JPH09279284A - 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 - Google Patents
耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金Info
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- JPH09279284A JPH09279284A JP12457396A JP12457396A JPH09279284A JP H09279284 A JPH09279284 A JP H09279284A JP 12457396 A JP12457396 A JP 12457396A JP 12457396 A JP12457396 A JP 12457396A JP H09279284 A JPH09279284 A JP H09279284A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度で、溶接性、耐応力腐食割れ性に優れ
ており、しかも加工性にも優れている、溶接構造用Ａｌ
合金を提供する。 【解決手段】 Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜３．０
重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、かつ、
Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．
０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭｎ０．
０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ
０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量
％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも１種
を含有し、或いは、更に、Ａｇ０．０３〜１．０重量
％、Ｃｕ０．３〜３．５重量％、Ｚｒ０．０１〜０．２
５重量％、希土類元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ
のうち１種または２種以上）０．０３〜５．０重量％、
のうち１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム
および不可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐
食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金。
ており、しかも加工性にも優れている、溶接構造用Ａｌ
合金を提供する。 【解決手段】 Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜３．０
重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、かつ、
Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．
０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭｎ０．
０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ
０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量
％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも１種
を含有し、或いは、更に、Ａｇ０．０３〜１．０重量
％、Ｃｕ０．３〜３．５重量％、Ｚｒ０．０１〜０．２
５重量％、希土類元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ
のうち１種または２種以上）０．０３〜５．０重量％、
のうち１種または２種以上を含有し、残部アルミニウム
および不可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐
食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延材、押出材、鍛造
材として溶接構造材に用いられる高力アルミニウム合金
に関し、さらに詳しくは、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張
強さが得られ、しかも耐応力腐食割れ性に優れた溶接用
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系高力アルミニウム合金に関するもの
である。
材として溶接構造材に用いられる高力アルミニウム合金
に関し、さらに詳しくは、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張
強さが得られ、しかも耐応力腐食割れ性に優れた溶接用
Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系高力アルミニウム合金に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】近年、建築、車両、船舶、航空機等にお
