JPH0598404A - 成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法 - Google Patents
成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法Info
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- JPH0598404A JPH0598404A JP28224091A JP28224091A JPH0598404A JP H0598404 A JPH0598404 A JP H0598404A JP 28224091 A JP28224091 A JP 28224091A JP 28224091 A JP28224091 A JP 28224091A JP H0598404 A JPH0598404 A JP H0598404A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高純度アルミニウム地金を使用しないで、構造
部材用の板材に適した強度、成形性等がバランス良く優
れたＭｇ含有アルミニウム合金板材を製造する。 【構成】Ｍｇ 2.0〜 8.0mass％、Ｓｉ 0.03〜0.30mass
％を必須成分とし、更に必要に応じてＣｕ、Ｚｎ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂを特定量添加したＡｌ合金板
材の製造方法において、均質化処理を 480℃〜（固相線
温度−10℃）×２〜56時間で行い、その後の全工程で 4
00〜 470℃の温度域に合計で１時間以上さらすことなく
板材を製造する方法。
部材用の板材に適した強度、成形性等がバランス良く優
れたＭｇ含有アルミニウム合金板材を製造する。 【構成】Ｍｇ 2.0〜 8.0mass％、Ｓｉ 0.03〜0.30mass
％を必須成分とし、更に必要に応じてＣｕ、Ｚｎ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂを特定量添加したＡｌ合金板
材の製造方法において、均質化処理を 480℃〜（固相線
温度−10℃）×２〜56時間で行い、その後の全工程で 4
00〜 470℃の温度域に合計で１時間以上さらすことなく
板材を製造する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形用として使用され
るＭｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法に関するも
のであり、詳しくは、低純度のアルミニウム地金を使用
しても高純度地金を使用した場合と同等以上の特性が得
られるアルミニウム合金板材の製造方法に関するもので
ある。
るＭｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法に関するも
のであり、詳しくは、低純度のアルミニウム地金を使用
しても高純度地金を使用した場合と同等以上の特性が得
られるアルミニウム合金板材の製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】自動車部品、車両部品、電気器具部品、
建材等、板材に成形して構造用の部材として使用するア
ルミニウム合金には、強度、成形性、耐食性の各特性が
バランス良く優れていることが要求される。そのため前
記用途には、各特性がバランス良く優れているＡｌ−Ｍ
ｇ合金が多く使用されている。近年、地球環境の保護、
省エネルギー等の観点から、特に自動車等において、構
造部材のさらなる軽量化に対する要求が強く、従来はア
ルミニウム合金よりも強度、成形性に優れた軟鋼材が用
いられていた、より複雑な形状の部品についてもアルミ
ニウム化がすすめられている。したがって、強度、成形
性等の特性がバランス良く優れたアルミニウム合金材の
開発が切望されている。
建材等、板材に成形して構造用の部材として使用するア
ルミニウム合金には、強度、成形性、耐食性の各特性が
バランス良く優れていることが要求される。そのため前
記用途には、各特性がバランス良く優れているＡｌ−Ｍ
ｇ合金が多く使用されている。近年、地球環境の保護、
省エネルギー等の観点から、特に自動車等において、構
造部材のさらなる軽量化に対する要求が強く、従来はア
ルミニウム合金よりも強度、成形性に優れた軟鋼材が用
いられていた、より複雑な形状の部品についてもアルミ
ニウム化がすすめられている。したがって、強度、成形
性等の特性がバランス良く優れたアルミニウム合金材の
開発が切望されている。
【０００３】従来のアルミニウム合金の成形性は、不純
物元素の存在に起因する粗大晶出物により阻害されてい
た。通常の工業的な純度のアルミニウム地金における主
な不純物は、ＦｅとＳｉであり、鋳造時にこれらの元素
を含む粗大な金属間化合物が晶出する。これらの晶出物
は、通常の圧延等の製造工程を経て最終製品の板材とな
っても、粗大な化合物として残存する。このように残存
した化合物は、固く、脆い相であるため、板材を成形加
工する際に母材に先立って割れを生じ、板材の破断限界
を低下させ、板材の成形性を阻害していた。したがって
