JPH073371A - 燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法 - Google Patents
燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法Info
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- JPH073371A JPH073371A JP2480694A JP2480694A JPH073371A JP H073371 A JPH073371 A JP H073371A JP 2480694 A JP2480694 A JP 2480694A JP 2480694 A JP2480694 A JP 2480694A JP H073371 A JPH073371 A JP H073371A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 良好な成形加工性、高い強度を有し、しかも
燐酸亜鉛処理性に優れていて塗膜の密着性、耐糸錆性に
優れた焼付塗装板が得られるようにした燐酸亜鉛処理用
Al合金板を提供する。 【構成】 請求項1:Mg0.1〜1.5%、Si0.
3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、Cu0.05〜
0.5%を含有し、かつFe0.5%以下、Mn0.8
%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下、V0.
2%以下の1種または2種以上を含有し、残部がAlお
よび不可避的不純物よりなる燐酸亜鉛処理用Al合金
板。 請求項2:上記の成分組成の合金を鋳造、圧延
後、450〜590℃で溶体化処理し、5℃/sec以
上で焼入れる製造方法。
燐酸亜鉛処理性に優れていて塗膜の密着性、耐糸錆性に
優れた焼付塗装板が得られるようにした燐酸亜鉛処理用
Al合金板を提供する。 【構成】 請求項1:Mg0.1〜1.5%、Si0.
3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、Cu0.05〜
0.5%を含有し、かつFe0.5%以下、Mn0.8
%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下、V0.
2%以下の1種または2種以上を含有し、残部がAlお
よび不可避的不純物よりなる燐酸亜鉛処理用Al合金
板。 請求項2:上記の成分組成の合金を鋳造、圧延
後、450〜590℃で溶体化処理し、5℃/sec以
上で焼入れる製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は成形加工および塗装焼
付けを施して使用される用途の成形加工用アルミニウム
合金板、例えば自動車のボディシートに使用されるアル
ミニウム合金板に関し、特に塗装下地処理として燐酸亜
鉛処理を施して用いられるアルミニウム合金板に関する
ものである。
付けを施して使用される用途の成形加工用アルミニウム
合金板、例えば自動車のボディシートに使用されるアル
ミニウム合金板に関し、特に塗装下地処理として燐酸亜
鉛処理を施して用いられるアルミニウム合金板に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車のボディシートには主とし
て冷延鋼板を使用することが多かったが、最近では主と
して車体軽量化の要求からアルミニウム合金圧延板を使
用することが試みられるようになっている。
て冷延鋼板を使用することが多かったが、最近では主と
して車体軽量化の要求からアルミニウム合金圧延板を使
用することが試みられるようになっている。
【0003】自動車のボディシートは、プレス成形を施
して使用されることから、成形加工性が優れているこ
と、特に伸び、張り出し性に優れておりかつ成形加工時
におけるリューダースマークの発生がないことが要求さ
れ、しかも高強度を有することが必要であり、しかも一
般に自動車のボディシートは焼付け塗装を施すことか
ら、焼付け塗装後の強度が高いことが要求される。また
塗装時の塗膜の密着性が良好であること、さらに塗装後
の耐食性が良好であることも必要である。
して使用されることから、成形加工性が優れているこ
と、特に伸び、張り出し性に優れておりかつ成形加工時
におけるリューダースマークの発生がないことが要求さ
れ、しかも高強度を有することが必要であり、しかも一
般に自動車のボディシートは焼付け塗装を施すことか
ら、焼付け塗装後の強度が高いことが要求される。また
塗装時の塗膜の密着性が良好であること、さらに塗装後
の耐食性が良好であることも必要である。
【0004】ところで高強度が必要とされる成形加工用
の用途に使用されるアルミニウム合金としては従来から
種々のものがあるが、その主要なものとしては、合金成
分系によって次のように大別される。 (イ) 非熱処理型Al−Mg合金である5052合金
のO材あるいは同じく5182合金のO材。 (ロ) 熱処理型Al−Cu合金である2036合金T
4処理材もしくはT6処理材。 (ハ) 熱処理型Al−Mg−Zn−Cu合金T4処理
材。この系のアルミニウム合金としては、例えば特開昭
52−141409号、特開昭53−103914号、
あるいは特開昭57−98648号記載の合金などがあ
る。また「日経ニューマテリアル 1986年4月7日
