JPH06212336A - 強度および曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材 - Google Patents
強度および曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材Info
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- JPH06212336A JPH06212336A JP50A JP2051093A JPH06212336A JP H06212336 A JPH06212336 A JP H06212336A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 2051093 A JP2051093 A JP 2051093A JP H06212336 A JPH06212336 A JP H06212336A
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Landscapes
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度およびすぐれた曲げ加工性を有するA
l合金押出加工材を提供する。 【構成】 Al合金押出加工材が、重量%で、Si:
0.6〜1%、Mg:0.5〜0.9%、Cu:0.3
%超〜0.8%、Fe:0.1〜0.4%、Mn:0.
2〜0.6%、Ti:0.005〜0.1%、B:0.
0001〜0.004%を含有し、さらにCr:0.0
5〜0.3%およびZr:0.05〜0.25%のうち
の1種または2種を含有し、残りがAlと不可避不純物
からなる組成、並びに繊維組織を有するAl合金からな
る。
l合金押出加工材を提供する。 【構成】 Al合金押出加工材が、重量%で、Si:
0.6〜1%、Mg:0.5〜0.9%、Cu:0.3
%超〜0.8%、Fe:0.1〜0.4%、Mn:0.
2〜0.6%、Ti:0.005〜0.1%、B:0.
0001〜0.004%を含有し、さらにCr:0.0
5〜0.3%およびZr:0.05〜0.25%のうち
の1種または2種を含有し、残りがAlと不可避不純物
からなる組成、並びに繊維組織を有するAl合金からな
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、すぐれた強度と曲げ
加工性を有し、例えば自動車の構造部材などとして用い
るのに適したAl合金押出加工材に関するものである。
加工性を有し、例えば自動車の構造部材などとして用い
るのに適したAl合金押出加工材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に、例えば自動車の構造部材
として、これが例えばボディフレームであればJIS6
N01のAl合金押出加工材が用いられ、さらにJIS
6O61および7003などのAl合金押出加工材も補
強材などとして用いられている。
として、これが例えばボディフレームであればJIS6
N01のAl合金押出加工材が用いられ、さらにJIS
6O61および7003などのAl合金押出加工材も補
強材などとして用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の自動車は
じめ各種車両に対する高速化並びに省エネ化の要求は強
く、これに伴ない、これらの構造部材を構成するAl合
金押出加工材にも、薄肉化(軽量化)のための高強度、
並びに形状自由化のための良好な曲げ加工性が強く望ま
れているが、上記の従来Al合金押出加工材において
は、強度の高いものは曲げ加工性が悪く、曲げ加工性の
良好なものは強度が低いというように、これら両持性を
兼ね備えていないのが現状である。
じめ各種車両に対する高速化並びに省エネ化の要求は強
く、これに伴ない、これらの構造部材を構成するAl合
金押出加工材にも、薄肉化(軽量化)のための高強度、
並びに形状自由化のための良好な曲げ加工性が強く望ま
れているが、上記の従来Al合金押出加工材において
は、強度の高いものは曲げ加工性が悪く、曲げ加工性の
良好なものは強度が低いというように、これら両持性を
兼ね備えていないのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、強度と曲げ加工性にすぐれたA
l合金押出加工材を開発すべく研究を行なった結果、上
記の従来Al合金押出加工材は、一般に相対的に結晶粒
径の大きい再結晶組織を有し、このため曲げ加工におい
て肌荒れが生じ易く、かつ加工量が大きくなると結晶粒
界にそって割れが発生するようになるが、Al合金押出
加工材を、重量%で(以下、%は重量%を示す)、S
i:0.6〜1%、 Mg:0.5〜0.9
%、Cu:0.3%超〜0.8%、 Fe:0.1〜
0.4%、Mn:0.2〜0.6%、 Ti:0.
005〜0.1%、B:0.001〜0.004%、を
含有し、さらに、Cr:0.05〜0.3%、 Z
r:0.05〜0.25%、のうちの1種または2種、
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成すると、この結果のAl合金押出加
工材は、特に合金成分として含有させたMnとCrおよ
び/またはZr、さらにFeが、共存した状態で、押出
加工時に、再結晶化を著しく抑制し、むしろ繊維組織
(非再結晶組織)を強く発達させるように作用し、この
繊維組織はきわめて微細な亜結晶粒で構成されるもので
あることから、これに曲げ加工を施した場合にも肌荒れ
や加工割れがきわめて発生しにくくなり、すぐれた曲げ
加工性を示すようになると共に、高強度も合せもつよう
になるという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、強度と曲げ加工性にすぐれたA
l合金押出加工材を開発すべく研究を行なった結果、上
記の従来Al合金押出加工材は、一般に相対的に結晶粒
径の大きい再結晶組織を有し、このため曲げ加工におい
て肌荒れが生じ易く、かつ加工量が大きくなると結晶粒
界にそって割れが発生するようになるが、Al合金押出
加工材を、重量%で(以下、%は重量%を示す)、S
i:0.6〜1%、 Mg:0.5〜0.9
%、Cu:0.3%超〜0.8%、 Fe:0.1〜
0.4%、Mn:0.2〜0.6%、 Ti:0.