いては、益々薄肉軽量化が進み、溶接可能でしかも、引
張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以上得られる高力アルミニウ
ム合金の要求が高まって来ている。従来、これらの用途
に対するアルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ
系合金やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金が考えられてき
た。
いては、益々薄肉軽量化が進み、溶接可能でしかも、引
張強さが４５０Ｎ／ｍｍ2 以上得られる高力アルミニウ
ム合金の要求が高まって来ている。従来、これらの用途
に対するアルミニウム合金としては、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ
系合金やＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ合金が考えられてき
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】この種の高力アルミニ
ウム合金は、Ｚｎ，Ｍｇ量を増加するに従って高強度に
なるが、それに伴って応力腐食割れ感受性や溶接割れ感
受性が高くなる傾向があり、又、圧延、押出、鍛造等の
熱間加工性も劣化してくる。圧延、押出、鍛造等の成形
が可能で、構造材に用いられる高力アルミニウム合金と
して代表的なものにＡ７０７５合金がある。該合金の引
張強さは、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、アルミニウム合金
の中でも最高に属するが、溶接性が著しく劣り、接合は
ボルト締め、リベット等の機械的接合によらなければな
らない。又、該合金は、応力腐食割れ感受性が高いた
め、従来は本来最高強度が得られる熱処理であるＴ６処
理では，応力腐食割れが起こる危険があるため、それよ
りさらに高い温度又は長い時間の焼き戻しを行い、組織
を安定化させたＴ７処理で使用することが多い。
ウム合金は、Ｚｎ，Ｍｇ量を増加するに従って高強度に
なるが、それに伴って応力腐食割れ感受性や溶接割れ感
受性が高くなる傾向があり、又、圧延、押出、鍛造等の
熱間加工性も劣化してくる。圧延、押出、鍛造等の成形
が可能で、構造材に用いられる高力アルミニウム合金と
して代表的なものにＡ７０７５合金がある。該合金の引
張強さは、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、アルミニウム合金
の中でも最高に属するが、溶接性が著しく劣り、接合は
ボルト締め、リベット等の機械的接合によらなければな
らない。又、該合金は、応力腐食割れ感受性が高いた
め、従来は本来最高強度が得られる熱処理であるＴ６処
理では，応力腐食割れが起こる危険があるため、それよ
りさらに高い温度又は長い時間の焼き戻しを行い、組織
を安定化させたＴ７処理で使用することが多い。
【０００４】７０００系アルミニウム合金の中で、圧
延、押出、鍛造等の成形が可能で、しかも溶接性、耐応
力腐食割れ性に優れたアルミニウム合金としてはＡ７Ｎ
０１が良く知られている。又、押出性の良好なＡ７００
３も溶接性、耐応力腐食割れ性に優れたアルミニウム合
金である。しかしながらこれらの合金では強度が４５０
Ｎ／ｍｍ2 未満であり、更に強度を要する用途には適さ
なかった。上記のごとく従来の技術では、引張強さ４５
０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐応力腐食割れ性、溶接性の全て
の面で満足が得られ、しかも押出、圧延、鍛造等の成形
性にも優れたアルミニウム合金を得ることは甚だ困難で
あった。
延、押出、鍛造等の成形が可能で、しかも溶接性、耐応
力腐食割れ性に優れたアルミニウム合金としてはＡ７Ｎ
０１が良く知られている。又、押出性の良好なＡ７００
３も溶接性、耐応力腐食割れ性に優れたアルミニウム合
金である。しかしながらこれらの合金では強度が４５０
Ｎ／ｍｍ2 未満であり、更に強度を要する用途には適さ
なかった。上記のごとく従来の技術では、引張強さ４５
０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐応力腐食割れ性、溶接性の全て
の面で満足が得られ、しかも押出、圧延、鍛造等の成形
性にも優れたアルミニウム合金を得ることは甚だ困難で
あった。
【０００５】本発明は、従来の技術では解決できなかっ
た、引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐応力腐食割れ
性、溶接性の全ての面で満足が得られ、しかも、押出、
圧延、鍛造等の成形性にも優れた材料を提供することを
目的とするものである。
た、引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐応力腐食割れ
性、溶接性の全ての面で満足が得られ、しかも、押出、
圧延、鍛造等の成形性にも優れた材料を提供することを
目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の点に鑑み
