％、Ｃｕ ０．０１〜０．５wt％を
含有し、Ｆｅ及びＳｉを０．２wt％未満に規制し、残部
が不可避的不純物とＡｌよりなるアルミニウム合金に均
質化処理及び熱間圧延を施した後、６０％以上の冷間圧
延率で冷間圧延を行い、次に１００℃／sec.以上の速度
で４８０℃以上の温度に昇温し、この温度に６０秒以下
保持後、１００℃／min.以上の速度で室温まで冷却する
焼鈍処理を行った後、矯正処理を行い、次いで１００℃
／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温度に昇温し、
この温度に６０秒以下保持後、１００℃／min.以上の速
度で室温まで冷却する焼鈍処理を行うことを特徴とする
成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法により達
成された。
ｇ４．５〜７．０wt％、Ｃｕ ０．０１〜０．５wt％を
含有し、Ｆｅ及びＳｉを０．２wt％未満に規制し、残部
が不可避的不純物とＡｌよりなるアルミニウム合金に均
質化処理及び熱間圧延を施した後、６０％以上の冷間圧
延率で冷間圧延を行い、次に１００℃／sec.以上の速度
で４８０℃以上の温度に昇温し、この温度に６０秒以下
保持後、１００℃／min.以上の速度で室温まで冷却する
焼鈍処理を行った後、矯正処理を行い、次いで１００℃
／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温度に昇温し、
この温度に６０秒以下保持後、１００℃／min.以上の速
度で室温まで冷却する焼鈍処理を行うことを特徴とする
成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法により達
成された。
【０００６】本発明において、合金材組成を上記の如く
限定した理由を以下に述べる。Ｍｇは硬化要素であると
ともに、加工硬化性を増すことによって延性を増大させ
る。その含有量は通常４．５〜７．０wt％であり、好ま
しくは、５．５〜６．５wt％である。Ｍｇの含有量が
４．５wt％未満では効果が不十分であり、７．０wt％を
越えると応力腐食割れ感受性が高くなるとともに、熱間
加工性を悪化させ、熱間圧延が困難となる。
限定した理由を以下に述べる。Ｍｇは硬化要素であると
ともに、加工硬化性を増すことによって延性を増大させ
る。その含有量は通常４．５〜７．０wt％であり、好ま
しくは、５．５〜６．５wt％である。Ｍｇの含有量が
４．５wt％未満では効果が不十分であり、７．０wt％を
越えると応力腐食割れ感受性が高くなるとともに、熱間
加工性を悪化させ、熱間圧延が困難となる。
【０００７】Ｃｕは硬化要素の一つであり、自動車用ボ
ディシート材のように、成形後の塗装焼付け時の強度低
下を防ぐには重要である。その含有量は０．０１〜０．
５wt％とする。含有量が０．０１wt％未満では硬化が不
十分であり、０．５wt％を越えると応力腐食割れ感受性
が高くなり、かつ溶接性が低下する。
ディシート材のように、成形後の塗装焼付け時の強度低
下を防ぐには重要である。その含有量は０．０１〜０．
５wt％とする。含有量が０．０１wt％未満では硬化が不
十分であり、０．５wt％を越えると応力腐食割れ感受性
が高くなり、かつ溶接性が低下する。
【０００８】Ｆｅ及びＳｉは地金に不純物として含有さ
れるが、その含有量を０．２wt％未満に規制したのは、
０．２wt％を越えるとＡｌ−Ｆｅ系あるいはＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系の晶出物を多く形成し、延性を低下させるため
好ましくないからである。本発明に係るＡｌ合金材にお
いて、その他の不可避不純物としては、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅなどがあるが、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉは０．１wt％以下、Ｂは５００ｐｐｍ
以下、Ｂｅは５０ｐｐｍ以下の含有であれば特に問題は
ない。
れるが、その含有量を０．２wt％未満に規制したのは、
０．２wt％を越えるとＡｌ−Ｆｅ系あるいはＡｌ−Ｆｅ
−Ｓｉ系の晶出物を多く形成し、延性を低下させるため
好ましくないからである。本発明に係るＡｌ合金材にお
いて、その他の不可避不純物としては、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚ
ｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅなどがあるが、Ｍｎ、Ｃｒ、
Ｚｎ、Ｚｒ、Ｔｉは０．１wt％以下、Ｂは５００ｐｐｍ
以下、Ｂｅは５０ｐｐｍ以下の含有であれば特に問題は
ない。
【０００９】次に本発明において製造工程を上記の如く
限定したのは、次の理由によるものである。均質化処理
後、熱間圧延を施した後、６０％以上の冷延率で冷間圧
延を行うのは、製品板厚でも焼鈍の際の再結晶駆動力を
適切にするためである。冷間圧延率が６０％未満では再
結晶のための駆動力が不足し、一部の再結晶核のみが成
長するため、単位体積あたり再結晶粒の数が減り、再結
晶粒が粗大化するため好ましくない。再結晶粒の好まし
い粒径は４０〜６０μｍである。この冷間圧延により、
製品板厚までの厚さにするのが好ましい。
