JPH0543777B2 - - Google Patents
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Description
産業上の利用分野
この発明はアルミニウム2ピースD/I缶の胴
材あるいは乾式複写機のコピードラムなど主とし
てしごき加工を施して用いられる用途などに使用
されるAl−Mg−Mn−Fe−Si系のアルミニウム
合金展伸材と、その展伸材用の鋳塊、およびその
展伸材を製造する方法に関するものである。 従来の技術 JIS 3004合金で代表されるAl−Mg−Mn−Fe
−Si系のアルミニウム合金は、成形加工性、特に
しごき加工性が良好なことから、2ピースD/I
缶の胴材あるいはコピードラム等の如く、しごき
加工が必要とされる用途に従来から広く使用され
ている。このようなAl−Mg−Mn−Fe−Si系合
金においては、鋳造時に金属間化合物としてAl6
(FeMn)が晶出することが知られており、この
Al6(FeMn)が合金板に固体潤滑性を与えて、良
好なしごき加工性を示すとされている。 発明が解決すべき問題点 前述のようにAl−Mg−Mn−Fe−Si系合金に
おいて鋳造時に晶出するAl6(FeMn)は、しごき
加工性に寄与してはいるが、棒状ないし塊状に大
きく晶出する傾向を有するため、成形加工後の缶
胴材の表面が荒れたり、ルーパーラインと称され
る模様が生じたりする原因となり、そのため製品
価値を損なうおそれがあつた。またコピードラム
等の用途においては、切削後に曇りのない鏡面が
得られることが必要であるが、前述のようにAl6
(FeMn)晶出物が大きいため曇りが生じてしま
つたり、また切削に使用するバイトの摩耗が速い
という問題があつた。さらに、Al−Mg−Mn−
Fe−Si系の合金では、晶出物が粗大なために陽
極酸化処理後の表面のキメが粗くなる傾向が強
く、そのため陽極酸化処理を施して使用される建
材や器物等には従来あまり使用されていなかつた
のが実情である。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金展伸材とし
て、表面外観が美麗でしかも切削後に曇りのない
鏡面を得ることができ、かつまた陽極酸化処理後
の表面も美麗となるような展伸材を提供すること
を基本的な目的とする。またこの発明は、上述の
ように表面性状の優れた展伸材を得るに適したア
ルミニウム合金鋳塊を提供し、併せてその展伸材
を製造する方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金における金属間
化合物としては、前述のAl6(FeMn)相のほか、
αAlFeMnSi相が存在することが知られている。
但しこのαAlFeMnSi相は、一般にはAl−Mg−
Mn−Fe−Si系合金の鋳塊に均質化処理を施した
場合にAl6(FeMn)相の一部が変態して生じるも
のとして知られており、鋳造の段階で
αAlFeMnSi相が晶出することは特に認識されて
おらず、またその性状も知られていなかつた。 しかしながら本発明者等がAl−Mg−Mn−Fe
−Si系合金について種々実験・検討を重ねた結
果、成分組成を適切に設定するとともに鋳造条件
を適切に定めることによつて、鋳造段階(凝固
時)においても少なくとも鋳塊の表面層に
αAlFeMnSi相を主体とする金属間化合物を晶出
させ得ること、そして鋳造時に晶出した
αAlFeMnSi相はAl6(FeMn)相と比較して微細
であつて、表面層の金属間化合物が主として
αAlFeMnSi相となつている展伸材では表面外観
が美麗であつてかつ切削後に曇りのない鏡面を得
やすく、かつ陽極酸化処理後もスジ目不良等の外
観不良が生じにくく、しかもしごき加工性もAl6
(FeMn)相が主体の金属間化合物が表面に存在
する場合と遜色のないことを見出し、この発明を
なすに至つた。 この発明で対象としている合金系とは若干異な
るが、一般にAl−Fe−Si系合金もしくはAl−Fe
−Si−Mg系合金の鋳塊においては、縦の木組織
と称される特有の組織が形成されることが知られ
ている。すなわち、この種の系の合金の鋳塊の断
面における表面に近い部分(外側の部分=外部領
域)には金属間化合物としてAlmFe相が主とし
て晶出し、鋳塊断面の内側の部分(中心に近い部
分=内部領域)には金属間化合物としてAl6Fe相
とAl3Fe相が主として晶出し、そして外部領域の
AlmFe相と内部領域のAl6Fe相およびAl3Fe相と
では陽極酸化処理時における挙動が異なるため、
陽極酸化処理後の鋳塊断面では外部領域と内部領
域とで色調の差が生じ、あたかも鋳塊断面に縦の
木状の模様が表われたかの如き様相を呈すること
から、このような外部領域と内部領域との差があ
らわれた組織を樅の木組織と称している。そして
このようなAl−Fe−Si系合金もしくはAl−Fe−
Si−Mg系合金における樅の木組織の外部領域の
金属間化合物AlmFe相は、ラメラー状もしくは
ロツド状共晶を呈し、内部領域の金属間化合物
Al6Fe、Al3Feと比較すれば細かく分枝している
特徴がある。 そこで本発明者はAl−Mg−Mn−Fe−Si系合
金においても上記と同様な縦の木組織の存在を予
測し、詳細な実験を繰返したところ、実際にAl
−Mg−Mn−Fe−Si系合金においても、晶出金
属間化合物の差異による鋳塊断面の樅の木組織の
存在を見出した。すなわち成分組成と鋳造条件を
適切に調整することによつて、Al−Mg−Mn−
Fe−Si系合金の鋳塊断面の組織が、金属間化合
物として主としてαAlFeMnSi相が晶出した外部
領域と、主としてAl6(FeMn)相が晶出した内部
領域とに分れることを見出した。そして外部領域
のαAlFeMnSi相は、内部領域のAl6(FeMn)相
と比較して格段に微細に分枝しており、したがつ
て外部領域の組織を安定に晶出させることによつ
てこの発明の目的を達成し得ることを見出したの
である。 具体的には、第1発明のアルミニウム合金展伸
材は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜
0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成とされ、しかも表面部分
における金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi
相であり、かつそのαAlFeMnSi相のサイズが15μ
m以下であることを特徴とするものである。 また第2発明のアルミニウム合金展伸材は、第
1発明で規定している成分元素のほか、Cu1.0%
以下、Zn1.5%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下
のうちの1種または2種以上を含有する組成と
し、かつ第1発明と同様にQの値を規定するとと
もに、第1発明と同様に金属間化合物についての
条件を規定したものである。 さらに第3発明のアルミニウム合金展伸材用鋳
