JPH08269652A - 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法 - Google Patents
曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法Info
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- JPH08269652A JPH08269652A JP7108195A JP7108195A JPH08269652A JP H08269652 A JPH08269652 A JP H08269652A JP 7108195 A JP7108195 A JP 7108195A JP 7108195 A JP7108195 A JP 7108195A JP H08269652 A JPH08269652 A JP H08269652A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金
押出材を得る。 【構成】 重量％で、Ｍｇ：０．３〜１．５％，Ｓｉ：
０．２〜１．８％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を素材とし、鋳塊を４
００〜５００℃で予熱して熱間押出成形を行ってから５
０℃／分以上の冷却速度で５０〜１４０℃の間の温度ま
で冷却し、この温度範囲で、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍ
ｍ2 以下になる範囲内で１〜５０時間保持する安定化処
理を行うか、あるいは押出成形後５０℃以下の温度まで
冷却し、１時間以内に上記安定化処理を行うことを特徴
とする曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金型材
の製造方法。なお、上記アルミニウム合金には少量のＣ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉを特定元
素として含有できる。 【効果】 押出成形後に溶体化処理、時効等の熱処理を
施さなくても高強度が得られる上に、曲げ加工性にも優
れたアルミニウム合金押出型材を得ることができる。
押出材を得る。 【構成】 重量％で、Ｍｇ：０．３〜１．５％，Ｓｉ：
０．２〜１．８％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を素材とし、鋳塊を４
００〜５００℃で予熱して熱間押出成形を行ってから５
０℃／分以上の冷却速度で５０〜１４０℃の間の温度ま
で冷却し、この温度範囲で、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍ
ｍ2 以下になる範囲内で１〜５０時間保持する安定化処
理を行うか、あるいは押出成形後５０℃以下の温度まで
冷却し、１時間以内に上記安定化処理を行うことを特徴
とする曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金型材
の製造方法。なお、上記アルミニウム合金には少量のＣ
ｕ，Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉを特定元
素として含有できる。 【効果】 押出成形後に溶体化処理、時効等の熱処理を
施さなくても高強度が得られる上に、曲げ加工性にも優
れたアルミニウム合金押出型材を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲げ加工性に優れ、自
動車の構造材をはじめ、車両、電気機器、建築用等の材
料に適した高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法
に関する。
動車の構造材をはじめ、車両、電気機器、建築用等の材
料に適した高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金は押
出性に優れる上に、熱処理によって高強度が得られるた
め、車両、船舶、建築等の用途に広く使用されている。
近年、自動車の軽量化の観点から、アルミニウム合金の
押出型材が自動車の構造部材に適用されるようになり、
その材料として、上記のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が注目
されている。しかしながら、本系合金は熱処理型合金で
あるため、押出成形後、時効処理を行って使用されるた
め、製造コストが高くなる。また、この型材を自動車の
構造部材等に用いる場合には、曲げ加工等の二次加工が
必要であるが、時効処理された型材は強度が高く、伸び
が低くなるために曲げ加工性に劣るという欠点があっ
た。一方、自動車の生産工程を見ると、ボディを組み立
てた後、塗装焼付のために１５０〜２００℃で２０〜３
０分の加熱を行う工程がある。
出性に優れる上に、熱処理によって高強度が得られるた
め、車両、船舶、建築等の用途に広く使用されている。
近年、自動車の軽量化の観点から、アルミニウム合金の
押出型材が自動車の構造部材に適用されるようになり、