成形性をさらに高めたアルミニウム合金板材を開発する
際には、不純物元素の少ない高純度アルミニウム合金地
金を使用することが一般的であった。
物元素の存在に起因する粗大晶出物により阻害されてい
た。通常の工業的な純度のアルミニウム地金における主
な不純物は、ＦｅとＳｉであり、鋳造時にこれらの元素
を含む粗大な金属間化合物が晶出する。これらの晶出物
は、通常の圧延等の製造工程を経て最終製品の板材とな
っても、粗大な化合物として残存する。このように残存
した化合物は、固く、脆い相であるため、板材を成形加
工する際に母材に先立って割れを生じ、板材の破断限界
を低下させ、板材の成形性を阻害していた。したがって
成形性をさらに高めたアルミニウム合金板材を開発する
際には、不純物元素の少ない高純度アルミニウム合金地
金を使用することが一般的であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、合金組
成、製造方法によっては、高純度アルミニウム地金を使
用すると、強度が低下し、成形性が劣化する場合があっ
た。また本発明者は研究の結果、高純度アルミニウム地
金を使用してＳｉ量を制限し、Mg2 Siの晶出物相を極端
に減少させた場合には、引張試験のような一軸変形時の
延性は向上するものの、張り出し変形等の二軸以上の変
形時には成形性が低下するという知見を得ている。
成、製造方法によっては、高純度アルミニウム地金を使
用すると、強度が低下し、成形性が劣化する場合があっ
た。また本発明者は研究の結果、高純度アルミニウム地
金を使用してＳｉ量を制限し、Mg2 Siの晶出物相を極端
に減少させた場合には、引張試験のような一軸変形時の
延性は向上するものの、張り出し変形等の二軸以上の変
形時には成形性が低下するという知見を得ている。
【０００５】さらに、高純度アルミニウム地金は価格が
高いため、高価格の製品にしか使用できず、製造量が必
ずしも多くないため、生産能力にも限界がある。また、
地球環境の保護の観点から、アルミニウムのリサイクル
により生じる低品位の地金の使用も要求されている。こ
のように高純度地金の使用には種々問題があり、高純度
地金を使用しなくても、高純度地金を使用した場合と同
等以上に、強度、成形性等の各特性がバランス良く優れ
た板材を製造できる製造方法の開発が、要望されてい
た。
高いため、高価格の製品にしか使用できず、製造量が必
ずしも多くないため、生産能力にも限界がある。また、
地球環境の保護の観点から、アルミニウムのリサイクル
により生じる低品位の地金の使用も要求されている。こ
のように高純度地金の使用には種々問題があり、高純度
地金を使用しなくても、高純度地金を使用した場合と同
等以上に、強度、成形性等の各特性がバランス良く優れ
た板材を製造できる製造方法の開発が、要望されてい
た。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の課題
を解決するため研究を重ねた結果、微量のＳｉを含有す
る合金板材に、Mg2 Si晶出物相を最適に分布させるよう
な熱履歴を与えることによって、上記目的を達成できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
を解決するため研究を重ねた結果、微量のＳｉを含有す
る合金板材に、Mg2 Si晶出物相を最適に分布させるよう
な熱履歴を与えることによって、上記目的を達成できる
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】すなわち本発明は、必須元素としてＭｇ
２．０〜８．０mass％、Ｓｉ ０．０３〜０．３０mass
％を含有し、さらに必要に応じて、 第１の元素群： Ｃｕ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｎ ０．０１ 〜２．５ mass％ のうちから選択した一種または二種、および、 第２の元素群： Ｃｒ ０．０１ 〜０．５０mass％、 Ｍｎ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｒ ０．０１ 〜０．２０mass％、 Ｔｉ ０．００２ 〜０．１０mass％、 Ｂ ０．０００１〜０．０５mass％ のうちから選択した一種または二種以上との、両方また
は一方を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
る合金板材の製造方法において、鋳塊の均質化処理とし
て４８０℃〜（固相線温度−１０℃）の温度域で２〜５
６時間保持し、その後の板材製造工程においては４００
〜４７０℃の温度域に合計で１時間以上さらすことな
く、最終製品とすることを特徴とする成形用Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金板材の製造方法を提供するものである。
２．０〜８．０mass％、Ｓｉ ０．０３〜０．３０mass
