JPH0570908A - 成形加工用アルミニウム合金材の製造法 - Google Patents

成形加工用アルミニウム合金材の製造法

Info

Publication number
JPH0570908A
JPH0570908A JP12652291A JP12652291A JPH0570908A JP H0570908 A JPH0570908 A JP H0570908A JP 12652291 A JP12652291 A JP 12652291A JP 12652291 A JP12652291 A JP 12652291A JP H0570908 A JPH0570908 A JP H0570908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat treatment
alloy material
less
minutes
room temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12652291A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidetoshi Uchida
秀俊 内田
Hideo Yoshida
英雄 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority to JP12652291A priority Critical patent/JPH0570908A/ja
Publication of JPH0570908A publication Critical patent/JPH0570908A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、自動車のボディシート材をはじめ
とする輸送機器の製造に特に適したプレス加工時の成形
性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工用
アルミニウム合金材を製造するものである。 【構成】 Si:0.4〜1.5%、Mg:0.3〜
1.5%を含有し、あるいはさらにCu:1.00%以
下、Mn:0.40%以下、Cr:0.20%以下、
V:0.20%以下の1種以上を含有し、残Alおよび
不可避不純物からなる合金材料を半連続鋳造し、得られ
た鋳塊を通常の圧延後、溶体化処理、焼入、室温放置し
た材料を、250〜350℃の温度範囲に5分以下の前
熱処理を行った後、室温で60分以内に50〜150℃
で10〜500分の最終熱処理を行う方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のボディシ―ト
材をはじめとする輸送機器の製造に特に適した、プレス
加工時の成形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れ
た成形加工用アルミニウム合金材の製造法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車のボディシ―ト材をは
じめとする輸送機器用材料として各種アルミニウム合金
材が開発され、使用されている。特に近年の地球温暖化
対策の各種法規制の強化により、多くの部品を鉄鋼材料
からアルミニウム合金材に転換することで軽量化を図る
動きが極めて活発である。
【0003】例えば、自動車ボディシ―ト材としては、
要求される性能は 1)成形性、2)形状凍結性(プレス加工時にプレス型
の形状が正確に出ること)、3)高強度、4)耐デント
性、5)耐食性等である。
【0004】こうした中で、プレス加工メ―カ―の要求
の厳しい日本国内では自動車ボディシ―ト材等用とし
て、成形性の良い5000系のAl―Mg―Zn―Cu
合金(特開昭53−103914、58−17154
7)及びAl―Mg―Cu合金(特開平1−21913
9)の開発が主になされ量産、実用化されている。
【0005】これに対して、欧米では強度の優れた60
00系のAl―Mg―Si合金として6009、611
1、6016合金が開発、実用化されている。これらの
合金は塗装焼付工程における200℃で30min程度
の加熱処理により高強度が得られる(塗装焼付硬化)。
この強度アップにより5000系合金より一層の薄肉
化、つまり軽量化が可能となる。しかし、日本では塗装
焼付温度が170〜180℃程度と低いため、30mi
nの加熱によって現状の合金及び製造工程では十分な高
強度化は期待することができない。さらに、この600
0系合金はわずかではあるが室温時効硬化が進み成形性
が劣り、また耐食性もやや劣るとの評価があり、諸性能
に対する要求の厳しい日本では塗装焼付工程を従来より
高温もしくは長時間に変更しない限り5000系合金に
