JPH06145869A - 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 - Google Patents

高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法

Info

Publication number
JPH06145869A
JPH06145869A JP32888092A JP32888092A JPH06145869A JP H06145869 A JPH06145869 A JP H06145869A JP 32888092 A JP32888092 A JP 32888092A JP 32888092 A JP32888092 A JP 32888092A JP H06145869 A JPH06145869 A JP H06145869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
aluminum alloy
strain rate
alloy
solid solution
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
JP32888092A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichiro Totsugi
洋一郎 戸次
Minoru Hayashi
稔 林
Satoru Shoji
了 東海林
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.)
JFE Steel Corp
Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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 Furukawa Aluminum Co Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Furukawa Aluminum Co Ltd
Priority to JP32888092A priority Critical patent/JPH06145869A/ja
Priority to CA002102951A priority patent/CA2102951A1/en
Priority to EP93118362A priority patent/EP0598358A1/en
Priority to KR1019930024003A priority patent/KR940011656A/ko
Publication of JPH06145869A publication Critical patent/JPH06145869A/ja
Priority to US08/404,524 priority patent/US5605586A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【構成】 Mg: 4.0〜10.0wt%を含み、さらに不可避
的不純物としてFe及びSiをいずれも 0.2wt%以下と
し、その他の不純物元素をいずれも0.05wt%以下に規制
し、残部Alからなるアルミニウム合金の軟質板であっ
て、その金属組織の結晶粒径が90μm以下であり添加M
g量の90%以上が固溶状態にあり、ひずみ速度依存性を
示すm値が-0.002以下であることを特徴とする平均ひず
み速度が 0.01sec-1以上の高速成形用アルミニウム合金
板とその製造方法。 【効果】 本発明Al合金板材は高速成形において高い
成形性を示し、自動車ボディーシート、耐圧容器、包装
容器等の成形用材として最適である等工業上顕著な効果
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は優れた強度と延性を有
し、成形後の外観も良好なアルミニウム合金板とその製
造方法に関し、特に平均ひずみ速度が 0.01sec-1以上の
高速成形性に優れたものである。
【0002】
【従来の技術】従来自動車外板には主として冷延鋼板が
用いられていた。しかしながら最近自動車車体の軽量化
の要請が高まってきたことからアルミニウム合金板の使
用が検討されている。
【0003】一般に自動車外板用材料としては、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。そしてこのような特性を満足するアルミニウ
ム材料として、JIS5052合金(Al− 2.5wt%M
g−0.25wt%Cr)やJIS5182合金(Al− 4.5
wt%Mg−0.35wt%Mn)等のAl−Mg系合金が通常
使用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記アルミニウム合金
であるJIS5000系合金は、鋼材と比べると延性が
低く、成形時に割れやすい欠点があった。そこでこの延
性を改善するために様々な元素の添加や不純物の低減等
の対策を検討してきたが十分な延性向上の効果が得られ
ていなかった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、特に高速での成形における材料の変形抵抗
の差を積極的に利用することによって見掛け上の延性の
向上にたよらず、実質的に高い成形性を有するアルミニ
ウム合金板を開発したものである。
【0006】即ち本発明アルミニウム合金板は、Mg:
4.0〜10.0wt%を含み、又はMg:4.0〜10.0wt%とC
u: 0.1〜 0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物とし
てFe及びSiをいずれも 0.2wt%以下とし、その他の
不純物元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部Al
からなるアルミニウム合金の軟質板であって、その金属
組織の結晶粒径が90μm以下であり添加Mg量の90%以
上が固溶状態にあり、ひずみ速度依存性を示すm値が-
0.002以下であることを特徴とする平均ひずみ速度が0.0
1 sec-1以上の高速成形用アルミニウム合金板である。
【0007】また本発明の製造方法は、Mg: 4.0〜1
0.0wt%を含み、又はMg: 4.0〜10.0wt%とCu: 0.