号」の63〜72頁、特に64頁で紹介されているAl
−4.5%Mg−0.38%Cu−1.46%Zn−
0.18%Fe−0.09%Si合金もある。 (ニ) 熱処理型Al−Mg−Si合金である6009
合金T4処理材、6010合金T4処理材(例えば特開
昭59−39499号参照)。さらに特公昭61−15
148号で提案されているAC120合金T4処理材な
ど。
の用途に使用されるアルミニウム合金としては従来から
種々のものがあるが、その主要なものとしては、合金成
分系によって次のように大別される。 (イ) 非熱処理型Al−Mg合金である5052合金
のO材あるいは同じく5182合金のO材。 (ロ) 熱処理型Al−Cu合金である2036合金T
4処理材もしくはT6処理材。 (ハ) 熱処理型Al−Mg−Zn−Cu合金T4処理
材。この系のアルミニウム合金としては、例えば特開昭
52−141409号、特開昭53−103914号、
あるいは特開昭57−98648号記載の合金などがあ
る。また「日経ニューマテリアル 1986年4月7日
号」の63〜72頁、特に64頁で紹介されているAl
−4.5%Mg−0.38%Cu−1.46%Zn−
0.18%Fe−0.09%Si合金もある。 (ニ) 熱処理型Al−Mg−Si合金である6009
合金T4処理材、6010合金T4処理材(例えば特開
昭59−39499号参照)。さらに特公昭61−15
148号で提案されているAC120合金T4処理材な
ど。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の(イ)〜(ニ)
に示されるような従来の高強度成形加工用アルミニウム
合金は、いずれも自動車用のボディシートに要求される
前述の特性を全て満足させることは困難であった。さら
に、自動車用ボディにアルミニウム合金を用いる場合で
も、一般にはアルミニウム合金板を鋼板と併用してボデ
ィの組立て製造を行なうのが通常であり、その場合塗装
焼付けの点から次のような問題があった。
に示されるような従来の高強度成形加工用アルミニウム
合金は、いずれも自動車用のボディシートに要求される
前述の特性を全て満足させることは困難であった。さら
に、自動車用ボディにアルミニウム合金を用いる場合で
も、一般にはアルミニウム合金板を鋼板と併用してボデ
ィの組立て製造を行なうのが通常であり、その場合塗装
焼付けの点から次のような問題があった。
【0006】すなわち、鋼板とアルミニウム合金板とを
併用して自動車ボディの組立て製造を行なう場合、成形
した鋼板からなるボディパーツと成形したアルミニウム
合金板からなるボディパーツを組立てて抵抗溶接により
スポット溶接し、ボディを作成した後、そのボディ全体
に対して脱脂処理を施してから燐酸亜鉛処理を施し、そ
の後電着塗装やスプレー塗装を行なうのが通常である。
したがってこの場合、アルミニウム合金板からなるパー
ツにも、塗装前に燐酸亜鉛処理が施されることになる
が、前述のような従来の高強度成形加工用アルミニウム
合金はいずれも燐酸亜鉛処理性が悪く、表面に燐酸亜鉛
皮膜が充分に生成されない問題がある。そしてこのよう
に燐酸亜鉛皮膜が充分に生成されないため、その上に形
成する塗膜の密着性が充分に得られず、塗装後の表面に
糸錆が発生しやすくなる問題がある。すなわち、従来の
高強度成形加工用アルミニウム合金を自動車用ボディシ
ートに使用した場合、燐酸亜鉛処理を考慮すれば、塗装
後の塗膜の密着性が充分に得られず、ひいては耐糸錆性
に劣る問題があったのである。
併用して自動車ボディの組立て製造を行なう場合、成形
した鋼板からなるボディパーツと成形したアルミニウム
合金板からなるボディパーツを組立てて抵抗溶接により
スポット溶接し、ボディを作成した後、そのボディ全体
に対して脱脂処理を施してから燐酸亜鉛処理を施し、そ
の後電着塗装やスプレー塗装を行なうのが通常である。
したがってこの場合、アルミニウム合金板からなるパー
ツにも、塗装前に燐酸亜鉛処理が施されることになる
が、前述のような従来の高強度成形加工用アルミニウム
合金はいずれも燐酸亜鉛処理性が悪く、表面に燐酸亜鉛
皮膜が充分に生成されない問題がある。そしてこのよう
に燐酸亜鉛皮膜が充分に生成されないため、その上に形
成する塗膜の密着性が充分に得られず、塗装後の表面に
糸錆が発生しやすくなる問題がある。すなわち、従来の
高強度成形加工用アルミニウム合金を自動車用ボディシ
ートに使用した場合、燐酸亜鉛処理を考慮すれば、塗装
後の塗膜の密着性が充分に得られず、ひいては耐糸錆性
に劣る問題があったのである。
【0007】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、良好な成形加工性および高い強度を有すると
同時に、燐酸亜鉛処理性に優れ、塗膜の密着性が良好で
耐糸錆性にも優れた焼付塗装板が得られるようにした燐
酸亜鉛処理用アルミニウム合金板を提供することを目的
とするものである。
たもので、良好な成形加工性および高い強度を有すると
同時に、燐酸亜鉛処理性に優れ、塗膜の密着性が良好で
耐糸錆性にも優れた焼付塗装板が得られるようにした燐
酸亜鉛処理用アルミニウム合金板を提供することを目的
とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の燐酸亜
鉛処理用アルミニウム合金板は、Mg0.1〜1.5
%、Si0.3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、C