％を含有し、さらに必要に応じて、 第１の元素群： Ｃｕ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｎ ０．０１ 〜２．５ mass％ のうちから選択した一種または二種、および、 第２の元素群： Ｃｒ ０．０１ 〜０．５０mass％、 Ｍｎ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｒ ０．０１ 〜０．２０mass％、 Ｔｉ ０．００２ 〜０．１０mass％、 Ｂ ０．０００１〜０．０５mass％ のうちから選択した一種または二種以上との、両方また
は一方を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
る合金板材の製造方法において、鋳塊の均質化処理とし
て４８０℃〜（固相線温度−１０℃）の温度域で２〜５
６時間保持し、その後の板材製造工程においては４００
〜４７０℃の温度域に合計で１時間以上さらすことな
く、最終製品とすることを特徴とする成形用Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金板材の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【作用】ここで本発明の製造方法について説明する。本
発明の製造方法は、Mg2 Si晶出物を微細に、均一に分散
させて成形性を高める熱履歴を板材に与えることを特徴
としており、各温度におけるMg2 Si晶出物の挙動に依存
している。
発明の製造方法は、Mg2 Si晶出物を微細に、均一に分散
させて成形性を高める熱履歴を板材に与えることを特徴
としており、各温度におけるMg2 Si晶出物の挙動に依存
している。
【０００９】すなわちMg2 Siは鋳造時に生じ、均質化処
理を 440〜 460℃の範囲で行うと粗大化し、 480℃以上
の温度で行うと逆に微細化する。この微細化の現象は、
510℃以上の温度でさらに顕著となるので均質化温度は
高いほうが好ましいが、固相線温度直下で均質化処理を
行うと板材の一部が溶解する危険性がある。また、均質
化時間としては、２時間未満ではMg2 Si微細化の効果が
なく、56時間を超えるとMg2 Siが微細化されすぎ、かえ
って成形性を阻害する。したがって、本発明では均質化
温度は、４８０℃〜（固相線温度−１０℃）、均質化時
間は、２〜５６時間と限定した。
理を 440〜 460℃の範囲で行うと粗大化し、 480℃以上
の温度で行うと逆に微細化する。この微細化の現象は、
510℃以上の温度でさらに顕著となるので均質化温度は
高いほうが好ましいが、固相線温度直下で均質化処理を
行うと板材の一部が溶解する危険性がある。また、均質
化時間としては、２時間未満ではMg2 Si微細化の効果が
なく、56時間を超えるとMg2 Siが微細化されすぎ、かえ
って成形性を阻害する。したがって、本発明では均質化
温度は、４８０℃〜（固相線温度−１０℃）、均質化時
間は、２〜５６時間と限定した。
【００１０】通常、板材の製造方法は、均質化処理の
後、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍等の熱処理を適宜組み合
わせて行うものであるが、本発明の製造方法において
は、均質化処理で微細化させたMg2 Siを粗大化させない
ため、均質化処理後の熱履歴を厳しく規定するものであ
る。すなわち、均質化後の板材を 400〜 470℃の温度範
囲に合計で１時間以上さらすとMg2 Siが急速に成長、粗
大化して、成形性を阻害する。したがって均質化処理後
の冷却中、熱間圧延中、昇温、冷却中を含めた焼鈍処理
中等、均質化処理後の全工程において、板材を４００〜
４７０℃の温度範囲に合計で１時間以上さらしてはなら
ない。
後、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍等の熱処理を適宜組み合
わせて行うものであるが、本発明の製造方法において
は、均質化処理で微細化させたMg2 Siを粗大化させない
ため、均質化処理後の熱履歴を厳しく規定するものであ
る。すなわち、均質化後の板材を 400〜 470℃の温度範
囲に合計で１時間以上さらすとMg2 Siが急速に成長、粗
大化して、成形性を阻害する。したがって均質化処理後
の冷却中、熱間圧延中、昇温、冷却中を含めた焼鈍処理
中等、均質化処理後の全工程において、板材を４００〜
４７０℃の温度範囲に合計で１時間以上さらしてはなら
ない。
【００１１】次に含有各元素について説明する。Ｍｇ
は、構造用の部材に使用される板材の特性を決定する重
要な元素であり、2.0mass％未満の含有量では強度が低
く、 8.0mass％を超えて含有すると成形性が低下する。
したがって、本発明ではＭｇの含有量を２．０〜８．０
mass％と限定した。
は、構造用の部材に使用される板材の特性を決定する重
要な元素であり、2.0mass％未満の含有量では強度が低
く、 8.0mass％を超えて含有すると成形性が低下する。
したがって、本発明ではＭｇの含有量を２．０〜８．０
mass％と限定した。
【００１２】Ｓｉは、上述のようにMg2 Siとして微細に
晶出した場合には成形性を高める効果があるが、0.03ma
ss％未満の含有量ではその効果がなく、また高価格の高
純度地金を使用しなければならない。また、0.30mass％
を超えて含有するとＳｉを含む粗大な金属間化合物を生
じて成形性を悪化させる。したがって、本発明ではＳｉ