塊は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜
0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成を有し、かつマトリツク
ス中にAl6(FeMn)相を主体とする金属間化合物
が晶出している内部組織とマトリツクス中に
αAlFeMnSi相を主体とする金属間化合物が晶出
している外部組織とのうち、外部組織が断面の全
域を占めているかもしくは外部組織と内部組織と
の境界が表面から20mm以上の深さに位置している
ことを特徴とするものである。 さらに第4発明は、第1発明のアルミニウム合
金展伸材の製造方法についてのものであり、この
製造方法は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、
Fe0.05〜0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次
式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下とされ、残部が実
質的にAlよりなる合金の溶湯を鋳造速度V(mm/
min)が V≧45×(Q+0.5) となるような範囲内で半連続鋳造法もしくは連続
鋳造法により鋳造し、その後展伸加工を施すこと
を特徴とするものである。 作 用 本願の第1発明および第2発明では、アルミニ
ウム合金の展伸材について、その成分組成を、各
合金元素の単独の含有量範囲と、Mn量、Fe量、
Si量、Mg量の相互の関係で定まるQの値とによ
つて定めるとともに、表面部分に存在する金属間
化合物の相とそのサイズを規定することによつ
て、表面外観特性が優れかつ切削後に良好な鏡面
を容易に得ることができしかも陽極酸化処理後の
表面外観も良好な展伸材を得ている。また第3発
明では、鋳塊の成分組織を前記同様に定めるとと
もに、その鋳塊の断面の組織の外部領域、内部領
域を適切に設定することによつて、前記第1発明
のような優れた展伸材製造に有利な鋳塊としてい
る。さらに第4発明では、成分組織を前記同様に
定めるとともに、鋳造速度を適切に設定すること
によつて、前記第1発明のような優れた展伸材を
製造する方法を提供する。 以下さらに各発明の作用を、成分限定理由と、
鋳塊条件および製造プロセス条件の限定理由とと
もに詳細に説明する。 先ず各発明における成分限定理由について説明
する。 Mg: MgはαAlFeMnSi相の生成を助長する作用を有
するとともに、強度向上に有効な元素である。
Mgが0.5%未満では強度が不充分となり、2.0%
を越えれば金属間化合物相がMg2Si主体の組織と
なり、この発明で目的とする組織が得られなくな
るとともに、成形加工性、特にしごき加工性が悪
くなる。したがつてMgは0.5〜2.0%の範囲内に
限定した。 Mn; MnはAl6(FeMn)相の生成を助長するが、
αAlFeMnSi相の晶出にも必要な元素であり、ま
たMnは強度の向上、成形性の向上にも寄与す
る。Mnが0.5%未満では金属間化合物相がAl3Fe
主体の組織となり、この発明で目的とする組織が
得られなくなる。一方Mnが1.5%を越えれば初晶
Mnの粗大な化合物が生成されて、成形加工性が
悪くなる。したがつてMnは0.5〜1.5%の範囲内
とした。 Fe: FeはAl6(FeMn)相の生成を促進するが、
αAlFeMnSi相の晶出にも必要な元素である。Fe
が0.05%未満ではαAlFeMnSi相の晶出が不充分
となるとともに、経済的にコスト上昇を招く。
Feが0.8%を越えれば、粗大なAl3Fe系晶出物が
生成されて成形加工性を損なう。したがつてFe
は0.05〜0.8%の範囲内とした。 Si: SiはαAlFeMnSi相の晶出を助長する元素であ
り、0.05%未満ではαAlFeMnSi相が充分に生成
されず、一方1.0%を越えればMg2Si相が多く生
成され、この発明で目的とする組織が得られなく
なる。したがつてSiは0.05〜1.0%の範囲内とし
た。 Cu、Zn、Cr、Zr: これらは第2発明において添加され、いずれも
強度向上に寄与する元素である。これらはCu1.0
%以下、Zn1.5%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以
下であればαAlFeMnSi相の生成に特に影響を及
ぼさないが、Cu1.0%超、Zn1.5%超では合金の耐
食性が劣化し、Cr0.3%超、Zr0.2%超ではCrAl7、
ZrAl3の粗大な金属間化合物が生成してしまい、
好ましくない。したがつてCuは1.0%以下、Znは
1.5%以下、Crは0.3%以下、Zrは0.2%以下にそれ
ぞれ限定した。 なお通常のアルミニウム合金においては、鋳塊
の結晶粒を微細化して鋳塊の割れ防止や製品の均
質化を図るため、TiもしくはTiおよびBを微量
添加することが多く、この発明においても微量の
Ti、あるいはTiおよびBを含有する場合を除外
するものではない。Tiが0.10%以下、Bが0.01%
以下であればαAlFeMnSi相の生成に特に影響を
及ぼさないが、Tiが0.10%を越えるかまたはBが
0.01%を越えれば、TiAl3もしくはTiB2粒子の生
成および混入により機械的特性の劣化や製品の表
面欠陥の発生を招くから、Tiを添加する場合は
0.10%以下、Bを添加する場合は0.01%以下とす
ることが好ましい。 またこの発明の系のアルミニウム合金のように
Mgを含有する系の合金の鋳造においては、溶湯
の酸化防止のために必要に応じて微量のBeを添
加することがあるが、この発明の場合も50ppm以
下であればBeの添加はαAlFeMnSi相に影響を及
ぼさず、したがつてこの発明でも50ppm以下の
Beが添加される場合を含むものとする。 そのほかの不純物元素は、不可避的に含まれる
程度であればαAlFeMnSi相の晶出に特に影響を
及ぼさない。但し、前述の鋳塊組織微細化剤
(Ti、もしくはTiおよびB)、酸化防止剤(Be)、
および不可避的不純物は、合計で0.5%以下とす
ることが望ましい。 この発明の材料においては、各成分元素が上述
のような組成範囲を満たすほか、特にMn、Fe、
Si、Mgの量が次の式を満足することが必要であ
る。 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%)≧1.3 ここで、Qの値が1.3を越えれば、鋳塊におい
てAl6(FeMn)相からなる内部領域が表面近くま
で発達し、鋳塊表面から20mmの深さの位置よりも
外側(表皮側)まで内部領域が拡大してしまう。
すなわち鋳塊表面から20mmの深さの位置よりも表
皮側の部分にも粗大なAl6(FeMn)相が存在して
しまうことになり、この場合は鋳塊に対して展伸
加工を加えた後の圧延材や押出材、鋳造材などの
展伸材製品表面に、Al6(FeMn)相からなる15μ
mを越える粗大な金属間化合物が存在してしま
い、その結果D/I缶等の外観を損なうととも
に、コピードラム等の用途において切削後の鏡面