限定したのは、次の理由によるものである。均質化処理
後、熱間圧延を施した後、６０％以上の冷延率で冷間圧
延を行うのは、製品板厚でも焼鈍の際の再結晶駆動力を
適切にするためである。冷間圧延率が６０％未満では再
結晶のための駆動力が不足し、一部の再結晶核のみが成
長するため、単位体積あたり再結晶粒の数が減り、再結
晶粒が粗大化するため好ましくない。再結晶粒の好まし
い粒径は４０〜６０μｍである。この冷間圧延により、
製品板厚までの厚さにするのが好ましい。
【００１０】本発明においてこのように冷間圧延を施し
たアルミニウム合金材に対し、急速昇温による焼鈍処理
を、矯正処理を挟んで少なくとも２回行う。
たアルミニウム合金材に対し、急速昇温による焼鈍処理
を、矯正処理を挟んで少なくとも２回行う。
【００１１】まず上記の冷間圧延後１００℃／sec.以上
の速度で４８０℃以上の温度に昇温し、その温度に６０
秒以下保持後、１００℃／min.以上の速度で室温まで冷
却する焼鈍処理を行う。１００℃／sec.以上の速度で４
８０℃以上の温度に昇温し、その温度に６０秒以下保持
することにより、十分な添加元素の固溶を図り、かつ再
結晶粒の大きさを適切な範囲、好ましくは４０〜６０μ
ｍにするためである。１００℃／sec.未満の昇温速度で
は、再結晶のための駆動力が不足し、結晶粒が粗大化
し、４８０℃未満の温度では十分な添加元素の固溶が図
れないため、強度及び延性が低下し好ましくない。な
お、結晶粒の成長を抑える上で、５５０℃以下が望まし
い。保持時間は６０秒を越えると粗大化するので望まし
くない。なお加熱温度が高温の場合は、保持時間は、短
時間（例えば１〜２秒）で冷却に入ってもよい。１００
℃／min.以上の速度で室温まで冷却するのは、固溶元素
の析出を防ぐためであり、この条件から外れると、析出
により固溶元素量が減り、強度、延性が低下する。
の速度で４８０℃以上の温度に昇温し、その温度に６０
秒以下保持後、１００℃／min.以上の速度で室温まで冷
却する焼鈍処理を行う。１００℃／sec.以上の速度で４
８０℃以上の温度に昇温し、その温度に６０秒以下保持
することにより、十分な添加元素の固溶を図り、かつ再
結晶粒の大きさを適切な範囲、好ましくは４０〜６０μ
ｍにするためである。１００℃／sec.未満の昇温速度で
は、再結晶のための駆動力が不足し、結晶粒が粗大化
し、４８０℃未満の温度では十分な添加元素の固溶が図
れないため、強度及び延性が低下し好ましくない。な
お、結晶粒の成長を抑える上で、５５０℃以下が望まし
い。保持時間は６０秒を越えると粗大化するので望まし
くない。なお加熱温度が高温の場合は、保持時間は、短
時間（例えば１〜２秒）で冷却に入ってもよい。１００
℃／min.以上の速度で室温まで冷却するのは、固溶元素
の析出を防ぐためであり、この条件から外れると、析出
により固溶元素量が減り、強度、延性が低下する。
【００１２】次に矯正処理を行うが、これにより前述の
焼鈍処理で生じた歪に対し適切な張力を与えてならし矯
正する。矯正処理は矯正ラインを通すことにより行う。
次に１００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温
度に加熱し、その温度に６０秒以下保持後、１００℃／
min.以上の速度で室温まで冷却する焼鈍処理を行う。１
００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温度に昇
温し、その温度に６０秒以下保持するのは、前工程の矯
正ライン通過時に加えられた歪を開放するためである。
１００℃／sec.未満の昇温速度では、析出により固溶元
素量が減り、強度、延性が低下するため好ましくない。
また加熱温度が２００℃未満では、歪を開放するのに効
果がなく、５００℃を越え、または保持時間が６０秒を
越えると結晶粒が粗大化し好ましくない。また保持時間
を１〜２秒のごとく短時間としてもよい。なお、１００
℃／min.以上の速度で室温まで冷却するのは、固溶元素
の析出を防ぐためであり、この条件から外れると、析出
により固溶元素量が減り、強度、延性が低下するため好
ましくない。
焼鈍処理で生じた歪に対し適切な張力を与えてならし矯
正する。矯正処理は矯正ラインを通すことにより行う。
次に１００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温
度に加熱し、その温度に６０秒以下保持後、１００℃／
min.以上の速度で室温まで冷却する焼鈍処理を行う。１
００℃／sec.以上の速度で２００〜５００℃の温度に昇
温し、その温度に６０秒以下保持するのは、前工程の矯
正ライン通過時に加えられた歪を開放するためである。
１００℃／sec.未満の昇温速度では、析出により固溶元
素量が減り、強度、延性が低下するため好ましくない。
また加熱温度が２００℃未満では、歪を開放するのに効
果がなく、５００℃を越え、または保持時間が６０秒を
越えると結晶粒が粗大化し好ましくない。また保持時間
を１〜２秒のごとく短時間としてもよい。なお、１００
℃／min.以上の速度で室温まで冷却するのは、固溶元素
の析出を防ぐためであり、この条件から外れると、析出
により固溶元素量が減り、強度、延性が低下するため好
ましくない。
【００１３】