1〜 0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物としてFe
及びSiをいずれも 0.2wt%以下とし、その他の不純物
元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部Alからな
るアルミニウム合金鋳塊を、480 ℃以上の温度で均質化
処理を行って熱間圧延及び冷間圧延を施して圧延板と
し、その圧延板を 480〜550℃の温度に0〜60秒保持し
て10℃/sec以上の降温速度で100 ℃以下まで冷却する焼
鈍処理を施すことにより、その金属組織の結晶粒径を90
μm以下とし、添加Mg量の90%以上を固溶状態とし、
さらにひずみ速度依存性を示すm値が-0.002以下である
ることを特徴とする平均ひずみ速度が0.01 sec-1以上の
高速成形用アルミニウム合金板の製造方法である。
【0008】先ず本発明において合金組成を限定した理
由を説明する。
【0009】MgはAl中に固溶することにより強度を
向上させると共に、加工硬化性を大きくすることによっ
て延性を増大させ、成形性の向上に寄与する。さらに転
位との固着作用が成形の際の高ひずみ速度で低下するこ
とによってひずみ速度依存性を表す下記に説明するm値
を下げる働きを有する。そしてMgの含有量を 4.0〜1
0.0wt%と限定したのは、 4.0wt%未満では上記の効果
が小さく、一方10.0wt%を超えると耐応力腐食割れ性
(耐SCC性)が悪化すると共に、熱間加工性が悪化し
て製造が困難となるからである。
【0010】Cuは焼付け塗装時にGPゾーン,θ’,
S相などを析出させるので、塗装後に強度を確保したい
場合に添加する。しかしてその含有量を 0.1〜 0.5wt%
と限定したのは、 0.1wt%未満では強度向上が小さく、
0.5wt%を超えると耐食性が低下するためである。
【0011】Fe,Siは通常Alの不純物として含ま
れるものである。しかしFeとSiは互いに化合物を作
りやすく、その化合物が成形時のクラックの起点になり
延性が低下する原因となる。この延性の低下はFe,S
iのいずれもが 0.2wt%を超えると顕著になる。従って
それらの含有量は両者共に 0.2wt%以下と限定した。
【0012】その他の不純物元素としてMn,Cr,T
i,Ni等は結晶粒の微細化あるいはマトリックス強度
の向上に効果があるが、含有量が多くなると延性を低下
させるためいずれも0.05wt%以下に限定した。
【0013】次に製造方法と特性の限定理由を説明す
る。鋳塊の均質化処理は鋳造時に形成されたMg,F
e,Si等の化合物をマトリックス中に固溶させ、減少
させるために十分高温・長時間実施する必要がある。し
かして保持温度が 480℃未満では実操業上の時間内で十
分化合物を固溶できないので 480℃以上の温度が必要で
ある。
【0014】引き続いての熱間圧延と冷間圧延は通常の
条件で行えば特に問題はなく、さらに必要に応じて冷間
圧延途中で中間焼鈍を行ってもよい。
【0015】次いで冷間圧延終了後の最終板厚での焼鈍
において保持温度を 480〜 550℃としたのは、添加元素
の十分な再固溶を図り且つ結晶粒の大きさを適切にする
ためであり、保持温度が480 ℃未満では添加元素の十分
な固溶が得られず、一方 550℃を超えると結晶粒が粗大
化して後述の結晶粒径90μm以下の条件を達成できない
と共に、Mgの添加量によっては溶融の危険がある。ま
た保持時間を0〜60秒としたのは60秒を超えると結晶粒
が粗大化するためである。さらに10℃/sec以上の冷却速
度で 100℃以下まで冷却するのは、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、延性が低下すると共に後述の低いm値が得
られないためである。
【0016】上記焼鈍終了後は必要に応じてテンション
レベラー等による矯正、表面洗浄、エッチング、潤滑油
塗油等を行う。
【0017】また上記の製造工程により得られるAl合
金板材の結晶粒径を90μm以下、及びMgの固溶量をそ
の添加量の90%以上と規定したのは、後述のm値を十分
に小さくするためである。即ち結晶粒が大きい場合、及
びMg固溶量が少ない場合は固溶Mg原子の転位の固着
効果が小さくなるため、ひずみ速度増大による変形抵抗
の低下の効果が小さくなってしまう。従って後述の-0.0
02以下のm値を得るためには結晶粒径90μm以下で添加
Mg量の90%以上が固溶状態にあることが必須である。
なお固溶Mg量の測定はMg系の化合物(Mg2 Si)
の分布を求め、画像解析にて非固溶状態のMg量を算出
して添加量から引くことによって得られる。
【0018】ここで前記m値について説明する。このm
値とは通常のJIS−5号テストピースを10mm/min. と
500mm/min.の速度で引っ張り、その時の公称ひずみ20%
時の応力をそれぞれP10とP500 とした時にm=ln(P
500 /P10)/ln50で求められる値であり、ひずみ速度
依存性を示す指数である。
【0019】そして通常鋼材では、m>0であってこの
場合はひずみ速度の大きい方が応力も大きくなり強度も
大きい、即ち硬くなる。一方JIS5000系等のAl
合金の場合は、m<0であってこの場合はひずみ速度の
大きい方が応力が小さくなり強度も小さい、即ち軟らか
くなる。従って一般的に上記Al合金の場合は局部的に
変形した部分の強度が低下し、ただちに破断となるため
成形性については良好であるとは認められていなかっ
た。
【0020】ところで一般にプレス成形では材料の一部
がパンチと接触して荷重を受け持つことになるが、高速
成形の場合でも若干の摺動以外は材料が変形しないた
め、その部分のひずみ速度は小さい。一方ダイスに沿っ
て流入する部分は成形速度に比例したひずみ速度とな
る。従って高速で成形するほど荷重を受け持つ部分と、
大きく変形する流動部分のひずみ速度差が大きくなるも
のである。
【0021】そこで上記Al合金の高速成形の際はm値