が良好に得られず、また陽極酸化処理後にスジ目
等の外観不良が生じたりしてしまう。したがつて
前述のQの値は1.3以下とすることが必要である。 本願の第1発明もしくは第2発明で規定してい
る展伸材は、前述のような各成分元素含有量範囲
およびQの値の規定を満足しているほか、金属間
化合物についての条件として、表面部分における
金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相であり、
かつそのαAlFeMnSi相金属間化合物のサイズが
15μm以下であることが必要である。これらの条
件を満足しない場合は、表面部分の金属間化合物
が粗大となるため、既に述べたように表面外観特
性が劣化してD/I缶等の外観を損なうとともに
コピードラム等の用途において切削後に良好な鏡
面が得られず、また陽極酸化処理後の表面外観も
劣るものとなる。なおここで表面部分における金
属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相であると
いうことは、例えば最表面から0.005mmの深さで
観察される全金属間化合物のうち、面積率で80%
以上がαAlFeMnSi相であれば良い。 そして展伸材において上記の金属間化合物の条
件を満たすためには、スラブやビレツトなどの鋳
塊の段階において、αAlFeMnSi相を主体とする
外部組織が鋳塊断面の全面を占めているか、また
はαAlFeMnSi相を主体とする外部組織とAl6
(FeMn)相を主体とする内部組織との境界が表
面から20mm以上の深さに位置していることが必要
であり、これを規定したのが第3発明である。外
部組織と内部組織との境界の位置が鍛塊表面から
20mmの深さの位置よりも外側にあれば、既に述べ
たように圧延や押出し、鋳造等の展伸加工を施せ
ば内部組織の粗大なAl6(FeMn)相が表面付近に
あらわれてしまい、そのため前記の展伸材での金
属間化合物条件を満たすことが困難となり、目的
とする外観性状の優れた展伸材が得られなくなつ
てしまうのである。 上述のような組織を有する鋳塊を得、さらには
前述のような金属間化合物条件を満足する展伸材
製品を得るためには、半連続鋳造(DC鋳造)も
しくは連続鋳造における鋳造時の鋳造速度V
(mm/min)が、Mn量、Fe量、Si量、Mg量によ
つて定まるQの値に応じて次式を満足するような
値に定める必要がある。 V≧45×(Q+0.5) 同一成分であれば鋳造速度Vが大きいほど
αAlFeMnSi相は晶出し易くなるが、αAlFeMnSi
相の生成のし易さは既に述べたようにQの値にも
関係し、鋳造速度Vが45×(Q+0.5)より小さい
場合、αAlFeMnSi相が鋳塊断面の表面から20mm
の位置よりも内側に存在し得なくなり、前述のよ
うに第3発明で規定している組織の鋳造が得られ
なくなり、最終的に外観性状の優れた展伸材も得
られなくなる。したがつてVは前記式を満足する
必要がある。 このような鋳造速度Vで半連続鋳造もしくは連
続鋳造した鋳塊は、常法にしたがつて熱間圧延、
冷間圧延したり、熱間押出し、あるいは鍛造等の
適宜の展伸加工を行なつて展伸材すとれば良い。
ここで展伸加工条件は従来からJIS 3004合金等の
Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金に適用されている
条件でも良く、また中間焼鈍等を施す場合も常法
にしたがつて行なえば良い。 以上のように鋳造速度V≧45×(Q+0.5)なる
条件で鍛造した鋳塊は、金属間化合物相が
αAlFeMnSi相を主体とするものとなつている外
部領域が少なくとも表面から20mm以上の深さにわ
たつて存在しており、このような鋳塊を常法にし
たがつて展伸加工して得られた展伸材は、表面部
分の金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相で
占められ、かつそのαAlFeMnSi相金属間化合物
のサイズが15μm以下となつており、したがつて
その展伸材は、外観性状が良好で、D/I缶等の
用途に成形加工した際にルーパーラインと称され
る模様が生じたり表面が荒れたりすることがな
く、またコピードラム等の用途においては切削後
の鏡面が曇りのない良好なものとなり、さらに陽
極酸化処理を施した場合もスジ目が生じたりする
ことなく、キメの細かい緻密な表面外観が得られ
る。なおしごき加工性については、表面部分に
Al6(FeMn)が存在している展伸材と比較しても
なんら遜色はない。 実施例 第1表に示す成分組成の合金A〜Hについて、
第2表の鋳造条件No.1〜11に示すような鋳造速度
でDC鋳造法により400×800mmの断面を有するス
ラブに鋳造した。なお第1表中には示さなかつた
が、いずれの合金とも、鋳塊組織微細化剤として
Al−5%Ti−1%B母合金をTiにして0.02%添
加した。
材あるいは乾式複写機のコピードラムなど主とし
てしごき加工を施して用いられる用途などに使用
されるAl−Mg−Mn−Fe−Si系のアルミニウム
合金展伸材と、その展伸材用の鋳塊、およびその
展伸材を製造する方法に関するものである。 従来の技術 JIS 3004合金で代表されるAl−Mg−Mn−Fe
−Si系のアルミニウム合金は、成形加工性、特に
しごき加工性が良好なことから、2ピースD/I
缶の胴材あるいはコピードラム等の如く、しごき
加工が必要とされる用途に従来から広く使用され
ている。このようなAl−Mg−Mn−Fe−Si系合
金においては、鋳造時に金属間化合物としてAl6
(FeMn)が晶出することが知られており、この
Al6(FeMn)が合金板に固体潤滑性を与えて、良
好なしごき加工性を示すとされている。 発明が解決すべき問題点 前述のようにAl−Mg−Mn−Fe−Si系合金に
おいて鋳造時に晶出するAl6(FeMn)は、しごき
加工性に寄与してはいるが、棒状ないし塊状に大
きく晶出する傾向を有するため、成形加工後の缶
胴材の表面が荒れたり、ルーパーラインと称され
る模様が生じたりする原因となり、そのため製品
価値を損なうおそれがあつた。またコピードラム
等の用途においては、切削後に曇りのない鏡面が
得られることが必要であるが、前述のようにAl6
(FeMn)晶出物が大きいため曇りが生じてしま
つたり、また切削に使用するバイトの摩耗が速い
という問題があつた。さらに、Al−Mg−Mn−
Fe−Si系の合金では、晶出物が粗大なために陽
極酸化処理後の表面のキメが粗くなる傾向が強
く、そのため陽極酸化処理を施して使用される建
材や器物等には従来あまり使用されていなかつた
のが実情である。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金展伸材とし
て、表面外観が美麗でしかも切削後に曇りのない
鏡面を得ることができ、かつまた陽極酸化処理後
の表面も美麗となるような展伸材を提供すること
を基本的な目的とする。またこの発明は、上述の
ように表面性状の優れた展伸材を得るに適したア
