JPH0790460A - 成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造法 - Google Patents
成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造法Info
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- JPH0790460A JPH0790460A JP19820793A JP19820793A JPH0790460A JP H0790460 A JPH0790460 A JP H0790460A JP 19820793 A JP19820793 A JP 19820793A JP 19820793 A JP19820793 A JP 19820793A JP H0790460 A JPH0790460 A JP H0790460A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】成形性、溶接性に優れた安価なアルミニウム合
金板およびその製造方法を提供する。 【構成】Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元
素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％、あるいはさらにＣ
ｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２〜０．５ｗｔ％
のうち１種又は２種以上を含有する引張り強さが３１ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板上に潤滑性表面
被覆を有し、摺動抵抗が０．１１以下である。上記アル
ミニウム合金板を製造するに際しては、Ｆｅ，Ｓｉの不
純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％含有するアルミ
ニウムスクラップを原料とする。
金板およびその製造方法を提供する。 【構成】Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元
素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％、あるいはさらにＣ
ｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２〜０．５ｗｔ％
のうち１種又は２種以上を含有する引張り強さが３１ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板上に潤滑性表面
被覆を有し、摺動抵抗が０．１１以下である。上記アル
ミニウム合金板を製造するに際しては、Ｆｅ，Ｓｉの不
純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％含有するアルミ
ニウムスクラップを原料とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のボディシート用
または家電用成形部品として好適なアルミニウム合金板
およびその製造法に関するもので、特に成形性および溶
接性の良好なアルミニウム合金板を低コストで提供しよ
うとするものである。
または家電用成形部品として好適なアルミニウム合金板
およびその製造法に関するもので、特に成形性および溶
接性の良好なアルミニウム合金板を低コストで提供しよ
うとするものである。
【０００２】
【従来の技術】最近自動車車体の軽量化要求からアルミ
ニウム合金板をボディシートに多用することが検討され
ている。このためにアルミニウム合金板にも従来の冷延
鋼板と同様にプレス成形性に優れていること、溶接性に
優れていること、強度が高いことなどが求められてい
る。このような要求に対応するためにアルミニウム合金
材としてＡｌ−Ｍｇ系の５０００系合金、詳しくは５０
５２、５１８２合金などが採用されている。しかしこれ
らの合金ではその延性および深絞り性指標であるｒ値が
鋼板に比べ格段に低いため、鋼板と同等の成形が困難で
使用部位はフードなどの軽加工の部品に限定されてい
る。また、アルミニウム合金板は鋼板に比べて抵抗スポ
ット溶接性が劣り、特に連続打点溶接時の電極寿命が極
端に短くなる欠点を有しているため、寿命前に電極をド
レッシングあるいは交換する頻度も多くなり、生産効率
の著しい低下を招いているのが現状である。
ニウム合金板をボディシートに多用することが検討され
ている。このためにアルミニウム合金板にも従来の冷延
鋼板と同様にプレス成形性に優れていること、溶接性に
優れていること、強度が高いことなどが求められてい
る。このような要求に対応するためにアルミニウム合金
材としてＡｌ−Ｍｇ系の５０００系合金、詳しくは５０
５２、５１８２合金などが採用されている。しかしこれ
らの合金ではその延性および深絞り性指標であるｒ値が
鋼板に比べ格段に低いため、鋼板と同等の成形が困難で