005〜0.1%、B:0.001〜0.004%、を
含有し、さらに、Cr:0.05〜0.3%、 Z
r:0.05〜0.25%、のうちの1種または2種、
を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組成を有
するAl合金で構成すると、この結果のAl合金押出加
工材は、特に合金成分として含有させたMnとCrおよ
び/またはZr、さらにFeが、共存した状態で、押出
加工時に、再結晶化を著しく抑制し、むしろ繊維組織
(非再結晶組織)を強く発達させるように作用し、この
繊維組織はきわめて微細な亜結晶粒で構成されるもので
あることから、これに曲げ加工を施した場合にも肌荒れ
や加工割れがきわめて発生しにくくなり、すぐれた曲げ
加工性を示すようになると共に、高強度も合せもつよう
になるという研究結果を得たのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、Si:0.6〜1%、
Mg:0.5〜0.9%、Cu:0.3%超〜0.8
%、 Fe:0.1〜0.4%、Mn:0.2〜0.6
%、 Ti:0.005〜0.1%、B:0.00
01〜0.004%、を含有し、さらに、Cr:0.0
5〜0.3%、 Zr:0.05〜0.25%、のう
ちの1種または2種、を含有し、残りがAlと不可避不
純物からなる組成、並び繊維組織を有する、強度および
曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材に特徴を有す
るものである。
なされたものであって、Si:0.6〜1%、
Mg:0.5〜0.9%、Cu:0.3%超〜0.8
%、 Fe:0.1〜0.4%、Mn:0.2〜0.6
%、 Ti:0.005〜0.1%、B:0.00
01〜0.004%、を含有し、さらに、Cr:0.0
5〜0.3%、 Zr:0.05〜0.25%、のう
ちの1種または2種、を含有し、残りがAlと不可避不
純物からなる組成、並び繊維組織を有する、強度および
曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材に特徴を有す
るものである。
【0006】つぎに、この発明のAl合金押出加工材を
構成するAl合金の成分組成を上記の通りに限定した理
由を説明する。 (a) SiおよびMg これらの成分には、微細なMg2 Si化合物として析出
して強度を向上させる作用があり、したがって、Siお
よびMgのいずれかの含有量でもSi:0.6%未満お
よびMg:0.5%未満になると、Mg2 Si化合物の
析出割合が少なくなって所望の高強度を確保することが
できず、一方その含有量が、Si:1%およびMg:
0.9%を越えると押出加工性および曲げ加工性が低下
するようになることから、その含有量をSi:0.6〜
1%、Mg:0.5〜0.9%と定めた。
構成するAl合金の成分組成を上記の通りに限定した理
由を説明する。 (a) SiおよびMg これらの成分には、微細なMg2 Si化合物として析出
して強度を向上させる作用があり、したがって、Siお
よびMgのいずれかの含有量でもSi:0.6%未満お
よびMg:0.5%未満になると、Mg2 Si化合物の
析出割合が少なくなって所望の高強度を確保することが
できず、一方その含有量が、Si:1%およびMg:
0.9%を越えると押出加工性および曲げ加工性が低下
するようになることから、その含有量をSi:0.6〜
1%、Mg:0.5〜0.9%と定めた。
【0007】(b) Cu Cu成分には、素地に固溶して強度を向上させる作用が
あるが、その含有量が0.3%以下では所望の強度向上
効果が得られず、一方その含有量が0.8%を越えると
曲げ加工性および耐食性が低下するようになることか
ら、その含有量を0.3%超〜0.8%と定めた。
あるが、その含有量が0.3%以下では所望の強度向上
効果が得られず、一方その含有量が0.8%を越えると
曲げ加工性および耐食性が低下するようになることか
ら、その含有量を0.3%超〜0.8%と定めた。
【0008】(c) Fe,Mn,Cr、およびZr これらの成分には、Feと、Mnと、Crおよび/また
はZrとが共存した状態で、均質化処理後の組織を微細
な金属間化合物が素地中に均一に分散した組織とし、こ
の組織によって押出加工時の再結晶化が著しく抑制さ
れ、むしろ押出加工では繊維組織が強く発達し、この結
果として曲げ加工性が著しく向上するようになる作用が
あるが、その含有量が、それぞれFe:0.1%未満、
Mn:0.2%未満、Cr:0.05%未満、およびZ
r:0.05%未満では前記作用に所望の向上効果が得
られず、一方その含有量が、それぞれFe:0.4%、
Mn:0.6%、Cr:0.3%、およびZr:0.2
5%を越えると、粗大な金属間化合物が生成するように
なって曲げ加工性に悪化傾向が現われると共に、押出加
工性も低下するようになることから、その含有量を、そ
れぞれFe:0.1〜0.4%、Mn:0.2〜0.6
%、Cr:0.05〜0.3%、およびZr:0.05