ルミニウム合金鋳塊を提供し、併せてその展伸材
を製造する方法を提供するものである。 問題点を解決するための手段 Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金における金属間
化合物としては、前述のAl6(FeMn)相のほか、
αAlFeMnSi相が存在することが知られている。
但しこのαAlFeMnSi相は、一般にはAl−Mg−
Mn−Fe−Si系合金の鋳塊に均質化処理を施した
場合にAl6(FeMn)相の一部が変態して生じるも
のとして知られており、鋳造の段階で
αAlFeMnSi相が晶出することは特に認識されて
おらず、またその性状も知られていなかつた。 しかしながら本発明者等がAl−Mg−Mn−Fe
−Si系合金について種々実験・検討を重ねた結
果、成分組成を適切に設定するとともに鋳造条件
を適切に定めることによつて、鋳造段階(凝固
時)においても少なくとも鋳塊の表面層に
αAlFeMnSi相を主体とする金属間化合物を晶出
させ得ること、そして鋳造時に晶出した
αAlFeMnSi相はAl6(FeMn)相と比較して微細
であつて、表面層の金属間化合物が主として
αAlFeMnSi相となつている展伸材では表面外観
が美麗であつてかつ切削後に曇りのない鏡面を得
やすく、かつ陽極酸化処理後もスジ目不良等の外
観不良が生じにくく、しかもしごき加工性もAl6
(FeMn)相が主体の金属間化合物が表面に存在
する場合と遜色のないことを見出し、この発明を
なすに至つた。 この発明で対象としている合金系とは若干異な
るが、一般にAl−Fe−Si系合金もしくはAl−Fe
−Si−Mg系合金の鋳塊においては、縦の木組織
と称される特有の組織が形成されることが知られ
ている。すなわち、この種の系の合金の鋳塊の断
面における表面に近い部分(外側の部分=外部領
域)には金属間化合物としてAlmFe相が主とし
て晶出し、鋳塊断面の内側の部分(中心に近い部
分=内部領域)には金属間化合物としてAl6Fe相
とAl3Fe相が主として晶出し、そして外部領域の
AlmFe相と内部領域のAl6Fe相およびAl3Fe相と
では陽極酸化処理時における挙動が異なるため、
陽極酸化処理後の鋳塊断面では外部領域と内部領
域とで色調の差が生じ、あたかも鋳塊断面に縦の
木状の模様が表われたかの如き様相を呈すること
から、このような外部領域と内部領域との差があ
らわれた組織を樅の木組織と称している。そして
このようなAl−Fe−Si系合金もしくはAl−Fe−
Si−Mg系合金における樅の木組織の外部領域の
金属間化合物AlmFe相は、ラメラー状もしくは
ロツド状共晶を呈し、内部領域の金属間化合物
Al6Fe、Al3Feと比較すれば細かく分枝している
特徴がある。 そこで本発明者はAl−Mg−Mn−Fe−Si系合
金においても上記と同様な縦の木組織の存在を予
測し、詳細な実験を繰返したところ、実際にAl
−Mg−Mn−Fe−Si系合金においても、晶出金
属間化合物の差異による鋳塊断面の樅の木組織の
存在を見出した。すなわち成分組成と鋳造条件を
適切に調整することによつて、Al−Mg−Mn−
Fe−Si系合金の鋳塊断面の組織が、金属間化合
物として主としてαAlFeMnSi相が晶出した外部
領域と、主としてAl6(FeMn)相が晶出した内部
領域とに分れることを見出した。そして外部領域
のαAlFeMnSi相は、内部領域のAl6(FeMn)相
と比較して格段に微細に分枝しており、したがつ
て外部領域の組織を安定に晶出させることによつ
てこの発明の目的を達成し得ることを見出したの
である。 具体的には、第1発明のアルミニウム合金展伸
材は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜
0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成とされ、しかも表面部分
における金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi
相であり、かつそのαAlFeMnSi相のサイズが15μ
m以下であることを特徴とするものである。 また第2発明のアルミニウム合金展伸材は、第
1発明で規定している成分元素のほか、Cu1.0%
以下、Zn1.5%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下
のうちの1種または2種以上を含有する組成と
し、かつ第1発明と同様にQの値を規定するとと
もに、第1発明と同様に金属間化合物についての
条件を規定したものである。 さらに第3発明のアルミニウム合金展伸材用鋳
塊は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜
0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成を有し、かつマトリツク
ス中にAl6(FeMn)相を主体とする金属間化合物
が晶出している内部組織とマトリツクス中に
αAlFeMnSi相を主体とする金属間化合物が晶出
している外部組織とのうち、外部組織が断面の全
域を占めているかもしくは外部組織と内部組織と
の境界が表面から20mm以上の深さに位置している
ことを特徴とするものである。 さらに第4発明は、第1発明のアルミニウム合
金展伸材の製造方法についてのものであり、この
製造方法は、Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、
Fe0.05〜0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次
式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下とされ、残部が実
質的にAlよりなる合金の溶湯を鋳造速度V(mm/
min)が V≧45×(Q+0.5) となるような範囲内で半連続鋳造法もしくは連続
鋳造法により鋳造し、その後展伸加工を施すこと
を特徴とするものである。 作 用 本願の第1発明および第2発明では、アルミニ
ウム合金の展伸材について、その成分組成を、各
合金元素の単独の含有量範囲と、Mn量、Fe量、
Si量、Mg量の相互の関係で定まるQの値とによ
つて定めるとともに、表面部分に存在する金属間
化合物の相とそのサイズを規定することによつ
て、表面外観特性が優れかつ切削後に良好な鏡面
を容易に得ることができしかも陽極酸化処理後の
表面外観も良好な展伸材を得ている。また第3発
明では、鋳塊の成分組織を前記同様に定めるとと
もに、その鋳塊の断面の組織の外部領域、内部領
域を適切に設定することによつて、前記第1発明
のような優れた展伸材製造に有利な鋳塊としてい
る。さらに第4発明では、成分組織を前記同様に
定めるとともに、鋳造速度を適切に設定すること
によつて、前記第1発明のような優れた展伸材を
製造する方法を提供する。 以下さらに各発明の作用を、成分限定理由と、
鋳塊条件および製造プロセス条件の限定理由とと