u0.05〜0.5%を含有し、さらにFe0.5%以
下、Mn0.8%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2
%以下、V0.2%以下のうちの1種または2種以上を
含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなること
を特徴とするものである。
鉛処理用アルミニウム合金板は、Mg0.1〜1.5
%、Si0.3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、C
u0.05〜0.5%を含有し、さらにFe0.5%以
下、Mn0.8%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2
%以下、V0.2%以下のうちの1種または2種以上を
含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなること
を特徴とするものである。
【0009】また請求項2に記載の燐酸亜鉛処理用アル
ミニウム合金板の製造方法は、Mg0.1〜1.5%、
Si0.3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、Cu
0.05〜0.5%を含有し、さらにFe0.5%以
下、Mn0.8%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2
%以下、V0.2%以下のうちの1種または2種以上を
含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金の溶湯を鋳造し、得られた鋳塊を圧延した
後、その圧延板を450〜590℃の範囲内の温度で溶
体化処理して、5℃/sec以上の冷却速度で焼入れす
ることを特徴とするものである。
ミニウム合金板の製造方法は、Mg0.1〜1.5%、
Si0.3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、Cu
0.05〜0.5%を含有し、さらにFe0.5%以
下、Mn0.8%以下、Cr0.3%以下、Zr0.2
%以下、V0.2%以下のうちの1種または2種以上を
含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなるアル
ミニウム合金の溶湯を鋳造し、得られた鋳塊を圧延した
後、その圧延板を450〜590℃の範囲内の温度で溶
体化処理して、5℃/sec以上の冷却速度で焼入れす
ることを特徴とするものである。
【0010】
【作用】先ずこの発明の燐酸亜鉛処理用アルミニウム合
金板の成分限定理由について説明する。
金板の成分限定理由について説明する。
【0011】Mg:MgはSiと共存することによりM
g2 Siを生成し、強度向上に寄与する。Mg量が0.
1%未満では強度向上の効果が不充分であり、一方Mg
量が1.5%を越えれば加工硬化が著しくなって成形加
工性、特に伸びが低下し、自動車用ボディシート等の用
途に不適当となる。したがってMg量は0.1〜1.5
%の範囲内とした。
g2 Siを生成し、強度向上に寄与する。Mg量が0.
1%未満では強度向上の効果が不充分であり、一方Mg
量が1.5%を越えれば加工硬化が著しくなって成形加
工性、特に伸びが低下し、自動車用ボディシート等の用
途に不適当となる。したがってMg量は0.1〜1.5
%の範囲内とした。
【0012】Si:Siは強度と成形性の向上に必要な
元素であり、特にMgと共存することにより強度向上に
大きく寄与する。Si量が0.3%未満では強度向上の
効果が不充分であり、一方Si量が2.5%を越えれば
金属Siの粗大粒子が増加して成形性、特に曲げ性が劣
化する。したがってSi量は0.3〜2.5%の範囲内
とした。なお特に強度を重視する場合は、Si量は1.
5〜2.5%の範囲内とすることが好ましい。
元素であり、特にMgと共存することにより強度向上に
大きく寄与する。Si量が0.3%未満では強度向上の
効果が不充分であり、一方Si量が2.5%を越えれば
金属Siの粗大粒子が増加して成形性、特に曲げ性が劣
化する。したがってSi量は0.3〜2.5%の範囲内
とした。なお特に強度を重視する場合は、Si量は1.
5〜2.5%の範囲内とすることが好ましい。
【0013】Zn,Cu:Zn,Cuはいずれも燐酸亜
鉛処理性を向上させて、板表面に燐酸亜鉛皮膜が充分に
生成されるようにするとともに、燐酸亜鉛処理による燐
酸亜鉛粒子を均一微細化させる。その結果、燐酸亜鉛皮
膜の上に形成する塗膜の密着性を向上させ、糸錆性等の
塗装後の耐食性を良好にするに寄与する。Zn量が0.
5%未満では上記の効果が充分に得られず、一方Zn量
が2.5%を越えれば、合金板自体の耐食性が低下す
る。したがってZn量は0.5〜2.5%の範囲内に限
定した。またCu量が0.05%未満では上記の効果が
充分に得られず、一方をCuを0.5%を越えて多量に
含有させれば合金板自体の耐食性を劣化させ、その結果
逆に糸錆性を低下させるから、Cuは0.05〜0.5
%とした。
鉛処理性を向上させて、板表面に燐酸亜鉛皮膜が充分に
生成されるようにするとともに、燐酸亜鉛処理による燐
酸亜鉛粒子を均一微細化させる。その結果、燐酸亜鉛皮
膜の上に形成する塗膜の密着性を向上させ、糸錆性等の
塗装後の耐食性を良好にするに寄与する。Zn量が0.