が負の場合、ひずみ速度が大きいほど変形抵抗が小さく
なるため、荷重を受け持つ部分の変形抵抗と流動部分の
変形抵抗の差が大きくなり、著しく成形性が向上するこ
とを本発明者らは見出したものである。しかもm値はあ
る程度マイナスが大きい方が高速成形性が良好となるこ
とが判明した。
【0022】従って高速成形の場合、この成形性向上効
果を得るためにはm値が-0.002以下で平均ひずみ速度が
0.01sec-1以上の条件が必須であり、この条件を満たさ
ないと十分な成形性が得られないこととなる。なお上記
平均ひずみ速度とは、成形品の最大ひずみ(真ひずみ)
を成形に要した時間で割った値である。
【0023】
【実施例】表1に示す組成のAl合金を常法により溶解
し鋳造した後、これら合金と表2に示す製造条件を表3
に示すように組み合わせて厚さ1mmのAl合金板材とし
た。そしてこれら板材について引張試験を行って引張強
度、耐力及び伸びを求めると共に、m値を測定した。ま
た成形試験としてブランクφ88mm,絞り比 2.0の円筒絞
り成形を、しわ押さえ力 3000kgfで低粘度防錆油塗油の
条件で行った。成形性の評価は上記成形試験での破断高
さで比較した。
【0024】
【表1】 表中*は、その他の不純物元素を示す。
【0025】
【表2】
【0026】
【表3】
【0027】表3から明らかなように成形試験におい
て、本発明板材はいずれも破断高さが従来のレベルであ
る20mmより大きく成形性が良好であることが判る。これ
に対して比較例による板材は破断高さがいずれも20mm以
下であり成形性に劣っている。
【0028】
【発明の効果】このように本発明Al合金板材は高速成
形において高い成形性を示し、実操業で多用されるメカ
ニカルプレスや高速油圧プレスに特に適しており、自動
車ボディーシート、耐圧容器、包装容器等の成形用材と
して最適である等工業上顕著な効果を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Mg: 4.0〜10.0wt%を含み、又はM
    g: 4.0〜10.0wt%とCu: 0.1〜 0.5wt%を含み、さ
    らに不可避的不純物としてFe及びSiをいずれも 0.2
    wt%以下とし、その他の不純物元素をいずれも0.05wt%
    以下に規制し、残部Alからなるアルミニウム合金の軟
    質板であって、その金属組織の結晶粒径が90μm以下で
    あり、添加Mg量の90%以上が固溶状態にあり、ひずみ
    速度依存性を示すm値が-0.002以下であることを特徴と
    する平均ひずみ速度が 0.01sec-1以上の高速成形用アル
    ミニウム合金板。
  2. 【請求項2】 Mg: 4.0〜10.0wt%を含み、又はM
    g: 4.0〜10.0wt%とCu: 0.1〜 0.5wt%を含み、さ
    らに不可避的不純物としてFe及びSiをいずれも 0.2
    wt%以下とし、その他の不純物元素をいずれも0.05wt%
    以下に規制し、残部Alからなるアルミニウム合金鋳塊
    を、480 ℃以上の温度で均質化処理を行って熱間圧延及
    び冷間圧延を施して圧延板とし、その圧延板を480 〜 5
    50℃の温度に0〜60秒保持して10℃/sec以上の降温速度
    で100 ℃以下まで冷却する焼鈍処理を施すことにより、
    その金属組織の結晶粒径を90μm以下とし、添加Mg量
    の90%以上を固溶状態とし、ひずみ速度依存性を示すm
    値が-0.002以下であることを特徴とする平均ひずみ速度
    が 0.01sec-1以上の高速成形用アルミニウム合金板の製
    造方法。
JP32888092A 1992-11-13 1992-11-13 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 Pending JPH06145869A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32888092A JPH06145869A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法
CA002102951A CA2102951A1 (en) 1992-11-13 1993-11-12 Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same
EP93118362A EP0598358A1 (en) 1992-11-13 1993-11-12 Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same
KR1019930024003A KR940011656A (ko) 1992-11-13 1993-11-12 고속성형용 알루미늄합금판 및 그 제조방법
US08/404,524 US5605586A (en) 1992-11-13 1995-03-15 Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32888092A JPH06145869A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06145869A true JPH06145869A (ja) 1994-05-27

Family

ID=18215131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32888092A Pending JPH06145869A (ja) 1992-11-13 1992-11-13 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06145869A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1005364C2 (nl) * 1997-02-25 1998-08-26 Hoogovens Aluminium Nv Werkwijze voor het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het AA5XXX-type.