対してメリットがなく採用例は少ない。
【0006】一方、形状凍結性については、縦弾性係数
が大きいほど、また耐力が小さいほど良好となる(参考
SAE Paper No.890719)。アルミ
ニウム合金の縦弾性係数は7000kgf/mm2であ
り、鉄鋼の21000kgf/mm2の約1/3である
ことから、プレス加工時のアルミニウム合金板の耐力を
かなり小さくしないかぎり鋼板と同様の形状凍結性の材
料を得ることができない。しかしながら、構造体として
鋼板並の約30kgf/mm2の引張強さを得ようとす
ると、従来法で製造したアルミニウム合金板では500
0系、6000系合金ともに耐力が14kgf/mm2
程度以上と大きくなってしまい、この値の耐力では形状
凍結性に劣る傾向があった。
【0007】従って、プレス加工前の耐力が14kgf
/mm2を極力下回り形状凍結性が向上するとともに、
プレス加工後に175℃−30min程度の塗装焼付工
程で硬化し、耐力及び引張強さが著しく増加して、耐デ
ント性、構造強度が向上するならば以上の問題点は全て
解決される。しかし、従来法で製造した既存合金ではプ
レス加工時の優れた形状凍結性とプレス加工後の耐デン
ト性や構造強度の両者を満足することはできなかった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明におい
ては化学成分及び加工熱処理工程の詳細な検討により、
室温時効硬化を抑制することにより成形性が向上すると
ともに、塗装焼付硬化性向上させることによりプレス時
に低耐力で形状凍結性を向上させ、塗装焼付後に高強度
となるプレス加工用の材料を供給するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、Si:0.4
〜1.5%、Mg:0.3〜1.5%を含有し、あるい
はさらにCu:1.00以下、Mn:0.40%以下、
Cr:0.20%以下、V:0.20%以下の1種以上
を含有し、残Alおよび不可避不純物からなる合金材料
を半連続鋳造し、得られた鋳塊を通常の圧延後、溶体化
処理、焼入、室温放置した材料を、250〜350℃の
温度範囲に5分以下の前熱処理を行った後、室温で60
分以内に、50〜150℃で10〜500分の最終熱処
理を行うことを特徴とする成形加工用アルミニウム合金
材の製造法である。
【0010】以上の各構成要件の限定理由は下記の通り
である。 Si:高強度を得るために必要で、Mg2Siを形成し
て高強度を得ることができる。0.4%未満では強度が
低く塗装焼付による加熱がなされても十分な強度が得ら
れない。また、1.5%を越えると、最終熱処理完了後
の耐力が高く、成形性及び形状凍結性が劣る。
【0011】Mg:Siと同様に高強度を得るために必
要で、0.3%未満では強度が低く塗装焼付時の加熱で
十分な強度が得られない。また、1.5%を越えると最
終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣
る。
【0012】Cu:添加することにより、さらに強度を
増すことができる。しかし、1.00%を越えて添加す
ると、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍
結性が劣るとともに、耐食性が劣る。
【0013】Mn:添加することにより、さらに強度を
増すことができ、また結晶粒を微細化することができ、
成形性が向上する。しかし、0.40%を越えて添加す
ると、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍
結性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくる
ため、成形性が低下する。
【0014】Cr:添加することにより、さらに強度を
増すことができ、また結晶粒を微細化する事ができ、成
形性が向上する。しかし、0.20%を越えて添加する
と、最終熱処理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結
性が劣るとともに、粗大な金属間化合物が増えてくるた
め、成形性が低下する。
【0015】V:添加することにより、さらに強度を増
すことができ、機械的性質の異方性を低減することがで
き、結晶粒を微細化することができ、成形性が向上す
る。しかし、0.20%を越えて添加すると、最終熱処
理完了後の耐力が高く成形性及び形状凍結性が劣る。
【0016】室温放置後の前熱処理:この処理は復元処
理で焼入直後に近い状態に戻す。250℃以下では、焼
入直後に近い状態まで戻らず焼付け硬化性が劣り、35
0℃以上であると溶体化処理により析出物が粒界に再び
析出しやすく伸びが小さくなり延性が低下し成形性が劣