5%未満では上記の効果が充分に得られず、一方Zn量
が2.5%を越えれば、合金板自体の耐食性が低下す
る。したがってZn量は0.5〜2.5%の範囲内に限
定した。またCu量が0.05%未満では上記の効果が
充分に得られず、一方をCuを0.5%を越えて多量に
含有させれば合金板自体の耐食性を劣化させ、その結果
逆に糸錆性を低下させるから、Cuは0.05〜0.5
%とした。
【0014】Fe,Mn,Cr,Zr,V:これらはい
ずれも結晶粒微細化に寄与して組織を安定化させるとと
もに、強度もしくは成形性の向上に寄与するから、これ
らのうちいずれか1種または2種以上を含有させる。但
し、Feが0.5%を越えれば成形性が低下するから、
Feは0.5%以下とする。またMn0.8%、Cr
0.3%、Zr0.2%、V0.2%を越えれば、巨大
金属間化合物が生成されて成形性が低下するから、Mn
は0.8%以下、Crは0.3%以下、Zrは0.2%
以下、Vは0.2%以下とした。
ずれも結晶粒微細化に寄与して組織を安定化させるとと
もに、強度もしくは成形性の向上に寄与するから、これ
らのうちいずれか1種または2種以上を含有させる。但
し、Feが0.5%を越えれば成形性が低下するから、
Feは0.5%以下とする。またMn0.8%、Cr
0.3%、Zr0.2%、V0.2%を越えれば、巨大
金属間化合物が生成されて成形性が低下するから、Mn
は0.8%以下、Crは0.3%以下、Zrは0.2%
以下、Vは0.2%以下とした。
【0015】以上の各元素のほかは、基本的にはAlお
よび不可避的不純物とすれば良い。
よび不可避的不純物とすれば良い。
【0016】なお通常のアルミニウム合金においては、
鋳塊の微細化のために、Ti、もしくはTiおよびBを
微量添加することがあり、この発明のアルミニウム合金
板においてもTi、もしくはTiおよびBが含有されて
いてもよい。その場合、Tiが0.15%を越えれば初
晶TiAl3 が晶出して成形性を害するから、Tiは
0.15%以下とし、また、TiとともにBを添加する
場合、B量が500ppmを越えればTiB2 の粗大粒
子が混入して成形性を害するから、Bは500ppm以
下にすることが好ましい。
鋳塊の微細化のために、Ti、もしくはTiおよびBを
微量添加することがあり、この発明のアルミニウム合金
板においてもTi、もしくはTiおよびBが含有されて
いてもよい。その場合、Tiが0.15%を越えれば初
晶TiAl3 が晶出して成形性を害するから、Tiは
0.15%以下とし、また、TiとともにBを添加する
場合、B量が500ppmを越えればTiB2 の粗大粒
子が混入して成形性を害するから、Bは500ppm以
下にすることが好ましい。
【0017】またこれらの合金には微量のBeが添加さ
れてもよい。特にMgを含有する合金を溶解する場合に
はBeは溶湯の酸化を抑制し、材料中への酸化物粒子な
どの不純物の混入を防止する。しかしながら、500p
pmを越えてBeを添加させても上記の効果は飽和し、
経済的に無意味となるから、Beを添加する場合のBe
量は500ppm以下とすることが好ましい。
れてもよい。特にMgを含有する合金を溶解する場合に
はBeは溶湯の酸化を抑制し、材料中への酸化物粒子な
どの不純物の混入を防止する。しかしながら、500p
pmを越えてBeを添加させても上記の効果は飽和し、
経済的に無意味となるから、Beを添加する場合のBe
量は500ppm以下とすることが好ましい。
【0018】次に上述のような成分組成を有する燐酸亜
鉛処理用アルミニウム合金の製造方法、すなわち請求項
2の発明の方法について説明する。
鉛処理用アルミニウム合金の製造方法、すなわち請求項
2の発明の方法について説明する。
【0019】前述のような成分組成の合金の特性を充分
に発揮させるためには、基本的には、圧延後において4
50〜590℃の範囲内の温度で溶体化処理し、それに
引続く焼入れとして、5℃/sec以上の冷却速度で冷
却することが必要である。この溶体化処理によって、最
終的に所定の強度および成形性を達成するに必要な量の
固溶Mg,Siを得ることができる。このときの処理温
度が450℃未満では溶体化が不充分であって、冷却後
の強度および塗装焼付け後の強度が充分に得られなくな
り、一方処理温度が590℃を越えれば共晶融解のおそ
れがあるから、溶体化処理温度は450〜590℃の範
囲内とする必要がある。また溶体化処理後の冷却速度が
5℃/secよりも遅ければ、充分な強度が得られない
ばかりでなく、耐粒界腐食性等の耐食性も劣化する。し
たがって溶体化処理後の冷却速度は5℃/sec以上と
する必要がある。
に発揮させるためには、基本的には、圧延後において4
50〜590℃の範囲内の温度で溶体化処理し、それに
引続く焼入れとして、5℃/sec以上の冷却速度で冷
却することが必要である。この溶体化処理によって、最
終的に所定の強度および成形性を達成するに必要な量の