もに詳細に説明する。 先ず各発明における成分限定理由について説明
する。 Mg: MgはαAlFeMnSi相の生成を助長する作用を有
するとともに、強度向上に有効な元素である。
Mgが0.5%未満では強度が不充分となり、2.0%
を越えれば金属間化合物相がMg2Si主体の組織と
なり、この発明で目的とする組織が得られなくな
るとともに、成形加工性、特にしごき加工性が悪
くなる。したがつてMgは0.5〜2.0%の範囲内に
限定した。 Mn; MnはAl6(FeMn)相の生成を助長するが、
αAlFeMnSi相の晶出にも必要な元素であり、ま
たMnは強度の向上、成形性の向上にも寄与す
る。Mnが0.5%未満では金属間化合物相がAl3Fe
主体の組織となり、この発明で目的とする組織が
得られなくなる。一方Mnが1.5%を越えれば初晶
Mnの粗大な化合物が生成されて、成形加工性が
悪くなる。したがつてMnは0.5〜1.5%の範囲内
とした。 Fe: FeはAl6(FeMn)相の生成を促進するが、
αAlFeMnSi相の晶出にも必要な元素である。Fe
が0.05%未満ではαAlFeMnSi相の晶出が不充分
となるとともに、経済的にコスト上昇を招く。
Feが0.8%を越えれば、粗大なAl3Fe系晶出物が
生成されて成形加工性を損なう。したがつてFe
は0.05〜0.8%の範囲内とした。 Si: SiはαAlFeMnSi相の晶出を助長する元素であ
り、0.05%未満ではαAlFeMnSi相が充分に生成
されず、一方1.0%を越えればMg2Si相が多く生
成され、この発明で目的とする組織が得られなく
なる。したがつてSiは0.05〜1.0%の範囲内とし
た。 Cu、Zn、Cr、Zr: これらは第2発明において添加され、いずれも
強度向上に寄与する元素である。これらはCu1.0
%以下、Zn1.5%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以
下であればαAlFeMnSi相の生成に特に影響を及
ぼさないが、Cu1.0%超、Zn1.5%超では合金の耐
食性が劣化し、Cr0.3%超、Zr0.2%超ではCrAl7、
ZrAl3の粗大な金属間化合物が生成してしまい、
好ましくない。したがつてCuは1.0%以下、Znは
1.5%以下、Crは0.3%以下、Zrは0.2%以下にそれ
ぞれ限定した。 なお通常のアルミニウム合金においては、鋳塊
の結晶粒を微細化して鋳塊の割れ防止や製品の均
質化を図るため、TiもしくはTiおよびBを微量
添加することが多く、この発明においても微量の
Ti、あるいはTiおよびBを含有する場合を除外
するものではない。Tiが0.10%以下、Bが0.01%
以下であればαAlFeMnSi相の生成に特に影響を
及ぼさないが、Tiが0.10%を越えるかまたはBが
0.01%を越えれば、TiAl3もしくはTiB2粒子の生
成および混入により機械的特性の劣化や製品の表
面欠陥の発生を招くから、Tiを添加する場合は
0.10%以下、Bを添加する場合は0.01%以下とす
ることが好ましい。 またこの発明の系のアルミニウム合金のように
Mgを含有する系の合金の鋳造においては、溶湯
の酸化防止のために必要に応じて微量のBeを添
加することがあるが、この発明の場合も50ppm以
下であればBeの添加はαAlFeMnSi相に影響を及
ぼさず、したがつてこの発明でも50ppm以下の
Beが添加される場合を含むものとする。 そのほかの不純物元素は、不可避的に含まれる
程度であればαAlFeMnSi相の晶出に特に影響を
及ぼさない。但し、前述の鋳塊組織微細化剤
(Ti、もしくはTiおよびB)、酸化防止剤(Be)、
および不可避的不純物は、合計で0.5%以下とす
ることが望ましい。 この発明の材料においては、各成分元素が上述
のような組成範囲を満たすほか、特にMn、Fe、
Si、Mgの量が次の式を満足することが必要であ
る。 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%)≧1.3 ここで、Qの値が1.3を越えれば、鋳塊におい
てAl6(FeMn)相からなる内部領域が表面近くま
で発達し、鋳塊表面から20mmの深さの位置よりも
外側(表皮側)まで内部領域が拡大してしまう。
すなわち鋳塊表面から20mmの深さの位置よりも表
皮側の部分にも粗大なAl6(FeMn)相が存在して
しまうことになり、この場合は鋳塊に対して展伸
加工を加えた後の圧延材や押出材、鋳造材などの
展伸材製品表面に、Al6(FeMn)相からなる15μ
mを越える粗大な金属間化合物が存在してしま
い、その結果D/I缶等の外観を損なうととも
に、コピードラム等の用途において切削後の鏡面
が良好に得られず、また陽極酸化処理後にスジ目
等の外観不良が生じたりしてしまう。したがつて
前述のQの値は1.3以下とすることが必要である。 本願の第1発明もしくは第2発明で規定してい
る展伸材は、前述のような各成分元素含有量範囲
およびQの値の規定を満足しているほか、金属間
化合物についての条件として、表面部分における
金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相であり、
かつそのαAlFeMnSi相金属間化合物のサイズが
15μm以下であることが必要である。これらの条
件を満足しない場合は、表面部分の金属間化合物
が粗大となるため、既に述べたように表面外観特
性が劣化してD/I缶等の外観を損なうとともに
コピードラム等の用途において切削後に良好な鏡
面が得られず、また陽極酸化処理後の表面外観も
劣るものとなる。なおここで表面部分における金
属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相であると
いうことは、例えば最表面から0.005mmの深さで
観察される全金属間化合物のうち、面積率で80%
以上がαAlFeMnSi相であれば良い。 そして展伸材において上記の金属間化合物の条
件を満たすためには、スラブやビレツトなどの鋳
塊の段階において、αAlFeMnSi相を主体とする
外部組織が鋳塊断面の全面を占めているか、また
はαAlFeMnSi相を主体とする外部組織とAl6
(FeMn)相を主体とする内部組織との境界が表
面から20mm以上の深さに位置していることが必要
であり、これを規定したのが第3発明である。外
部組織と内部組織との境界の位置が鍛塊表面から
20mmの深さの位置よりも外側にあれば、既に述べ
たように圧延や押出し、鋳造等の展伸加工を施せ
ば内部組織の粗大なAl6(FeMn)相が表面付近に
あらわれてしまい、そのため前記の展伸材での金
属間化合物条件を満たすことが困難となり、目的
とする外観性状の優れた展伸材が得られなくなつ
てしまうのである。 上述のような組織を有する鋳塊を得、さらには
前述のような金属間化合物条件を満足する展伸材
製品を得るためには、半連続鋳造(DC鋳造)も
しくは連続鋳造における鋳造時の鋳造速度V
(mm/min)が、Mn量、Fe量、Si量、Mg量によ
つて定まるQの値に応じて次式を満足するような