の含有量を０．０３〜０．３０mass％と限定した。
晶出した場合には成形性を高める効果があるが、0.03ma
ss％未満の含有量ではその効果がなく、また高価格の高
純度地金を使用しなければならない。また、0.30mass％
を超えて含有するとＳｉを含む粗大な金属間化合物を生
じて成形性を悪化させる。したがって、本発明ではＳｉ
の含有量を０．０３〜０．３０mass％と限定した。
【００１３】構造用の板材等に使用されるＡｌ−Ｍｇ系
合金においては必要に応じて、成形性向上を目的にＣ
ｕ、Ｚｎを、また、結晶粒微細化を目的としてＣｒ、Ｍ
ｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂを添加することがあるが、Ｃｕ
０．０１〜１．５mass％、Ｚｎ０．０１〜２．５mass
％、Ｃｒ ０．０１〜０．５０mass％、Ｍｎ ０．０１
〜１．５mass％、Ｚｒ ０．０１〜０．２０mass％、Ｔ
ｉ ０．００２〜０．１０mass％、Ｂ ０．０００１〜
０．０５mass％の範囲内の添加であれば、本発明の効果
を阻害することなく、本来の添加の目的を達成する。
合金においては必要に応じて、成形性向上を目的にＣ
ｕ、Ｚｎを、また、結晶粒微細化を目的としてＣｒ、Ｍ
ｎ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂを添加することがあるが、Ｃｕ
０．０１〜１．５mass％、Ｚｎ０．０１〜２．５mass
％、Ｃｒ ０．０１〜０．５０mass％、Ｍｎ ０．０１
〜１．５mass％、Ｚｒ ０．０１〜０．２０mass％、Ｔ
ｉ ０．００２〜０．１０mass％、Ｂ ０．０００１〜
０．０５mass％の範囲内の添加であれば、本発明の効果
を阻害することなく、本来の添加の目的を達成する。
【００１４】また、不純物については、通常アルミニウ
ム合金に含まれる不純物としてのＦｅは、粗大な金属間
化合物として晶出し、成形性を悪化させるが、0.20mass
％以下の含有であれば、本発明の効果を阻害しない。
ム合金に含まれる不純物としてのＦｅは、粗大な金属間
化合物として晶出し、成形性を悪化させるが、0.20mass
％以下の含有であれば、本発明の効果を阻害しない。
【００１５】さらに、その他の不純物および添加元素に
ついては、0.03mass％以下の範囲内であれば本発明の効
果を阻害しない。したがって、鋳造性改善等の目的で添
加されるＢｅや、成形性向上の目的で添加されるミッシ
ュメタル等もこの範囲内の添加であれば許容される。
ついては、0.03mass％以下の範囲内であれば本発明の効
果を阻害しない。したがって、鋳造性改善等の目的で添
加されるＢｅや、成形性向上の目的で添加されるミッシ
ュメタル等もこの範囲内の添加であれば許容される。
【００１６】
【実施例】以下、実施例に基づき詳細な説明を行う。
【００１７】表１に示すNo．１〜３（本発明例）および
No．４〜６（比較例）の組成の合金鋳塊（厚さ 500mm、
幅1700mm）を常法により作製し、その鋳塊に表２に示す
条件で均質化処理および熱間圧延を行った。その後、室
温から約 120℃の温度範囲で冷間圧延、表２の条件で焼
鈍を行って厚さ１mmの板材を得た。この板材の強度、延
性、成形性を引張試験により、張り出し成形性をエリク
セン試験により評価した。その結果を表３に示す。
No．４〜６（比較例）の組成の合金鋳塊（厚さ 500mm、
幅1700mm）を常法により作製し、その鋳塊に表２に示す
条件で均質化処理および熱間圧延を行った。その後、室
温から約 120℃の温度範囲で冷間圧延、表２の条件で焼
鈍を行って厚さ１mmの板材を得た。この板材の強度、延
性、成形性を引張試験により、張り出し成形性をエリク
セン試験により評価した。その結果を表３に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】表３から、本発明の範囲内の組成および製
造方法による板材は、構造用の板材に要求される各特性
がバランス良く優れているが、本発明の範囲外の組成ま
たは製造方法による板材は、本発明による板材に比し
て、いずれかの特性が著しく劣ることがわかる。
造方法による板材は、構造用の板材に要求される各特性
がバランス良く優れているが、本発明の範囲外の組成ま
たは製造方法による板材は、本発明による板材に比し
て、いずれかの特性が著しく劣ることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】このように本発明は、Ｓｉを微量含有す
る合金で強度、成形性等がバランス良く優れた板材を製
造する方法であるから、低純度のアルミニウム地金を使
用しても製造することができ、高純度地金を使用した場
合の問題点、すなわち２軸以上の変形の際の成形性の低
下、高価格、製造量の少なさ等を解決し、また、アルミ
ニウムのリサイクルに対する要求にも充分に応えるもの
であり、工業的に顕著な効果を奏するものである。
る合金で強度、成形性等がバランス良く優れた板材を製
造する方法であるから、低純度のアルミニウム地金を使
用しても製造することができ、高純度地金を使用した場
合の問題点、すなわち２軸以上の変形の際の成形性の低
下、高価格、製造量の少なさ等を解決し、また、アルミ