る。もしくは安定相の析出により強度が低下するように
なる。
【0017】前処理から最終熱処理までの室温放置時
間:時効硬化しないように室温放置はできるだけ短い方
がよい。60min以上であると室温時効が進み最終熱
処理の効果が小さくなる。なお前処理から最終熱処理ま
でに室温まで冷却せず連続的に行ってもかまわない。
【0018】最終熱処理:核を形成する。この核は室温
時効硬化を抑制し、175℃程度の塗装焼付処理時に材
料を硬化させる。50℃未満では核形成が不十分で、1
50℃を超えると時効硬化して成形性を低下させる。
【0019】
【実施例】表1に示す合金を半連続鋳造後、鋳肌部の表
面切削を行った。Fe、Tiは不純物である。次いで5
40℃で16hの均質化処理後、500℃まで降温しそ
の温度で熱間圧延を開始し、厚さ6mmまで圧延した。
次に350℃にて1hのバッチ炉での中間焼鈍を行っ
た。そして冷間圧延を経て、厚さ1mmの板とした。さ
らに連続焼鈍炉において昇温速度500℃/minにて
540℃×20sの溶体化処理を行い、100℃まで5
00℃/minで冷却の後、室温で72h放置後、表2
に示す条件の前熱処理−室温放置−最終熱処理を施し
た。これらの材料の機械的性質の評価は、最終熱処理後
1カ月室温時効させた後に行った。また、1月室温時効
させた材料に、さらに塗装焼付硬化処理に相当する17
5℃−30minの加熱処理を行った後、耐力を調べ
た。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】表3に供試材の評価結果を示す。判定は、
1カ月室温時効後の耐力が13.5kgf/mm2以下
のものを優れた形状凍結性とし、伸びが28%以上及び
エリクセン値が9.5mm以上のものを良好な成形性が
あるものとし、1カ月室温時効後でも175℃に30m
in加熱した後の耐力の増加が5kgf/mm2以上で
あるものを塗装焼付硬化性が良好とし、塗装焼付硬化後
の耐力が13.5kgf/mm2以上のものをデント性
が良好な材料とし合格とした。さらに結晶粒径について
は、板面の観察において100μm以下を合格とした。
【0023】
【表3】 V:エリクセン値
【0024】本発明例1〜14は、いずれも特許請求の
範囲内であり、良好な性能が得られている。
【0025】比較例15はSi量が、また比較例16は
Mg量がそれぞれ特許請求の範囲の下限よりも少ないた
め、最終熱処理後175℃−30min加熱処理におい
ても耐力が低かった。
【0026】比較例17はMg量、比較例18はCu
量、比較例19はMn量、比較例20はSi量がそれぞ
れ特許請求の範囲の上限よりも多かったため、耐力が1
3.5kgf/mm2を越えたため、形状凍結性が悪
く、成形性も悪かった。比較例21は前熱処理が特許請
求の範囲の上限より長すぎたため強度が低下し伸びが低
く成形性が劣った。比較例22は最終熱処理の温度が特
許請求範囲の下限より低いため塗装焼付硬化性が劣っ
た。比較例23は特許請求範囲の上限より最終熱処理が
長すぎたため耐力が高く成形性も劣る。比較例24は特
許請求範囲の下限より最終熱処理が短すぎるため塗装焼
付硬化性が劣る。比較例25は前熱処理から最終熱処理
までの室温放置時間が特許請求の範囲の上限より長すぎ
たため塗装焼付硬化性が劣った。比較例26は最終熱処
理の温度が特許請求範囲の上限値よりも高かったため、
耐力が高く、成形性も劣る結果となった。
【0027】
【発明の効果】本発明を用いることで、従来の設備を利
用して薄板の各種成形材が製造可能となり、より一層の
軽量化を促進することが可能となる。さらに本発明は、
主に板材の例を述べたが、押出材等の他の製造方法の場
合にも合金材製造の原理は同じであるため、適用可能で
ある。また、塗装焼付温度が近い将来150℃もしくは
それ以下に低下しても、175℃加熱ほどの硬化は期待
できないが、本発明によって製造すれば、従来法より
も、明らかに良好な性能が得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Si:0.4〜1.5%(重量%、以下
    同じ)、Mg:0.3〜1.5%を含有し、残Alおよ
    び不可避不純物からなる合金材料を半連続鋳造し、得ら
    れた鋳塊を通常の圧延後、溶体化処理、焼入、室温放置
    した材料を、250〜350℃の温度範囲に5分以下の
    前熱処理を行った後、室温で60分以内に、50〜15
    0℃で10〜500分の最終熱処理を行うことを特徴と
    する成形加工用アルミニウム合金材の製造法。
  2. 【請求項2】 Si:0.4〜1.5%、Mg:0.3
    〜1.5%を含有し、さらにCu:1.00%以下、M
    n:0.40%以下、Cr:0.20%以下、V:0.