値に定める必要がある。 V≧45×(Q+0.5) 同一成分であれば鋳造速度Vが大きいほど
αAlFeMnSi相は晶出し易くなるが、αAlFeMnSi
相の生成のし易さは既に述べたようにQの値にも
関係し、鋳造速度Vが45×(Q+0.5)より小さい
場合、αAlFeMnSi相が鋳塊断面の表面から20mm
の位置よりも内側に存在し得なくなり、前述のよ
うに第3発明で規定している組織の鋳造が得られ
なくなり、最終的に外観性状の優れた展伸材も得
られなくなる。したがつてVは前記式を満足する
必要がある。 このような鋳造速度Vで半連続鋳造もしくは連
続鋳造した鋳塊は、常法にしたがつて熱間圧延、
冷間圧延したり、熱間押出し、あるいは鍛造等の
適宜の展伸加工を行なつて展伸材すとれば良い。
ここで展伸加工条件は従来からJIS 3004合金等の
Al−Mg−Mn−Fe−Si系合金に適用されている
条件でも良く、また中間焼鈍等を施す場合も常法
にしたがつて行なえば良い。 以上のように鋳造速度V≧45×(Q+0.5)なる
条件で鍛造した鋳塊は、金属間化合物相が
αAlFeMnSi相を主体とするものとなつている外
部領域が少なくとも表面から20mm以上の深さにわ
たつて存在しており、このような鋳塊を常法にし
たがつて展伸加工して得られた展伸材は、表面部
分の金属間化合物の80%以上がαAlFeMnSi相で
占められ、かつそのαAlFeMnSi相金属間化合物
のサイズが15μm以下となつており、したがつて
その展伸材は、外観性状が良好で、D/I缶等の
用途に成形加工した際にルーパーラインと称され
る模様が生じたり表面が荒れたりすることがな
く、またコピードラム等の用途においては切削後
の鏡面が曇りのない良好なものとなり、さらに陽
極酸化処理を施した場合もスジ目が生じたりする
ことなく、キメの細かい緻密な表面外観が得られ
る。なおしごき加工性については、表面部分に
Al6(FeMn)が存在している展伸材と比較しても
なんら遜色はない。 実施例 第1表に示す成分組成の合金A〜Hについて、
第2表の鋳造条件No.1〜11に示すような鋳造速度
でDC鋳造法により400×800mmの断面を有するス
ラブに鋳造した。なお第1表中には示さなかつた
が、いずれの合金とも、鋳塊組織微細化剤として
Al−5%Ti−1%B母合金をTiにして0.02%添
加した。
【表】
【表】
前述のようにして鋳造した長さ3500mmの各鋳塊
について、鋳込み終了端から300mmの位置をスラ
イスし、断面のミクロ組織を観察し、かつそれら
の代表的な部分について、X線回折により同定し
た。 さらにそれらの鋳塊の表面を深さ10mmにわたつ
て面削した後、550℃×10時間の均熱処理を施し、
続いて530℃で熱間圧延し、4.0mm厚の熱延板とし
た。次いで冷間圧延を施し、1.5mm厚とした段階
で350℃×2時間の中間焼鈍を施した。そしてそ
の段階で各板について、表面部分の金属間化合物
のサイズを測定した。さらに鋳造条件符号1,
2,3,7の材料については、その後0.45mmまで
冷間圧延し、これにD/I加工を施して缶とし、
表面のルーパーラインの発生状況を調べた。一方
鋳造条件符号4,5,7,9の材料については、
板厚4.0mmの段階で350℃×2時間の焼鈍を施した
後、成形して50%のしごき加工を加え、コピード
ラム用の鏡筒とし、ダイヤモンドバイトを用いて
0.1mm切削して仕上げ、表面の鏡面状況を調べた。
そしてまた鋳造条件符号1,2,6,8,10の
材料について、板厚1.5mmの段階でエツチング深
さ20μmの苛性エツチングを施した後、硫酸陽極
酸化処理を施して厚さ15μmの陽極酸化皮膜を生
成させ、皮膜表面のキメの細かさを調べた。 以上の結果を第3表に示す。なお第3表中にお
いて、「樅の木組織境界位置」は、αAlFeMnSi相
主体の外部領域とAl6(FeMn)相主体の内部領域
との境界位置の鋳塊表面からの平均深さを示す。
またD/I缶のルーパーラインの評価について
は、○印はルーパーラインが殆ど認められなかつ
たもの、×印はルーパーラインが強く現われたも
のを示す。また切削後の表面の評価については、
○印はほぼ完全な鏡面が得られたもの、×印はや
や曇りが生じたものを示す。さらに陽極酸化処理
後の皮膜のキメの評価については、○印は緻密で
あつたもの、×印はキメが粗かつたものを示す。
について、鋳込み終了端から300mmの位置をスラ
イスし、断面のミクロ組織を観察し、かつそれら
の代表的な部分について、X線回折により同定し
た。 さらにそれらの鋳塊の表面を深さ10mmにわたつ
て面削した後、550℃×10時間の均熱処理を施し、
続いて530℃で熱間圧延し、4.0mm厚の熱延板とし
た。次いで冷間圧延を施し、1.5mm厚とした段階
で350℃×2時間の中間焼鈍を施した。そしてそ
の段階で各板について、表面部分の金属間化合物
のサイズを測定した。さらに鋳造条件符号1,
2,3,7の材料については、その後0.45mmまで
冷間圧延し、これにD/I加工を施して缶とし、
表面のルーパーラインの発生状況を調べた。一方
鋳造条件符号4,5,7,9の材料については、
板厚4.0mmの段階で350℃×2時間の焼鈍を施した
後、成形して50%のしごき加工を加え、コピード
ラム用の鏡筒とし、ダイヤモンドバイトを用いて
0.1mm切削して仕上げ、表面の鏡面状況を調べた。
そしてまた鋳造条件符号1,2,6,8,10の
材料について、板厚1.5mmの段階でエツチング深
さ20μmの苛性エツチングを施した後、硫酸陽極
酸化処理を施して厚さ15μmの陽極酸化皮膜を生
成させ、皮膜表面のキメの細かさを調べた。 以上の結果を第3表に示す。なお第3表中にお
いて、「樅の木組織境界位置」は、αAlFeMnSi相
主体の外部領域とAl6(FeMn)相主体の内部領域
との境界位置の鋳塊表面からの平均深さを示す。
またD/I缶のルーパーラインの評価について
は、○印はルーパーラインが殆ど認められなかつ
たもの、×印はルーパーラインが強く現われたも
のを示す。また切削後の表面の評価については、
○印はほぼ完全な鏡面が得られたもの、×印はや
や曇りが生じたものを示す。さらに陽極酸化処理
後の皮膜のキメの評価については、○印は緻密で
あつたもの、×印はキメが粗かつたものを示す。
【表】
注3:湯漏れにより鋳造できず
第3表に示されるように、この発明で規定する
成分組成の合金について、鋳造速度をこの発明の
範囲内に規定して鋳造した材料(鋳造符号1,
3,4,6,7,8,9)では、鋳塊段階で表面
から20mm以上の深さにわたつて樅の木組織外部領
域、すなわち金属間化合物がαAlFeMnSi相主体
の組織となつており、これを圧延すれば1.5mmの
板厚の圧延材の段階で表面の金属間化合物のいず
れも15μm以下と細かくなつており、そのため
D/I缶のルーバーライン、コピードラムの切削
表面、陽極酸化後の皮膜のキメ等、最終製品の外
観性状が著しく優れていることが明らかである。 なお鋳造条件符号2,5の材料は、いずれも成
分組成はこの発明の範囲内であるが、鋳造速度V
