JPH0734208A - Production of aluminum alloy sheet excellent in formability - Google Patents

Production of aluminum alloy sheet excellent in formability

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JPH0734208A
JPH0734208A JP20012593A JP20012593A JPH0734208A JP H0734208 A JPH0734208 A JP H0734208A JP 20012593 A JP20012593 A JP 20012593A JP 20012593 A JP20012593 A JP 20012593A JP H0734208 A JPH0734208 A JP H0734208A
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JP
Japan
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aluminum alloy
value
annealing
cold
cold rolling
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Application number
JP20012593A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Saito
洋 斉藤
Yoshinobu Komiyama
慶信 込山
Koichi Ohori
紘一 大堀
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To produce a high strength Al alloy sheet excellent in formability by subjecting an Al alloy, having a composition which contains specific amounts of Mg, Cu, Mn, and Ti and where the contents of Fe and Si are controlled, to cold rolling, process annealing, and final annealing under respectively specified conditions. CONSTITUTION:An Al alloy, having a composition which contains, by weight, 4-6% Mg, 0.1-0.3% Cu, and 0.05-0.10% Mn and/or 0.02-0.10% Ti as essential components and further contains, if necessary, 0.0001-0.005% B and/or 0.0001-0.005% Be and further 0.1-0.6% Zn and where the contents of Fe and Si as impurities are controlled to 0.05-0.20% and 0.03-0.15%, respectively, is hot-rolled. The resulting hot rolled plate is subjected to primary cold rolling at >=50% cold draft. The resulting sheet is heated rapidly to 450-540 deg.C, held for <=30sec, and cooled rapidly to undergo process annealing. After secondary cold rolling at 5-14% cold draft, the Al alloy sheet is heated rapidly to 450-540 deg.C, held for <=30sec, and cooled rapidly to undergo final annealing.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、良好な成形性が要求
される自動車用ボディ材などに適したアルミニウム合金
板の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing an aluminum alloy sheet suitable for automobile body materials and the like which require good formability.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用ボディ材においては、車
両の軽量化のために、アルミニウム材の使用が検討され
ており、一部において高強度の成形加工用Al−Mg系
合金を用いたボディ材が提案され、また実用化されてい
る。ところで、自動車用ボディ材の成形加工では、過酷
な成形条件が課せられるため、その材料には深絞り性を
含めて成形性に優れていることが必要とされる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile body material, use of an aluminum material has been studied in order to reduce the weight of a vehicle, and a body using a high strength Al-Mg alloy for forming is partially used. A material has been proposed and put into practical use. By the way, severe forming conditions are imposed in the forming process of the body material for automobiles, and therefore the material is required to have excellent formability including deep drawability.

【0003】ボディ材では、成形性として深絞り性が重
視されており、その評価方法として、いわゆるランクフ
ォード値(r値)が用いられている。ランクフォード値
は、引張試験における幅方向歪εwと厚方向歪εtとの比
εw/εtの値をいうものであるが、圧延方向に対し0
°、45°、90°のランクフォード値のr0、r45
9 0の重み平均r値(次式)が指標としてよく用いられ
ている。以下で述べるランクフォード値は、このr値を
いうものである。 r=(r0+2r45+r90)/4 一般に、成形加工用アルミニウム合金板は、成形加工用
鋼板に比べてランクフォード値が低く、深絞り性に劣っ
ているため、このランクフォード値を高めたアルミニウ
ム合金板の開発が進められている。
In the body material, the deep drawability is emphasized as the formability, and the so-called Rankford value (r value) is used as the evaluation method. The Lankford value refers to the value of the ratio ε w / ε t of the strain in the width direction ε w and the strain in the thickness direction ε t in the tensile test, which is 0 in the rolling direction.
R 0 , r 45 of Rankford values of °, 45 ° and 90 °,
weighted average r value of r 9 0 (equation) is frequently used as an index. The Rankford value described below refers to this r value. r = (r 0 + 2r 45 + r 90 ) / 4 Generally, the aluminum alloy sheet for forming has a lower Rank Ford value and is inferior in deep drawability as compared with the steel sheet for forming, so the Rank Ford value is increased. The development of aluminum alloy plates is underway.