種々検討の結果、引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐
応力腐食割れ性、溶接性の全ての面で満足が得られ、し
かも、押出、圧延、鍛造等の成形性にも優れた溶接用高
力アルミニウム合金を開発したものである。即ち、本願
請求項１の発明は、Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜
３．０重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、
かつ、Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１
〜０．０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭ
ｎ０．０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量
％、Ｖ０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０
重量％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも
１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた溶接
用高力アルミニウム合金である。
種々検討の結果、引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で、耐
応力腐食割れ性、溶接性の全ての面で満足が得られ、し
かも、押出、圧延、鍛造等の成形性にも優れた溶接用高
力アルミニウム合金を開発したものである。即ち、本願
請求項１の発明は、Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜
３．０重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、
かつ、Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１
〜０．０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭ
ｎ０．０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量
％、Ｖ０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０
重量％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも
１種を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた溶接
用高力アルミニウム合金である。
【０００７】また、本願請求項２の発明は、Ｚｎ４〜８
重量％、Ｍｇ０．３〜３．０重量％、Ｓｃ０．０３〜
３．０重量％を含有し、かつ、Ｔｉ０．００５〜０．２
重量％、Ｂ０．０００１〜０．０８重量％のうち少なく
とも１種を含み、且つＭｎ０．０１〜１．５重量％、Ｃ
ｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ０．０１〜０．５重量
％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量％、Ｍｏ０．０１〜０．
５重量％のうち少なくとも１種を含有し、更に、Ａｇ
０．０３〜１．０重量％、Ｃｕ０．３〜３．５重量％、
Ｚｒ０．０１〜０．２５重量％、希土類元素（Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのうち１種または２種以上）０．
０３〜５．０重量％、のうち１種または２種以上を含有
し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなること
を特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アル
ミニウム合金である。
重量％、Ｍｇ０．３〜３．０重量％、Ｓｃ０．０３〜
３．０重量％を含有し、かつ、Ｔｉ０．００５〜０．２
重量％、Ｂ０．０００１〜０．０８重量％のうち少なく
とも１種を含み、且つＭｎ０．０１〜１．５重量％、Ｃ
ｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ０．０１〜０．５重量
％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量％、Ｍｏ０．０１〜０．
５重量％のうち少なくとも１種を含有し、更に、Ａｇ
０．０３〜１．０重量％、Ｃｕ０．３〜３．５重量％、
Ｚｒ０．０１〜０．２５重量％、希土類元素（Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのうち１種または２種以上）０．
０３〜５．０重量％、のうち１種または２種以上を含有
し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からなること
を特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アル
ミニウム合金である。
【０００８】
【作用】以下、本願発明の溶接用高力アルミニウム合金