使用部位はフードなどの軽加工の部品に限定されてい
る。また、アルミニウム合金板は鋼板に比べて抵抗スポ
ット溶接性が劣り、特に連続打点溶接時の電極寿命が極
端に短くなる欠点を有しているため、寿命前に電極をド
レッシングあるいは交換する頻度も多くなり、生産効率
の著しい低下を招いているのが現状である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来低かっ
た成形性および抵抗スポット溶接連続打点性を向上する
べく種々の努力が払われている。たとえば特開昭６１−
１３０４５２号、特開平０３−２８７７３９号にあるよ
うにＦｅ，Ｓｉ量上限を規制すると同時に高Ｍｇ添加す
ることにより伸び値を改善する製造法、特開平４−１２
３８７９号にあるようにアルミニウム合金板表面に電気
絶縁皮膜を配置して電極のピックアップ寿命を向上させ
る溶接法などが開発されている。このため、成形性の点
から特に従来の５０００系合金および新規開発された高
延性合金ともに伸び値確保のための純度規制からその地
金として９９．７％又はそれ以上の高純度の新地金を使
うことが必須であった。アルミニウムの新地金は周知の
ように高価であり、またこの高価な新地金に高Ｍｇ量を
添加して製造された上記従来技術に従うアルミニウム合
金板の伸び値は４０％以下であり、鋼鈑の４０％以上の
伸び値より著しく低い。つまりアルミニウム合金板のコ
ストパーフォーマンスは鋼鈑に比べ格段に低いと言わざ
るを得ない。
た成形性および抵抗スポット溶接連続打点性を向上する
べく種々の努力が払われている。たとえば特開昭６１−
１３０４５２号、特開平０３−２８７７３９号にあるよ
うにＦｅ，Ｓｉ量上限を規制すると同時に高Ｍｇ添加す
ることにより伸び値を改善する製造法、特開平４−１２
３８７９号にあるようにアルミニウム合金板表面に電気
絶縁皮膜を配置して電極のピックアップ寿命を向上させ
る溶接法などが開発されている。このため、成形性の点
から特に従来の５０００系合金および新規開発された高
延性合金ともに伸び値確保のための純度規制からその地
金として９９．７％又はそれ以上の高純度の新地金を使
うことが必須であった。アルミニウムの新地金は周知の
ように高価であり、またこの高価な新地金に高Ｍｇ量を
添加して製造された上記従来技術に従うアルミニウム合
金板の伸び値は４０％以下であり、鋼鈑の４０％以上の
伸び値より著しく低い。つまりアルミニウム合金板のコ
ストパーフォーマンスは鋼鈑に比べ格段に低いと言わざ
るを得ない。
【０００４】従って、本発明は高価な新地金を使用する
ことなく成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウ
ム合金板およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
ことなく成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウ
ム合金板およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは種々の検討
を行った結果、アルミニウム合金板のコストパーフォー
マンスを改善する、つまり加工性の良好なアルミニウム
合金板を低コストで提供する新しい製造方法を見いだし
た。
を行った結果、アルミニウム合金板のコストパーフォー
マンスを改善する、つまり加工性の良好なアルミニウム
合金板を低コストで提供する新しい製造方法を見いだし
た。
【０００６】すなわち、本発明は、Ｍｇを３〜１０ｗｔ
％、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗ
ｔ％、あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各
０．０２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上を含有
する引張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウ
ム合金板上に潤滑性表面被覆を有し、摺動抵抗が０．１
１以下であることを特徴とする成形性および抵抗スポッ
ト溶接連続打点性に優れた高強度アルミニウム合金板を
提供するものである。
％、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗ
ｔ％、あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各
０．０２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上を含有
する引張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウ
ム合金板上に潤滑性表面被覆を有し、摺動抵抗が０．１
１以下であることを特徴とする成形性および抵抗スポッ
ト溶接連続打点性に優れた高強度アルミニウム合金板を
提供するものである。
【０００７】また、本発明は、上記アルミニウム合金板