【0004】例えば、特開平3−271349号や特開
平4−301055号には、アルミニウム合金板のr値
を向上させるため、2つの冷間加工工程の間に中間焼鈍
を施し、さらに、これら冷間加工における加工率を制御
する方法が示されている。具体的には、特開平4−30
1055では、得られた鋳塊を熱間圧延後、加工度50
%以上の冷間圧延を施した後、280℃以上440℃未
満で30分以上12時間未満の中間焼鈍を施し、さらに
10%以上50%未満の加工度の冷間圧延を施し、最終
熱処理に供している。また、特開平3−271349号
では、中間焼鈍後の冷間圧延を圧延率15〜40%で行
なうことが示されている。
For example, in JP-A-3-271349 and JP-A-4-301055, in order to improve the r value of an aluminum alloy sheet, an intermediate annealing is performed between two cold working steps, and further, these cold working steps are performed. A method of controlling the working rate in hot working is shown. Specifically, JP-A-4-30
In 1055, after the hot rolling of the obtained ingot, the workability is 50
% Cold cold rolling, then intermediate annealing at 280 ° C. or higher and lower than 440 ° C. for 30 minutes or longer and shorter than 12 hours, and further cold rolling with a workability of 10% or higher and lower than 50%, for final heat treatment. I am offering. Further, JP-A-3-271349 discloses that cold rolling after intermediate annealing is performed at a rolling rate of 15 to 40%.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記した製造
方法では、ランクフォード値を0.7もしくは0.75
以上にすることを目途としており、自動車用ボディ材と
して良好な深絞り性を得るためには、さらに高いランク
フォード値(例えば0.85以上)を得ることが望まし
い。また、前記各製造方法では、中間焼鈍後の冷間圧延
率が下限より少ないと最終熱処理時に結晶粒が粗大化し
て、成形性が低下し、またr値も低くなることが述べら
れている。
However, in the above-mentioned manufacturing method, the Rank Ford value is 0.7 or 0.75.
In view of the above, it is desirable to obtain a higher Rank Ford value (for example, 0.85 or more) in order to obtain a good deep drawability as an automobile body material. Further, in each of the above-mentioned manufacturing methods, it is stated that if the cold rolling ratio after the intermediate annealing is less than the lower limit, the crystal grains become coarse during the final heat treatment, the formability decreases, and the r value also decreases.

【0006】しかし、これに反して、本願発明者は、ボ
ディ材に用いるアルミニウム合金の組成を適正に選定す
ることにより、最終焼鈍後のr値は中間焼鈍後の冷間加
工度が低くなるほど高くなるという結果を得た。ところ
がこの方法では、r値が高くなっても、必ずしも深絞り
性は向上せず、逆に低下することが有り、また張出し性
も低下して、総合的な成形性が低下する場合が多かっ
た。この原因としては、上記製造方法にも示されている
ように、結晶粒が粗大化しやすいことが、関係している
と考えられた。本願発明者はさらに研究を進めた結果、
組成の選定に加え、さらに焼鈍条件を制御することによ
り、0.85以上のランクフォード値が達成されて、良
好な深絞り性が確保されるとともに、張出し性にも優れ
たアルミニウム合金板を得ることができる製造方法を見
出し、本発明を完成するに至ったものである。
On the contrary, the inventor of the present application, by properly selecting the composition of the aluminum alloy used for the body material, increases the r value after the final annealing as the cold workability after the intermediate annealing becomes lower. I got the result. However, in this method, even if the r value is high, the deep drawability is not always improved and may be decreased, and the overhang property is also decreased, and the overall formability is often decreased. . It is considered that this is because the crystal grains are likely to coarsen, as shown in the above-mentioned manufacturing method. As a result of further research by the inventor of the present application,
By selecting the composition and further controlling the annealing conditions, a Rankford value of 0.85 or more is achieved, good deep drawability is secured, and an aluminum alloy plate with excellent bulging property is obtained. The present invention has completed the present invention by finding a manufacturing method capable of achieving the above.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本願発明は、
重量%でMg:4〜6%、Cu:0.1〜0.3%と、
Mn:0.05〜0.10%またはTi:0.02〜
0.10%の1種または2種とを必須成分として含有
し、かつ不純物として含有するFeおよびSi量をそれ
ぞれ、Fe:0.05〜0.20%、Si:0.03〜
0.15%に規制し、さらに必要に応じて、B:0.0
001〜0.005%、Be:0.0001〜0.00
5%の1種または2種を含有するアルミニウム合金から
なる成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法であ
って、熱間圧延後、冷間加工率を50%以上に制御した
第1の冷間圧延を行い、さらに450〜540℃に急速
加熱し、30秒以内保持後急冷する中間焼鈍を行なった
後、冷間加工率を5〜14%に制御した第2の冷間圧延
を行い、その後450〜540℃に急速加熱し、30秒
以内保持後急冷する最終焼鈍を行なうことを特徴とす
る。
That is, the invention of the present application is
% By weight of Mg: 4-6%, Cu: 0.1-0.3%,
Mn: 0.05-0.10% or Ti: 0.02-
Fe and Si containing 0.10% of one or two kinds as essential components and contained as impurities are Fe: 0.05 to 0.20% and Si: 0.03 to, respectively.
Restricted to 0.15%, and if necessary, B: 0.0
001 to 0.005%, Be: 0.0001 to 0.00
A method for producing an aluminum alloy sheet having excellent formability, which is made of an aluminum alloy containing 5% of 1 type or 2 types, wherein a first cold-rolling rate is controlled to 50% or more after hot rolling. After performing hot rolling, further rapidly heating to 450 to 540 ° C., performing intermediate annealing of holding for 30 seconds and then rapidly cooling, and then performing second cold rolling in which the cold working ratio is controlled to 5 to 14%, Then, the final annealing is performed by rapidly heating to 450 to 540 ° C., holding for 30 seconds and then rapidly cooling.

