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 |
| JP2020066751A (ja) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 昭和電工株式会社 | Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金塑性加工材およびＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材の製造方法 |
| EP4095278A1 (en) * | 2021-05-25 | 2022-11-30 | Constellium Singen GmbH | 6xxx alloy high strength extruded products with high processability |
| EP3763844B1 (en) | 2019-07-10 | 2023-06-07 | Kaiser Aluminum Fabricated Products, LLC | Al-mg-si energy absorption extrusion component and method of making thereof |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP50A patent/JPH06212336A/ja active Pending
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