その材料として、上記のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が注目
されている。しかしながら、本系合金は熱処理型合金で
あるため、押出成形後、時効処理を行って使用されるた
め、製造コストが高くなる。また、この型材を自動車の
構造部材等に用いる場合には、曲げ加工等の二次加工が
必要であるが、時効処理された型材は強度が高く、伸び
が低くなるために曲げ加工性に劣るという欠点があっ
た。一方、自動車の生産工程を見ると、ボディを組み立
てた後、塗装焼付のために１５０〜２００℃で２０〜３
０分の加熱を行う工程がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系合金を押出成形後、溶体化処理および時効処理を
行わない型材を用いて自動車のボディを組み立て、その
後の塗装焼付工程での加熱を利用して時効硬化させれ
ば、型材の曲げ加工性が改善され、時効処理に要するコ
ストも節約でき、なおかつ、構造部材としての強度も確
保できる。本発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、良好な曲げ加工性を有すると同時に、塗装焼付時
に十分な強度上昇が得られるアルミニウム合金押出型材
の製造方法を提供することを目的としたものである。
Ｓｉ系合金を押出成形後、溶体化処理および時効処理を
行わない型材を用いて自動車のボディを組み立て、その
後の塗装焼付工程での加熱を利用して時効硬化させれ
ば、型材の曲げ加工性が改善され、時効処理に要するコ
ストも節約でき、なおかつ、構造部材としての強度も確
保できる。本発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、良好な曲げ加工性を有すると同時に、塗装焼付時
に十分な強度上昇が得られるアルミニウム合金押出型材
の製造方法を提供することを目的としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、Ａｌ−Ｍｇ
−Ｓｉ系合金の時効硬化に及ぼす合金成分および押出型
材の製造条件の影響について種々検討した結果、本系合
金の成分組成を適切に選択すると同時に、押出型材の製
造工程において、温度履歴を特定することによって上記
目的を達成できることを見い出し、本発明をなすに至っ
たものである。すなわち、本発明は、 （１）重量％で、Ｍｇ：０．３〜１．５％、Ｓｉ：０．
２〜１．８％を含有し、残部はＡｌおよび不可避的不純
物よりなるアルミニウム合金の鋳塊を４００〜５５０℃
で予熱して熱間押出成形を行ってから５０℃／分以上の
冷却速度で５０〜１４０℃の間の温度まで冷却し、この
温度範囲で、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2 以下になる
範囲内で１〜５０時間保持する安定化処理を行うことを
特徴とする曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金
押出型材の製造方法。
−Ｓｉ系合金の時効硬化に及ぼす合金成分および押出型
材の製造条件の影響について種々検討した結果、本系合
金の成分組成を適切に選択すると同時に、押出型材の製
造工程において、温度履歴を特定することによって上記
目的を達成できることを見い出し、本発明をなすに至っ
たものである。すなわち、本発明は、 （１）重量％で、Ｍｇ：０．３〜１．５％、Ｓｉ：０．
２〜１．８％を含有し、残部はＡｌおよび不可避的不純
物よりなるアルミニウム合金の鋳塊を４００〜５５０℃
で予熱して熱間押出成形を行ってから５０℃／分以上の
冷却速度で５０〜１４０℃の間の温度まで冷却し、この
温度範囲で、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2 以下になる
範囲内で１〜５０時間保持する安定化処理を行うことを
特徴とする曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金
押出型材の製造方法。
【０００５】（２）上記（１）記載のアルミニウム合金
が、さらに、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｚｎ：０．０
３〜１．５％、Ｍｎ：０．０３〜０．４％、Ｃｒ：０．
０３〜０．４％、Ｚｒ：０．０３〜０．４％、Ｖ ：
０．０３〜０．４％、Ｆｅ：０．０３〜０．６％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．２％のうちの１種または２種以上
を含有する前記（１）記載のアルミニウム合金押出型材
の製造方法。 （３）熱間押出成形後、５０℃以下の温度まで冷却し、
１時間以内に上記安定化処理を行うことを特徴とする
（１）または（２）記載のアルミニウム合金押出型材の
製造方法にある。
が、さらに、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｚｎ：０．０
３〜１．５％、Ｍｎ：０．０３〜０．４％、Ｃｒ：０．
０３〜０．４％、Ｚｒ：０．０３〜０．４％、Ｖ ：