について、添加元素の役割とその含有量の限定理由を説
明する。Ｚｎは、本合金の強度向上に寄与し、４５０Ｎ
／ｍｍ2 以上の引張強さを得るためには不可欠の元素で
ある。Ｚｎが４重量％未満では十分な強度が得られず、
８重量％を越えると耐応力腐食割れ性、溶接性、加工性
が劣化する。従って、Ｚｎは４〜８重量％とするが、最
も好ましい範囲は、５〜７．５重量％である。
について、添加元素の役割とその含有量の限定理由を説
明する。Ｚｎは、本合金の強度向上に寄与し、４５０Ｎ
／ｍｍ2 以上の引張強さを得るためには不可欠の元素で
ある。Ｚｎが４重量％未満では十分な強度が得られず、
８重量％を越えると耐応力腐食割れ性、溶接性、加工性
が劣化する。従って、Ｚｎは４〜８重量％とするが、最
も好ましい範囲は、５〜７．５重量％である。
【０００９】Ｍｇは、Ｚｎと同様に本合金の強度向上に
寄与し、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張強さを得るために
は不可欠な元素である。Ｍｇが０．３重量％未満では十
分な強度が得られず、３．０重量％を越えると耐応力腐
食割れ性、溶接性、加工性が劣化する。従って、Ｍｇは
０．３〜３．０重量％とするが、最も好ましい範囲は
１．０〜２．８重量％である。Ｓｃは、耐溶接割れ性や
耐応力腐食割れ性を改善する効果があり、また、本合金
の強度向上に寄与し、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張強さ
を得るためには不可欠な元素である。Ｓｃが０．０３重
量％未満ではその効果が少なく、３．０重量％を越えて
含有させると強度、加工性を劣化させる危険がある。従
って、Ｓｃは０．０３〜３．０とするが、最も好ましい
範囲は、０．１〜２．５重量％である。
寄与し、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張強さを得るために
は不可欠な元素である。Ｍｇが０．３重量％未満では十
分な強度が得られず、３．０重量％を越えると耐応力腐
食割れ性、溶接性、加工性が劣化する。従って、Ｍｇは
０．３〜３．０重量％とするが、最も好ましい範囲は
１．０〜２．８重量％である。Ｓｃは、耐溶接割れ性や
耐応力腐食割れ性を改善する効果があり、また、本合金
の強度向上に寄与し、４５０Ｎ／ｍｍ2 以上の引張強さ
を得るためには不可欠な元素である。Ｓｃが０．０３重
量％未満ではその効果が少なく、３．０重量％を越えて
含有させると強度、加工性を劣化させる危険がある。従
って、Ｓｃは０．０３〜３．０とするが、最も好ましい
範囲は、０．１〜２．５重量％である。
【００１０】Ｔｉ、及びＢは、組織を微細化し、溶接性
を向上させる元素である。Ｔｉは、０．００５重量％未
満ではその効果が少なく、０．２重量％を越えると巨大
化合物が発生し、靱性、加工性が劣化する危険性があ
る。従って、Ｔｉは、０．００５〜０．２重量％とする
が、最も好ましい範囲は、０．００８〜０．１重量％で
ある。Ｂは、０．０００１重量％未満では結晶粒微細化
の効果が少なく、０．０８重量％を越えて含有される
と、靱性、加工性を劣化させる危険がある。従って、Ｂ
は、０．０００１〜０．０８重量％とする。
を向上させる元素である。Ｔｉは、０．００５重量％未
満ではその効果が少なく、０．２重量％を越えると巨大
化合物が発生し、靱性、加工性が劣化する危険性があ
る。従って、Ｔｉは、０．００５〜０．２重量％とする
が、最も好ましい範囲は、０．００８〜０．１重量％で
ある。Ｂは、０．０００１重量％未満では結晶粒微細化
の効果が少なく、０．０８重量％を越えて含有される
と、靱性、加工性を劣化させる危険がある。従って、Ｂ
は、０．０００１〜０．０８重量％とする。
【００１１】Ｍｎ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍｏは、それぞれ
耐応力腐食割れ性を向上させるとともに強度の改善をは
かる効果があり、１種または２種以上添加する。含有量
がＭｎ：０．０１重量％未満、Ｃｒ：０．０１重量％未
満、Ｖ：０．０１重量％未満、Ｎｉ：０．０５重量％未
満、Ｍｏ：０．０１重量％未満では上記効果が無い。ま
た、それぞれＭｎ：１．５重量％、Ｃｒ：０．６重量
％、Ｖ：０．５重量％、Ｎｉ：３．０重量％、Ｍｏ：
０．５重量％を越えて含有されると巨大晶出物が発生
し、靱性、加工性を劣化させる等の危険がある。従っ
て、Ｍｎは０．０１〜１．５重量％、Ｃｒは０．０１〜
０．６重量％、Ｖは０．０１〜０．５重量％、Ｎｉは
０．０５〜３．０重量％、Ｍｏは０．０１〜０．５重量
％とするが、最も好ましい範囲は、Ｍｎ：０．１〜１．
０重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．４重量％、Ｖ：０．０
５〜０．３重量％、Ｎｉ：０．１〜２．０重量％、Ｍ
ｏ：０．０３〜０．３重量％である。
耐応力腐食割れ性を向上させるとともに強度の改善をは
かる効果があり、１種または２種以上添加する。含有量
がＭｎ：０．０１重量％未満、Ｃｒ：０．０１重量％未
満、Ｖ：０．０１重量％未満、Ｎｉ：０．０５重量％未
満、Ｍｏ：０．０１重量％未満では上記効果が無い。ま
た、それぞれＭｎ：１．５重量％、Ｃｒ：０．６重量
％、Ｖ：０．５重量％、Ｎｉ：３．０重量％、Ｍｏ：
０．５重量％を越えて含有されると巨大晶出物が発生
