JPH0890091A - ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法 - Google Patents
ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法Info
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- JPH0890091A JPH0890091A JP6229646A JP22964694A JPH0890091A JP H0890091 A JPH0890091 A JP H0890091A JP 6229646 A JP6229646 A JP 6229646A JP 22964694 A JP22964694 A JP 22964694A JP H0890091 A JPH0890091 A JP H0890091A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的低い歪み速度での成形の際に、ストレ
ッチャーストレインマーク、特にパラレルバンドの発生
を防止できるＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 Ｍｇを重量比で２．５〜１０％含むＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板を、材料のＭｇ量（％）、成形歪み速度ＳＲ
（／ｓ）により下記式で規定される温度Ｔｃ（℃）以
上、１５０℃未満の温度域で成形することを特徴とする
ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板の成形方法。 Ｔｃ＝２００−１０×Ｍｇ（％）＋３３×ｌｏｇ10ＳＲ
ッチャーストレインマーク、特にパラレルバンドの発生
を防止できるＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法を提供する
ことを目的とする。 【構成】 Ｍｇを重量比で２．５〜１０％含むＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板を、材料のＭｇ量（％）、成形歪み速度ＳＲ
（／ｓ）により下記式で規定される温度Ｔｃ（℃）以
上、１５０℃未満の温度域で成形することを特徴とする
ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板の成形方法。 Ｔｃ＝２００−１０×Ｍｇ（％）＋３３×ｌｏｇ10ＳＲ
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車外板等に用いる
ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板の成形方法に関し、特に、Ｐ−Ｌ（ポルトバ
ン−ルシャトリエ）効果に起因するパラレルバンドの発
生を抑制するＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法に関するも
のである。
ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板の成形方法に関し、特に、Ｐ−Ｌ（ポルトバ
ン−ルシャトリエ）効果に起因するパラレルバンドの発
生を抑制するＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ−Ｍｇ系合金板は、良好な延性・成
形性を持つため、成形用素板として有用なものである。
しかし、この合金板の成形では、ストレッチャーストレ
インマーク（以下これをＳＳマークと呼ぶ）が発生し、
外観上の問題となる場合がある。ＳＳマークとして、一
つには引張試験の応力−歪み曲線上の降伏伸びに相当す
るものがある（以下これをランダムマークと呼ぶ）。他
に、Ｐ−Ｌ効果に起因し引張試験の応力−歪み曲線上の
セレーションに相当するものがある（以下これをパラレ
ルバンドと呼ぶ）。前者は、降伏点に相当するような低
い歪み量に対して発生するものであり、後者は、より高
い歪み領域で発生するものである。
形性を持つため、成形用素板として有用なものである。
しかし、この合金板の成形では、ストレッチャーストレ
インマーク（以下これをＳＳマークと呼ぶ）が発生し、
外観上の問題となる場合がある。ＳＳマークとして、一
つには引張試験の応力−歪み曲線上の降伏伸びに相当す
るものがある（以下これをランダムマークと呼ぶ）。他
に、Ｐ−Ｌ効果に起因し引張試験の応力−歪み曲線上の
セレーションに相当するものがある（以下これをパラレ
ルバンドと呼ぶ）。前者は、降伏点に相当するような低
い歪み量に対して発生するものであり、後者は、より高
い歪み領域で発生するものである。
【０００３】従来から、これらのＡｌ−Ｍｇ系合金の引
張試験における応力−歪み曲線上の特異現象についての
基礎研究が進められており、歪み速度が大きいほど鋸歯
状または階段状のセレーションが疎らになることが知ら
れている。また、Ａｌ−Ｍｇ系合金を加温して引張試験
した場合、条件により比較的高い歪み領域までセレーシ
ョンが発生しないことが知られている（例えば、日本金
属学会誌、ｖｏｌ．３１（１９６７）、ｐ１０４２）。
実際のプレス成形では、通常の室温成形でパラレルバン
ドを抑制するには、成形の歪み速度を増大することが有
効であることが知られている。例えば、機械式プレスに
よる金型成形では、歪み速度は１０-1〜１０0 ／ｓ程度
であり、パラレルバンドの発生は稀である。
張試験における応力−歪み曲線上の特異現象についての