０．０３〜０．４％、Ｆｅ：０．０３〜０．６％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．２％のうちの１種または２種以上
を含有する前記（１）記載のアルミニウム合金押出型材
の製造方法。 （３）熱間押出成形後、５０℃以下の温度まで冷却し、
１時間以内に上記安定化処理を行うことを特徴とする
（１）または（２）記載のアルミニウム合金押出型材の
製造方法にある。
【０００６】
【作用】以下に本発明を詳細に説明する。まず、成分組
成の限定理由を述べる。 Ｍｇ：Ｍｇは本発明で対象としている系の合金で基本と
なる合金元素であり、Ｓｉとともに化合物を形成して強
度の上昇に寄与する。Ｍｇ量が０．３％未満では、塗装
焼付工程での析出硬化によって強度の向上に寄与するＭ
ｇ2 Ｓｉの生成量が少なくなるため、十分な強度が得ら
れず、一方、１．５％を越えれば押出加工性が低下する
上に、曲げ加工性が低下することから、Ｍｇ量は０．３
〜１．５％の範囲内とした。好ましくは０．４〜１．０
％がよい。
成の限定理由を述べる。 Ｍｇ：Ｍｇは本発明で対象としている系の合金で基本と
なる合金元素であり、Ｓｉとともに化合物を形成して強
度の上昇に寄与する。Ｍｇ量が０．３％未満では、塗装
焼付工程での析出硬化によって強度の向上に寄与するＭ
ｇ2 Ｓｉの生成量が少なくなるため、十分な強度が得ら
れず、一方、１．５％を越えれば押出加工性が低下する
上に、曲げ加工性が低下することから、Ｍｇ量は０．３
〜１．５％の範囲内とした。好ましくは０．４〜１．０
％がよい。
【０００７】Ｓｉ：Ｓｉも本発明の系の合金で基本とな
る合金元素であって、Ｍｇとともに化合物を形成して強
度の向上に寄与する。Ｓｉが０．２％未満では硬化に寄
与するＭｇ2 Ｓｉの生成量が少ない上に、析出速度が小
さくなるため、塗装焼付のような短時間の加熱では十分
な強度が得られない。一方、１．８％を越えると、凝固
の際に粗大Ｓｉ相が晶出して押出加工性や曲げ加工性を
低下させる。従って、Ｓｉ量は０．２〜１．８％の範囲
とした。強度と曲げ加工性のバランスからは０．６〜
１．３％が好ましい。上記の基本組成以外に、Ｃｕ，Ｚ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉの中から１種以上を含
有させることも有効である。 Ｃｕ：Ｃｕは時効硬化を促進し、合金の強度を高める元
素である。０．０５％未満ではその効果が十分に得られ
ず、一方、１．０％を越えると耐食性が低下する。従っ
て、Ｃｕの添加量は０．０５〜１．０％の範囲内とし
た。
る合金元素であって、Ｍｇとともに化合物を形成して強
度の向上に寄与する。Ｓｉが０．２％未満では硬化に寄
与するＭｇ2 Ｓｉの生成量が少ない上に、析出速度が小
さくなるため、塗装焼付のような短時間の加熱では十分
な強度が得られない。一方、１．８％を越えると、凝固
の際に粗大Ｓｉ相が晶出して押出加工性や曲げ加工性を
低下させる。従って、Ｓｉ量は０．２〜１．８％の範囲
とした。強度と曲げ加工性のバランスからは０．６〜
１．３％が好ましい。上記の基本組成以外に、Ｃｕ，Ｚ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔｉの中から１種以上を含
有させることも有効である。 Ｃｕ：Ｃｕは時効硬化を促進し、合金の強度を高める元
素である。０．０５％未満ではその効果が十分に得られ
ず、一方、１．０％を越えると耐食性が低下する。従っ
て、Ｃｕの添加量は０．０５〜１．０％の範囲内とし
た。
【０００８】Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅ，Ｔ
ｉ：これらの元素は強度の向上や結晶粒の微細化のため
に１種または２種以上添加する。これらのうち、Ｚｎは
合金の時効硬化性の向上を通じて強度の向上に寄与する
元素であり、その含有量が０．０３％未満では上記の効
果が不十分であり、一方、１．５％を越えると曲げ加工
性および耐食性が低下するため、Ｚｎを添加する場合の
Ｚｎ量は０．０３〜１．５％の範囲内とした。さらに、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅは強度の向上と結晶粒の微
細化に有効な元素であるが、いずれも含有量が０．０３
％未満では上記の効果が十分に得られず、一方、Ｍｎ，
Ｃｒ，Ｚｒ、およびＶの場合には０．４％，Ｆｅの場合
には０．６％を越えると上記効果は飽和するばかりでな
く、巨大金属間化合物が生成されて押出加工性、曲げ加
工性に悪影響を及ぼす恐れがある。従って、Ｍｎ，Ｃ
ｒ，ＺｒおよびＶの含有量はいずれも０．０３〜０．４
％範囲内、Ｆｅの含有量は０．０３〜０．６％の範囲内
とした。
ｉ：これらの元素は強度の向上や結晶粒の微細化のため
に１種または２種以上添加する。これらのうち、Ｚｎは
合金の時効硬化性の向上を通じて強度の向上に寄与する
元素であり、その含有量が０．０３％未満では上記の効
果が不十分であり、一方、１．５％を越えると曲げ加工
性および耐食性が低下するため、Ｚｎを添加する場合の
Ｚｎ量は０．０３〜１．５％の範囲内とした。さらに、