    20%以下の1種以上を含有し、残Alおよび不可避不
    純物からなる合金材料を半連続鋳造し、得られた鋳塊を
    通常の圧延後、溶体化処理、焼入、室温放置した材料
    を、250〜350℃の温度範囲に5分以下の前熱処理
    を行った後、室温で60分以内に、50〜150℃で1
    0〜500分の最終熱処理を行うことを特徴とする成形
    加工用アルミニウム合金材の製造法。
JP12652291A 1991-05-01 1991-05-01 成形加工用アルミニウム合金材の製造法 Pending JPH0570908A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12652291A JPH0570908A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 成形加工用アルミニウム合金材の製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12652291A JPH0570908A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 成形加工用アルミニウム合金材の製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0570908A true JPH0570908A (ja) 1993-03-23

Family

ID=14937291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12652291A Pending JPH0570908A (ja) 1991-05-01 1991-05-01 成形加工用アルミニウム合金材の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0570908A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272000A (ja) * 1993-03-16 1994-09-27 Sky Alum Co Ltd 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPH0881744A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Sky Alum Co Ltd 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法およびその製造装置
EP0714993A1 (de) * 1994-11-29 1996-06-05 Alusuisse-Lonza Services AG Tiefziehbare und schweissbare Aluminiumlegierung vom Typ ALMgSi
EP0805879B2 (en) 1994-09-06 2007-09-19 Novelis, Inc. Heat treatment process for aluminum alloy sheet
JP2009007617A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Kobe Steel Ltd 温間成形用アルミニウム合金板およびその製造方法
US11920229B2 (en) 2015-12-18 2024-03-05 Novelis Inc. High strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06272000A (ja) * 1993-03-16 1994-09-27 Sky Alum Co Ltd 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
EP0805879B2 (en) 1994-09-06 2007-09-19 Novelis, Inc. Heat treatment process for aluminum alloy sheet
JPH0881744A (ja) * 1994-09-13 1996-03-26 Sky Alum Co Ltd 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法およびその製造装置
EP0714993A1 (de) * 1994-11-29 1996-06-05 Alusuisse-Lonza Services AG Tiefziehbare und schweissbare Aluminiumlegierung vom Typ ALMgSi
CH688379A5 (de) * 1994-11-29 1997-08-29 Alusuisse Lonza Services Ag Tiefziehbare und schweissbare Aluminiumlegierung vom Typ AlMgSi
JP2009007617A (ja) * 2007-06-27 2009-01-15 Kobe Steel Ltd 温間成形用アルミニウム合金板およびその製造方法
US11920229B2 (en) 2015-12-18 2024-03-05 Novelis Inc. High strength 6XXX aluminum alloys and methods of making the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2614686B2 (ja) 形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金の製造方法
EP0480402B1 (en) Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability
JP3590685B2 (ja) 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法
JPH06240424A (ja) 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPH083702A (ja) 成形性と加熱硬化性に優れたアルミニウム合金板材の製造方法
JPH0570908A (ja) 成形加工用アルミニウム合金材の製造法
JPH06136478A (ja) 成形加工性に優れた焼付硬化型Al合金板及びその製造方法
JP4836486B2 (ja) 深絞り成形性に優れたAl−Mg−Si合金板材およびその製造方法
JP2599861B2 (ja) 塗装焼付硬化性、成形性、形状凍結性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法
JPH06340940A (ja) プレス成形性、焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法
JP2000239811A (ja) 成形加工性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPH0570907A (ja) 成形加工用アルミニウム合金材の製造法
JP3207413B2 (ja) 成形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法
JPH08176764A (ja) 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法
JPH05247610A (ja) 成形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた異方性の少ないアルミニウム合金材の製造法
JPH07166285A (ja) 焼付硬化型Al合金板及びその製造方法
JP2521330B2 (ja) 高成形性アルミニウム合金硬質板の製造法
JP2925884B2 (ja) 加熱硬化性に優れたAl−Mg−Si系合金板材の製造方法
JPH06272000A (ja) 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JP3062274B2 (ja) 深絞り性に優れた成形加工用アルミニウム合金板材の製造法
JPH04276048A (ja) 焼付硬化性に優れた成形用アルミニウム合金板材の製造方法
JPH05279820A (ja) 成形性に優れるアルミニウム合金板材の製造方法
JP3359428B2 (ja) 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法
JPH0941062A (ja) 経時変化の小さい焼付け硬化性に優れる自動車ボディーシート用Al−Mg−Si系Al合金板材とその製造方法
JP7473423B2 (ja) 成形性に優れたAl-Mg-Si系アルミニウム合金板