基礎研究が進められており、歪み速度が大きいほど鋸歯
状または階段状のセレーションが疎らになることが知ら
れている。また、Ａｌ−Ｍｇ系合金を加温して引張試験
した場合、条件により比較的高い歪み領域までセレーシ
ョンが発生しないことが知られている（例えば、日本金
属学会誌、ｖｏｌ．３１（１９６７）、ｐ１０４２）。
実際のプレス成形では、通常の室温成形でパラレルバン
ドを抑制するには、成形の歪み速度を増大することが有
効であることが知られている。例えば、機械式プレスに
よる金型成形では、歪み速度は１０-1〜１０0 ／ｓ程度
であり、パラレルバンドの発生は稀である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際の
プレス成形には、合金の組成や成形の歪み速度、更には
成形温度など様々な要素を含んでおり、これら全てに対
応できるＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形品のパラレルバンド
を適正に防止する技術は、これまで存在していない。例
えば、油圧プレスを用いた金型成形では、通常の歪み速
度が１０-2〜５×１０-2／ｓ程度であり、場合によりＡ
ｌ−Ｍｇ系合金板の成形品にパラレルバンドが生じて問
題となるので、この解決法が求められている。
プレス成形には、合金の組成や成形の歪み速度、更には
成形温度など様々な要素を含んでおり、これら全てに対
応できるＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形品のパラレルバンド
を適正に防止する技術は、これまで存在していない。例
えば、油圧プレスを用いた金型成形では、通常の歪み速
度が１０-2〜５×１０-2／ｓ程度であり、場合によりＡ
ｌ−Ｍｇ系合金板の成形品にパラレルバンドが生じて問
題となるので、この解決法が求められている。
【０００５】また、対向液圧成形に代表される液圧成形
では、さらに歪み速度が小さい（１０-3〜１０-2／ｓ）
のが通例であり、Ａｌ−Ｍｇ系合金板をこの方法で成形
した場合、パラレルバンドの発生が問題になる。なお、
この液圧成形は従来より鋼板などを対象として用いられ
ているが、成形限界が高い、成形品の表面の高品質
化が図れる、金型の簡易化によるコスト削減が可能で
ある等の長所を有し、比較的少量の生産にも向く成形法
である。当然、Ａｌ−Ｍｇ系合金板においても液圧成形
を利用できればメリットが大きい。このためにも比較的
低い歪み速度での成形におけるパラレルバンドの防止技
術が重要である。
では、さらに歪み速度が小さい（１０-3〜１０-2／ｓ）
のが通例であり、Ａｌ−Ｍｇ系合金板をこの方法で成形
した場合、パラレルバンドの発生が問題になる。なお、
この液圧成形は従来より鋼板などを対象として用いられ
ているが、成形限界が高い、成形品の表面の高品質
化が図れる、金型の簡易化によるコスト削減が可能で
ある等の長所を有し、比較的少量の生産にも向く成形法
である。当然、Ａｌ−Ｍｇ系合金板においても液圧成形
を利用できればメリットが大きい。このためにも比較的
低い歪み速度での成形におけるパラレルバンドの防止技
術が重要である。
【０００６】一方、歪み速度の大きい機械式プレスを用
いた金型成形でも、成形の歪み速度は最終段階で低速と
ならざるを得ず、パラレルバンドを完全に抑制すること
は困難であった。そこで、本発明は、上記の従来技術が
抱えている問題を解決し、ＳＳマーク、特にパラレルバ
ンドの発生を防止しながら良好な品質の成形品を製造で
きるストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ
−Ｍｇ系合金板の成形方法を提供することを目的とする
ものである。
いた金型成形でも、成形の歪み速度は最終段階で低速と
ならざるを得ず、パラレルバンドを完全に抑制すること
は困難であった。そこで、本発明は、上記の従来技術が
抱えている問題を解決し、ＳＳマーク、特にパラレルバ
ンドの発生を防止しながら良好な品質の成形品を製造で
きるストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ
−Ｍｇ系合金板の成形方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために詳細な検討を重ねた結果、ストレッ
チャーストレインマークの発生を防止するためには、成
形温度も重要であり、さらには合金板成分、成形の歪み
速度に合わせて成形温度域を制御すればよいことを新た
に知見した。本発明は上記知見に基づいて構成されたも
のであり、本発明に係わるストレッチャーストレインマ
ーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法は、Ｍ
ｇを重量比で２．５〜１０％含むＡｌ−Ｍｇ系合金板
を、材料のＭｇ量（％）、成形歪み速度ＳＲ（／ｓ）に
より下記式で規定される温度Ｔｃ（℃）以上、１５０℃
未満の温度域で成形することを特徴とする。 Ｔｃ＝２００−１０×Ｍｇ（％）＋３３×ｌｏｇ10ＳＲ
的を達成するために詳細な検討を重ねた結果、ストレッ
チャーストレインマークの発生を防止するためには、成
形温度も重要であり、さらには合金板成分、成形の歪み
速度に合わせて成形温度域を制御すればよいことを新た
に知見した。本発明は上記知見に基づいて構成されたも
のであり、本発明に係わるストレッチャーストレインマ
ーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法は、Ｍ