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅは強度の向上と結晶粒の微
細化に有効な元素であるが、いずれも含有量が０．０３
％未満では上記の効果が十分に得られず、一方、Ｍｎ，
Ｃｒ，Ｚｒ、およびＶの場合には０．４％，Ｆｅの場合
には０．６％を越えると上記効果は飽和するばかりでな
く、巨大金属間化合物が生成されて押出加工性、曲げ加
工性に悪影響を及ぼす恐れがある。従って、Ｍｎ，Ｃ
ｒ，ＺｒおよびＶの含有量はいずれも０．０３〜０．４
％範囲内、Ｆｅの含有量は０．０３〜０．６％の範囲内
とした。
【０００９】また、Ｔｉは一般に鋳塊の結晶粒微細化の
ため、単独あるいは微量のＢと組み合わせて添加する。
この場合、Ｔｉの含有量が０．００５％未満では上記の
効果は得られず、０．２％を越えるとその効果は飽和す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．００５〜０．２％の範
囲内とする。Ｂの添加量は０．０００５〜０．０３％が
有利である。
ため、単独あるいは微量のＢと組み合わせて添加する。
この場合、Ｔｉの含有量が０．００５％未満では上記の
効果は得られず、０．２％を越えるとその効果は飽和す
る。従って、Ｔｉの含有量は０．００５〜０．２％の範
囲内とする。Ｂの添加量は０．０００５〜０．０３％が
有利である。
【００１０】次に、本発明における製造方法について説
明する。押出用の鋳塊は従来の一般的な方法、たとえば
ＤＣ鋳造法等によって所定の寸法に鋳造した後、均質化
処理したものを用いればよい。本発明では、熱間押出
後、特に溶体化処理を行わないため、押出用鋳塊の予熱
は溶体化処理を兼ねるものでなくてはならない。予熱温
度が４００℃未満ではＭｇやＳｉの過飽和固溶量が少な
く、塗装焼付時の加熱で十分に強度が上昇しない。一
方、予熱温度が５５０℃を越えると熱間押出加工時の加
工発熱による温度上昇とも相まって共晶融解や結晶粒の
粗大化を起こす恐れがある。そのため、鋳塊の予熱温度
は４００〜５５０℃とした。好ましくは４８０〜５４０
℃がよい。
明する。押出用の鋳塊は従来の一般的な方法、たとえば
ＤＣ鋳造法等によって所定の寸法に鋳造した後、均質化
処理したものを用いればよい。本発明では、熱間押出
後、特に溶体化処理を行わないため、押出用鋳塊の予熱
は溶体化処理を兼ねるものでなくてはならない。予熱温
度が４００℃未満ではＭｇやＳｉの過飽和固溶量が少な
く、塗装焼付時の加熱で十分に強度が上昇しない。一
方、予熱温度が５５０℃を越えると熱間押出加工時の加
工発熱による温度上昇とも相まって共晶融解や結晶粒の
粗大化を起こす恐れがある。そのため、鋳塊の予熱温度
は４００〜５５０℃とした。好ましくは４８０〜５４０
℃がよい。
【００１１】熱間押出は直接押出法、間接押出法等の通
常の押出方法が利用できる。熱間押出成形後には、５０
℃／分以上の冷却速度で冷却し、１時間以内に押出され
た型材を５０〜１４０℃の温度範囲にコントロールす
る。ここで、押出後の冷却速度が５０℃／分未満では、
冷却中に粗大なＭｇ2 Ｓｉが多量に析出して過飽和度が
低下するため、塗装焼付時の加熱で十分な強度の上昇が
望めなくなる。熱間押出後、５０℃／分以上の冷却速度
で冷却して、５０℃以下の温度に１時間以上放置する
と、この間にＭｇ，Ｓｉのクラスターが形成され、この
クラスターは塗装焼付時の加熱による強度上昇に寄与す
るＧ．Ｐ．ゾーンの析出を抑制するため、塗装焼付によ
る強度向上には不利である。一方、熱間押出後、５０〜
１４０℃の温度範囲に直接冷却した場合あるいは５０℃
以下に冷却しても１時間以内に５０〜１４０℃の温度範
囲に加熱すれば、クラスターの形成が少なく、塗装焼付
時に加熱による強度上昇が大きい。
常の押出方法が利用できる。熱間押出成形後には、５０
℃／分以上の冷却速度で冷却し、１時間以内に押出され
た型材を５０〜１４０℃の温度範囲にコントロールす
る。ここで、押出後の冷却速度が５０℃／分未満では、
冷却中に粗大なＭｇ2 Ｓｉが多量に析出して過飽和度が
低下するため、塗装焼付時の加熱で十分な強度の上昇が
望めなくなる。熱間押出後、５０℃／分以上の冷却速度
で冷却して、５０℃以下の温度に１時間以上放置する
と、この間にＭｇ，Ｓｉのクラスターが形成され、この
クラスターは塗装焼付時の加熱による強度上昇に寄与す
るＧ．Ｐ．ゾーンの析出を抑制するため、塗装焼付によ
る強度向上には不利である。一方、熱間押出後、５０〜
１４０℃の温度範囲に直接冷却した場合あるいは５０℃
以下に冷却しても１時間以内に５０〜１４０℃の温度範
囲に加熱すれば、クラスターの形成が少なく、塗装焼付
時に加熱による強度上昇が大きい。
【００１２】５０〜１４０℃の温度範囲にある押出型材
にはその温度範囲で１〜５０時間の安定化処理を行う。
安定化処理は、最終的に析出硬化に寄与する析出物の安
定性を向上させ、押出成形後の型材の経時変化を抑制し
て、塗装焼付時の加熱によって十分な強度を得るととも
に良好な曲げ加工性を確保するために必要な工程であ
る。ここで、安定化処理を行わないかあるいは安定化処
理の温度が５０℃未満の場合には、室温での自然時効に
よる強度の上昇（経時変化）が大きく、塗装焼付時の加