がV≧45×(Q+0.5)を満たしていないため、鋳
塊段階で全面がAl6(FeMn)相主体の内部領域と
なるか、またはαAlFeMnSi相主体の外部領域の
深さが20mmより小さくなつてしまい、そのため
1.5mmの板厚の圧延材での表面の金属間化合物サ
イズが15μmを越える粗大なものとなり、外観性
状も劣るものとなつた。また合金記号Hの材料
は、成分組成がこの発明で規定する範囲を外れ、
鋳造速度を100mm/minと大きく(鋳造条件符号
10)としてもαAlFeMnSi相主体の外部領域の
組織が得られず、さらに鋳造速度を本発明条件を
満足させるべく130mm/minと著しく大きく(鋳
造条件符号11)したが、この場合は鋳造が不可
能となつてしまつた。 発明の効果 第1発明および第2発明のアルミニウム合金展
伸材は、表面部分における金属間化合物が15μm
以下の微細なαAlFeMnSi相を主体とするものと
なつているため、D/I缶等の各種成形加工の用
途において成形加工後の表面にルーパーライン等
の模様や表面荒れが生じたりすることがなく、表
面外観の優れた成形加工製品を得ることができ、
またコピードラムの如く切削により鏡面を得るよ
うな用途においても曇りのない良好な鏡面を得る
ことができ、さらに陽極酸化処理後の表面も緻密
で外観が優れており、したがつてD/I缶等の成
形加工品の用途やコピードラム等の鏡面が要求さ
れる用途、さらには各種器物や建材の如く陽極酸
化処理を施して使用する用途などに適用して、い
ずれも美麗な表面外観性状を得ることができる。
また第3発明の鋳塊は、前述のように優れた表面
外観性状を有する展伸材を得るに適しており、さ
らに第4発明の方法によれば、前述のような優れ
た表面外観性状を有する展伸材を実際に製造する
ことができる。
第3表に示されるように、この発明で規定する
成分組成の合金について、鋳造速度をこの発明の
範囲内に規定して鋳造した材料(鋳造符号1,
3,4,6,7,8,9)では、鋳塊段階で表面
から20mm以上の深さにわたつて樅の木組織外部領
域、すなわち金属間化合物がαAlFeMnSi相主体
の組織となつており、これを圧延すれば1.5mmの
板厚の圧延材の段階で表面の金属間化合物のいず
れも15μm以下と細かくなつており、そのため
D/I缶のルーバーライン、コピードラムの切削
表面、陽極酸化後の皮膜のキメ等、最終製品の外
観性状が著しく優れていることが明らかである。 なお鋳造条件符号2,5の材料は、いずれも成
分組成はこの発明の範囲内であるが、鋳造速度V
がV≧45×(Q+0.5)を満たしていないため、鋳
塊段階で全面がAl6(FeMn)相主体の内部領域と
なるか、またはαAlFeMnSi相主体の外部領域の
深さが20mmより小さくなつてしまい、そのため
1.5mmの板厚の圧延材での表面の金属間化合物サ
イズが15μmを越える粗大なものとなり、外観性
状も劣るものとなつた。また合金記号Hの材料
は、成分組成がこの発明で規定する範囲を外れ、
鋳造速度を100mm/minと大きく(鋳造条件符号
10)としてもαAlFeMnSi相主体の外部領域の
組織が得られず、さらに鋳造速度を本発明条件を
満足させるべく130mm/minと著しく大きく(鋳
造条件符号11)したが、この場合は鋳造が不可
能となつてしまつた。 発明の効果 第1発明および第2発明のアルミニウム合金展
伸材は、表面部分における金属間化合物が15μm
以下の微細なαAlFeMnSi相を主体とするものと
なつているため、D/I缶等の各種成形加工の用
途において成形加工後の表面にルーパーライン等
の模様や表面荒れが生じたりすることがなく、表
面外観の優れた成形加工製品を得ることができ、
またコピードラムの如く切削により鏡面を得るよ
うな用途においても曇りのない良好な鏡面を得る
ことができ、さらに陽極酸化処理後の表面も緻密
で外観が優れており、したがつてD/I缶等の成
形加工品の用途やコピードラム等の鏡面が要求さ
れる用途、さらには各種器物や建材の如く陽極酸
化処理を施して使用する用途などに適用して、い
ずれも美麗な表面外観性状を得ることができる。
また第3発明の鋳塊は、前述のように優れた表面
外観性状を有する展伸材を得るに適しており、さ
らに第4発明の方法によれば、前述のような優れ
た表面外観性状を有する展伸材を実際に製造する
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 Mg0.5〜2.0%(重量%、以下同じ)、Mn0.5
〜1.5%、Fe0.05〜0.8%、Si0.05〜1.0%を含有し、
かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成とされ、しかも表面部分
における金属間化合物の80%以上が αAlFeMnSi相であり、かつその αAlFeMnSi相のサイズが15μm以下であること
を特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金
展伸材。 2 Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.0.5〜0.8
%、Si0.05〜1.0%を含有し、さらにCu1.0%以下、
Zn1.5%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下のうち
の1種または2種以上を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成とされ、しかも表面部分
における金属間化合物の80%以上が αAlFeMnSi相であり、かつその αAlFeMnSi相のサイズが15μm以下であること
を特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金
展伸材。 3 Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜0.8
%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下であり、残部が実
質的にAlよりなる組成を有し、かつマトリツク
ス中にAl6(FeMn)相を主体とする金属間化合物
が晶出している内部組織とマトリツクス中に
αAlFeMnSi相を主体とする金属間化合物が晶出
している外部組織とのうち、外部組織が断面の全
域を占めているかもしくは外部組織と内部組織と
の境界が表面から20mm以上の深さに位置している
ことを特徴とするアルミニウム合金展伸材用鋳
塊。 4 Mg0.5〜2.0%、Mn0.5〜1.5%、Fe0.05〜0.8
%、Si0.05〜1.0%を含有し、かつ次式 Q=1.3×Mn(%)+2.0×Fe(%) −Si(%)−0.5×Mg(%) で規定されるQの値が1.3以下とされ、残部が実
質的にAlによりなる合金の溶湯を鋳造速度V
(mm/min)が V≧45×(Q+0.5) となるような範囲内で半連続鋳造法もしくは連続
鋳造法により鋳造し、その後展伸加工を施すこと