固溶Mg,Siを得ることができる。このときの処理温
度が450℃未満では溶体化が不充分であって、冷却後
の強度および塗装焼付け後の強度が充分に得られなくな
り、一方処理温度が590℃を越えれば共晶融解のおそ
れがあるから、溶体化処理温度は450〜590℃の範
囲内とする必要がある。また溶体化処理後の冷却速度が
5℃/secよりも遅ければ、充分な強度が得られない
ばかりでなく、耐粒界腐食性等の耐食性も劣化する。し
たがって溶体化処理後の冷却速度は5℃/sec以上と
する必要がある。
【0020】さらに前述のような成分組成のアルミニウ
ム合金の特性をより充分に発揮させるためには、次のよ
うな条件、方法を適用することが望ましい。
ム合金の特性をより充分に発揮させるためには、次のよ
うな条件、方法を適用することが望ましい。
【0021】すなわち、先ず前記成分組成の合金溶湯を
常法にしたがって溶製し、矩形断面を有する鋳塊に半連
続鋳造(DC鋳造)する。このときの鋳造速度は特に限
定されないが、一般には25mm/min〜250mm
/min程度の鋳造速度で鋳造すれば良い。得られた鋳
塊に対しては、熱間圧延に先立ち、450〜590℃で
1〜48時間加熱する均質化処理を行なう。この均質化
処理は、鋳塊の不均一を解消し、成形性を向上させるこ
とを目的としており、加熱温度が450℃未満または加
熱時間が1時間未満では均質化の程度が不充分となり、
一方加熱温度が590℃を越えれば共晶融解が生じるお
それがあり、また加熱時間が48時間を越えれば経済性
が低下する。この均質化処理の後には、常法に従って熱
間圧延を行なえば良い。熱間圧延のための加熱は、上記
の均質化処理と兼ねて行なっても、また独立して行なっ
ても良い。
常法にしたがって溶製し、矩形断面を有する鋳塊に半連
続鋳造(DC鋳造)する。このときの鋳造速度は特に限
定されないが、一般には25mm/min〜250mm
/min程度の鋳造速度で鋳造すれば良い。得られた鋳
塊に対しては、熱間圧延に先立ち、450〜590℃で
1〜48時間加熱する均質化処理を行なう。この均質化
処理は、鋳塊の不均一を解消し、成形性を向上させるこ
とを目的としており、加熱温度が450℃未満または加
熱時間が1時間未満では均質化の程度が不充分となり、
一方加熱温度が590℃を越えれば共晶融解が生じるお
それがあり、また加熱時間が48時間を越えれば経済性
が低下する。この均質化処理の後には、常法に従って熱
間圧延を行なえば良い。熱間圧延のための加熱は、上記
の均質化処理と兼ねて行なっても、また独立して行なっ
ても良い。
【0022】なお上述の半連続鋳造法に代えて、薄板連
続鋳造法(連続鋳造圧延法)を適用しても良い。この場
合は熱間圧延を省略して、直ちに冷間圧延を行なうこと
ができるが、冷間圧延に先き立ち、均質化を促進して成
形性を向上させる目的で、300〜590℃×1〜48
時間の予備加熱を行なうことが効果的である。
続鋳造法(連続鋳造圧延法)を適用しても良い。この場
合は熱間圧延を省略して、直ちに冷間圧延を行なうこと
ができるが、冷間圧延に先き立ち、均質化を促進して成
形性を向上させる目的で、300〜590℃×1〜48
時間の予備加熱を行なうことが効果的である。
【0023】上述のようにして得られた熱延板もしくは
連続鋳造薄板に対しては、常法に従って冷間圧延を行な
い、板厚0.5〜3mm程度の板とする。この冷間圧延
の中途、あるいは冷間圧延とその前の熱間圧延との間に
は、成形性の向上のために中間焼鈍を行なっても良い。
すなわち、熱間圧延時に粗大な結晶粒が発生した場合、
これをそのまま冷間圧延すれば成形加工時にリジングも
しくはフローラインと称する欠陥が発生し、成形品の外
観を損ねるおそれがあるが、中間焼鈍を行なって再結晶
させることによりその問題を解消することができる。こ
の中間焼鈍をバッチ式の焼鈍炉で行なう場合、中間焼鈍
条件は250〜450℃×1〜48時間が適当である。
中間焼鈍温度が250℃未満では再結晶が生じず、一方
450℃を越えれば結晶粒の粗大化が起りやすくなる。
また中間焼鈍時間が1時間未満でも再結晶が不充分とな
り、一方48時間を越える長時間の焼鈍は経済性を悪化
させるだけである。また中間焼鈍は連続焼鈍炉により行
なっても良く、この場合中間焼鈍温度は400〜580
℃が適当であり、またその中間焼鈍温度における保持時
間は零もしくは5分以下で充分である。
連続鋳造薄板に対しては、常法に従って冷間圧延を行な
い、板厚0.5〜3mm程度の板とする。この冷間圧延
の中途、あるいは冷間圧延とその前の熱間圧延との間に
は、成形性の向上のために中間焼鈍を行なっても良い。
すなわち、熱間圧延時に粗大な結晶粒が発生した場合、
これをそのまま冷間圧延すれば成形加工時にリジングも
しくはフローラインと称する欠陥が発生し、成形品の外
観を損ねるおそれがあるが、中間焼鈍を行なって再結晶
させることによりその問題を解消することができる。こ