【0008】なお、上記アルミニウム合金の成分とし
て、さらに重量%で、Zn:0.1〜0.6%含有させ
ることができる。また、中間焼鈍および最終焼鈍につい
ては、急速加熱時の200〜450℃までの平均加熱速
度を10℃/秒以上、急冷時の200℃以下までの平均
冷却速度を20〜100℃/秒とするのが望ましい。
As a component of the above aluminum alloy, Zn: 0.1 to 0.6% can be further contained in a weight percentage. For intermediate annealing and final annealing, the average heating rate from 200 to 450 ° C. during rapid heating is 10 ° C./second or more, and the average cooling rate from 200 ° C. or less during rapid cooling is 20 to 100 ° C./second. Is desirable.

【0009】[0009]

【作用】本願発明によれば、ランクフォード値で0.9
以上、LDRが2.10以上、エリクセン値で9.7以
上の値を有し、深絞り性、張出し性ともに優れた成形性
の良好なアルミニウム合金板を得ることができる。次
に、本発明におけるアルミニウム合金の成分の限定理
由、製造条件の限定理由について述べる。
According to the present invention, the Rankford value is 0.9.
As described above, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet having an LDR of 2.10 or more and an Erichsen value of 9.7 or more, and having excellent deep drawability and overhangability and good formability. Next, the reasons for limiting the components of the aluminum alloy and the reasons for limiting the production conditions in the present invention will be described.

【0010】[化学成分] Mg:4〜6% Mgは合金の加工硬化性を高くし、張出し性を向上させ
る。さらにこの結果引張強さと耐力との差を大きくし、
深絞り性の向上にも寄与する。これらの効果を十分に得
るために、4%以上の含有が必要である。なお、Mg含
有量は高い程、高いr値が得られるが、6%を越えて含
有させても効果はそれ以上増加せず、一方熱間圧延性が
著しく低下するのでMg含有量を4〜6%に限定した。
[Chemical composition] Mg: 4 to 6% Mg enhances the work hardenability of the alloy and improves the overhanging property. As a result, the difference between tensile strength and proof stress is increased,
It also contributes to the improvement of deep drawability. In order to sufficiently obtain these effects, the content of 4% or more is necessary. It should be noted that the higher the Mg content, the higher the r-value can be obtained. However, even if the content exceeds 6%, the effect does not increase any more, and the hot rolling property remarkably deteriorates. Limited to 6%.

【0011】Cu:0.1〜0.3% Cuは成形加工および塗装処理後の焼付け工程における
加熱による成形加工品の軟化を防止する。さらにMgと
同様、加工硬化性を高くし、張出し性を向上させ、引張
強さと耐力との差を大きくして、深絞り性の向上に寄与
する。さらに、r値をより一層高める効果を有し、かつ
最終焼鈍後の結晶粒の粗大化を防止する。これら効果を
得るためには0.1%以上の含有が必要である。しか
し、0.3%を越えて含有させると、張出し性が低下す
る。この理由は、高温での焼鈍を行なっても、熱間圧延
時などに析出したCuが完全に溶体化されず、金属間化
合物として残存するためと考えられる。以上の点からC
u含有量を0.1〜0.3%に限定した。
Cu: 0.1 to 0.3% Cu prevents softening of the molded product due to heating in the baking process after the molding process and the coating process. Further, like Mg, it enhances the work hardenability, improves the overhanging property, increases the difference between the tensile strength and the proof stress, and contributes to the improvement of the deep drawability. Further, it has an effect of further increasing the r value, and prevents coarsening of crystal grains after final annealing. In order to obtain these effects, the content of 0.1% or more is required. However, if the content exceeds 0.3%, the overhanging property deteriorates. The reason for this is thought to be that even if annealing is performed at a high temperature, Cu precipitated during hot rolling or the like is not completely solutionized and remains as an intermetallic compound. From the above points, C
The u content was limited to 0.1-0.3%.