を製造するに際し、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で
０．３〜２．０ｗｔ％含有するアルミニウムスクラップ
を原料とし、溶解、成分調整後Ｍｇ量を３〜１０ｗｔ％
とし、あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各
０．０２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上含有す
る成分とし、通常の鋳造、熱延、冷延、連続焼鈍を施し
て引張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム
合金板を得、さらにこのアルミニウム合金板上に潤滑性
表面被覆を施して摺動抵抗が０．１１以下とするアルミ
ニウム合金板の製造法を提供する。
を製造するに際し、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で
０．３〜２．０ｗｔ％含有するアルミニウムスクラップ
を原料とし、溶解、成分調整後Ｍｇ量を３〜１０ｗｔ％
とし、あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各
０．０２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上含有す
る成分とし、通常の鋳造、熱延、冷延、連続焼鈍を施し
て引張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム
合金板を得、さらにこのアルミニウム合金板上に潤滑性
表面被覆を施して摺動抵抗が０．１１以下とするアルミ
ニウム合金板の製造法を提供する。
【０００８】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。本発明の高強
度アルミニウム合金板は、Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆ
ｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％、
あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０
２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上を含有する引
張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金
板上に潤滑性表面被覆を有し、摺動抵抗が０．１１以下
である。
度アルミニウム合金板は、Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆ
ｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％、
あるいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０
２〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上を含有する引
張り強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金
板上に潤滑性表面被覆を有し、摺動抵抗が０．１１以下
である。
【０００９】上記アルミニウム合金板を製造するに際し
ては、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０
ｗｔ％含有するアルミニウムスクラップを原料とし、溶
解、成分調整後Ｍｇ量を３〜１０ｗｔ％とし、あるいは
さらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２〜０．
５ｗｔ％のうち１種又は２種以上含有する成分とし、通
常の鋳造、熱延、冷延、連続焼鈍を施して引張り強さが
３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板を得、さ
らにこのアルミニウム合金板上に潤滑性表面被覆を施し
て摺動抵抗が０．１１以下とする。
ては、Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜２．０
ｗｔ％含有するアルミニウムスクラップを原料とし、溶
解、成分調整後Ｍｇ量を３〜１０ｗｔ％とし、あるいは
さらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２〜０．
５ｗｔ％のうち１種又は２種以上含有する成分とし、通
常の鋳造、熱延、冷延、連続焼鈍を施して引張り強さが
３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板を得、さ
らにこのアルミニウム合金板上に潤滑性表面被覆を施し
て摺動抵抗が０．１１以下とする。
【００１０】本発明のアルミニウム合金板は高強度で、
