JPH0794701B2 - 溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法 - Google Patents
溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法Info
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- JPH0794701B2 JPH0794701B2 JP9263291A JP9263291A JPH0794701B2 JP H0794701 B2 JPH0794701 B2 JP H0794701B2 JP 9263291 A JP9263291 A JP 9263291A JP 9263291 A JP9263291 A JP 9263291A JP H0794701 B2 JPH0794701 B2 JP H0794701B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷間加工性に優れた溶
接構造用Ａｌ―Ｚｎ―Ｍｇ系合金軟質材の製造方法に関
する。
接構造用Ａｌ―Ｚｎ―Ｍｇ系合金軟質材の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】代表的な溶接構造用Ａｌ―Ｚｎ―Ｍｇ合
金として、ＪＩＳ―７Ｎ０１合金があり、この合金の焼
き鈍し条件は４１５℃まで加熱後炉冷をするか、又は４
１０〜４３０℃で２時間加熱保持後空気中で冷却し、約
３３０℃に再加熱し、この温度に約４時間保持し、それ
から室温まで冷却する方法が推奨されている。
金として、ＪＩＳ―７Ｎ０１合金があり、この合金の焼
き鈍し条件は４１５℃まで加熱後炉冷をするか、又は４
１０〜４３０℃で２時間加熱保持後空気中で冷却し、約
３３０℃に再加熱し、この温度に約４時間保持し、それ
から室温まで冷却する方法が推奨されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者は冷却条
件を炉冷としても、溶質成分が過飽和固溶体を形成し、
冷却後室温に放置することにより時効硬化が生じて軟質
材の冷間加工性を低下させる。又、後者は２回熱処理を
行わなければならないため、煩雑さが伴う。本発明はこ
れらの点を改善するものである。
件を炉冷としても、溶質成分が過飽和固溶体を形成し、
冷却後室温に放置することにより時効硬化が生じて軟質
材の冷間加工性を低下させる。又、後者は２回熱処理を
行わなければならないため、煩雑さが伴う。本発明はこ
れらの点を改善するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｚｎ：３〜８
％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：０．０１〜０．５
％を含有し、かつ、Ｔｉ：０．００５〜０．３０％、Ｍ
ｎ：０．０５〜０．７％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、
Ｚｒ：０．０５〜０．３０％、Ｖ：０．０１〜０．１５
％のうち１種以上を含み、残部Ａｌ及び不純物からなる
Ａｌ合金を、通常の製造工程を用いて熱間加工後、軟化
処理として１８０〜３２０℃の温度で０．５〜２４時間
加熱保持後室温まで冷却することを特徴とする溶接構造
用アルミニウム合金軟質材の製造方法である。
％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：０．０１〜０．５
％を含有し、かつ、Ｔｉ：０．００５〜０．３０％、Ｍ
ｎ：０．０５〜０．７％、Ｃｒ：０．０１〜０．５％、
Ｚｒ：０．０５〜０．３０％、Ｖ：０．０１〜０．１５
％のうち１種以上を含み、残部Ａｌ及び不純物からなる
Ａｌ合金を、通常の製造工程を用いて熱間加工後、軟化
処理として１８０〜３２０℃の温度で０．５〜２４時間
加熱保持後室温まで冷却することを特徴とする溶接構造
用アルミニウム合金軟質材の製造方法である。
【０００５】本発明では、熱間加工後の軟化処理を上記
範囲に設定することにより、１回の熱処理で合金成分を
析出させて母相中の固溶量を低減して、かつ、その析出
粒子を凝集粗大化させることにより冷間における変形抵
抗を低下させ、かつ、室温放置時の時効硬化を抑制す