【0012】Mn:0.05〜0.10% Ti:0.02〜0.10% 両元素はいずれも、アルミニウム合金板のr値をより一
層高める効果を有し、さらに最終焼鈍後の結晶粒の粗大
化を防止するので1種以上を添加する。これら効果を得
るためには、Mnでは0.05%、Tiでは0.02%
以上の含有が必要である。しかし、いずれも0.10%
を越えて含有させると、形成される金属間化合物の量が
多くなって、成形性、特に張出し性が著しく低下するの
で、含有量を上記範囲に限定した。なお、Tiを0.0
2%以上添加する場合は、後述する鋳塊の結晶粒の微細
化のための添加方法とは異なり、添加後、鋳塊するまで
に十分な保持時間を取り、完全に溶解させる必要があ
る。
Mn: 0.05 to 0.10% Ti: 0.02 to 0.10% Both of these elements have the effect of further increasing the r value of the aluminum alloy plate, and the crystals after the final annealing. One or more kinds are added to prevent coarsening of the grains. To obtain these effects, Mn is 0.05% and Ti is 0.02%.
The above contents are required. However, both are 0.10%
If the content exceeds the above range, the amount of the intermetallic compound formed becomes large, and the moldability, particularly the bulging property is remarkably reduced, so the content was limited to the above range. Note that Ti is 0.0
When added in an amount of 2% or more, it is necessary to take a sufficient holding time before the ingot is made to completely dissolve it, unlike the adding method for refining the crystal grains of the ingot which will be described later.

【0013】Zn:0.1〜0.6% Znは燐酸亜鉛処理性を向上させるため所望により添加
する。必要な効果を得るためには0.1%以上の添加が
必要であり、一方、0.6%を越えて添加すると、Cu
と同様張出し性を低下させる。この理由としては、第1
にCuと同様溶体化されずに金属間化合物として残存す
るため、第2に常温時効硬化性を付与するため、常温放
置中に硬化するためと考えられる。以上の理由からZn
の含有量を0.1〜0.6%に限定した。
Zn: 0.1 to 0.6% Zn is added if desired in order to improve the zinc phosphate processability. In order to obtain the required effect, it is necessary to add 0.1% or more, while if added over 0.6%, Cu
As in the case, the overhanging property is reduced. The reason for this is
It is considered that, like Cu, it does not become a solution and remains as an intermetallic compound, and secondly, it imparts room temperature age-hardening property, so that it hardens during standing at room temperature. For the above reasons, Zn
Content was limited to 0.1 to 0.6%.

【0014】Fe:0.05%〜0.20% Si:0.03〜0.15% これらはいずれも不可避不純物としてアルミニウム地金
中に含まれる成分であるが、それぞれの上限を越えて含
有していると、いずれも金属間化合物を形成して張出し
性を著しく損なう。しかし含有量が少なすぎると、最終
焼鈍後の結晶粒が粗大化しやすくなるので、それぞれ上
記範囲に限定した。 B :0.0001〜0.005% Be:0.0001〜0.005% Bは鋳塊の結晶粒を微細化するためAl−Ti−B母合
金として、常法に従い鋳造の直前に必要に応じて添加す
る。したがって、Al−Ti−B母合金中の金属間化合
物は、鋳造される前に完全に溶解しないため、添加量が
多すぎると張出性を害する。したがって、鋳造直前に添
加するTi、B量はそれぞれ0.015%、0.005
%以下とする必要がある。Beは鋳造時や均質化処理時
の酸化防止のため必要に応じて添加する。しかし、いず
れも添加量が多すぎると、張出し性を害するので上限を
定めた。
Fe: 0.05% to 0.20% Si: 0.03 to 0.15% These are components contained in the aluminum ingot as unavoidable impurities, but they are contained in excess of their respective upper limits. In both cases, an intermetallic compound is formed and the overhanging property is significantly impaired. However, if the content is too small, the crystal grains after the final annealing are likely to become coarse, so the respective limits are set to the above ranges. B: 0.0001 to 0.005% Be: 0.0001 to 0.005% B is an Al-Ti-B master alloy for refining the crystal grains of the ingot. Add accordingly. Therefore, the intermetallic compound in the Al-Ti-B master alloy is not completely melted before being cast, and therefore if the addition amount is too large, the bulging property is impaired. Therefore, the amounts of Ti and B added immediately before casting are 0.015% and 0.005, respectively.
It must be less than or equal to%. Be is added as necessary to prevent oxidation during casting or homogenization treatment. However, in both cases, if the amount added is too large, the overhanging property is impaired, so an upper limit was set.