ｇを重量比で２．５〜１０％含むＡｌ−Ｍｇ系合金板
を、材料のＭｇ量（％）、成形歪み速度ＳＲ（／ｓ）に
より下記式で規定される温度Ｔｃ（℃）以上、１５０℃
未満の温度域で成形することを特徴とする。 Ｔｃ＝２００−１０×Ｍｇ（％）＋３３×ｌｏｇ10ＳＲ
【０００８】そして、本発明の好ましい実施態様として
は、板温の予備調整によりおよび／または温度調整され
た金型により、前記合金板を温度制御し、油圧プレス成
形するのがよい。また、板温の予備調整によりおよび／
または温度調整された金型によりおよび／または温度調
整された圧力液体により、前記合金板を温度制御し、液
圧成形するのがよく、さらに、圧力媒体である液体を、
９５℃以下の水とするのが効果的である。
は、板温の予備調整によりおよび／または温度調整され
た金型により、前記合金板を温度制御し、油圧プレス成
形するのがよい。また、板温の予備調整によりおよび／
または温度調整された金型によりおよび／または温度調
整された圧力液体により、前記合金板を温度制御し、液
圧成形するのがよく、さらに、圧力媒体である液体を、
９５℃以下の水とするのが効果的である。
【０００９】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の成形
方法は、重量比で２．５〜１０％のＭｇを含むＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板を対象とする。一般に、Ｍｇは、強度および
延性に寄与する必須の添加元素であるが、ＳＳマークの
原因ともなる元素でもある。Ｍｇ量が、２．５％未満で
は本発明方法でＰ−Ｌ現象によるＳＳマークすなわちパ
ラレルバンドを抑制することが困難になり、１０％を超
えると鋳造性、熱間加工性が悪化し圧延板の製造が困難
になる。本発明では、Ｍｇ量が多い方がパラレルバンド
を抑制し易く、上記範囲のうちＭｇ量５％超がさらに望
ましい。また、熱間加工性の点からはＭｇ量８％以下が
さらに望ましい。他に、強度、成形性、耐食性等の必要
性により、Ｃｕ＝０．０５〜２％、Ｚｎ＝０．１〜２％
の１種または２種を含有し、また、Ｍｎ＝０．０５〜１
％、Ｃｒ＝０．０３〜０．３％、Ｚｒ＝０．０３〜０．
３％、Ｖ＝０．０３〜０．３％、Ｔｉ＝０．０１〜０．
１５％のうち１種または２種以上を含み、他が不可避的
不純分とＡｌであるようなＡｌ−Ｍｇ系合金板に、本発
明の成形方法は好適である。これら元素の上記範囲の添
加は、本発明の効果を妨げない。
方法は、重量比で２．５〜１０％のＭｇを含むＡｌ−Ｍ
ｇ系合金板を対象とする。一般に、Ｍｇは、強度および
延性に寄与する必須の添加元素であるが、ＳＳマークの
原因ともなる元素でもある。Ｍｇ量が、２．５％未満で
は本発明方法でＰ−Ｌ現象によるＳＳマークすなわちパ
ラレルバンドを抑制することが困難になり、１０％を超
えると鋳造性、熱間加工性が悪化し圧延板の製造が困難
になる。本発明では、Ｍｇ量が多い方がパラレルバンド
を抑制し易く、上記範囲のうちＭｇ量５％超がさらに望
ましい。また、熱間加工性の点からはＭｇ量８％以下が
さらに望ましい。他に、強度、成形性、耐食性等の必要
性により、Ｃｕ＝０．０５〜２％、Ｚｎ＝０．１〜２％
の１種または２種を含有し、また、Ｍｎ＝０．０５〜１
％、Ｃｒ＝０．０３〜０．３％、Ｚｒ＝０．０３〜０．
３％、Ｖ＝０．０３〜０．３％、Ｔｉ＝０．０１〜０．
１５％のうち１種または２種以上を含み、他が不可避的
不純分とＡｌであるようなＡｌ−Ｍｇ系合金板に、本発
明の成形方法は好適である。これら元素の上記範囲の添
加は、本発明の効果を妨げない。
【００１０】本発明のＡｌ−Ｍｇ系合金板は、通常方法
で製造される。代表的には、ＤＣ鋳造法（半連続鋳造
法）によって鋳造したのち、必要に応じて均熱処理を施
してから熱間圧延し、さらに必要により冷間圧延を行え
ばよい。この際、熱間圧延と冷間圧延との間もしくは冷
間圧延の途中で１回または複数回の中間焼鈍を施しても
よい。場合により圧延のままの合金板を成形素材として
用いてもよいが、これに最終バッチ焼鈍を施したＯ材か
溶体化処理焼入れを施したＴ４材の方が成形性の点でよ
り望ましい。このうちでも、Ｔ４処理材がランダムマー
ク発生が少ないことから最も好適である。
で製造される。代表的には、ＤＣ鋳造法（半連続鋳造
法）によって鋳造したのち、必要に応じて均熱処理を施
してから熱間圧延し、さらに必要により冷間圧延を行え
ばよい。この際、熱間圧延と冷間圧延との間もしくは冷
間圧延の途中で１回または複数回の中間焼鈍を施しても
よい。場合により圧延のままの合金板を成形素材として
用いてもよいが、これに最終バッチ焼鈍を施したＯ材か
溶体化処理焼入れを施したＴ４材の方が成形性の点でよ
り望ましい。このうちでも、Ｔ４処理材がランダムマー
ク発生が少ないことから最も好適である。
【００１１】本発明では、降伏伸びが無いあるいはごく
小さいＡｌ−Ｍｇ系合金板を素板とすることにより、ラ
ンダムマークもパラレルバンドも発生させずに成形を行
うことが可能となる。降伏伸びの低減のためには、Ｏ材
あるいはＴ４材の結晶粒を３０〜１５０μｍとすること
が望ましい。さらに、ＯあるいはＴ４の熱処理後、成形
性を阻害しない範囲で低加工度の冷間圧延（いわゆるス
キンパス）あるいはローラーレベリングを施すことで降
伏伸びを低減した合金板を用いてもよい。また、冷間圧
延あるいはローラーレベリングを施したのち、加工によ
る降伏伸び低減の効果を失わない範囲で焼鈍を施した合
金板を用いてもよい。
小さいＡｌ−Ｍｇ系合金板を素板とすることにより、ラ
ンダムマークもパラレルバンドも発生させずに成形を行