し、靱性、加工性を劣化させる等の危険がある。従っ
て、Ｍｎは０．０１〜１．５重量％、Ｃｒは０．０１〜
０．６重量％、Ｖは０．０１〜０．５重量％、Ｎｉは
０．０５〜３．０重量％、Ｍｏは０．０１〜０．５重量
％とするが、最も好ましい範囲は、Ｍｎ：０．１〜１．
０重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．４重量％、Ｖ：０．０
５〜０．３重量％、Ｎｉ：０．１〜２．０重量％、Ｍ
ｏ：０．０３〜０．３重量％である。
【００１２】Ａｇは、耐応力腐食割れ性および強度を向
上させる効果がある。Ａｇが０．０３重量％未満ではそ
の効果が少なく、１．０重量％を越えると加工性、溶接
性が劣化する。従って、Ａｇは０．０３〜１．０重量％
とするが、最も好ましい範囲は、０．０５〜０．７重量
％である。Ｃｕは、耐応力腐食割れ性および強度を向上
させる効果がある。Ｃｕが０．３重量％未満ではその効
果が少なく、３．５重量％を越えると加工性、溶接性が
劣化する。従って、Ｃｕは０．３〜３．５重量％とする
が、最も好ましい範囲は、０．５〜３．０重量％であ
る。
上させる効果がある。Ａｇが０．０３重量％未満ではそ
の効果が少なく、１．０重量％を越えると加工性、溶接
性が劣化する。従って、Ａｇは０．０３〜１．０重量％
とするが、最も好ましい範囲は、０．０５〜０．７重量
％である。Ｃｕは、耐応力腐食割れ性および強度を向上
させる効果がある。Ｃｕが０．３重量％未満ではその効
果が少なく、３．５重量％を越えると加工性、溶接性が
劣化する。従って、Ｃｕは０．３〜３．５重量％とする
が、最も好ましい範囲は、０．５〜３．０重量％であ
る。
【００１３】Ｚｒは、溶接性および強度を向上させる効
果があり、Ｓｃ、と一緒に添加することによって強度は
更に増大する。Ｚｒが０．０３重量％未満ではその効果
が少なく、０．２５重量％を越えると強度、加工性が劣
化する。従って、Ｚｒは０．０３〜０．２５重量％とす
るが、最も好ましい範囲は、０．０５〜０．２重量％で
ある。
果があり、Ｓｃ、と一緒に添加することによって強度は
更に増大する。Ｚｒが０．０３重量％未満ではその効果
が少なく、０．２５重量％を越えると強度、加工性が劣
化する。従って、Ｚｒは０．０３〜０．２５重量％とす
るが、最も好ましい範囲は、０．０５〜０．２重量％で
ある。
【００１４】希土類元素は溶接性および強度を向上させ
る効果があり、Ｓｃ、Ｚｒと一緒に添加することによっ
て硬化は更に増大する。希土類元素が０．０３重量％未
満ではその効果が少なく、５．０重量％を越えると強
度、加工性が劣化する。従って、希土類元素は０．０３
〜５．０重量％とするが、最も好ましい範囲は、０．０
５〜３．０重量％である。
る効果があり、Ｓｃ、Ｚｒと一緒に添加することによっ
て硬化は更に増大する。希土類元素が０．０３重量％未
満ではその効果が少なく、５．０重量％を越えると強
度、加工性が劣化する。従って、希土類元素は０．０３
〜５．０重量％とするが、最も好ましい範囲は、０．０
５〜３．０重量％である。
【００１５】尚、希土類元素としては、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐ
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等のうち１種または２種以上を用いるこ
とができ、これらのうちのいずれか１種の量、あるいは
２種以上の合計量が０．０３〜５．０重量％の範囲内で
あればよい。これらのうち２種類以上を含む合金として
は、例えばＣｅ、Ｌａを主成分とするミッシュメタル
（通常Ｃｅ４５〜５０重量％、Ｌａ２０〜４０重量％、
残部その他の希土類元素（Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等）からな
る）を用いることができる。上記希土類元素のうちのい
ずれか１種、或いはミッシュメタルは、いずれも同等の
効果を示すが、希土類元素単体では高価であり、ミッシ
ュメタルとして添加する方が経済的に有利である。
ｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等のうち１種または２種以上を用いるこ
とができ、これらのうちのいずれか１種の量、あるいは
２種以上の合計量が０．０３〜５．０重量％の範囲内で
あればよい。これらのうち２種類以上を含む合金として
は、例えばＣｅ、Ｌａを主成分とするミッシュメタル
（通常Ｃｅ４５〜５０重量％、Ｌａ２０〜４０重量％、
残部その他の希土類元素（Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ等）からな
る）を用いることができる。上記希土類元素のうちのい
ずれか１種、或いはミッシュメタルは、いずれも同等の
効果を示すが、希土類元素単体では高価であり、ミッシ
ュメタルとして添加する方が経済的に有利である。
【００１６】
【実施例】次に本発明の一実施例について説明する。表
１〜４に示す組成の合金（本発明合金Ｎｏ．１〜４７、
比較合金Ｎｏ．４８〜７６、および従来合金Ｎｏ．７７
〜７９）を半連続水冷鋳造装置を用いて、押出用鋳塊
（９インチ径）に鋳造した。この鋳塊を４７０℃で１２
時間均質化処理した後、４３０℃に加熱し、それぞれ厚
さ５ｍｍ、幅１００ｍｍの平角材に押出した。押出加工
するに際して、前記平角材が表面欠陥や割れ発生が無く