を特徴とする表面性状の優れたアルミニウム合金
展伸材製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25259887A JPH0196346A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | アルミニウム合金展伸材およびアルミニウム合金展伸材用鋳塊とアルミニウム合金展伸材製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25259887A JPH0196346A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | アルミニウム合金展伸材およびアルミニウム合金展伸材用鋳塊とアルミニウム合金展伸材製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0196346A JPH0196346A (ja) | 1989-04-14 |
JPH0543777B2 true JPH0543777B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=17239596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25259887A Granted JPH0196346A (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | アルミニウム合金展伸材およびアルミニウム合金展伸材用鋳塊とアルミニウム合金展伸材製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0196346A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5894879A (en) * | 1995-09-18 | 1999-04-20 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy sheet |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH089758B2 (ja) * | 1991-02-26 | 1996-01-31 | 株式会社神戸製鋼所 | アルミニウム合金硬質板の製造方法 |
AU1554695A (en) * | 1994-01-04 | 1995-08-01 | Golden Aluminum Company | Method and composition for castable aluminum alloys |
JP2009001858A (ja) * | 2007-06-21 | 2009-01-08 | Mitsubishi Alum Co Ltd | 耐流通ピンホール性に優れる缶ボディ用アルミニウム合金板 |
JP5416433B2 (ja) * | 2008-04-09 | 2014-02-12 | 株式会社神戸製鋼所 | 缶胴用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
JP5643479B2 (ja) * | 2008-11-12 | 2014-12-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 曲げ性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金板 |
CN103334036B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-23 | 银邦金属复合材料股份有限公司 | 一种铝合金散热片用3003铝合金 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS548328A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-22 | Hydor Ab Oy | Combination of working machine and car |
JPS5521600A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Alusuisse | Casting continuous aluminum alloy belt plate for use as container unit from aluminum scrap |
JPS56264A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-06 | Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kk | Manufacture of thin aluminum alloy sheet appropriate to bake-painting |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25259887A patent/JPH0196346A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS548328A (en) * | 1977-06-17 | 1979-01-22 | Hydor Ab Oy | Combination of working machine and car |
JPS5521600A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Alusuisse | Casting continuous aluminum alloy belt plate for use as container unit from aluminum scrap |
JPS56264A (en) * | 1979-06-13 | 1981-01-06 | Mitsubishi Keikinzoku Kogyo Kk | Manufacture of thin aluminum alloy sheet appropriate to bake-painting |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5894879A (en) * | 1995-09-18 | 1999-04-20 | Kaiser Aluminum & Chemical Corporation | Method of manufacturing aluminum alloy sheet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0196346A (ja) | 1989-04-14 |
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