成形性に優れ、また抵抗スポット溶接性にも優れる上、
スクラップを用いて製造するので安価である。
成形性に優れ、また抵抗スポット溶接性にも優れる上、
スクラップを用いて製造するので安価である。
【００１１】次に本発明における化学成分の限定理由に
ついて説明する。なお成分含有量は重量％である。 不純物量：Ａｌ−Ｍｇ系合金の伸びを劣化させる因子と
してＦｅ−Ａｌ系、およびＭｇ−Ｓｉ系の金属間化合物
があり、そのため一般にＦｅ，Ｓｉ，Ｚｎなどの元素は
不純物として可能なかぎり低く押さえることが望まれて
いた。そのため通常は高純度地金を使用するが、地金が
高いためコストアップになる。そこでコスト低減をはか
るために本発明ではリサイクルしたスクラップを地金と
して使うことを考えた。Ｍｇ量を一定としてＦｅ，Ｓｉ
の不純物量を増やすと図１に示すように強度が増加し、
成形性の代表的指標である伸び値が急激に低下し、その
結果図２に示すように成形性指標として用いたカップ成
形破断時のフランジ径も増加し成形性が大幅に劣化す
る。このように一般にスクラップのような低純度材を素
材とした場合、自動車車体のような複雑成形に耐える材
料を得ることは不可能であると考えられていた。しかし
以下に示す潤滑処理技術と組み合わすことにより図２に
示すように低純材でも十分な成形性を付与したアルミニ
ウム合金板を製造することが可能である。図２に示すよ
うに不純物量が２ｗｔ％を越えると潤滑処理を施しても
従来の新地金を素材とした材料より成形性が劣化するた
めＦｅとＳｉを合計した不純物量の上限を２ｗｔ％とし
た。より良好な成形性を得るためには当然ながら不純物
量は少ないほうが好ましいがスクラップ地金のコストお
よび下記の溶接性改善効果を考えて下限を０．３ｗｔ％
とした。また潤滑処理によって通常の高純度並みの成形
性を達成するためには素材の伸びが２０％以上であるこ
とが好ましい。
ついて説明する。なお成分含有量は重量％である。 不純物量：Ａｌ−Ｍｇ系合金の伸びを劣化させる因子と
してＦｅ−Ａｌ系、およびＭｇ−Ｓｉ系の金属間化合物
があり、そのため一般にＦｅ，Ｓｉ，Ｚｎなどの元素は
不純物として可能なかぎり低く押さえることが望まれて
いた。そのため通常は高純度地金を使用するが、地金が
高いためコストアップになる。そこでコスト低減をはか
るために本発明ではリサイクルしたスクラップを地金と
して使うことを考えた。Ｍｇ量を一定としてＦｅ，Ｓｉ
の不純物量を増やすと図１に示すように強度が増加し、
成形性の代表的指標である伸び値が急激に低下し、その
結果図２に示すように成形性指標として用いたカップ成
形破断時のフランジ径も増加し成形性が大幅に劣化す
る。このように一般にスクラップのような低純度材を素
材とした場合、自動車車体のような複雑成形に耐える材
料を得ることは不可能であると考えられていた。しかし
以下に示す潤滑処理技術と組み合わすことにより図２に
示すように低純材でも十分な成形性を付与したアルミニ
ウム合金板を製造することが可能である。図２に示すよ
うに不純物量が２ｗｔ％を越えると潤滑処理を施しても
従来の新地金を素材とした材料より成形性が劣化するた
めＦｅとＳｉを合計した不純物量の上限を２ｗｔ％とし
た。より良好な成形性を得るためには当然ながら不純物
量は少ないほうが好ましいがスクラップ地金のコストお
よび下記の溶接性改善効果を考えて下限を０．３ｗｔ％
とした。また潤滑処理によって通常の高純度並みの成形
性を達成するためには素材の伸びが２０％以上であるこ
とが好ましい。
【００１２】一方本発明者らは不純物量増加に伴う積極
的改善効果を見い出した。つまり不純物増加に伴い図３
に示すようにアルミニウム合金板の抵抗スポット溶接性
が著しく改善されることである。この理由はまだ明確で
はないが、不純物増加に伴う強度増および不純物そのも
のの効果と考えられる。すなわち強度が増加すると、電
極でアルミニウム合金板を加圧したときの電極直下での
表面酸化皮膜の破壊量が大きくなるために板電極間発熱
が抑制され電極損耗が減少すること、および溶接中の通
電面積の拡大が抑制されるために板板間で十分な電流密
度が確保されること、の二つの効果より電極寿命は改善
される。さらに不純物量の増加に伴いアルミニウム合金
板の固有抵抗の増大および熱伝導度の低下を生じさせる
ため溶接部の溶融を促進し溶接性は向上する。このよう
な改善効果を発揮するために不純物量下限を０．３％、
引張り強さ下限を３１ｋｇｆ／ｍｍ2 とした。
的改善効果を見い出した。つまり不純物増加に伴い図３
に示すようにアルミニウム合金板の抵抗スポット溶接性
が著しく改善されることである。この理由はまだ明確で
はないが、不純物増加に伴う強度増および不純物そのも
のの効果と考えられる。すなわち強度が増加すると、電
極でアルミニウム合金板を加圧したときの電極直下での
表面酸化皮膜の破壊量が大きくなるために板電極間発熱
が抑制され電極損耗が減少すること、および溶接中の通
電面積の拡大が抑制されるために板板間で十分な電流密
度が確保されること、の二つの効果より電極寿命は改善
される。さらに不純物量の増加に伴いアルミニウム合金