うことが可能となる。降伏伸びの低減のためには、Ｏ材
あるいはＴ４材の結晶粒を３０〜１５０μｍとすること
が望ましい。さらに、ＯあるいはＴ４の熱処理後、成形
性を阻害しない範囲で低加工度の冷間圧延（いわゆるス
キンパス）あるいはローラーレベリングを施すことで降
伏伸びを低減した合金板を用いてもよい。また、冷間圧
延あるいはローラーレベリングを施したのち、加工によ
る降伏伸び低減の効果を失わない範囲で焼鈍を施した合
金板を用いてもよい。
【００１２】本発明では、合金板を温度制御して成形す
ることにより、ＳＳマークのうちパラレルバンドを低減
あるいは解消することを可能とした。Ｐ−Ｌ効果を原因
とするパラレルバンドは、動的歪み時効によって起こる
と説明されている。これは成形中に、移動転位周辺に
Ｍｇが拡散して固着雰囲気を形成する、次に、急激に
転位の離脱あるいは新たに多量の転位発生が起きる、と
いう過程を繰り返して不均一変形による表面模様を形成
するものと説明できる。通常、室温成形では、成形速度
が大きいほどの過程が起こる機会が少ないためパラレ
ルバンドは形成され難くなるが、成形歪み速度が遅い、
すなわち、転位の移動速度が遅い場合には、Ｍｇの拡散
による固着が起こり易く、、の過程を繰り返しパラ
レルバンドが形成される。
ることにより、ＳＳマークのうちパラレルバンドを低減
あるいは解消することを可能とした。Ｐ−Ｌ効果を原因
とするパラレルバンドは、動的歪み時効によって起こる
と説明されている。これは成形中に、移動転位周辺に
Ｍｇが拡散して固着雰囲気を形成する、次に、急激に
転位の離脱あるいは新たに多量の転位発生が起きる、と
いう過程を繰り返して不均一変形による表面模様を形成
するものと説明できる。通常、室温成形では、成形速度
が大きいほどの過程が起こる機会が少ないためパラレ
ルバンドは形成され難くなるが、成形歪み速度が遅い、
すなわち、転位の移動速度が遅い場合には、Ｍｇの拡散
による固着が起こり易く、、の過程を繰り返しパラ
レルバンドが形成される。
【００１３】本発明は、Ａｌ−Ｍｇ系合金板をＭｇ量、
成形歪み速度により適切な条件に温度制御してＭｇの存
在確率や拡散速度を増して、が速やかに起こるが、
の過程が実質的に起こり難い状態を維持することによ
り、かえって安定的な変形が持続しパラレルバンドが生
じ難いようにしたものである。すなわち、Ｍｇの存在確
率や拡散速度が十分に大きく、相対的に転位の移動速度
が小さいと、成形中に生じる移動転位周辺に速やかにＭ
ｇの固着雰囲気が形成されるとともに、転位の離脱が起
こり難く、また、新たに生じた転位も実質的な不均一変
形を起こす前にＭｇの雰囲気に捕らわれるので、パラレ
ルバンド形成が防止されるのである。この現象は、引張
試験のセレーションで確認することが可能で、Ａｌ−Ｍ
ｇ合金板をＭｇ量、成形歪み速度により適切に温度制御
した場合にはセレーションがかなりの高い歪み量まで発
生しなくなる。この歪みの発生しない領域で成形するこ
とにより、パラレルバンド発生が起こらないことにな
る。
成形歪み速度により適切な条件に温度制御してＭｇの存
在確率や拡散速度を増して、が速やかに起こるが、
の過程が実質的に起こり難い状態を維持することによ
り、かえって安定的な変形が持続しパラレルバンドが生
じ難いようにしたものである。すなわち、Ｍｇの存在確
率や拡散速度が十分に大きく、相対的に転位の移動速度
が小さいと、成形中に生じる移動転位周辺に速やかにＭ
ｇの固着雰囲気が形成されるとともに、転位の離脱が起
こり難く、また、新たに生じた転位も実質的な不均一変
形を起こす前にＭｇの雰囲気に捕らわれるので、パラレ
ルバンド形成が防止されるのである。この現象は、引張
試験のセレーションで確認することが可能で、Ａｌ−Ｍ
ｇ合金板をＭｇ量、成形歪み速度により適切に温度制御
した場合にはセレーションがかなりの高い歪み量まで発
生しなくなる。この歪みの発生しない領域で成形するこ
とにより、パラレルバンド発生が起こらないことにな
る。
【００１４】図３に、試験温度を変化させ、５．５％の
Ｍｇを含むＡｌ−Ｍｇ系合金板（Ｔ４処理後スキンパス
処理した材料のＣ方向）を液圧成形に相当する歪み速度
（１．７×１０-3／ｓ）で引張試験した場合の応力−歪
み線図を示す。本発明の式で規定される温度５８．６℃
より低い室温および４０℃では歪み量１〜２％程度から
セレーションが顕著に発生するので、これに相当する条
件で成形すればパラレルバンドの発生が避けられない。
式の温度より高い６０℃、８０℃では、セレーションが
顕著に抑制されて歪み量１０％を超えるまで発生しな
い。実際の成形品でパラレルバンドが問題になる部位で
も、最大歪み量が５％以下が大部分であり、歪み量１０
％までセレーションが発生しなければ実質的にパラレル
バンド発生は防止できる。なお、この材料は、予加工
（スキンパス圧延）により降伏伸びを解消したものであ
り、このような材料を適切に加温成形した場合には、ラ
ンダムマークとパラレルバンドの両タイプのＳＳマーク
ともに発生を防止できる。
Ｍｇを含むＡｌ−Ｍｇ系合金板（Ｔ４処理後スキンパス
処理した材料のＣ方向）を液圧成形に相当する歪み速度
（１．７×１０-3／ｓ）で引張試験した場合の応力−歪
み線図を示す。本発明の式で規定される温度５８．６℃
より低い室温および４０℃では歪み量１〜２％程度から
セレーションが顕著に発生するので、これに相当する条
件で成形すればパラレルバンドの発生が避けられない。
式の温度より高い６０℃、８０℃では、セレーションが
顕著に抑制されて歪み量１０％を超えるまで発生しな
い。実際の成形品でパラレルバンドが問題になる部位で
も、最大歪み量が５％以下が大部分であり、歪み量１０