AU750427B2 (en) * 1998-06-18 2002-07-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Multi-port optical isolator
JP2016186125A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金板
WO2017164085A1 (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社神戸製鋼所 成形用アルミニウム合金板

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1005364C2 (nl) * 1997-02-25 1998-08-26 Hoogovens Aluminium Nv Werkwijze voor het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het AA5XXX-type.
AU750427B2 (en) * 1998-06-18 2002-07-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Multi-port optical isolator
JP2016186125A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金板
WO2017164085A1 (ja) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社神戸製鋼所 成形用アルミニウム合金板
JP6230142B1 (ja) * 2016-03-22 2017-11-15 株式会社神戸製鋼所 成形用アルミニウム合金板
JP2018090890A (ja) * 2016-03-22 2018-06-14 株式会社神戸製鋼所 成形用アルミニウム合金板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070217943A1 (en) Al-Mg Alloy Sheet with Excellent Formability at High Temperatures and High Speeds and Method of Production of Same
US5516374A (en) Method of manufacturing an aluminum alloy sheet for body panel and the alloy sheet manufactured thereby
US5605586A (en) Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same
US5540791A (en) Preformable aluminum-alloy rolled sheet adapted for superplastic forming and method for producing the same
JPH10152762A (ja) Di加工性に優れるアルミニウム合金硬質板の製造方法
JP2921820B2 (ja) 冷間予成形可能な超塑性成形用アルミニウム合金板及びその製造方法
EP1260600B1 (en) Aluminum alloy sheet material and method for producing the same
JP3098637B2 (ja) 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法
JPH08325664A (ja) 絞り加工用高強度熱処理型アルミニウム合金板およびその製造方法
JPH06145869A (ja) 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法
JPH04221036A (ja) アルミニウム2ピース缶体およびその製造方法
JPH0447019B2 (ja)
JP2745340B2 (ja) アルミニウム2ピース缶体の製造方法
JP3278130B2 (ja) 絞り加工用高強度熱処理型アルミニウム合金板の製造方法
JPH05306440A (ja) 焼付硬化性に優れた成形用アルミニウム合金板の製造方法
JPH06145870A (ja) 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法
JPH0723160B2 (ja) ネッキング成形性・フランジ成形性に優れたアルミニウム合金製di缶胴
JPH07310136A (ja) 成形用アルミニウム合金板およびその製造方法
JPH10259441A (ja) 高速超塑性成形性に優れ且つ成形後のキャビティの少ないアルミニウム合金板およびその製造方法
JP2745254B2 (ja) 局部張出性に優れたアルミニウム合金硬質板およびその製造方法
JPH055149A (ja) 成形用アルミニウム合金硬質板およびその製造方法
JP2891620B2 (ja) 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金硬質板およびその製造方法
JPH05230605A (ja) 焼付け硬化性成形用アルミニウム合金の製造方法
JPH08209281A (ja) 成形性に優れるアルミニウム合金板およびその製造法
JP3063020B2 (ja) 強度と深絞り性に優れたアルミニウム合金板とその製造方法