板の固有抵抗の増大および熱伝導度の低下を生じさせる
ため溶接部の溶融を促進し溶接性は向上する。このよう
な改善効果を発揮するために不純物量下限を０．３％、
引張り強さ下限を３１ｋｇｆ／ｍｍ2 とした。
【００１３】Ｍｇ：本発明が対象とするアルミニウム合
金はＭｇを３〜１０％含有するＡｌ−Ｍｇ系合金であ
り、その材料の強度は主としてＭｇ原子の固溶強化機構
によってもたらされ、含有量に比例して高い強度が得ら
れると同時に伸びも増加する。しかし、Ｍｇ量が３％未
満では車体パネル用として必要な強度が得られず、その
結果溶接時電極寿命も低くなると同時に伸びも低く、以
下に述べる潤滑処理を組み合わせても必要な成形性が得
られない。
金はＭｇを３〜１０％含有するＡｌ−Ｍｇ系合金であ
り、その材料の強度は主としてＭｇ原子の固溶強化機構
によってもたらされ、含有量に比例して高い強度が得ら
れると同時に伸びも増加する。しかし、Ｍｇ量が３％未
満では車体パネル用として必要な強度が得られず、その
結果溶接時電極寿命も低くなると同時に伸びも低く、以
下に述べる潤滑処理を組み合わせても必要な成形性が得
られない。
【００１４】Ｍｇ量の増加は上述したアルミニウム合金
板の強度増加、さらに固有抵抗値の増大、熱伝導度の低
下、融点の低下を生じさせ溶接部の溶融を促進させるた
め溶接性を改善させる。このように強度、成形性および
溶接性の観点からはＭｇ量が多いほど好ましいが、１０
％を越える添加は熱間加工性を劣化させるため板製造が
困難になる。以上の理由によってＭｇ量範囲を３〜１０
％とした。
板の強度増加、さらに固有抵抗値の増大、熱伝導度の低
下、融点の低下を生じさせ溶接部の溶融を促進させるた
め溶接性を改善させる。このように強度、成形性および
溶接性の観点からはＭｇ量が多いほど好ましいが、１０
％を越える添加は熱間加工性を劣化させるため板製造が
困難になる。以上の理由によってＭｇ量範囲を３〜１０
％とした。
【００１５】その他選択的添加元素：Ｃｕ，Ｍｎ，Ｃ
ｒ，Ｚｒ，Ｔｉ等の元素はその添加により強度が増加
し、その結果成形性、溶接時電極寿命の向上をもたらす
ためその添加は好ましい。その効果を発揮するために
０．０２％を下限としたが、多量添加は延性を劣化させ
るため上限を０．５％とした。なおこれら元素の効果は
単独添加、複合添加いずれにおいても発揮される。
ｒ，Ｚｒ，Ｔｉ等の元素はその添加により強度が増加
し、その結果成形性、溶接時電極寿命の向上をもたらす
ためその添加は好ましい。その効果を発揮するために
０．０２％を下限としたが、多量添加は延性を劣化させ
るため上限を０．５％とした。なおこれら元素の効果は
単独添加、複合添加いずれにおいても発揮される。
【００１６】潤滑被覆：潤滑剤被覆は本発明を構成する
もう一つの重要な要件である。図２に示したように裸の
ままではプレス成形に耐えない材料に潤滑性を付与する
ことにより大幅な成形性改善が可能となる。潤滑性付与
は樹脂被覆によって達成される。樹脂はワックスなどの
脱膜タイプ、ワックスを含有するエポキシ系などの有機
樹脂の非脱膜タイプいずれでもよいが、プレス成形後脱
脂処理が必要な脱膜タイプよりそのまま溶接塗装が可能
な非脱膜タイプの方が車体の製造工程を考えた場合好ま
しい。これら樹脂の種類、膜厚については図４に示すよ
うに平面摺動時の摺動抵抗μが０．１１以下となるよう
に選択する必要がある。つまり不純物量１．５ｗｔ％程
度の材料の成形性を従来の新地金を素材とした材料（潤
滑被膜なし）の成形性と同程度まで向上させるための限
界として摺動抵抗μを０．１１以下とした。一方、抵抗
スポット溶接連続打点性の観点においては、潤滑剤被覆
は溶接による電極先端の損耗を促進するため溶接性を劣
化させることになるが、上述したようにＭｇあるいは不
純物を多く含んだ材料は裸板の状態での溶接性を大きく
向上させているため、潤滑剤被覆を施した場合でも従来
材と比較すると溶接性が劣化することはない。したがっ
て、樹脂の種類および膜厚は成形性を向上させるための
限界値によって決定した。潤滑被覆の好適例としては、
クロメート被覆を下地とし、ワックスを含有するエポキ
シ、エポキシ−ウレタン系などの有機樹脂を挙げること
ができる。
もう一つの重要な要件である。図２に示したように裸の
ままではプレス成形に耐えない材料に潤滑性を付与する
ことにより大幅な成形性改善が可能となる。潤滑性付与
は樹脂被覆によって達成される。樹脂はワックスなどの
脱膜タイプ、ワックスを含有するエポキシ系などの有機
樹脂の非脱膜タイプいずれでもよいが、プレス成形後脱
脂処理が必要な脱膜タイプよりそのまま溶接塗装が可能
な非脱膜タイプの方が車体の製造工程を考えた場合好ま
しい。これら樹脂の種類、膜厚については図４に示すよ
うに平面摺動時の摺動抵抗μが０．１１以下となるよう
に選択する必要がある。つまり不純物量１．５ｗｔ％程
度の材料の成形性を従来の新地金を素材とした材料（潤
滑被膜なし）の成形性と同程度まで向上させるための限
界として摺動抵抗μを０．１１以下とした。一方、抵抗
スポット溶接連続打点性の観点においては、潤滑剤被覆