％までセレーションが発生しなければ実質的にパラレル
バンド発生は防止できる。なお、この材料は、予加工
（スキンパス圧延）により降伏伸びを解消したものであ
り、このような材料を適切に加温成形した場合には、ラ
ンダムマークとパラレルバンドの両タイプのＳＳマーク
ともに発生を防止できる。
【００１５】本発明の成形時の材料温度は、成形の歪み
速度とＡｌ−Ｍｇ系合金板のＭｇ量により式で規定され
た温度Ｔｃ℃以上、１５０℃未満とする。まず、成形時
の材料温度が、Ｔｃ℃未満であると、安定的にパラレル
バンドを防止することができず、また、１５０℃以上で
はパラレルバンド防止の効果は飽和し、潤滑剤として特
殊で高価なものを必要とするため不適当である。なお、
式は、多くの検討を経て求められたものであり、低歪み
速度の成形ほど、また、高Ｍｇの合金ほど低Ｔｃとなる
ことを意味しており、逆に同式からＴｃ℃以上１５０℃
未満の温度範囲内での低い温度の成形でもパラレルバン
ドの防止を可能にする条件を導くことができる。
速度とＡｌ−Ｍｇ系合金板のＭｇ量により式で規定され
た温度Ｔｃ℃以上、１５０℃未満とする。まず、成形時
の材料温度が、Ｔｃ℃未満であると、安定的にパラレル
バンドを防止することができず、また、１５０℃以上で
はパラレルバンド防止の効果は飽和し、潤滑剤として特
殊で高価なものを必要とするため不適当である。なお、
式は、多くの検討を経て求められたものであり、低歪み
速度の成形ほど、また、高Ｍｇの合金ほど低Ｔｃとなる
ことを意味しており、逆に同式からＴｃ℃以上１５０℃
未満の温度範囲内での低い温度の成形でもパラレルバン
ドの防止を可能にする条件を導くことができる。
【００１６】本発明は、比較的低歪み速度となる成形法
を用いた場合に好適であり、具体的には成形歪み速度で
１×１０-4〜５×１０-2／ｓ程度が適する。例えば、油
圧プレスを用いた成形や、液圧成形がこれにあたる。こ
のうち、油圧プレスによる金型成形では板材の温度制御
方法を備えることのほかは通常の成形と同様の装置、同
様の方法で作業可能である。ここで、本発明の成形の最
高温度は１５０℃未満であるので、成形の潤滑剤として
室温成形で使用される一般的な潤滑油がそのまま使用で
きる。また、シート状の潤滑材を貼って成形してもよ
い。この場合、耐熱性に優れるがコストが高いテフロン
シート等を用いることも可能だが、より安価で室温成形
で用いられる塩化ビニール系の潤滑シートも使用でき
る。温度制御方法としては、成形金型に簡単な加熱ヒー
ターを組み込む等の簡便な方法でよく、さらに合金板を
外部加熱装置などで予備加熱してもよい。
を用いた場合に好適であり、具体的には成形歪み速度で
１×１０-4〜５×１０-2／ｓ程度が適する。例えば、油
圧プレスを用いた成形や、液圧成形がこれにあたる。こ
のうち、油圧プレスによる金型成形では板材の温度制御
方法を備えることのほかは通常の成形と同様の装置、同
様の方法で作業可能である。ここで、本発明の成形の最
高温度は１５０℃未満であるので、成形の潤滑剤として
室温成形で使用される一般的な潤滑油がそのまま使用で
きる。また、シート状の潤滑材を貼って成形してもよ
い。この場合、耐熱性に優れるがコストが高いテフロン
シート等を用いることも可能だが、より安価で室温成形
で用いられる塩化ビニール系の潤滑シートも使用でき
る。温度制御方法としては、成形金型に簡単な加熱ヒー
ターを組み込む等の簡便な方法でよく、さらに合金板を
外部加熱装置などで予備加熱してもよい。
【００１７】また、液圧成形の場合、圧力を材料板に伝
える圧力液を温度調整し、そこからの伝熱によりＡｌ−
Ｍｇ系合金板を温度制御する。あるいは、圧力液の他に
材料と接する金型を温度調整しておき、これらからの伝
熱によりＡｌ−Ｍｇ系合金板を温度制御してもよい。さ
らに、合金板を外部加熱装置などで予備的に温度調整し
てもよい。液圧成形としては、Ａｌ−Ｍｇ系合金板と圧
力液が直接に接触する形式のものが望ましい。その例と
して、対向液圧深絞り法、周液圧深絞り法、ハイドロマ
チック法等が挙げられる。また、圧力液体とＡｌ−Ｍｇ
系合金板の間にゴムの膜あるいはシートを介して圧力を
作用させる形式の液圧成形、例えば、液袋法やハイドロ
フォーム法等でも、圧力液体から材料への間接的な伝熱
により材料の温度制御が行われる条件を満たせば、差し
支えない。
える圧力液を温度調整し、そこからの伝熱によりＡｌ−
Ｍｇ系合金板を温度制御する。あるいは、圧力液の他に
材料と接する金型を温度調整しておき、これらからの伝
熱によりＡｌ−Ｍｇ系合金板を温度制御してもよい。さ
らに、合金板を外部加熱装置などで予備的に温度調整し
てもよい。液圧成形としては、Ａｌ−Ｍｇ系合金板と圧
力液が直接に接触する形式のものが望ましい。その例と
して、対向液圧深絞り法、周液圧深絞り法、ハイドロマ
チック法等が挙げられる。また、圧力液体とＡｌ−Ｍｇ
系合金板の間にゴムの膜あるいはシートを介して圧力を
作用させる形式の液圧成形、例えば、液袋法やハイドロ
フォーム法等でも、圧力液体から材料への間接的な伝熱
により材料の温度制御が行われる条件を満たせば、差し
支えない。
【００１８】圧力液体の温度はＴｃ℃以上１５０℃未満
でかつ沸点より５℃以上低いことが必要である。Ｔｃ℃
未満ではパラレルバンド防止の効果が上がらない。１５
０℃以上では、パラレルバンド防止の効果が飽和する
他、圧力液や装置の耐熱性を確保するためにもコスト高
となり、また、安全性の点でも問題が生じるので好まし
くない。また、沸点より５℃低い温度を越えると、圧力
液体中の気泡発生が激しくなり、安定的な液圧成形が阻