る。
範囲に設定することにより、１回の熱処理で合金成分を
析出させて母相中の固溶量を低減して、かつ、その析出
粒子を凝集粗大化させることにより冷間における変形抵
抗を低下させ、かつ、室温放置時の時効硬化を抑制す
る。
【０００６】合金組成の限定理由は次の通りである。 Ｚｎ：室温における強度を上昇させる。３％未満ではＴ
４あるいはＴ６材で高い強度が得られず、８％を越える
と応力腐食割れを発生しやすくする。 Ｍｇ：室温における強度を上昇させる。０．５％未満で
はＴ４あるいはＴ６材で高い強度が得られず、３％を越
えると熱間加工性を劣化させ、また、応力腐食割れを発
生しやすくなる。
４あるいはＴ６材で高い強度が得られず、８％を越える
と応力腐食割れを発生しやすくする。 Ｍｇ：室温における強度を上昇させる。０．５％未満で
はＴ４あるいはＴ６材で高い強度が得られず、３％を越
えると熱間加工性を劣化させ、また、応力腐食割れを発
生しやすくなる。
【０００７】Ｃｕ：応力腐食割れ性を改善する。０．０
１％未満では効果が少なく、０．５％を越えてもその改
善効果は飽和し、又、溶接性を劣化させる。 Ｔｉ：鋳造組織の微細化および鋳造時の鋳塊割れの防止
に効果がある。０．００５％未満では効果がなく、０．
３０％を越えると巨大な金属間化合物が晶出し好ましく
ない。 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ：これらの元素は、結晶粒微細化
に効果がある。結晶粒の粗大化は曲げ加工などの冷間加
工時に肌あれを起す。又、耐応力腐食割れ性を改善す
る。それぞれの下限値未満しか添加しない場合はこの効
果が少なく、これを越えて添加すると、一般に工業的に
用いられるＤＣ鋳造時に巨大な晶出物を形成し好ましく
ない。
１％未満では効果が少なく、０．５％を越えてもその改
善効果は飽和し、又、溶接性を劣化させる。 Ｔｉ：鋳造組織の微細化および鋳造時の鋳塊割れの防止
に効果がある。０．００５％未満では効果がなく、０．
３０％を越えると巨大な金属間化合物が晶出し好ましく
ない。 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ：これらの元素は、結晶粒微細化
に効果がある。結晶粒の粗大化は曲げ加工などの冷間加
工時に肌あれを起す。又、耐応力腐食割れ性を改善す
る。それぞれの下限値未満しか添加しない場合はこの効
果が少なく、これを越えて添加すると、一般に工業的に
用いられるＤＣ鋳造時に巨大な晶出物を形成し好ましく
ない。
【０００８】又、不純物とはこの場合Ｆｅ、Ｓｉを意味
する。本発明の軟化処理に適用される材料は、熱間圧延
材、熱間押出材などの熱間加工のままの材料に限定され
る。理由は、金属組織からみて軟質材は回復あるいは再
結晶の状態であることが必要とされ、熱間加工上がりの
材料はこの組織を有しているからである。
する。本発明の軟化処理に適用される材料は、熱間圧延
材、熱間押出材などの熱間加工のままの材料に限定され
る。理由は、金属組織からみて軟質材は回復あるいは再
結晶の状態であることが必要とされ、熱間加工上がりの
材料はこの組織を有しているからである。
【０００９】本発明の軟化処理は、母相中の固溶成分
（主にＺｎ、Ｍｇ）を粒子状に析出、凝集、粗大化させ
ることを目的としている。析出が不十分であると、固溶
成分によって母相が固溶化強化され、冷間加工中の変形
抵抗が上昇する。又、例えば在庫として室温において長
期保管された場合に、時効析出によって耐力および引張
強さが上昇し、伸びが低下する。さらに析出粒子は、変
形抵抗を小さくするため、凝集・粗大化によって０．０
１〜１０μｍの範囲に調整されなければならない。この
ため、軟化処理時の加熱保持条件は１８０〜３２０℃の
温度で０．５〜２４ｈとしなければならない。１８０℃
未満では、長時間保持を行わなければ固溶成分を十分析
出させることができず、経済的にメリットがない。３２
０℃を越えた場合、合金成分の再固溶を招き、この温度
から３０℃／ｈ以下で冷却を行っても過飽和となった固
溶成分の析出が不十分となるため、軟化直後の引張強さ
は低くても、冷却後室温に放置した場合に、時効硬化が
生じるため引張強さは上昇する。保持時間が０．５ｈ未
満の場合、合金成分を析出および凝集粗大化させること
ができない。又、２４ｈを越えて保持することは経済的