は溶接による電極先端の損耗を促進するため溶接性を劣
化させることになるが、上述したようにＭｇあるいは不
純物を多く含んだ材料は裸板の状態での溶接性を大きく
向上させているため、潤滑剤被覆を施した場合でも従来
材と比較すると溶接性が劣化することはない。したがっ
て、樹脂の種類および膜厚は成形性を向上させるための
限界値によって決定した。潤滑被覆の好適例としては、
クロメート被覆を下地とし、ワックスを含有するエポキ
シ、エポキシ−ウレタン系などの有機樹脂を挙げること
ができる。
【００１７】なお、本発明のアルミニウム合金板の製造
に際し鋳造から焼鈍、樹脂被覆の製造工程は常法に従っ
て行えばよい。しかし、製造原料として、Ｆｅ，Ｓｉの
不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％含有するアル
ミニウムスクラップを用いるのが好適である。
に際し鋳造から焼鈍、樹脂被覆の製造工程は常法に従っ
て行えばよい。しかし、製造原料として、Ｆｅ，Ｓｉの
不純物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％含有するアル
ミニウムスクラップを用いるのが好適である。
【００１８】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて具体的に説
明する。 （実施例１）Ｍｇ量を約５．５％一定とし、不純物量
（Ｆｅ＋Ｓｉ％）を０．０５〜２．５％の範囲で変えた
アルミニウム合金を通常の熱延、冷延で板厚を１．０ｍ
ｍとした後５００〜５５０℃で短時間の焼鈍を施し、一
部の材料について樹脂被覆を施した。これらの材料につ
いて引張特性、カップ成形性および抵抗スポット溶接時
の電極寿命を調査した。図１に焼鈍まま、樹脂処理なし
材の強度、伸び値と不純物量の関係を、また図２にカッ
プ成形性と不純物量の関係を示す。なお図に示した樹脂
処理材では１０ｗｔ％のワックス（サンノプコ社製ＳＬ
６３０）を含有するウレタン−エポキシ系樹脂（ウレタ
ン：三井東圧化学社製オレスター、エポキシ：油化シエ
ルエポキシ社製エピコート１００７、両者１：１で混
合）を０．３〜０．５ｇ／ｍ2 塗布した。さらにカップ
成形性は９５ｍｍφのブランク板に低粘度油を塗布し、
５０ｍｍφの平頭ポンチで成形し破断時のフランジ直径
で評価した。不純物量が多く伸びが低くても樹脂被覆に
より成形性が著しく向上することが明らかである。また
抵抗スポット溶接電極寿命に及ぼす不純物量の影響を図
３に示すが、不純物量の増加に伴い電極寿命が著しく向
上することが明らかである。
明する。 （実施例１）Ｍｇ量を約５．５％一定とし、不純物量
（Ｆｅ＋Ｓｉ％）を０．０５〜２．５％の範囲で変えた
アルミニウム合金を通常の熱延、冷延で板厚を１．０ｍ
ｍとした後５００〜５５０℃で短時間の焼鈍を施し、一
部の材料について樹脂被覆を施した。これらの材料につ
いて引張特性、カップ成形性および抵抗スポット溶接時
の電極寿命を調査した。図１に焼鈍まま、樹脂処理なし
材の強度、伸び値と不純物量の関係を、また図２にカッ
プ成形性と不純物量の関係を示す。なお図に示した樹脂
処理材では１０ｗｔ％のワックス（サンノプコ社製ＳＬ
６３０）を含有するウレタン−エポキシ系樹脂（ウレタ
ン：三井東圧化学社製オレスター、エポキシ：油化シエ
ルエポキシ社製エピコート１００７、両者１：１で混
合）を０．３〜０．５ｇ／ｍ2 塗布した。さらにカップ
成形性は９５ｍｍφのブランク板に低粘度油を塗布し、
５０ｍｍφの平頭ポンチで成形し破断時のフランジ直径
で評価した。不純物量が多く伸びが低くても樹脂被覆に
より成形性が著しく向上することが明らかである。また
抵抗スポット溶接電極寿命に及ぼす不純物量の影響を図
３に示すが、不純物量の増加に伴い電極寿命が著しく向
上することが明らかである。
【００１９】（実施例２）次に不純物量（Ｆｅ＋Ｓｉ）
１．５ｗｔ％で５．５ｗｔ％Ｍｇ添加アルミニウム合金
材に実施例１で用いたと同じ樹脂を目付け量を変えて
（０．０５、０．４、１ｇ／ｍ2 ）塗布し、平板摺動性
とカップ成形性を調べた。両者の関係を図４に示す。図
中には通常の５１８２合金（不純物量＜０．３ｗｔ％、
４．５ｗｔ％Ｍｇ含有）の成形性レベルも合わせて示し
た。樹脂厚増加に伴い摺動抵抗μが減少し、その結果成
形性が向上する。従来合金の５１８２と同程度の成形性
はμが約０．１１で得られる。
１．５ｗｔ％で５．５ｗｔ％Ｍｇ添加アルミニウム合金
材に実施例１で用いたと同じ樹脂を目付け量を変えて
（０．０５、０．４、１ｇ／ｍ2 ）塗布し、平板摺動性
とカップ成形性を調べた。両者の関係を図４に示す。図
中には通常の５１８２合金（不純物量＜０．３ｗｔ％、
４．５ｗｔ％Ｍｇ含有）の成形性レベルも合わせて示し
た。樹脂厚増加に伴い摺動抵抗μが減少し、その結果成
形性が向上する。従来合金の５１８２と同程度の成形性
はμが約０．１１で得られる。
【００２０】（実施例３）さらにＦｅ，Ｓｉの不純物元
素を含むアルミニウムスクラップを用いて製造した表１
に示す合金組成のアルミニウム合金板について成形性、