の中間焼鈍をバッチ式の焼鈍炉で行なう場合、中間焼鈍
条件は250〜450℃×1〜48時間が適当である。
中間焼鈍温度が250℃未満では再結晶が生じず、一方
450℃を越えれば結晶粒の粗大化が起りやすくなる。
また中間焼鈍時間が1時間未満でも再結晶が不充分とな
り、一方48時間を越える長時間の焼鈍は経済性を悪化
させるだけである。また中間焼鈍は連続焼鈍炉により行
なっても良く、この場合中間焼鈍温度は400〜580
℃が適当であり、またその中間焼鈍温度における保持時
間は零もしくは5分以下で充分である。
【0024】冷間圧延により所要の板厚とした後には、
前述のような450〜590℃の範囲内での溶体化処理
を行なう。この溶体化処理は、量産性等を考慮すれば、
連続焼鈍炉によって行なうことが好ましい。この場合、
上記温度での保持時間は零でも良いが、通常は10秒以
上が好ましい。連続焼鈍炉を用いた溶体化処理では、溶
体化処理に引続いて直ちに5℃/sec以上の冷却速度
での焼入れがなされるため、結晶粒が微細化されて成形
性が向上する。
前述のような450〜590℃の範囲内での溶体化処理
を行なう。この溶体化処理は、量産性等を考慮すれば、
連続焼鈍炉によって行なうことが好ましい。この場合、
上記温度での保持時間は零でも良いが、通常は10秒以
上が好ましい。連続焼鈍炉を用いた溶体化処理では、溶
体化処理に引続いて直ちに5℃/sec以上の冷却速度
での焼入れがなされるため、結晶粒が微細化されて成形
性が向上する。
【0025】以上のように、所定の成分組成の合金を上
記の方法で製造することによって、強度および成形性が
優れかつ燐酸亜鉛処理性に優れたアルミニウム合金板を
得ることができる。
記の方法で製造することによって、強度および成形性が
優れかつ燐酸亜鉛処理性に優れたアルミニウム合金板を
得ることができる。
【0026】
[実施例1]表1の試料番号1〜4に示すアルミニウム
合金を常法に従って溶製し、半連続鋳造法により鋳造し
た。鋳造サイズは500×1200×300mmであ
り、また鋳造速度は65mm/minとした。得られた
鋳塊に対して520℃×12時間の均質化処理を行なっ
た後、500℃で熱間圧延を開始し、板厚5mmの熱延
板とした。次いでその熱延板を厚さ1mmまで冷間圧延
した。得られた冷延板に対し、500℃で15分間溶体
化処理を施した後、直ちに水焼入れにより冷却(冷却速
度102 〜103 ℃/sec)した。
合金を常法に従って溶製し、半連続鋳造法により鋳造し
た。鋳造サイズは500×1200×300mmであ
り、また鋳造速度は65mm/minとした。得られた
鋳塊に対して520℃×12時間の均質化処理を行なっ
た後、500℃で熱間圧延を開始し、板厚5mmの熱延
板とした。次いでその熱延板を厚さ1mmまで冷間圧延
した。得られた冷延板に対し、500℃で15分間溶体
化処理を施した後、直ちに水焼入れにより冷却(冷却速
度102 〜103 ℃/sec)した。
【0027】焼入れ後の板を2週間放置して、機械的特
性および成形性を調べた。その結果を表2に示す。なお
表2において、エリクセン値は、JIS−B法によるエ
リクセン試験の結果を示し、また球頭張り出し試験値
は、100mmφの球頭ポンチを用い、塩ビフィルムを
貼った状態での球頭張り出し試験の結果を示す。
性および成形性を調べた。その結果を表2に示す。なお
表2において、エリクセン値は、JIS−B法によるエ
リクセン試験の結果を示し、また球頭張り出し試験値
は、100mmφの球頭ポンチを用い、塩ビフィルムを
貼った状態での球頭張り出し試験の結果を示す。
【0028】また同様に2週間放置した板について、成
形加工を想定して5%もしくは10%の加工率の冷間圧
延を行なった状態での強度を調べ、さらにその冷間圧延
を行なった板および行なわなかった板について、焼付け
塗装を想定して175℃×1hrの加熱を行なった後の
強度を調べた。それらの結果を表3に示す。
形加工を想定して5%もしくは10%の加工率の冷間圧
延を行なった状態での強度を調べ、さらにその冷間圧延
を行なった板および行なわなかった板について、焼付け
塗装を想定して175℃×1hrの加熱を行なった後の
強度を調べた。それらの結果を表3に示す。
【0029】さらに、上記と同様に2週間放置した板に
ついて、燐酸亜鉛処理性を調べるとともに、燐酸亜鉛処
理後に焼付塗装を行なって糸錆性を調べた。その結果を
表4に示す。なおここで燐酸亜鉛処理性および糸錆性は
次のようにして調べた。
ついて、燐酸亜鉛処理性を調べるとともに、燐酸亜鉛処
理後に焼付塗装を行なって糸錆性を調べた。その結果を
表4に示す。なおここで燐酸亜鉛処理性および糸錆性は
次のようにして調べた。
【0030】すなわち、先ず2%ケイ酸ソーダ系の脱脂
液中に45℃×2分間浸漬して脱脂し、水洗の後、15
%HNO3 水溶液に室温中で1分間浸漬してデスマット