熱による強度向上が望めない上に曲げ加工性も低下す
る。一方、安定化処理の温度が１４０℃を越えると高温
時効によって型材の強度が高くなり、曲げ加工性が低下
してしまう。また、安定化処理における５０〜１４０℃
での保持時間が１時間未満ではその後の室温での経時変
化が大きくなって、塗装焼付時の加熱による強度向上が
望めない上に曲げ加工性も低下する。一方、保持時間が
５０時間以上になるか合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2 以
上になると型材の強度が高すぎてやはり曲げ加工性が低
下する。従って、安定化処理は５０〜１４０℃の温度範
囲で１〜５０時間とし、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2
以下となるように上限を規制する。
にはその温度範囲で１〜５０時間の安定化処理を行う。
安定化処理は、最終的に析出硬化に寄与する析出物の安
定性を向上させ、押出成形後の型材の経時変化を抑制し
て、塗装焼付時の加熱によって十分な強度を得るととも
に良好な曲げ加工性を確保するために必要な工程であ
る。ここで、安定化処理を行わないかあるいは安定化処
理の温度が５０℃未満の場合には、室温での自然時効に
よる強度の上昇（経時変化）が大きく、塗装焼付時の加
熱による強度向上が望めない上に曲げ加工性も低下す
る。一方、安定化処理の温度が１４０℃を越えると高温
時効によって型材の強度が高くなり、曲げ加工性が低下
してしまう。また、安定化処理における５０〜１４０℃
での保持時間が１時間未満ではその後の室温での経時変
化が大きくなって、塗装焼付時の加熱による強度向上が
望めない上に曲げ加工性も低下する。一方、保持時間が
５０時間以上になるか合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2 以
上になると型材の強度が高すぎてやはり曲げ加工性が低
下する。従って、安定化処理は５０〜１４０℃の温度範
囲で１〜５０時間とし、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2
以下となるように上限を規制する。
【００１３】以上のように、本発明では合金の成分組成
を適切に調整するとともに、押出型材の製造工程におい
て、４００〜５５０℃での鋳塊の予熱、押出成形後の５
０℃／分以上の冷却速度での冷却、５０〜１４０℃での
安定化処理を施すことによって、押出型材製造後の室温
での経時変化、すなわち、室温での自然時効を抑制する
ことが可能となり、その結果、押出成形後に溶体化処
理、時効等の熱処理を施さなくても高強度が得られる上
に、押出型材として優れた曲げ加工性も確保することが
可能である。
を適切に調整するとともに、押出型材の製造工程におい
て、４００〜５５０℃での鋳塊の予熱、押出成形後の５
０℃／分以上の冷却速度での冷却、５０〜１４０℃での
安定化処理を施すことによって、押出型材製造後の室温
での経時変化、すなわち、室温での自然時効を抑制する
ことが可能となり、その結果、押出成形後に溶体化処
理、時効等の熱処理を施さなくても高強度が得られる上
に、押出型材として優れた曲げ加工性も確保することが
可能である。
【００１４】
【実施例】次に、本発明を実施例で説明する。 実施例１ 表１に示す化学成分を有する各合金を常法により、溶
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。これらの素材を５００℃で５分間予備加熱後、
２０ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出型
材の形状は板厚２ｍｍ、一辺４０ｍｍのロ型である。押
出後、約１００℃／分の冷却速度で１００℃まで冷却
し、その温度で５〜１０時間保持して各合金の耐力を１
００〜１２０Ｎ／ｍｍ2 に調整した。このようにして得
られた各合金について、室温で３０日経過時点での機械
的性質および曲げ加工性の評価を行った。さらに、室温
で３０日経過後１７５℃×３０分の塗装焼付に相当する
加熱処理を行った後の機械的性質についても調査した。
それらの結果を表２に示す。なお、曲げ加工性はプレス
曲げ試験によって行い、○：良好、△：しわ有り、×：
割れ の３段階で評価した。
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。これらの素材を５００℃で５分間予備加熱後、
２０ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出型
材の形状は板厚２ｍｍ、一辺４０ｍｍのロ型である。押
出後、約１００℃／分の冷却速度で１００℃まで冷却
し、その温度で５〜１０時間保持して各合金の耐力を１
００〜１２０Ｎ／ｍｍ2 に調整した。このようにして得
られた各合金について、室温で３０日経過時点での機械
的性質および曲げ加工性の評価を行った。さらに、室温
で３０日経過後１７５℃×３０分の塗装焼付に相当する
加熱処理を行った後の機械的性質についても調査した。
それらの結果を表２に示す。なお、曲げ加工性はプレス