【0015】[鋳造および均質化処理]本発明のアルミ
ニウム合金鋳塊の製造には、常法にしたがって半連続鋳
造法(DC鋳造法)を適用できる。また、熱間圧延を行
なう前に、成形性向上および結晶粒を安定化させる目的
で約480〜520℃の温度範囲で8〜24時間の均質
化処理を行なうことが望ましい。均質化処理の温度は4
80℃未満では十分な均質化効果が期待できず、また5
20℃を越える温度では巨大再結晶の成長があることか
ら480〜520℃の範囲が望ましい。
[Casting and Homogenization Treatment] In the production of the aluminum alloy ingot of the present invention, a semi-continuous casting method (DC casting method) can be applied according to a conventional method. Before hot rolling, it is desirable to carry out a homogenizing treatment at a temperature range of about 480 to 520 ° C. for 8 to 24 hours for the purpose of improving formability and stabilizing crystal grains. Homogenization temperature is 4
If it is less than 80 ° C, a sufficient homogenizing effect cannot be expected.
Since there is a growth of giant recrystallization at a temperature exceeding 20 ° C, the range of 480 to 520 ° C is desirable.

【0016】[熱間圧延、第1の冷間圧延]熱間圧延は
常法に従って行い、その後第1の冷間圧延を行なってか
ら中間焼鈍を施す。第1の冷間圧延における圧延率を5
0%以上とすることにより、中間焼鈍において結晶粒が
粗大化するのを防止する。この圧延率が50%未満であ
ると、結晶粒が著しく粗大なものとなり、ランクフォー
ド値が低下してしまうので、50%以上の圧延率が必要
となる。なお、同様の理由で、圧延率を60〜90%と
するのが望ましい。
[Hot Rolling, First Cold Rolling] Hot rolling is performed according to a conventional method, after which the first cold rolling is performed and then intermediate annealing is performed. The rolling ratio in the first cold rolling is 5
The content of 0% or more prevents the crystal grains from coarsening during the intermediate annealing. If this rolling rate is less than 50%, the crystal grains become remarkably coarse and the Rankford value decreases, so a rolling rate of 50% or more is required. For the same reason, it is desirable to set the rolling rate to 60 to 90%.

【0017】[中間焼鈍]中間焼鈍を急速加熱、短時間
保持、急冷で行なうことにより、結晶粒の粗大化を招く
ことなく、r値を向上させることができ。この中間焼鈍
を450℃以上の高温で行なうことにより、添加元素や
不純物元素の溶体化を促進し、張出し性を向上させるこ
とが出来る。一方、450℃未満の低温で焼鈍する場合
には、熱間圧延時に形成された金属間化合物が粗大・凝
集化するため、最終焼鈍を高温で行なっても、溶体化す
ることが難しくなり、張出し性が低下するので450℃
以上とすることが必要である。また540℃を越えて加
熱すると、結晶粒の粗大化を招き、またアルミニウム合
金の融点に近いため炉内破断のおそれがある。以上よ
り、中間焼鈍の加熱温度を450〜540℃の限定し
た。
[Intermediate Annealing] By performing the intermediate annealing by rapid heating, holding for a short time, and rapid cooling, the r value can be improved without causing coarsening of crystal grains. By performing this intermediate annealing at a high temperature of 450 ° C. or higher, it is possible to promote the solution treatment of the additive element and the impurity element and improve the overhanging property. On the other hand, when annealed at a low temperature of less than 450 ° C., the intermetallic compound formed during hot rolling becomes coarse and agglomerated, which makes it difficult to form a solution even when the final annealing is performed at a high temperature. 450 ℃
It is necessary to do the above. Further, if the heating temperature exceeds 540 ° C., the crystal grains are coarsened and the melting point of the aluminum alloy is close to the melting point of the aluminum alloy. From the above, the heating temperature of the intermediate annealing was limited to 450 to 540 ° C.