し、水洗後、市販のチタン含有表面調整液中に1分間浸
漬して、表面調整を行ない、次いで市販のフッ素含有燐
酸亜鉛系化成処理液に浸漬させることにより燐酸亜鉛処
理を行なって、1g/m2 の燐酸亜鉛皮膜を生成させた
後、水洗し乾燥させた。そして表面の燐酸亜鉛皮膜の生
成状態(付着状態)を走査型電子顕微鏡で観察した。
液中に45℃×2分間浸漬して脱脂し、水洗の後、15
%HNO3 水溶液に室温中で1分間浸漬してデスマット
し、水洗後、市販のチタン含有表面調整液中に1分間浸
漬して、表面調整を行ない、次いで市販のフッ素含有燐
酸亜鉛系化成処理液に浸漬させることにより燐酸亜鉛処
理を行なって、1g/m2 の燐酸亜鉛皮膜を生成させた
後、水洗し乾燥させた。そして表面の燐酸亜鉛皮膜の生
成状態(付着状態)を走査型電子顕微鏡で観察した。
【0031】またこのようにして燐酸亜鉛皮膜を生成さ
せた後、電着塗装、中塗り、上塗りを施し、得られた塗
装板の表面の塗膜に×印の疵を人工的につけた後、JI
SZ2371に準拠した塩水噴霧試験を24時間実施
し、しかる後40℃で80〜85%の湿度に250時間
ソークする湿潤試験を行ない、発生した糸錆の長さを調
べて糸錆性を評価した。
せた後、電着塗装、中塗り、上塗りを施し、得られた塗
装板の表面の塗膜に×印の疵を人工的につけた後、JI
SZ2371に準拠した塩水噴霧試験を24時間実施
し、しかる後40℃で80〜85%の湿度に250時間
ソークする湿潤試験を行ない、発生した糸錆の長さを調
べて糸錆性を評価した。
【0032】なお表2〜表4に結果を示す試験について
は、いずれも参考のため市販の亜鉛めっき鋼板(試料番
号5)についても行なった。
は、いずれも参考のため市販の亜鉛めっき鋼板(試料番
号5)についても行なった。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
【表3】
【0036】
【表4】
【0037】表2、表3に示すように、実施例1による
この発明の燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板は、機械
的性質、焼付け硬化性、成形性は比較合金と同等のレベ
ルにあるが、燐酸亜鉛処理性、糸錆性は表4に示すよう
に亜鉛メッキ鋼板に匹敵する優れた性能を有しているこ
とが明らかである。
この発明の燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板は、機械
的性質、焼付け硬化性、成形性は比較合金と同等のレベ
ルにあるが、燐酸亜鉛処理性、糸錆性は表4に示すよう
に亜鉛メッキ鋼板に匹敵する優れた性能を有しているこ
とが明らかである。
【0038】[実施例2]表5の試料番号6に示す本発
明成分組成範囲内のアルミニウム合金について、実施例
1と同様に鋳造、圧延し、板厚1mmの冷延板を得た。
この冷延板に対し、連続焼鈍炉を用い、約30℃/se
cの昇温速度で540℃に加熱してその温度で10se
c保持した後、約30℃/secの冷却速度で強制冷却
する溶体化処理−焼入れを施した。焼入れ後の板につい
て、実施例1と同様に各種の試験を行なった。その結果
を、実施例1についての表2〜表4に対応して表6〜表
8に示す。
明成分組成範囲内のアルミニウム合金について、実施例
1と同様に鋳造、圧延し、板厚1mmの冷延板を得た。
この冷延板に対し、連続焼鈍炉を用い、約30℃/se
cの昇温速度で540℃に加熱してその温度で10se
c保持した後、約30℃/secの冷却速度で強制冷却
する溶体化処理−焼入れを施した。焼入れ後の板につい
て、実施例1と同様に各種の試験を行なった。その結果
を、実施例1についての表2〜表4に対応して表6〜表
8に示す。
【0039】
【表5】
【0040】
【表6】
【0041】
【表7】
【0042】
【表8】
【0043】表6〜表8に示すように、実施例2による
本発明アルミニウム合金板においても、良好な機械的性
質、焼付け硬化性、成形性を有すると同時に、優れた燐
酸亜鉛処理性、糸錆性を有していることが明らかであ
る。
本発明アルミニウム合金板においても、良好な機械的性
質、焼付け硬化性、成形性を有すると同時に、優れた燐
酸亜鉛処理性、糸錆性を有していることが明らかであ
る。
【0044】
【発明の効果】請求項1に記載の発明の燐酸亜鉛処理用
アルミニウム合金板は、強度、特に焼付塗装後の強度と
成形加工性が良好であるばかりでなく、燐酸亜鉛処理性
に優れており、そのため燐酸亜鉛処理後に施される塗膜
の密着性が優れるとともに、塗装後の耐食性、特に糸錆
性に優れており、したがって燐酸亜鉛処理が施されて用
いられる自動車用ボディシートに最適である。
アルミニウム合金板は、強度、特に焼付塗装後の強度と
成形加工性が良好であるばかりでなく、燐酸亜鉛処理性
に優れており、そのため燐酸亜鉛処理後に施される塗膜
の密着性が優れるとともに、塗装後の耐食性、特に糸錆