曲げ試験によって行い、○：良好、△：しわ有り、×：
割れ の３段階で評価した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】Ｎｏ．１〜２８はいずれも合金の成分組成
が本発明で規定する範囲内で、かつ製造条件も本発明で
規定する条件を満たした例である。これらの場合は、い
ずれも塗装焼付に相当する１７５℃×３０分の加熱を行
う前は伸びが十分に大きく、曲げ加工性に優れており、
かつ１７５℃での加熱によって大きな強度上昇が得られ
ている。これに対して、Ｎｏ．２９〜４０はＮｏ．３０
を除いて、製造条件が本発明で規定する範囲内である
が、合金の成分範囲が本発明で規定する条件を満たさな
かったため、Ｎｏ．２９〜３１は曲げ加工は可能である
が、塗装焼付に相当する１７５℃での加熱後の強度が低
い。Ｎｏ．３２は曲げ加工性に劣る上に、１７５℃での
加熱後の強度も低い。Ｎｏ．３４〜４０は１７５℃での
加熱後の強度は高いが曲げ加工性に劣り、割れが生じ
る。また、Ｎｏ．３３は押出後の１００℃で１時間の保
持ですでに耐力が本発明で規定する１２０Ｎ／ｍｍ2 を
越えてしまったため、曲げ加工性が著しく劣った。
が本発明で規定する範囲内で、かつ製造条件も本発明で
規定する条件を満たした例である。これらの場合は、い
ずれも塗装焼付に相当する１７５℃×３０分の加熱を行
う前は伸びが十分に大きく、曲げ加工性に優れており、
かつ１７５℃での加熱によって大きな強度上昇が得られ
ている。これに対して、Ｎｏ．２９〜４０はＮｏ．３０
を除いて、製造条件が本発明で規定する範囲内である
が、合金の成分範囲が本発明で規定する条件を満たさな
かったため、Ｎｏ．２９〜３１は曲げ加工は可能である
が、塗装焼付に相当する１７５℃での加熱後の強度が低
い。Ｎｏ．３２は曲げ加工性に劣る上に、１７５℃での
加熱後の強度も低い。Ｎｏ．３４〜４０は１７５℃での
加熱後の強度は高いが曲げ加工性に劣り、割れが生じ
る。また、Ｎｏ．３３は押出後の１００℃で１時間の保
持ですでに耐力が本発明で規定する１２０Ｎ／ｍｍ2 を
越えてしまったため、曲げ加工性が著しく劣った。
【００１８】実施例２ 表１に示す合金のうち合金Ｎｏ．１９を常法により、溶
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。この素材を３５０，４００，４５０，５００，
５５０および５７５℃の各温度で５分間予備加熱後、２
０ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出後、
約１００℃／分の冷却速度で１００℃まで冷却し、その
温度で５〜１０時間保持して合金の耐力を１００〜１２
０Ｎ／ｍｍ2 に調整した。このようにして得られた各押
出型材（板厚２ｍｍ、一辺４０ｍｍのロ型）について、
室温で３０日経過時点での機械的性質および曲げ加工性
の評価を行った。さらに、室温で３０日経過後１７５℃
×３０分の塗装焼付に相当する加熱処理を行った後の機
械的性質についても調査した。その結果を表３に示す。
なお、曲げ加工性はプレス曲げ試験によって行い、○：
良好、△：しわ有り、×：割れ の３段階で評価した。
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。この素材を３５０，４００，４５０，５００，
５５０および５７５℃の各温度で５分間予備加熱後、２
０ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出後、
約１００℃／分の冷却速度で１００℃まで冷却し、その
温度で５〜１０時間保持して合金の耐力を１００〜１２
０Ｎ／ｍｍ2 に調整した。このようにして得られた各押
出型材（板厚２ｍｍ、一辺４０ｍｍのロ型）について、
室温で３０日経過時点での機械的性質および曲げ加工性
の評価を行った。さらに、室温で３０日経過後１７５℃
×３０分の塗装焼付に相当する加熱処理を行った後の機
械的性質についても調査した。その結果を表３に示す。
なお、曲げ加工性はプレス曲げ試験によって行い、○：
良好、△：しわ有り、×：割れ の３段階で評価した。
【００１９】予備加熱温度が４００，４５０，５００お
よび５５０℃の場合はいずれも本発明で規定する製造条
件を満たしているため、塗装焼付に相当する１７５℃で
の加熱を行う前には伸びが十分に大きく、曲げ加工性に
優れており、かつ１７５℃での加熱によって大きな強度
上昇が得られている。これに対して、予備加熱温度が３
５０℃の場合には本発明で規定される製造条件を満たさ
なかったため、曲げ加工時に割れが生じ、塗装焼付に相
当する１７５℃×３０分の加熱による強度上昇もわずか
であった。また、予備加熱温度が５７５℃の場合には、
押出成形時に部分溶融が生じたため、健全な押出型材が
得られなかった。
よび５５０℃の場合はいずれも本発明で規定する製造条
件を満たしているため、塗装焼付に相当する１７５℃で
の加熱を行う前には伸びが十分に大きく、曲げ加工性に
優れており、かつ１７５℃での加熱によって大きな強度
上昇が得られている。これに対して、予備加熱温度が３
５０℃の場合には本発明で規定される製造条件を満たさ