溶接性の調査をした。その結果を表１に示す。これから
明らかなように、合金組成が本発明範囲をはずれるもの
については、成形性、溶接性が劣る。
素を含むアルミニウムスクラップを用いて製造した表１
に示す合金組成のアルミニウム合金板について成形性、
溶接性の調査をした。その結果を表１に示す。これから
明らかなように、合金組成が本発明範囲をはずれるもの
については、成形性、溶接性が劣る。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明した方法で製造されたア
ルミ合金板は低廉なスクラップを素材とするため、従来
のアルミ合金板よりはるかに低コストでしかも従来材と
同等以上の成形性、溶接性を有するため、大量生産を旨
とする自動車車体用または家電用成形部品などに最適の
材料となる。
ルミ合金板は低廉なスクラップを素材とするため、従来
のアルミ合金板よりはるかに低コストでしかも従来材と
同等以上の成形性、溶接性を有するため、大量生産を旨
とする自動車車体用または家電用成形部品などに最適の
材料となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 Ｆｅ＋Ｓｉ含有量がＴＳ，Ｅｌに及ぼす影響
を示す図である。
を示す図である。
【図２】 Ｆｅ＋Ｓｉ含有量が成形性に及ぼす影響を示
す図である。
す図である。
【図３】 Ｆｅ＋Ｓｉ含有量が溶接性に及ぼす影響を示
す図である。
す図である。
【図４】 成形性と摺動抵抗との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋 口 耕 一 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 戸 塚 信 夫 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 西 山 直 樹 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 松 本 義 裕 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 難 波 江 元 広 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内 (72)発明者 戸 次 洋 一 郎 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河アルミニウム工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆｅ，Ｓｉの不純
物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％含有する引張り強
さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板上に
潤滑性表面被覆を有し、摺動抵抗が０．１１以下である
ことを特徴とする成形性および抵抗スポット溶接連続打
点性に優れた高強度アルミニウム合金板。 - 【請求項２】Ｍｇを３〜１０ｗｔ％、Ｆｅ，Ｓｉの不純
物元素を総和で０．３〜２．０ｗｔ％、さらにＣｕ，Ｍ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２〜０．５ｗｔ％のうち
１種又は２種以上を含有する引張り強さが３１ｋｇｆ／
ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板上に潤滑性表面被覆を
有し、摺動抵抗が０．１１以下であることを特徴とする
成形性および抵抗スポット溶接連続打点性に優れた高強
度アルミニウム合金板。 - 【請求項３】Ｆｅ，Ｓｉの不純物元素を総和で０．３〜
２．０ｗｔ％含有するアルミニウムスクラップを原料と
し、溶解、成分調整後Ｍｇ量を３〜１０ｗｔ％とし、あ
るいはさらにＣｕ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ各０．０２
〜０．５ｗｔ％のうち１種又は２種以上含有する成分と
し、通常の鋳造、熱延、冷延、連続焼鈍を施して引張り
強さが３１ｋｇｆ／ｍｍ2 以上のアルミニウム合金板を
得、さらにこのアルミニウム合金板上に潤滑性表面被覆
を施して摺動抵抗が０．１１以下とすることを特徴とす
る成形性および抵抗スポット溶接連続打点性に優れたア
ルミニウム合金板の製造法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19820793A JPH0790460A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造法 |
| CA002108214A CA2108214A1 (en) | 1992-10-13 | 1993-10-12 | Aluminum alloy sheet excelling in formability, and method of producing same |