ニウムのリサイクルに対する要求にも充分に応えるもの
であり、工業的に顕著な効果を奏するものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 必須元素としてＭｇ ２．０〜８．０ma
ss％、Ｓｉ ０．０３〜０．３０mass％を含有し、残部
Ａｌおよび不可避的不純物からなる合金板材の製造方法
において、鋳塊の均質化処理として４８０℃〜（固相線
温度−１０℃）の温度域で２〜５６時間保持し、その後
の板材製造工程においては４００〜４７０℃の温度域に
合計で１時間以上さらすことなく、最終製品とすること
を特徴とする成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製
造方法。 - 【請求項２】 必須元素としてＭｇ ２．０〜８．０ma
ss％、Ｓｉ ０．０３〜０．３０mass％を含有し、さら
に、 第１の元素群： Ｃｕ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｎ ０．０１ 〜２．５ mass％ のうちから選択した一種または二種、および、 第２の元素群： Ｃｒ ０．０１ 〜０．５０mass％、 Ｍｎ ０．０１ 〜１．５ mass％、 Ｚｒ ０．０１ 〜０．２０mass％、 Ｔｉ ０．００２ 〜０．１０mass％、 Ｂ ０．０００１〜０．０５mass％ のうちから選択した一種または二種以上との、両方また
は一方を含有し、残部Ａｌおよび不可避的不純物からな
る合金板材の製造方法において、鋳塊の均質化処理とし
て４８０℃〜（固相線温度−１０℃）の温度域で２〜５
６時間保持し、その後の板材製造工程においては４００
〜４７０℃の温度域に合計で１時間以上さらすことな
く、最終製品とすることを特徴とする成形用Ｍｇ含有ア
ルミニウム合金板材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28224091A JPH0598404A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28224091A JPH0598404A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598404A true JPH0598404A (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=17649884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28224091A Pending JPH0598404A (ja) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | 成形用Ｍｇ含有アルミニウム合金板材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0598404A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6238495B1 (en) * | 1996-04-04 | 2001-05-29 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminium-magnesium alloy plate or extrusion |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5919987A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-01 | 三菱電機株式会社 | 算数学習機 |
| JPS6213421A (ja) * | 1985-07-06 | 1987-01-22 | バイエル・アクチエンゲゼルシヤフト | グラフト重合体 |
| JPH0329860A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-07 | Hitachi Ltd | シユリーレン画像のデイジタル処理方法 |
| JPH03207840A (ja) * | 1990-01-09 | 1991-09-11 | Sky Alum Co Ltd | 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法 |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP28224091A patent/JPH0598404A/ja active Pending
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| US6342113B2 (en) | 1996-04-04 | 2002-01-29 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Aluminum-magnesium alloy plate or extrusion |
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