【0018】この温度に昇温させるまでの加熱速度は、
10℃/秒以上とするのが望ましい。この範囲で急速加
熱することにより結晶粒微細化の効果があるためであ
る。一方、10℃/秒未満では、結晶粒が粗大になるの
で、上記範囲が望ましい加熱速度である。上記温度に加
熱した後の保持時間は、上記のとおり30秒以内である
が、これは、30秒を越えて保持すると、結晶粒が粗大
になるためである。また、所定温度に保持した後の急冷
では、20〜100℃/秒の冷却速度で冷却するのが望
ましい。この範囲で急冷することにより結晶粒微細化の
効果がある。一方、20℃/秒未満では、結晶粒が粗大
になり、また100℃/秒を越えると板の形状が悪化す
るので、上記範囲が望ましい冷却速度である。
The heating rate until the temperature is raised to this temperature is
It is desirable to set it to 10 ° C./second or more. This is because the rapid heating in this range has the effect of refining the crystal grains. On the other hand, if it is less than 10 ° C./sec, the crystal grains become coarse, so the above range is a desirable heating rate. The holding time after heating to the above temperature is within 30 seconds as described above, because the crystal grains become coarse when held for more than 30 seconds. Further, in the rapid cooling after holding at the predetermined temperature, it is desirable to cool at a cooling rate of 20 to 100 ° C./sec. Quenching within this range has the effect of refining the crystal grains. On the other hand, if it is less than 20 ° C./sec, the crystal grains become coarse, and if it exceeds 100 ° C./sec, the shape of the plate deteriorates, so the above range is the desirable cooling rate.

【0019】[第2の冷間圧延]中間焼鈍後の第2の冷
間圧延における冷間加工率を、5〜14%に限定するこ
とにより結晶粒の粗大化を招くことなくr値を向上させ
ることができる。冷間加工率が5%未満であると、最終
焼鈍処理で結晶粒の粗大化を招き、成形性が低下する。
また、14%を越えるとランクフォード値が低下するた
め、上記範囲に限定する。なお、より好ましい冷間加工
率は6〜14%である。
[Second Cold Rolling] By limiting the cold working ratio in the second cold rolling after the intermediate annealing to 5 to 14%, the r value is improved without causing the crystal grains to become coarse. Can be made. When the cold working ratio is less than 5%, the final annealing treatment causes coarsening of crystal grains, resulting in deterioration of formability.
Further, if it exceeds 14%, the Rankford value decreases, so the range is limited to the above range. A more preferable cold working rate is 6 to 14%.

【0020】[最終焼鈍処理]最終焼鈍処理は、中間焼
鈍処理と同様に、急速加熱、短時間保持、急冷により行
なう。加熱温度は、450℃未満ではストレッチャース
トレインマークの発生が顕在化し、ランクフォード値r
の異方性が大きくなり、逆に540℃を越えると、結晶
粒の粗大化を招くので、450〜540℃に限定した。
なお、好ましくは490〜520℃とする。この温度に
まで加熱する加熱速度は、10℃/秒以上とするのが望
ましい。この範囲で急速加熱することにより結晶粒微細
化の効果があるためである。一方、10℃/秒未満で
は、結晶粒が粗大となるので、上記範囲が望ましい加熱
速度である。
[Final Annealing Treatment] Similar to the intermediate annealing treatment, the final annealing treatment is performed by rapid heating, holding for a short time, and rapid cooling. When the heating temperature is less than 450 ° C, the occurrence of stretcher strain marks becomes apparent, and Rankford value r
However, if the temperature exceeds 540 ° C, the crystal grains become coarse. Therefore, the temperature is limited to 450 to 540 ° C.
The temperature is preferably 490 to 520 ° C. The heating rate for heating to this temperature is preferably 10 ° C./second or more. This is because the rapid heating in this range has the effect of refining the crystal grains. On the other hand, if it is less than 10 ° C./sec, the crystal grains become coarse, so the above range is a desirable heating rate.