害されるため不適当である。ここで用いる圧力液には安
全性・経済性の点から水が好適である。水を用いる場
合、板温度９５℃までの液圧成形が可能である。この水
には各種の溶質を少量添加することも可能である。ま
た、他に圧力液体として油を用いることも可能であり、
水を用いる場合より高温度での成形が可能となる。この
場合、圧力液はシリコーンオイル等の耐熱性に優れたも
のでもよいが、一般的な潤滑油で十分である。
でかつ沸点より５℃以上低いことが必要である。Ｔｃ℃
未満ではパラレルバンド防止の効果が上がらない。１５
０℃以上では、パラレルバンド防止の効果が飽和する
他、圧力液や装置の耐熱性を確保するためにもコスト高
となり、また、安全性の点でも問題が生じるので好まし
くない。また、沸点より５℃低い温度を越えると、圧力
液体中の気泡発生が激しくなり、安定的な液圧成形が阻
害されるため不適当である。ここで用いる圧力液には安
全性・経済性の点から水が好適である。水を用いる場
合、板温度９５℃までの液圧成形が可能である。この水
には各種の溶質を少量添加することも可能である。ま
た、他に圧力液体として油を用いることも可能であり、
水を用いる場合より高温度での成形が可能となる。この
場合、圧力液はシリコーンオイル等の耐熱性に優れたも
のでもよいが、一般的な潤滑油で十分である。
【００１９】
【実施例】以下に、実施例により本発明をさらに説明す
る。 実施例１ 表１に示す組成のＡｌ−Ｍｇ系合金（板厚１ｍｍ、Ｔ
４）を通常方法で作製し、引張試験のセレーションの発
生挙動、および引張試験を歪み値１０％で止めた試験片
表面のパラレルバンドの有無で評価した（表２）。これ
によると、本発明条件に相当する実施例では、少なくと
も歪み量１０％までセレーション、パラレルバンドが生
じることがない。この条件の実成形ならパラレルバンド
発生は防止できる。これに対し、本発明の条件から外れ
る比較例では、有効にセレーションが抑制されずパラレ
ルバンド発生は防止できない。油圧プレスを用いて、前
記Ａｌ−Ｍｇ系合金板（板厚１ｍｍ、Ｔ４）の６２×２
００ｍｍのブランクを、角筒ポンチ（７８×７８ｍｍ、
コーナー半径＝８ｍｍ、肩半径＝８ｍｍ）およびダイス
（８０×８０ｍｍ、コーナー半径＝８ｍｍ、肩半径＝５
ｍｍ、ビード付き）からなる金型でハット曲げ成形し
た。加温成形の場合、金型は付属のヒーターで各成形温
度に加温し、ブランクも同温度に予め加温しておいた。
潤滑には粘度３ｃＳｔ程度の潤滑油を塗布して用いた。
成形は、最高歪み量が６％になるように行い、その時の
パラレルバンド発生状況により評価した。表１の合金
Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈについて、その評価結果を表３
〜表８に示す。さらに、合金Ｃ、Ｆについては、図面で
図１、図２に例示する。本発明の成形条件の領域は、図
中で斜線を付して示す。本発明法ではパラレルバンドの
発生は見られず、本発明の規定温度Ｔｃ℃より低い成形
温度とした比較例では、パラレルバンドが発生した。
る。 実施例１ 表１に示す組成のＡｌ−Ｍｇ系合金（板厚１ｍｍ、Ｔ
４）を通常方法で作製し、引張試験のセレーションの発
生挙動、および引張試験を歪み値１０％で止めた試験片
表面のパラレルバンドの有無で評価した（表２）。これ
によると、本発明条件に相当する実施例では、少なくと
も歪み量１０％までセレーション、パラレルバンドが生
じることがない。この条件の実成形ならパラレルバンド
発生は防止できる。これに対し、本発明の条件から外れ
る比較例では、有効にセレーションが抑制されずパラレ
ルバンド発生は防止できない。油圧プレスを用いて、前
記Ａｌ−Ｍｇ系合金板（板厚１ｍｍ、Ｔ４）の６２×２
００ｍｍのブランクを、角筒ポンチ（７８×７８ｍｍ、
コーナー半径＝８ｍｍ、肩半径＝８ｍｍ）およびダイス
（８０×８０ｍｍ、コーナー半径＝８ｍｍ、肩半径＝５
ｍｍ、ビード付き）からなる金型でハット曲げ成形し
た。加温成形の場合、金型は付属のヒーターで各成形温
度に加温し、ブランクも同温度に予め加温しておいた。
潤滑には粘度３ｃＳｔ程度の潤滑油を塗布して用いた。
成形は、最高歪み量が６％になるように行い、その時の
パラレルバンド発生状況により評価した。表１の合金
Ｂ、Ｃ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈについて、その評価結果を表３
〜表８に示す。さらに、合金Ｃ、Ｆについては、図面で
図１、図２に例示する。本発明の成形条件の領域は、図
中で斜線を付して示す。本発明法ではパラレルバンドの
発生は見られず、本発明の規定温度Ｔｃ℃より低い成形
温度とした比較例では、パラレルバンドが発生した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】実施例２ 水を圧力液として、前記実施例１に記載のＡｌ−Ｍｇ系
合金板（板厚１ｍｍ、Ｔ４）を対向液圧成形した。ここ
で、使用したポンチは角筒型（７８×７８ｍｍ、コーナ
ー半径＝８ｍｍ、肩半径＝８ｍｍ）である。加温成形の
場合、圧力液及びポンチを予備加熱し、合金板も予め成
形温度に加熱しておいた。また、ポンチ側の潤滑のため
に塩化ビニール系の潤滑シートを合金板に貼付して使用
した。ここでは、歪み量を最大６％となるような条件で
成形し、ＳＳマーク、特にパラレルバンドの発生状況に
ついて評価した。これによると、表９のように本発明実
施例ではパラレルバンドが発生しない。それに対し、比
較例ではパラレルバンドの発生がある。
合金板（板厚１ｍｍ、Ｔ４）を対向液圧成形した。ここ