〜0.25%と定めた。
はZrとが共存した状態で、均質化処理後の組織を微細
な金属間化合物が素地中に均一に分散した組織とし、こ
の組織によって押出加工時の再結晶化が著しく抑制さ
れ、むしろ押出加工では繊維組織が強く発達し、この結
果として曲げ加工性が著しく向上するようになる作用が
あるが、その含有量が、それぞれFe:0.1%未満、
Mn:0.2%未満、Cr:0.05%未満、およびZ
r:0.05%未満では前記作用に所望の向上効果が得
られず、一方その含有量が、それぞれFe:0.4%、
Mn:0.6%、Cr:0.3%、およびZr:0.2
5%を越えると、粗大な金属間化合物が生成するように
なって曲げ加工性に悪化傾向が現われると共に、押出加
工性も低下するようになることから、その含有量を、そ
れぞれFe:0.1〜0.4%、Mn:0.2〜0.6
%、Cr:0.05〜0.3%、およびZr:0.05
〜0.25%と定めた。
【0009】(d) TiおよびB これらの成分には、共存した状態で、鋳造組織を微細化
し、鋳造割れを防止する作用があるが、TiおよびBの
いずれかの含有量でもTi:0.005%未満および
B:0.0001%未満になると、前記作用に所望の効
果が得られず、一方TiおよびBのいずれかの含有量で
も、Ti:0.1%およびB:0.004%を越える
と、粗大な金属間化合物が生成するようになって延性が
低下することから、その含有量を、それぞれTi:0.
005〜0.1%、B:0.0001〜0.004%と
定めた。
し、鋳造割れを防止する作用があるが、TiおよびBの
いずれかの含有量でもTi:0.005%未満および
B:0.0001%未満になると、前記作用に所望の効
果が得られず、一方TiおよびBのいずれかの含有量で
も、Ti:0.1%およびB:0.004%を越える
と、粗大な金属間化合物が生成するようになって延性が
低下することから、その含有量を、それぞれTi:0.
005〜0.1%、B:0.0001〜0.004%と
定めた。
【0010】
【実施例】つぎに、この発明のAl合金押出加工材を実
施例により具体的に説明する。通常の溶解法にて、それ
ぞれ表1,2に示される成分組成をもったAl合金溶湯
を調製し、これを半連続鋳造法にて直径:203mmの鋳
塊とし、これらの鋳塊に温度:545℃に4時間保持の
均質化処理を施した後、1650ton の押出加工機を用
い、押出加工温度:500℃、平均押出速度:5m/mi
n 、冷却:水冷の条件で押出加工を行ない、引続いてこ
れに温度:160℃に8時間保持の条件で時効処理を施
すことにより一辺寸法:60mm×肉厚:2mmの寸法をも
った四角パイプからなる本発明Al合金押出加工材(以
下、本発明押出材という)1〜12および比較Al合金
押出加工材(以下、比較押出材という)1〜12をそれ
ぞれ製造した。
施例により具体的に説明する。通常の溶解法にて、それ
ぞれ表1,2に示される成分組成をもったAl合金溶湯
を調製し、これを半連続鋳造法にて直径:203mmの鋳
塊とし、これらの鋳塊に温度:545℃に4時間保持の
均質化処理を施した後、1650ton の押出加工機を用
い、押出加工温度:500℃、平均押出速度:5m/mi
n 、冷却:水冷の条件で押出加工を行ない、引続いてこ
れに温度:160℃に8時間保持の条件で時効処理を施
すことにより一辺寸法:60mm×肉厚:2mmの寸法をも
った四角パイプからなる本発明Al合金押出加工材(以
下、本発明押出材という)1〜12および比較Al合金
押出加工材(以下、比較押出材という)1〜12をそれ
ぞれ製造した。
【0011】なお、比較押出材1〜12は、いずれもこ
れを構成するAl合金の合金成分のうちのいずれかの成
分含有量(表に*印を付す)がこの発明の範囲から外れ
た組成をもつAl合金からなるものである。ついで、こ
の結果得られた本発明押出材1〜12および比較押出材
1〜12について、ミクロ組織を観察すると共に、強度
および延性を評価する目的で引張試験を行ない、引張強
さ、耐力、および伸びを測定し、さらに曲げ加工性を評
価する目的でU字曲げ試験を行なった。U字曲げ試験
は、曲げ半径(先端部半径)の異なった各種のポンチを
用い、このポンチの先端面にそって試験片を曲げ加工
し、試験片の曲げ先端部外面側に割れが発生した時のポ
ンチの半径、すなわち割れ発生の臨界曲げ半径を目視に
より観察した。これらの結果を表3,4に示した。
れを構成するAl合金の合金成分のうちのいずれかの成
分含有量(表に*印を付す)がこの発明の範囲から外れ
た組成をもつAl合金からなるものである。ついで、こ
の結果得られた本発明押出材1〜12および比較押出材
1〜12について、ミクロ組織を観察すると共に、強度
および延性を評価する目的で引張試験を行ない、引張強
さ、耐力、および伸びを測定し、さらに曲げ加工性を評
価する目的でU字曲げ試験を行なった。U字曲げ試験
は、曲げ半径(先端部半径)の異なった各種のポンチを
用い、このポンチの先端面にそって試験片を曲げ加工
し、試験片の曲げ先端部外面側に割れが発生した時のポ
ンチの半径、すなわち割れ発生の臨界曲げ半径を目視に