【0021】上記温度に加熱した後の保持時間は、上記
のとおり30秒以内であるが、これは、30秒を越えて
保持すると、結晶粒が粗大になるためである。また、所
定温度に保持した後の急冷では、20〜100℃/秒の
冷却速度で冷却するのが望ましい。この範囲で急冷する
ことによりストレッチャーストレインマークが発生しな
い形状の良い板が得られる。一方、20℃/秒未満で
は、ストレッチャーストレインマークが発生し、また1
00℃/秒を越えると板の形状が悪化するので、上記範
囲が望ましい冷却速度である。
The holding time after heating to the above temperature is within 30 seconds as described above, because the crystal grains become coarse when held for more than 30 seconds. Further, in the rapid cooling after holding at the predetermined temperature, it is desirable to cool at a cooling rate of 20 to 100 ° C./sec. By quenching in this range, a plate with a good shape in which stretcher strain marks do not occur can be obtained. On the other hand, at less than 20 ° C / sec, stretcher strain marks occur and
If the temperature exceeds 00 ° C / sec, the shape of the plate deteriorates, so the above range is the desirable cooling rate.

【0022】[0022]

【実施例】表1に示す成分組成のアルミニウム合金を常
法に従って溶製し、DC鋳造して600mm×1300
mm×3000mmの鋳塊とした。この鋳塊に510℃
で16hrの均質化処理を行ない、熱間圧延により7m
m厚さの板とした。この後表2に示される条件で冷間圧
延→中間焼鈍→冷間圧延→最終焼鈍を施した。なお、発
明法の中間焼鈍、発明法及び比較法の最終焼鈍では、2
0℃/秒の加熱速度で急速加熱し、10秒保持後、25
℃/秒の冷却速度で急冷した。一方、比較法の中間焼鈍
では、所定温度まで徐々に昇温し(0.03℃/秒)、
2時間保持した後、徐冷(0.02℃/秒)した。この
ようにして得られた板について、圧延方向に対し、平
行、45゜、90゜の三方向の機械的性質、ランクフォ
ード値rおよびLDR、エリクセン値、結晶粒径を調べ
た。この結果を表3に示した。なお、表中には、ランク
フォード値が0.90未満のものに×印、0.90以上
のものに○印を記し、LDRが2.10未満のものに×
印、2.10以上のものに○印を記し、エリクセン値が
9.7未満のものに、×印、9.7以上のものには○印
を記した。
EXAMPLE An aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was melted by a conventional method and DC cast to 600 mm × 1300.
The ingot had a size of mm × 3000 mm. 510 ° C for this ingot
Homogenizing treatment for 16 hours at 7m by hot rolling
It was a plate of m thickness. After that, cold rolling → intermediate annealing → cold rolling → final annealing were performed under the conditions shown in Table 2. In the intermediate annealing of the invention method and the final annealing of the invention method and the comparative method, 2
Rapid heating at a heating rate of 0 ° C / second, holding for 10 seconds, then 25
It was rapidly cooled at a cooling rate of ° C / sec. On the other hand, in the intermediate annealing of the comparative method, the temperature is gradually raised to a predetermined temperature (0.03 ° C./sec),
After holding for 2 hours, it was gradually cooled (0.02 ° C / sec). The thus obtained sheet was examined for mechanical properties in three directions parallel to the rolling direction, 45 ° and 90 °, the Rankford value r and LDR, the Erichsen value, and the crystal grain size. The results are shown in Table 3. In the table, those with a Rank Ford value of less than 0.90 are marked with x, those with a rank of 0.90 or more are marked with o, and those with an LDR of less than 2.10 are marked with x.
.Circle-solid., Those with 2.10 or more are marked with .smallcircle.

【0023】[0023]

【表1】 [Table 1]