にメリットが少ないばかりでなく、過度の粒界析出を招
いて延性が低下する。
（主にＺｎ、Ｍｇ）を粒子状に析出、凝集、粗大化させ
ることを目的としている。析出が不十分であると、固溶
成分によって母相が固溶化強化され、冷間加工中の変形
抵抗が上昇する。又、例えば在庫として室温において長
期保管された場合に、時効析出によって耐力および引張
強さが上昇し、伸びが低下する。さらに析出粒子は、変
形抵抗を小さくするため、凝集・粗大化によって０．０
１〜１０μｍの範囲に調整されなければならない。この
ため、軟化処理時の加熱保持条件は１８０〜３２０℃の
温度で０．５〜２４ｈとしなければならない。１８０℃
未満では、長時間保持を行わなければ固溶成分を十分析
出させることができず、経済的にメリットがない。３２
０℃を越えた場合、合金成分の再固溶を招き、この温度
から３０℃／ｈ以下で冷却を行っても過飽和となった固
溶成分の析出が不十分となるため、軟化直後の引張強さ
は低くても、冷却後室温に放置した場合に、時効硬化が
生じるため引張強さは上昇する。保持時間が０．５ｈ未
満の場合、合金成分を析出および凝集粗大化させること
ができない。又、２４ｈを越えて保持することは経済的
にメリットが少ないばかりでなく、過度の粒界析出を招
いて延性が低下する。
【００１０】加熱温度領域が２５０℃を越え３２０℃ま
での場合、冷却速度は３０℃／ｈが望ましい。この温度
領域での合金元素の固溶限と２５０℃以下の温度領域に
おける固溶限との差に相当する分が、冷却速度が速いと
過飽和となって固溶体を形成する。これは、室温におけ
る時効硬化を招く恐れがある。３０℃／ｈ以下で２５０
℃以下の温度領域まで冷却すれば過飽和分を十分析出さ
せることができるため問題とはならない。又、２５０℃
以下の加熱保持温度からであれば、冷却速度によらず、
室温での時効硬化は問題にならない。
での場合、冷却速度は３０℃／ｈが望ましい。この温度
領域での合金元素の固溶限と２５０℃以下の温度領域に
おける固溶限との差に相当する分が、冷却速度が速いと
過飽和となって固溶体を形成する。これは、室温におけ
る時効硬化を招く恐れがある。３０℃／ｈ以下で２５０
℃以下の温度領域まで冷却すれば過飽和分を十分析出さ
せることができるため問題とはならない。又、２５０℃
以下の加熱保持温度からであれば、冷却速度によらず、
室温での時効硬化は問題にならない。
【００１１】
【実施例】表１に示す合金を３０ｍｍ（厚）×２００ｍ
ｍ（巾）×２００ｍｍ（長）に造塊し、４６０℃×１２
ｈの均質化処理を行った。この鋳塊を４５０℃より熱間
圧延を行って厚さ２ｍｍの板とした。この熱間圧延板を
表２に示した条件を用いて焼鈍を行って各種の評価を行
った。
ｍ（巾）×２００ｍｍ（長）に造塊し、４６０℃×１２
ｈの均質化処理を行った。この鋳塊を４５０℃より熱間
圧延を行って厚さ２ｍｍの板とした。この熱間圧延板を
表２に示した条件を用いて焼鈍を行って各種の評価を行
った。
【００１２】表３中で、冷間加工性の目安として軟化処
理直後の機械的性質が引張強さ２５０ＭＰａ以下で、か
つ伸びが２０％以上であるものを合格（Ｏ）として判定
を行っている。又、保管時に室温時効によって機械的性
質がどの様に変化するかを調査するため、軟化処理後９
０日放置した材料の機械的性質を調査した。軟化直後の
引張強さと比較して１５ＭＰａ以上上昇しなかったもの
を合格（Ｏ）として判定した。溶接構造用として強度を
必要とされる部位に使用されることを想定し、軟化した
材料をＴ６処理した後の強度を調査した。Ｔ６条件は４
６０℃×１ｈ保持した後水冷し、１２０℃×２４ｈの焼
戻しを行った。引張強さで３５０ＭＰａ以上を有してい
ることを合格（Ｏ）として判定を行った。次にＴ６材の
応力腐食割れ試験を行った。ＪＩＳＨ８７１１に順次１
Ｂ号試験片を用いて１９６ＭＰａ負荷したまま、３．５
％のＮａＣｌ水溶液中に３０日間交互浸漬を行った。３
０日間の試験終了後割れの発生しなかったものを合格
（Ｏ）とした。
理直後の機械的性質が引張強さ２５０ＭＰａ以下で、か
つ伸びが２０％以上であるものを合格（Ｏ）として判定
を行っている。又、保管時に室温時効によって機械的性
質がどの様に変化するかを調査するため、軟化処理後９
０日放置した材料の機械的性質を調査した。軟化直後の
引張強さと比較して１５ＭＰａ以上上昇しなかったもの
を合格（Ｏ）として判定した。溶接構造用として強度を
