JPH0665694A - Al−Mg−Si系アルミニウム合金押出材の熱処理法 - Google Patents

Al−Mg−Si系アルミニウム合金押出材の熱処理法

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JPH0665694A
JPH0665694A JP24005492A JP24005492A JPH0665694A JP H0665694 A JPH0665694 A JP H0665694A JP 24005492 A JP24005492 A JP 24005492A JP 24005492 A JP24005492 A JP 24005492A JP H0665694 A JPH0665694 A JP H0665694A
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JP
Japan
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point
aluminum alloy
temperature
heat treatment
alloy
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JP24005492A
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English (en)
Inventor
Heiriyuu Ou
炳隆 歐
Yuichi Suzuki
雄一 鈴木
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 Al−Mg−Si系合金押出材の強度を高め
る熱処理法を提供する。 【構成】 Al−Mg−Si系アルミニウム合金押出材
を溶体化処理後、横軸に時間、縦軸に温度を示した図1
における、第一点(30分、60℃)、第二点(1分、
250℃)、第三点(100分、250℃)、第四点
(3000分、60℃)の4点で囲まれた四角形内の温
度に焼入れして、その温度で同四角形内の時間予備時効
処理することを特徴とするAl−Mg−Si系アルミニ
ウム合金押出材の熱処理法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Al−Mg−Si系ア
ルミニウム合金押出材の熱処理法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Al−Mg−Si系アルミニウム合金は
溶体化処理後自然時効処理(T4)した状態または人工
時効処理(T6)した状態で使用される。Al−Mg−
Si系アルミニウム合金は自然時効処理(T4)した
後、人工時効処理の加熱時に時効硬化を得ることができ
るなど、熱処理により特性を制御することがいろいろと
可能である。これらの利点を活かしてAl−Mg−Si
系アルミニウム合金は家電、建築用材、自動車の部材、
航空機の部材などへ使用されてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般的に、金属材料の
強度と成形性を両立させることは困難である。特にアル
ミニウム合金の場合、その現象は顕著であることが知ら
れている。例えば、自動車のボディーシート、バンパ
ー、フレーム等の部材をAl−Mg−Si系アルミニウ
ム合金にて製作する場合に一つの問題となるのは成形性
の低さである。そのためAl−Mg−Si系アルミニウ
ム合金をこのような用途に使う場合には成形前に軟化さ
せた自然時効処理(T4)の状態とするのが一般的であ
る。更に最近では製造工程のコスト・ダウンのために、
低温短時間の人工時効処理によって高い強度が得られる
Al−Mg−Si系アルミニウム合金が望まれている。
しかしこのようなT4状態のAl−Mg−Si系アルミ
ニウム合金は低温で短時間人工時効処理しても、高い強
度を得ることは困難である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような状
況に鑑み種々検討の結果、Al−Mg−Si系アルミニ
ウム合金の強度を向上させることができるAl−Mg−
Si系アルミニウム合金押出材の熱処理法を開発したも
のである。
【0005】即ち本発明は、Al−Mg−Si系アルミ
ニウム合金押出材を溶体化処理後、横軸に時間、縦軸に
温度を示した図1における、第一点(30分、60
℃)、第二点(1分、250℃)、第三点(100分、
250℃)、第四点(3000分、60℃)の4点で囲
まれた四角形内の温度に焼入れして、その温度で同四角
形内の時間予備時効処理するか、または溶体化処理後、
50℃以下の温度に焼入れして10時間以内に、上記4
点で囲まれた四角形内の温度、時間で予備時効処理する
ことを特徴とするものである。
【0006】
【作用】本発明で対象とするAl−Mg−Si系アルミ
ニウム合金押出材としては、例えば表1に示すようなJ
IS6000系アルミニウム合金が挙げられる。
【0007】
【表1】
【0008】上記のAl−Mg−Si系アルミニウム合
金は時効硬化型合金であり、時効処理するときに硬化析
出相を生じることにより合金の強度が高くなる。Al−
Mg−Si系アルミニウム合金の時効析出過程について
は次に示すような時効析出過程となっている。 過飽和固溶体→G.P.ゾーン→中間相→安定相 合金を溶体化・焼入れした後、室温で自然時効処理(T
4処理)すると、溶質原子のMgやSiと焼入れされた
過剰空孔とが結合したG.P.ゾーンが生成し、合金の
強度はやや高くなる。その後、人工時効処理することに
より、合金の強度に最も寄与する硬化析出相である中間
相が析出し、製品になる合金の強度が得られるとされて
いる。しかし自然時効処理の際、大部分の空孔がG.