性に優れており、したがって燐酸亜鉛処理が施されて用
いられる自動車用ボディシートに最適である。
【0045】また請求項2に記載の発明の製造方法によ
れば、上述のような優れた性能を有する燐酸亜鉛処理用
アルミニウム合金板を実際に量産的規模で容易に製造す
ることができる。
れば、上述のような優れた性能を有する燐酸亜鉛処理用
アルミニウム合金板を実際に量産的規模で容易に製造す
ることができる。
【0046】なおこの発明のアルミニウム合金板は、自
動車用ボディシートに最適であるが、その他の燐酸亜鉛
処理が施されて用いる用途にも使用し得ることは勿論で
ある。
動車用ボディシートに最適であるが、その他の燐酸亜鉛
処理が施されて用いる用途にも使用し得ることは勿論で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 陽允 東京都中央区日本橋室町4丁目3番18号 スカイアルミニウム株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 Mg0.1〜1.5%(重量%、以下同
じ)、Si0.3〜2.5%、Zn0.5〜2.5%、
Cu0.05〜0.5%を含有し、さらにFe0.5%
以下、Mn0.8%以下、Cr0.3%以下、Zr0.
2%以下、V0.2%以下のうちの1種または2種以上
を含有し、残部がAlおよび不可避的不純物からなるこ
とを特徴とする燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板。 - 【請求項2】 Mg0.1〜1.5%、Si0.3〜
2.5%、Zn0.5〜2.5%、Cu0.05〜0.
5%を含有し、さらにFe0.5%以下、Mn0.8%
以下、Cr0.3%以下、Zr0.2%以下、V0.2
%以下のうちの1種または2種以上を含有し、残部がA
lおよび不可避的不純物からなるアルミニウム合金の溶
湯を鋳造し、得られた鋳塊を圧延した後、その圧延板を
450〜590℃の範囲内の温度で溶体化処理して、5
℃/sec以上の冷却速度で焼入れすることを特徴とす
る燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2480694A JPH073371A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2480694A JPH073371A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2138693A Division JPH0660366B2 (ja) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | 燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH073371A true JPH073371A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=12148442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2480694A Withdrawn JPH073371A (ja) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | 燐酸亜鉛処理用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH073371A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002249882A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Kobe Steel Ltd | 耐糸錆性に優れたアルミニウム合金材 |
US6685782B1 (en) * | 1996-05-22 | 2004-02-03 | Alcan Technology & Management Ltd. | Component |
-
1994
- 1994-01-26 JP JP2480694A patent/JPH073371A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6685782B1 (en) * | 1996-05-22 | 2004-02-03 | Alcan Technology & Management Ltd. | Component |
JP2002249882A (ja) * | 2001-02-23 | 2002-09-06 | Kobe Steel Ltd | 耐糸錆性に優れたアルミニウム合金材 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19970807 |