必要とされる部位に使用されることを想定し、軟化した
材料をＴ６処理した後の強度を調査した。Ｔ６条件は４
６０℃×１ｈ保持した後水冷し、１２０℃×２４ｈの焼
戻しを行った。引張強さで３５０ＭＰａ以上を有してい
ることを合格（Ｏ）として判定を行った。次にＴ６材の
応力腐食割れ試験を行った。ＪＩＳＨ８７１１に順次１
Ｂ号試験片を用いて１９６ＭＰａ負荷したまま、３．５
％のＮａＣｌ水溶液中に３０日間交互浸漬を行った。３
０日間の試験終了後割れの発生しなかったものを合格
（Ｏ）とした。
【００１３】
【表１】 注：ｗｔ％、残Ａｌ及び不純物
【００１４】
【表２】
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、１回の熱処理で、冷間
における変形抵抗を低下させ、かつ室温放置時の時効硬
化を抑制した溶接構造用合金を製造することができる。
における変形抵抗を低下させ、かつ室温放置時の時効硬
化を抑制した溶接構造用合金を製造することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｎ：３〜８％（重量基準、以下同
じ）、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：０．０１〜０．
５％を含有し、かつ、Ｔｉ：０．００５〜０．３０％、
Ｍｎ：０．０５〜０．７％、Ｃｒ：０．０１〜０．５
％、Ｚｒ：０．０５〜０．３０％、Ｖ：０．０１〜０．
１５％のうち１種以上を含み、残部Ａｌ及び不純物から
なるＡｌ合金を、通常の製造工程を用いて熱間加工後、
軟化処理として１８０〜３２０℃の温度で０．５〜２４
時間加熱保持後室温まで冷却することを特徴とする溶接
構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263291A JPH0794701B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9263291A JPH0794701B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570910A JPH0570910A (ja) | 1993-03-23 |
| JPH0794701B2 true JPH0794701B2 (ja) | 1995-10-11 |
Family
ID=14059821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9263291A Expired - Fee Related JPH0794701B2 (ja) | 1991-04-01 | 1991-04-01 | 溶接構造用アルミニウム合金軟質材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0794701B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1441041A1 (de) | 2003-01-16 | 2004-07-28 | Alcan Technology & Management Ltd. | Aluminiumlegierung mit hoher Festigkeit und geringer Abschreckempfindlichkeit |
| JP5834077B2 (ja) * | 2011-06-02 | 2015-12-16 | アイシン軽金属株式会社 | アルミニウム合金及びそれを用いた押出形材の製造方法 |
| JP6273158B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2018-01-31 | 株式会社神戸製鋼所 | 構造材用アルミニウム合金板 |
-
1991
- 1991-04-01 JP JP9263291A patent/JPH0794701B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570910A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
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