で、使用したポンチは角筒型（７８×７８ｍｍ、コーナ
ー半径＝８ｍｍ、肩半径＝８ｍｍ）である。加温成形の
場合、圧力液及びポンチを予備加熱し、合金板も予め成
形温度に加熱しておいた。また、ポンチ側の潤滑のため
に塩化ビニール系の潤滑シートを合金板に貼付して使用
した。ここでは、歪み量を最大６％となるような条件で
成形し、ＳＳマーク、特にパラレルバンドの発生状況に
ついて評価した。これによると、表９のように本発明実
施例ではパラレルバンドが発生しない。それに対し、比
較例ではパラレルバンドの発生がある。
【００２９】
【表９】
【００３０】
【発明の効果】本発明では、Ａｌ−Ｍｇ系合金板の成形
を行う場合に問題となるＳＳマークのうち、パラレルバ
ンド発生の問題を、Ｔｃ℃以上１５０℃未満の特定条件
でＡｌ−Ｍｇ系合金板を温度制御する方法で解決した。
これにより、特にこれまで防止が困難であった油圧プレ
ス成形や液圧成形のように成形歪み速度が比較的小さい
場合のパラレルバンドを、顕著に解消することが可能に
なった。特に、高Ｍｇ系の成分系を採用する場合Ｔｃが
室温以下の条件が得られ、設備改造等のコスト増を伴う
ことなく、安価かつ顕著にパラレルバンドを解消するこ
とができる。また、液圧成形の場合、圧力液として水を
用いることができ、経済性、安全性の上で有利である。
また、今までの液圧成形装置にごくわずかの付加的な装
置を付けるだけで適用可能であることも大きな利点であ
る。
を行う場合に問題となるＳＳマークのうち、パラレルバ
ンド発生の問題を、Ｔｃ℃以上１５０℃未満の特定条件
でＡｌ−Ｍｇ系合金板を温度制御する方法で解決した。
これにより、特にこれまで防止が困難であった油圧プレ
ス成形や液圧成形のように成形歪み速度が比較的小さい
場合のパラレルバンドを、顕著に解消することが可能に
なった。特に、高Ｍｇ系の成分系を採用する場合Ｔｃが
室温以下の条件が得られ、設備改造等のコスト増を伴う
ことなく、安価かつ顕著にパラレルバンドを解消するこ
とができる。また、液圧成形の場合、圧力液として水を
用いることができ、経済性、安全性の上で有利である。
また、今までの液圧成形装置にごくわずかの付加的な装
置を付けるだけで適用可能であることも大きな利点であ
る。
【図１】合金Ｃの油圧プレスによるハット曲げ成形にお
ける成形条件とパラレルバンド発生状況の関係を示す
図、
ける成形条件とパラレルバンド発生状況の関係を示す
図、
【図２】合金Ｆの油圧プレスによるハット曲げ成形にお
ける成形条件とパラレルバンド発生状況の関係を示す
図、
ける成形条件とパラレルバンド発生状況の関係を示す
図、
【図３】液圧成形相当の歪み速度でのＡｌ−Ｍｇ系合金
板の各種温度における引張試験の応力−歪み線図であ
る。
板の各種温度における引張試験の応力−歪み線図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 守 東京都中央区日本橋室町四丁目３番18号 スカイアルミニウム株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｍｇを重量比で２．５〜１０％含むＡｌ
−Ｍｇ系合金板を、材料のＭｇ量（％）、成形歪み速度
ＳＲ（／ｓ）により下記式で規定される温度Ｔｃ（℃）
以上、１５０℃未満の温度域で成形することを特徴とす
るストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−
Ｍｇ系合金板の成形方法。 Ｔｃ＝２００−１０×Ｍｇ（％）＋３３×ｌｏｇ10ＳＲ - 【請求項２】 板温の予備調整によりおよび／または温
度調整された金型により、前記合金板を温度制御し、油
圧プレス成形することを特徴とする請求項１記載のスト
レッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系
合金板の成形方法。 - 【請求項３】 板温の予備調整によりおよび／または温
度調整された金型によりおよび／または温度調整された
圧力液体により、前記合金板を温度制御し、液圧成形す
ることを特徴とする請求項１記載のストレッチャースト
レインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方
法。 - 【請求項４】 圧力媒体である液体が、９５℃以下の水
であることを特徴とする請求項３記載のストレッチャー
ストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成
形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6229646A JPH0890091A (ja) | 1994-07-26 | 1994-09-26 | ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17406494 | 1994-07-26 | ||
| JP6-174064 | 1994-07-26 | ||
| JP6229646A JPH0890091A (ja) | 1994-07-26 | 1994-09-26 | ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0890091A true JPH0890091A (ja) | 1996-04-09 |
Family