より観察した。これらの結果を表3,4に示した。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】
【発明の効果】表1〜4に示される結果から、本発明押
出材1〜12は、いずれも繊維組織を有し、高強度とす
ぐれた曲げ加工性を備えているのに対して、比較押出材
1〜12に見られるように、これを構成するAl合金の
合金成分のうちのいずれかの成分含有量がこの発明の範
囲から外れると、必ずしも繊維組織とはならず、再結晶
組織を示すものも現われるようになり、強度および曲げ
加工性のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったもの
になることが明らかである。
出材1〜12は、いずれも繊維組織を有し、高強度とす
ぐれた曲げ加工性を備えているのに対して、比較押出材
1〜12に見られるように、これを構成するAl合金の
合金成分のうちのいずれかの成分含有量がこの発明の範
囲から外れると、必ずしも繊維組織とはならず、再結晶
組織を示すものも現われるようになり、強度および曲げ
加工性のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったもの
になることが明らかである。
【0017】上述のように、この発明のAl合金押出加
工材は、高強度と共に、すぐれた曲げ加工性を有するの
で、これを例えば自動車の構造部材として用いた場合に
は、薄肉化が可能となるばかりでなく、形状付与の自由
度が広がることから、軽量化、高速化、および省エネ化
に大いに寄与するようになるなど工業上有用な特性を有
するのである。
工材は、高強度と共に、すぐれた曲げ加工性を有するの
で、これを例えば自動車の構造部材として用いた場合に
は、薄肉化が可能となるばかりでなく、形状付与の自由
度が広がることから、軽量化、高速化、および省エネ化
に大いに寄与するようになるなど工業上有用な特性を有
するのである。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、 Si:0.6〜1%、 Mg:0.5〜0.9
%、 Cu:0.3%超〜0.8%、 Fe:0.1〜0.4
%、 Mn:0.2〜0.6%、 Ti:0.005〜
0.1%、 B:0.0001〜0.004%、 を含有し、さらに、 Cr:0.05〜0.3%、 Zr:0.05〜0.
25%、のうちの1種または2種、を含有し、残りがA
lと不可避不純物からなる組成、並びに繊維組織を有す
ることを特徴とする強度および曲げ加工性のすぐれたA
l合金押出加工材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06212336A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 強度および曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP50A JPH06212336A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 強度および曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06212336A true JPH06212336A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12029161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50A Pending JPH06212336A (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 強度および曲げ加工性のすぐれたAl合金押出加工材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06212336A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100289792B1 (ko) * | 1998-12-31 | 2001-05-15 | 권문구 | 고강도 알루미늄합금 소재 |
JP2002256368A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Kobe Steel Ltd | プレス加工性に優れたAl−Mg−Si系アルミニウム合金押出材 |
JP2010070847A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-04-02 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | 疲労強度及び耐衝撃破壊性に優れるAl−Mg−Si系アルミニウム合金押出材 |
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