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】表3から明らかなように、本発明の方法に
よれば、r値、LDR、エリクセン値とも高い値が得ら
れており、深絞り性、張出し性に優れており、その他の
機械的性質においても優れていた。一方、本発明の範囲
外の合金を用いた試験片では、本発明の工程にしたがっ
て製造した場合でも、r値とエリクセン値の一方、また
は両方が劣っている。なお、比較材12については加工
性が悪く、圧延時に割れが生じたため、評価試験は行な
わなかった。また、比較法の中間焼鈍を採用したもので
は、r値は良好であるものの、エリクセン値に劣ってい
る。さらに第2の冷間圧延の加工率が発明法の上限を越
えたものでは、r値が低下していた。
As is clear from Table 3, according to the method of the present invention, high values of r value, LDR, and Erichsen value were obtained, which was excellent in deep drawability and overhangability, and other mechanical properties. It was also excellent in properties. On the other hand, the test piece using the alloy outside the range of the present invention is inferior in one or both of the r value and the Erichsen value even when manufactured according to the process of the present invention. The comparative material 12 was poor in workability and cracked during rolling, so an evaluation test was not conducted. Further, in the case of adopting the intermediate annealing of the comparative method, the r value is good, but it is inferior to the Erichsen value. Further, when the working ratio of the second cold rolling exceeds the upper limit of the invention method, the r value was lowered.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の成形性に
優れたアルミニウム合金板の製造方法は、特定組成のア
ルミニウム合金を熱間圧延後、冷間加工率を50%以上
に制御した第1の冷間圧延を行い、さらに450〜54
0℃に急速加熱し、30秒以内保持後急冷する中間焼鈍
を行なった後、冷間加工率を5〜14%に制御した第2
の冷間圧延を行い、その後450〜540℃に急速加熱
し、30秒以内保持後急冷する最終焼鈍を行なうので、
深絞り性、張出し性ともに非常に優れた高強度アルミニ
ウム合金板が得られ、自動車用ボディ材を始めとする、
厳しい成形性が求められる用途に好適な軽量の成形用板
材が得られる効果がある。
As described above, according to the method for producing an aluminum alloy sheet having excellent formability of the present invention, after the aluminum alloy having the specific composition is hot-rolled, the cold working rate is controlled to 50% or more. 1 cold rolling, 450-54
After performing an intermediate anneal of rapidly heating to 0 ° C., holding for 30 seconds and then rapidly cooling, the cold working ratio was controlled to 5 to 14%.
Cold-rolling, followed by rapid heating to 450 to 540 ° C., holding for 30 seconds or less, and then rapid cooling.
A high-strength aluminum alloy plate with excellent deep drawability and overhanging properties is obtained, including automobile body materials,
There is an effect that a lightweight molding plate material suitable for applications requiring severe moldability can be obtained.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量%でMg:4〜6%、Cu:0.1
〜0.3%と、Mn:0.05〜0.10%またはT
i:0.02〜0.10%の1種または2種とを必須成
分として含有し、かつ不純物として含有するFeおよび
Si量をそれぞれ、Fe:0.05〜0.20%、S
i:0.03〜0.15%に規制し、さらに必要に応じ
て、B:0.0001〜0.005%、Be:0.00
01〜0.005%の1種または2種を含有するアルミ
ニウム合金からなる成形性に優れたアルミニウム合金板
の製造方法であって、 熱間圧延後、冷間加工率を50%以上に制御した第1の
冷間圧延を行い、さらに450〜540℃に急速加熱
し、30秒以内保持後急冷する中間焼鈍を行なった後、
冷間加工率を5〜14%に制御した第2の冷間圧延を行
い、その後450〜540℃に急速加熱し、30秒以内
保持後急冷する最終焼鈍を行なうことを特徴とする成形
性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
1. Mg: 4-6% by weight, Cu: 0.1
~ 0.3% and Mn: 0.05-0.10% or T
i: 0.02 to 0.10% of one or two kinds as essential components, and Fe and Si contained as impurities, respectively: Fe: 0.05 to 0.20%, S
i: 0.03 to 0.15%, and if necessary, B: 0.0001 to 0.005%, Be: 0.00
A method for producing an aluminum alloy sheet having excellent formability, which comprises an aluminum alloy containing one or two of 01 to 0.005%, wherein a cold working rate is controlled to 50% or more after hot rolling. After performing the first cold rolling, further rapidly heating to 450 to 540 ° C., holding for 30 seconds or less, and then performing an intermediate annealing of rapidly cooling,
The second cold rolling in which the cold working ratio is controlled to 5 to 14% is performed, then the rapid annealing is performed at 450 to 540 ° C., the final annealing is performed in which it is rapidly cooled after being held for 30 seconds. Excellent aluminum alloy plate manufacturing method
【請求項2】 アルミニウム合金の成分として、さらに
重量%で、Zn:0.1〜0.6%含有することを特徴
とする請求項1記載の成形性に優れたアルミニウム合金
板の製造方法
2. The method for producing an aluminum alloy sheet having excellent formability according to claim 1, further comprising Zn: 0.1 to 0.6% by weight as a component of the aluminum alloy.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7846277B2 (en) 2003-04-08 2010-12-07 Hydro Aluminium Deutschland Gmbh Planar, rolled semi-finished product of aluminum alloys
EP1419280B2 (en) 2001-08-13 2014-01-15 Aleris Aluminum Duffel BVBA Aluminium-magnesium alloy product
CN110273115A (en) * 2019-06-26 2019-09-24 天津忠旺铝业有限公司 A kind of annealing process for eliminating 5182 aluminium alloy yield point elongations

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