| US08/135,260 US5486243A (en) | 1992-10-13 | 1993-10-12 | Method of producing an aluminum alloy sheet excelling in formability |
| DE69313578T DE69313578T2 (de) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Verfahren zur Herstellung von Blech aus Aluminiumlegierung mit ausgezeichneter Formbarkeit |
| KR1019930021150A KR940009354A (ko) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | 성형성이 우수한 알루미늄합금판 그 제조방법 |
| EP93116564A EP0593034B1 (en) | 1992-10-13 | 1993-10-13 | Method of producing aluminum alloy sheets excelling in formability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19820793A JPH0790460A (ja) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790460A true JPH0790460A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=16387270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19820793A Pending JPH0790460A (ja) | 1992-10-13 | 1993-08-10 | 成形性および溶接性に優れた高強度アルミニウム合金板およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790460A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005030424A1 (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Nisshin Steel Co., Ltd. | 鋼／アルミニウムの接合構造体 |
| CN103966486A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-08-06 | 北方材料科学与工程研究院有限公司 | 低密度高比强度铝合金结构材料及其制备方法 |
| EP3040139A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-06 | Kone Corporation | An aluminium alloy, mechanical parts made therefrom, and use thereof |
-
1993
- 1993-08-10 JP JP19820793A patent/JPH0790460A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005030424A1 (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-07 | Nisshin Steel Co., Ltd. | 鋼／アルミニウムの接合構造体 |
| CN100434223C (zh) * | 2003-09-29 | 2008-11-19 | 日新制钢株式会社 | 钢/铝焊接构件 |
| US7906220B2 (en) | 2003-09-29 | 2011-03-15 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Steel/aluminum welded structure |
| JP4911977B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2012-04-04 | 日新製鋼株式会社 | 鋼／アルミニウムの接合構造体 |
| CN103966486A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-08-06 | 北方材料科学与工程研究院有限公司 | 低密度高比强度铝合金结构材料及其制备方法 |
| EP3040139A1 (en) * | 2014-12-29 | 2016-07-06 | Kone Corporation | An aluminium alloy, mechanical parts made therefrom, and use thereof |
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