押出し得る最高押出速度（限界押出速度）をもって、各
合金の押出性の良否を◎、○、×の３段階で評価し、そ
の結果を表５〜８に示した。評価基準は下記の通りであ
る。 ◎・・押出速度がＡ７００３の限界押出速度（１８ｍ／
ｍｉｎ）を越える。 ○・・押出速度がＡ７０７５の限界押出速度（１ｍ／ｍ
ｉｎ）以上で、Ａ７００３の限界押出速度以下。 ×・・押出速度がＡ７０７５の限界押出速度未満。
１〜４に示す組成の合金（本発明合金Ｎｏ．１〜４７、
比較合金Ｎｏ．４８〜７６、および従来合金Ｎｏ．７７
〜７９）を半連続水冷鋳造装置を用いて、押出用鋳塊
（９インチ径）に鋳造した。この鋳塊を４７０℃で１２
時間均質化処理した後、４３０℃に加熱し、それぞれ厚
さ５ｍｍ、幅１００ｍｍの平角材に押出した。押出加工
するに際して、前記平角材が表面欠陥や割れ発生が無く
押出し得る最高押出速度（限界押出速度）をもって、各
合金の押出性の良否を◎、○、×の３段階で評価し、そ
の結果を表５〜８に示した。評価基準は下記の通りであ
る。 ◎・・押出速度がＡ７００３の限界押出速度（１８ｍ／
ｍｉｎ）を越える。 ○・・押出速度がＡ７０７５の限界押出速度（１ｍ／ｍ
ｉｎ）以上で、Ａ７００３の限界押出速度以下。 ×・・押出速度がＡ７０７５の限界押出速度未満。
【００１７】各々の材料は押出後、４６０℃で１時間の
溶体化処理後焼入し、１２０℃で２４時間の焼戻し処理
を行った。このようにして製造した材料について、引張
試験、応力腐食割れ試験、および溶接割れ試験を行い、
その結果を表５〜８に併記した。なお，試験方法は下記
に示す通りである。 （１）引張試験 （ａ）試験片 ：ＪＩＳ Ｚ ２２０１の５号試験片 （ｂ）試験方法 ：アムスラー万能試験機を用いて、Ｊ
ＩＳ Ｚ ２２４１に基づき試験する。 （ｃ）測定値 ：引張強さを測定し、次の基準で判定
する。 ◎・・引張強さ５００Ｎ／ｍｍ2 以上 ○・・引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で５００Ｎ／ｍｍ
2 未満 ×・・引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 未満
溶体化処理後焼入し、１２０℃で２４時間の焼戻し処理
を行った。このようにして製造した材料について、引張
試験、応力腐食割れ試験、および溶接割れ試験を行い、
その結果を表５〜８に併記した。なお，試験方法は下記
に示す通りである。 （１）引張試験 （ａ）試験片 ：ＪＩＳ Ｚ ２２０１の５号試験片 （ｂ）試験方法 ：アムスラー万能試験機を用いて、Ｊ
ＩＳ Ｚ ２２４１に基づき試験する。 （ｃ）測定値 ：引張強さを測定し、次の基準で判定
する。 ◎・・引張強さ５００Ｎ／ｍｍ2 以上 ○・・引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 以上で５００Ｎ／ｍｍ
2 未満 ×・・引張強さ４５０Ｎ／ｍｍ2 未満
【００１８】（２）応力腐食割れ試験 （ａ）試験片 ：ＪＩＳ Ｈ ８７１１の１号試験片 （ｂ）試験方法 ：ＪＩＳ Ｈ ８７１１基づく。 応力負荷：１号試験片用ジグを用いて耐力の７５％を負
荷 試験液、浸漬：３．５％ＮａＣｌ液、交互浸漬（周期：
１０分浸漬、５０分乾燥）３０日間。 （ｃ）評価 ：応力腐食割れ発生の有無観察。 ×・・・３０日以内に割れ発生。 ○・・・３０日を越え６０日以内に割れ発生。 ◎・・・６０日を越えても割れ発生せず。
荷 試験液、浸漬：３．５％ＮａＣｌ液、交互浸漬（周期：
１０分浸漬、５０分乾燥）３０日間。 （ｃ）評価 ：応力腐食割れ発生の有無観察。 ×・・・３０日以内に割れ発生。 ○・・・３０日を越え６０日以内に割れ発生。 ◎・・・６０日を越えても割れ発生せず。
【００１９】 （３）溶接割れ試験 （ａ）試験片 ：フィッシュボーン形試験片 （図１に、溶接後の試験片形状を示す〔切り込み深さ を段階的に変化〕） L0=114、L1=105、L2=12.7 、L3=1.2mm W0=66.8 、W1=55 、W2=9.6mm （ｂ）溶接条件 ：溶接方法・・・ＴＩＧ 溶加材・・・・使用せず 電極棒・・・・セリウム入りＷ、３．２ｍｍφ 溶接電流・・・１８０Ａ アーク電圧・・１９Ｖ 溶接速度・・・３０ｃｍ／ｍｉｎ アルゴンガス流量・・・１０リットル／ｍｉｎ （ｃ）割れ評価 ：割れ長さ測定し，次の基準で判定する。 ○・・・ 割れ長さ３０ｍｍ未満 △・・・ 割れ長さ３０ｍｍ以上５０mm未満 ×・・・ 割れ長さ５０ｍｍ以上
【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】表５〜６から明らかな様に、本発明合金Ｎ
ｏ．１〜４７はいずれも、押出加工性、強度、耐応力腐
食割れ性、溶接性の全てにおいて優れている。一方、表
７〜８から明らかな様に、比較合金Ｎｏ．４８〜７６、
および従来合金Ｎｏ．７７〜７９は、上記特性の内のい
ずれかにおいて劣っている。
ｏ．１〜４７はいずれも、押出加工性、強度、耐応力腐
食割れ性、溶接性の全てにおいて優れている。一方、表
７〜８から明らかな様に、比較合金Ｎｏ．４８〜７６、
および従来合金Ｎｏ．７７〜７９は、上記特性の内のい
ずれかにおいて劣っている。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明の溶接用高力アルミ
ニウム合金は、高強度で、耐応力腐食割れ性に優れてお