なかったため、曲げ加工時に割れが生じ、塗装焼付に相
当する１７５℃×３０分の加熱による強度上昇もわずか
であった。また、予備加熱温度が５７５℃の場合には、
押出成形時に部分溶融が生じたため、健全な押出型材が
得られなかった。
【００２０】
【表３】
【００２１】実施例３ 表１に示す合金のうち合金Ｎｏ．１９を常法により、溶
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。この素材を５００℃で５分間予備加熱後、２０
ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出後、表
４に示す条件で冷却および安定化処理を行った。このよ
うにして得られた各押出型材（板厚２ｍｍ、一辺４０ｍ
ｍのロ型）について、室温で３０日経過時点での機械的
性質および曲げ加工性の評価を行った。さらに、室温で
３０日経過後１７５℃×３０分の塗装焼付に相当する加
熱処理を行った後の機械的性質についても調査した。そ
の結果を表５に示す。なお、曲げ加工性はプレス曲げ試
験によって行い、○：良好、△：しわ有り、×：割れ
の３段階で評価した。
解、鋳造し、面削、均質化処理を行って熱間押出用素材
とした。この素材を５００℃で５分間予備加熱後、２０
ｍ／分の押出速度で熱間押出成形を行った。押出後、表
４に示す条件で冷却および安定化処理を行った。このよ
うにして得られた各押出型材（板厚２ｍｍ、一辺４０ｍ
ｍのロ型）について、室温で３０日経過時点での機械的
性質および曲げ加工性の評価を行った。さらに、室温で
３０日経過後１７５℃×３０分の塗装焼付に相当する加
熱処理を行った後の機械的性質についても調査した。そ
の結果を表５に示す。なお、曲げ加工性はプレス曲げ試
験によって行い、○：良好、△：しわ有り、×：割れ
の３段階で評価した。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【表５】
【００２４】製造条件Ａ〜Ｇはいずれも本発明で規定す
る条件を満たした例である。これらの場合には、いずれ
も塗装焼付に相当する１７５℃×３０分の加熱を行う前
は伸びが十分に大きく、曲げ加工性に優れており、かつ
１７５℃での加熱によって大きな強度上昇が得られてい
る。これに対して、製造条件Ｈ〜Ｍは本発明で規定する
製造条件を満たさなかったため、Ｈ，ＪおよびＬの場合
は曲げ加工性には優れているが、塗装焼付に相当する１
７５℃×３０分の加熱によっても十分な強度上昇が得ら
れず、Ｉ，ＫおよびＭの場合は曲げ加工性に劣る上に、
１７５℃×３０分の加熱によっても十分な強度上昇が得
られなかった。
る条件を満たした例である。これらの場合には、いずれ
も塗装焼付に相当する１７５℃×３０分の加熱を行う前
は伸びが十分に大きく、曲げ加工性に優れており、かつ
１７５℃での加熱によって大きな強度上昇が得られてい
る。これに対して、製造条件Ｈ〜Ｍは本発明で規定する
製造条件を満たさなかったため、Ｈ，ＪおよびＬの場合
は曲げ加工性には優れているが、塗装焼付に相当する１
７５℃×３０分の加熱によっても十分な強度上昇が得ら
れず、Ｉ，ＫおよびＭの場合は曲げ加工性に劣る上に、
１７５℃×３０分の加熱によっても十分な強度上昇が得
られなかった。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よると押出成形後の室温での経時変化、すなわち、室温
での自然時効を抑制することが可能になり、その結果、
押出成形後に溶体化処理、時効等の熱処理を施さなくて
も高強度が得られる上に、曲げ加工性にも優れたアルミ
ニウム合金押出型材を得ることができる。
よると押出成形後の室温での経時変化、すなわち、室温
での自然時効を抑制することが可能になり、その結果、
押出成形後に溶体化処理、時効等の熱処理を施さなくて
も高強度が得られる上に、曲げ加工性にも優れたアルミ
ニウム合金押出型材を得ることができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｍｇ：０．３〜１．５％、Ｓ
ｉ：０．２〜１．８％を含有し、残部はＡｌおよび不可
避的不純物よりなるアルミニウム合金の鋳塊を４００〜
５５０℃で予熱して熱間押出成形を行ってから５０℃／
分以上の冷却速度で５０〜１４０℃の間の温度まで冷却
し、この温度範囲で、合金の耐力が１２０Ｎ／ｍｍ2 以
下になる範囲内で１〜５０時間保持する安定化処理を行
うことを特徴とする曲げ加工性に優れた高強度アルミニ
ウム合金押出型材の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のアルミニウム合金が、さ
らに、Ｃｕ：０．０５〜１．０％、Ｚｎ：０．０３〜
１．５％、Ｍｎ：０．０３〜０．４％、Ｃｒ：０．０３
〜０．４％、Ｚｒ：０．０３〜０．４％、Ｖ ：０．０
３〜０．４％、Ｆｅ：０．０３〜０．６％、Ｔｉ：０．
００５〜０．２％のうちの１種または２種以上を含有す
る請求項１記載のアルミニウム合金押出型材の製造方
法。 - 【請求項３】 熱間押出成形後、５０℃以下の温度まで
冷却し、１時間以内に安定化処理を行うことを特徴とす