ID=26495802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6229646A Withdrawn JPH0890091A (ja) | 1994-07-26 | 1994-09-26 | ストレッチャーストレインマーク発生の少ないＡｌ−Ｍｇ系合金板の成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0890091A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1005364C2 (nl) * | 1997-02-25 | 1998-08-26 | Hoogovens Aluminium Nv | Werkwijze voor het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het AA5XXX-type. |
| WO2006051789A1 (ja) * | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Nihon University | アルミニウム合金材料の製造方法 |
| JP2008511756A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-17 | コモンウェルス インダストリーズ，インコーポレーテッド | アルミニウム自動車用構造部材 |
| JP2009012041A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 温間成形加工方法と該温間成形加工方法により製造される成形加工品 |
| JP2009241143A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金板のプレス成形方法 |
| JP2011231400A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-17 | Kobe Steel Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金板 |
| JP2016504483A (ja) * | 2012-08-22 | 2016-02-12 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｙｄｒｏ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｒｏｌｌｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＧｍｂＨ | 耐粒界腐食性アルミニウム合金ストリップ、およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP6229646A patent/JPH0890091A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1005364C2 (nl) * | 1997-02-25 | 1998-08-26 | Hoogovens Aluminium Nv | Werkwijze voor het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het AA5XXX-type. |
| JP2008511756A (ja) * | 2004-08-27 | 2008-04-17 | コモンウェルス インダストリーズ，インコーポレーテッド | アルミニウム自動車用構造部材 |
| WO2006051789A1 (ja) * | 2004-11-10 | 2006-05-18 | Nihon University | アルミニウム合金材料の製造方法 |
| JP2009012041A (ja) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 温間成形加工方法と該温間成形加工方法により製造される成形加工品 |
| JP2009241143A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Kobe Steel Ltd | アルミニウム合金板のプレス成形方法 |
| JP2011231400A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-17 | Kobe Steel Ltd | 成形性に優れたアルミニウム合金板 |
| JP2016504483A (ja) * | 2012-08-22 | 2016-02-12 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＨｙｄｒｏ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｒｏｌｌｅｄ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ＧｍｂＨ | 耐粒界腐食性アルミニウム合金ストリップ、およびその製造方法 |
| US10550456B2 (en) | 2012-08-22 | 2020-02-04 | Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh | Intercrystalline corrosion-resistant aluminium alloy strip, and method for the production thereof |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020115 |