【実施例】次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。表１に示す組成の合金を通常の溶製法によ
り鋳造し、面削後均質化処理を経て、熱間圧延処理→製
品板厚までの冷間圧延→急速昇温（Ｉ）による焼鈍処理
（Ｉ）→矯正処理→急速昇温（II）による焼鈍処理（I
I）の工程で表２に示す条件にて製造した。なお製品板
厚は、１．０ｍｍ及び０．８ｍｍの２種類とした。また
引張特性の評価はＪＩＳ５号引張試験を実施し、張出し
性はエリクセン試験を実施し、フラット性の評価は、定
盤の上に製品サイズの板を載せ、定盤と板との最大隙間
高さを測定した。これらの結果を表３に示す。
に説明する。表１に示す組成の合金を通常の溶製法によ
り鋳造し、面削後均質化処理を経て、熱間圧延処理→製
品板厚までの冷間圧延→急速昇温（Ｉ）による焼鈍処理
（Ｉ）→矯正処理→急速昇温（II）による焼鈍処理（I
I）の工程で表２に示す条件にて製造した。なお製品板
厚は、１．０ｍｍ及び０．８ｍｍの２種類とした。また
引張特性の評価はＪＩＳ５号引張試験を実施し、張出し
性はエリクセン試験を実施し、フラット性の評価は、定
盤の上に製品サイズの板を載せ、定盤と板との最大隙間
高さを測定した。これらの結果を表３に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】表３から明らかなように、本発明方法によ
れば製品の引張特性、張出し性及びフラット性が優れる
ことが判る（実験Ｎo.１〜１０）。ここで比較例におい
ては、引張特性は本発明方法と同等のものがあるが、フ
ラット性が１ｍｍより大きくなっておりフラット性に劣
る（実験Ｎo.１１、１２）。なおフラット性は成形性を
低下させないためにも１ｍｍ未満であることが必要であ
る。また、昇温速度が低いと伸びが極端に低く、エリク
セン値も低い（実験Ｎo.１７、１８）。
れば製品の引張特性、張出し性及びフラット性が優れる
ことが判る（実験Ｎo.１〜１０）。ここで比較例におい
ては、引張特性は本発明方法と同等のものがあるが、フ
ラット性が１ｍｍより大きくなっておりフラット性に劣
る（実験Ｎo.１１、１２）。なおフラット性は成形性を
低下させないためにも１ｍｍ未満であることが必要であ
る。また、昇温速度が低いと伸びが極端に低く、エリク
セン値も低い（実験Ｎo.１７、１８）。
【００１８】
【発明の効果】このように本発明方法によれば、引張特
性、張出し特性及びフラット性に優れたアルミニウム合
金材を得ることができ、この合金材は自動車ボディシー
ト用アルミニウム合金材として好適である。
性、張出し特性及びフラット性に優れたアルミニウム合
金材を得ることができ、この合金材は自動車ボディシー
ト用アルミニウム合金材として好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東海林 了 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内 (72)発明者 戸次 洋一郎 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内 (72)発明者 林 稔 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｍｇ４．５〜７．０wt％、Ｃｕ ０．０
１〜０．５wt％を含有し、Ｆｅ及びＳｉを０．２wt％未
満に規制し、残部が不可避的不純物とＡｌよりなるアル
ミニウム合金に均質化処理及び熱間圧延を施した後、６
０％以上の冷間圧延率で冷間圧延を行い、次に１００℃
／sec.以上の速度で４８０℃以上の温度に昇温し、この
温度に６０秒以下保持後、１００℃／min.以上の速度で
室温まで冷却する焼鈍処理を行った後、矯正処理を行
い、次いで１００℃／sec.以上の速度で２００〜５００
℃の温度に昇温し、この温度に６０秒以下保持後、１０
０℃／min.以上の速度で室温まで冷却する焼鈍処理を行
うことを特徴とする成形性に優れたアルミニウム合金材
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15618192A JPH05320840A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15618192A JPH05320840A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320840A true JPH05320840A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15622132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15618192A Pending JPH05320840A (ja) | 1992-05-25 | 1992-05-25 | 成形性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05320840A (ja) |
-
1992
- 1992-05-25 JP JP15618192A patent/JPH05320840A/ja active Pending
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