P.ゾーンに含まれるため、その後に人工時効処理をし
ても中間相の析出が妨げられ、合金の最も高い強度が得
られない。また自然時効処理した合金が成形される場
合、G.P.ゾーンが母相(Al)と整合であるため変
形の際にG.P.ゾーンが転位に切断されやすく、最終
的に応力が粒界に集中して合金の成形性が低下する。
【0009】以上の知見に基づいて、Al−Mg−Si
系アルミニウム合金押出材を対象に工業的に操作しやす
い熱処理法を用いて、合金の強度、成形性を向上させる
目的で本発明熱処理法を開発したものである。
【0010】本発明の対象になるAl−Mg−Si系ア
ルミニウム合金においては、Mg0.2wt%以上、Si
0.2wt%以上を含有することが望ましい。Mg0.2
wt%未満、Si0.2wt%未満では上記時効析出が十分
に生じず、強度が低くなる。通常の含有範囲はMg、S
i共に0.2〜2.5wt%である。また、合金の強度を
向上させるCu、Zn、Mn、はそれぞれ2wt%以下、
組織を微細化する効果を有するCr、Zr、Ti、Bは
それぞれ0.5wt%以下であれば本発明熱処理法による
効果を妨げない。本発明が対象とするAl−Mg−Si
系合金における主な不純物はFeであるが、Feは2wt
%以下であれば本発明熱処理法による効果を妨げない。
上記以外の元素は0.5wt%以下であれば本発明熱処理
法による効果を妨げない。
【0011】本発明において、溶体化処理後、直接に図
1における上記4点で囲まれた四角形内の温度に焼入れ
し、その温度で同四角形内の時間予備時効処理するの
は、合金中にG.P.ゾーンを生成させることなく中間
相を核生成・析出させるためであり、60℃未満では
G.P.ゾーンが生成し、また250℃を超えると安定
相が析出することにより、合金の強度、成形性が低下す
るとなるためである。また60℃で予備時効処理時間が
30分未満、または250℃で予備時効処理時間が1分
未満では中間相の析出が不十分であり、その後室温に於
いてG.P.ゾーンが生成し、60℃で予備時効処理時
間が3000分、または250℃で予備時効処理時間が
100分を超えると中間相が多量に析出するためや安定
相が析出するため、合金の成形性が低下するからであ
る。
【0012】また溶体化処理後、50℃以下の温度に焼
入れして、10時間以内に、図1における上記4点で囲
まれた四角形内の温度、時間で予備時効処理するのは、
G.P.ゾーンが生成しないうちに、中間相を析出さ
せ、合金の強度、成形性を向上させるためであり、焼入
れ後10時間を超えて放置すると、自然時効処理による
G.P.ゾーンが生成しやすく、合金の強度、成形性が
低下するからであり、予備時効処理温度が60℃未満で
はG.P.ゾーンが生成し、また250℃を超えると安
定相が析出することにより、合金の強度が低下するから
である。また60℃で予備時効処理時間が30分未満、
または250℃で予備時効処理時間が1分未満では中間
相の析出が不十分であり、その後室温に於いてG.P.
ゾーンが生成し、60℃で予備時効処理時間が3000
分、または250℃で予備時効処理時間が100分を超
えると中間相が多量に析出するためや安定相が析出する
ため、合金の成形性が低下するからである。
【0013】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
る。 〔実施例1〕表2に示す合金組成の4種類のアルミニウ
ム合金を、通常の方法で溶解鋳造して、厚さ152mm、
幅380mmの鋳塊とし、この鋳塊を520℃24時間均
質化処理した後400℃で15mmφの棒材に押出した。
この棒材について、表3に示す各種熱処理を施して、引
張試験を行った結果を表4、5に示す。
【0014】
【表2】
【0015】
【表3】
【0016】
【表4】
【0017】
【表5】
【0018】表4、5から明らかなように本発明例では
自然時効処理をした従来例に比較して伸びがほぼ同等で
あるにも拘らず強度が著しく向上している。これに対し
熱処理条件が本発明の範囲を外れる比較例は伸びも強度
も従来例よりやや劣っていることが判る。
【0019】〔実施例2〕表2に示す合金組成のアルミ
ニウム合金を通常の方法で溶解鋳造して実施例1と同様
の方法で同様の棒材を得た。この棒材を表6に示す各種
熱処理を施して、引張試験を行った結果を表7、8、9
に示す。
【0020】
【表6】
【0021】
【表7】
【0022】
【表8】
【0023】
【表9】
【0024】表7、8、9から明らかなように本発明例
は実施例1で示した従来例に比較して伸びはほぼ同等で
あり、強度が著しく向上している。これに対し、熱処理
法が本発明の範囲を外れる比較例は伸びはほぼ同等であ
るが強度があまり改善されていないことが判る。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
の熱処理法で熱処理した合金と比較して特に強度が顕著
に向上するなど、航空機、自動車などの部材の熱処理法
として最適のものであり、その材料の成形性及び強度の
向上に貢献するところが大きい等顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱処理の温度、時間を示す説明図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al−Mg−Si系アルミニウム合金押
    出材を溶体化処理後、横軸に時間、縦軸に温度を示した
    図1における、第一点(30分、60℃)、第二点(1
    分、250℃)、第三点(100分、250℃)、第四
    点(3000分、60℃)の4点で囲まれた四角形内の
    温度に焼入れして、その温度で同四角形内の時間予備時
    効処理することを特徴とするAl−Mg−Si系アルミ
    ニウム合金押出材の熱処理法。
  2. 【請求項2】 Al−Mg−Si系アルミニウム合金押
    出材を溶体化処理後、50℃以下の温度に焼入れして1
    0時間以内に、横軸に時間、縦軸に温度を示した図1に
    おける、第一点(30分、60℃)、第二点(1分、2
    50℃)、第三点(100分、250℃)、第四点(3
    000分、60℃)の4点で囲まれた四角形内の温度、
    時間で予備時効処理することを特徴とするAl−Mg−
    Si系アルミニウム合金押出材の熱処理法。
JP24005492A 1992-08-17 1992-08-17 Al−Mg−Si系アルミニウム合金押出材の熱処理法 Pending JPH0665694A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002536552A (ja) * 1999-02-12 2002-10-29 ノルスク・ヒドロ・アーエスアー マグネシウムおよびケイ素を含有するアルミニウム合金
JP2009149991A (ja) * 2009-01-09 2009-07-09 Norsk Hydro Asa アルミニウム及びケイ素を含有するアルミニウム合金の処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002536552A (ja) * 1999-02-12 2002-10-29 ノルスク・ヒドロ・アーエスアー マグネシウムおよびケイ素を含有するアルミニウム合金
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