り、しかも溶接性、熱間加工性にも優れており、溶接構
造材の薄肉軽量化の要請に好適に対応し得る等、工業上
顕著な効果を奏する。
ニウム合金は、高強度で、耐応力腐食割れ性に優れてお
り、しかも溶接性、熱間加工性にも優れており、溶接構
造材の薄肉軽量化の要請に好適に対応し得る等、工業上
顕著な効果を奏する。
【図１】フィッシュボーン形割れ試験片の形状（溶接
後）を示す平面説明図。 １・・・・フィッシュボーン形割れ試験片 １ａ・・・溶接ビード １ｂ・・・溶接割れ １ｃ・・・割れ長さ １ｄ・・・溶接方向 ２・・・・切り込み
後）を示す平面説明図。 １・・・・フィッシュボーン形割れ試験片 １ａ・・・溶接ビード １ｂ・・・溶接割れ １ｃ・・・割れ長さ １ｄ・・・溶接方向 ２・・・・切り込み
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜３．０
重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、かつ、
Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．
０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭｎ０．
０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ
０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量
％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも１種
を含有し、残部アルミニウムおよび不可避不純物からな
ることを特徴とする耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高
力アルミニウム合金。 - 【請求項２】 Ｚｎ４〜８重量％、Ｍｇ０．３〜３．０
重量％、Ｓｃ０．０３〜３．０重量％を含有し、かつ、
Ｔｉ０．００５〜０．２重量％、Ｂ０．０００１〜０．
０８重量％のうち少なくとも１種を含み、且つＭｎ０．
０１〜１．５重量％、Ｃｒ０．０１〜０．６重量％、Ｖ
０．０１〜０．５重量％、Ｎｉ０．０５〜３．０重量
％、Ｍｏ０．０１〜０．５重量％のうち少なくとも１種
を含有し、更に、Ａｇ０．０３〜１．０重量％、Ｃｕ
０．３〜３．５重量％、Ｚｒ０．０１〜０．２５重量
％、希土類元素（Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍのうち
１種または２種以上）０．０３〜５．０重量％、のうち
１種または２種以上を含有し、残部アルミニウムおよび
不可避不純物からなることを特徴とする耐応力腐食割れ
性に優れた溶接用高力アルミニウム合金。
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|---|---|---|---|
| JP12457396A JP3594272B2 (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-20 | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (5)
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|---|---|---|---|
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| JP7-147649 | 1996-02-15 | ||
| JP8-27515 | 1996-02-15 | ||
| JP2751596 | 1996-02-15 | ||
| JP12457396A JP3594272B2 (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-20 | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 |
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|---|---|
| JPH09279284A true JPH09279284A (ja) | 1997-10-28 |
| JP3594272B2 JP3594272B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=27285824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12457396A Expired - Lifetime JP3594272B2 (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-20 | 耐応力腐食割れ性に優れた溶接用高力アルミニウム合金 |
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-
1996
- 1996-05-20 JP JP12457396A patent/JP3594272B2/ja not_active Expired - Lifetime
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