る請求項１または２記載のアルミニウム合金押出型材の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07108195A JP3670706B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07108195A JP3670706B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08269652A true JPH08269652A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3670706B2 JP3670706B2 (ja) | 2005-07-13 |
Family
ID=13450229
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07108195A Expired - Fee Related JP3670706B2 (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 曲げ加工性に優れた高強度アルミニウム合金押出型材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3670706B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09316616A (ja) * | 1996-05-13 | 1997-12-09 | Aluminum Co Of America <Alcoa> | 改良された長いＡｌ合金成品を製造する方法およびその方法によって製造された成品 |
| JPH09316583A (ja) * | 1996-05-28 | 1997-12-09 | Kobe Steel Ltd | バルジ成形性が優れたアルミニウム合金材及びその製造方法 |
| JP2006097104A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-13 | Toyota Motor Corp | 塗装焼付け硬化性に優れた６０００系アルミニウム押出材及びその製造方法 |
| JP2007270218A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Toyota Motor Corp | 塗装焼付け硬化性に優れた６０００系アルミニウム押出材及びその製造方法 |
| JP2011006736A (ja) * | 2009-06-25 | 2011-01-13 | Sumikei Techno Co Ltd | 高強度フロントフォークアウターチューブ用管材の製造方法および該製造方法により得られる管材 |
| WO2012160720A1 (ja) * | 2011-05-20 | 2012-11-29 | 住友軽金属工業株式会社 | 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材およびその製造方法 |
| CN104307915A (zh) * | 2013-02-27 | 2015-01-28 | 滁州华尊电气科技有限公司 | 以优质铝锭为原料的电工用母线的生产工艺 |
| JP2015528856A (ja) * | 2012-07-16 | 2015-10-01 | アルコア インコーポレイテッド | 改良された６ｘｘｘｘアルミニウム合金及びその製造方法 |
| CN112680640A (zh) * | 2020-11-24 | 2021-04-20 | 宁波科诺精工科技有限公司 | 一种改进型铝合金 |
| KR20220064543A (ko) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 주식회사 대우경금속 | 인장성이 우수한 6000계 알루미늄 합금 및 그의 제조방법 |
| CN114790527A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-07-26 | 山东博源精密机械有限公司 | Al基三元电机转子合金及其制备方法和应用 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07108195A patent/JP3670706B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9834833B2 (en) | 2011-05-20 | 2017-12-05 | Uacj Corporation | Aluminum alloy material exhibiting excellent bendability and method for producing the same |
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| JP3670706B2 (ja) | 2005-07-13 |
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