JPH11264044A - アルミニウム合金製ドアビーム及びその製造方法 - Google Patents

アルミニウム合金製ドアビーム及びその製造方法

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JPH11264044A
JPH11264044A JP8951298A JP8951298A JPH11264044A JP H11264044 A JPH11264044 A JP H11264044A JP 8951298 A JP8951298 A JP 8951298A JP 8951298 A JP8951298 A JP 8951298A JP H11264044 A JPH11264044 A JP H11264044A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 短いビーム長あるいは大きいビーム高さでも
大きい破断変位を得ることができるドアビーム。 【解決手段】 過時効処理した熱処理型アルミニウム合
金押出材からなるアルミニウム合金製ドアビーム。熱処
理型アルミニウム合金は、例えばAl−Zn−Mg系ア
ルミニウム合金である。このドアビームは、アルミニウ
ム合金押出材を最高強度を得るように時効処理した後、
塗装焼付け工程を利用して再加熱し過時効処理を行うこ
とにより製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のドア補強
用部材として使用されるアルミニウム合金製ドアビーム
とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に示すように、アルミニウム合金製
ドアビームの両端部を支持した状態で、中央部に圧縮側
から荷重(P)を付加していく(3点曲げ試験という)
と、ドアビームの中央部は押し込まれて曲げ変形を起こ
し、引張側(乗員側)フランジに引張力が作用する。さ
らに変位量(δ)が増大し、この引張力が材料の破断限
界値を超えると引張側フランジに破断(亀裂)が生じ
る。破断までの変位(破断変位)を増大させるため、特
開平5−246242号公報では、曲げの中立軸の位置
を引張側に必要量だけ偏らせることが開示されており、
また特開平6−171362号公報では、中立軸を偏ら
せるのに加え、最大曲げ強度を達成した後に圧縮側に局
部座屈を誘発し、引張側フランジにかかる応力を急激に
下げることが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の安全対
策の高まりの中で、破断変位を一層高める必要がでてき
た。例えば、上記特開平6−171362号公報ではド
アビーム材の高さ(H)が30〜35mmとされ、特開
平5−246242号公報でも同程度の高さのドアビー
ムが記載されているが、重量を増やすことなしに初期剛
性を稼ぐためには、曲げを受ける軸回りの高さを大きく
して断面二次モーメントを大きくすることが有効である
ため、35mmより大きいビーム高さで設計されるドア
ビームもでてきた。しかし、その場合は従来のものに比
べ、小さい変位量で引張側フランジの破断が生じてしま
う。また、ドアビームの適用車種は小型車へも広がる傾
向にあり、その場合、ビーム長が短くなってくる。例え
ばこれを小型4ドア車のリアドアへ適用する場合は、ビ
ーム長が700mm以下となることもあり(上記特開平
6−171362号公報では、700mm以上を対象と
している)、その分、従来のビーム長の長いドアビーム
に比べ小さい変位量で破断が生じてしまう。
【0004】安全対策のため、単に曲げ変形時の引張側
フランジの破断を防止するだけであるなら、強度を向上
させる元素すなわち、Zn、Mg、Cu等を多めに添加
したうえで、伸びを大きくするため焼鈍を行うというこ
とも考えられるが、それでは素材が発揮し得る強度、耐
力及びエネルギー吸収量を大幅に犠牲にすることにな
り、軽量化の要求にも応えることができない。
【0005】本発明は、このような一層の安全対策及び
軽量化が求められている現状に鑑み、アルミニウム合金
製ドアビームが曲げ荷重を受けたとき、これまで以上に
大きい破断変位を得ることができ、しかも最大強度やエ
ネルギー吸収量において素材自体のもつポテンシャルを
過度に犠牲にすることのない、アルミニウム合金製ドア
ビームを得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係るアルミニウ
ム合金製ドアビームは、過時効処理した熱処理型アルミ
ニウム合金押出材からなることを特徴とする。この熱処
理型アルミニウム合金としては、強度、最大荷重、破断
変位、破断までのエネルギー吸収量等の観点から、Al
−Zn−Mg系アルミニウム合金が特に好適である。し
かし、他の熱処理型アルミニウム合金、例えば6000
系のAl−Mg−Si系アルミニウム合金を使用するこ
ともできる。
【0007】
【発明の実施の形態】熱処理型アルミニウム合金製押出
材に対し過時効処理を行うことにより、曲げ変形におけ
る最大荷重は多少低下するが、破断変位が大幅に向上す
る。なお、後述する実施例をみると過時効処理による伸
びの向上はなく、従って、この破断変位の向上は、焼鈍
の場合と違って、強度の低下と伸びの向上によるもので
はなく、全く別のメカニズムによるものではないかと推
測している。ここで、過時効処理とは、最高強度が得ら
れる時効処理条件より高い温度又は長い時間時効処理を
行うことである。具体的には、例えば処理温度T1℃で
時効処理した場合にH1minでT1℃での最高強度が得
られるとすれば、T1℃×(H1+α)minの処理条件
を施すと過時効処理となり、また、処理温度H2で時効
処理した場合にT2℃でH2minでの最高強度が得られ
たとすれば、(T2+β)℃×H2minの処理条件を施
すと過時効処理となる。α、βは正の値である。
【0008】また、ここでいう最高強度とは、溶体化焼
入れ又はプレス焼入れ(押出直後の焼入れ)された押出
材を時効処理して得られる耐力の最高値であり、同じ条
件で溶体化焼入れ又はプレス焼入れされた押出材であれ
ば、その値は特定できる。その処理条件は、処理温度に
よって処理時間も変わり、一義的には決められないが、
例えばAl−Zn−Mg系合金であれば、例えば117
〜123℃×18〜24hrや127〜133℃×11
〜14hrである。Al−Mg−Si系合金であれば、
例えば177〜183℃×7.5〜8.5hrや187
〜193℃×2.5〜3.5hrである。
【0009】また、例えば最高強度を得たところでいっ
たん時効処理を停止し、再度加熱して時効処理を行った
場合も、本発明でいう過時効処理が行われたことにな
る。この場合の過時効処理の条件は、合金系や要求され
る破断変位等によって異なり、一義的に決められない
が、例えばAl−Zn−Mg系合金やAl−Mg−Si
系合金であれば、前工程の時効処理(最高強度を得た時
効処理)の時効温度より40〜60℃高い温度で15分
〜1時間保持することが、目安として挙げられる。ま
た、強度(耐力又は引張強度)は、最高値から5〜10
%低下した辺りを目安とすればよい。Al−Zn−Mg
系合金では、この過時効処理を自動車の塗装焼付け(ベ
ーキング)工程を利用して行うことができる。(なお、
自動車用Al−Mg−Si系合金などでは、塗装焼付け
工程を利用して時効硬化させ強度向上を図る、いわゆる
ベークハードを利用することは、例えば特開平5−44
000号公報等により周知であるが、この工程を過時効
処理に利用した例はない。)
【0010】本発明に適するAl−Zn−Mg系アルミ
ニウム合金は、Zn、Mgを主成分とする析出硬化型合
金であり、概ね次のような組成をもつ。Zn:4〜7
%、Mg:0.8〜1.5%、Ti:0.005〜0.
3%と、Cu:0.05〜0.6%、Mn:0.2〜
0.7%、Cr:0.05〜0.3%、Zr:0.05
〜0.25%から選択された1種又は2種以上を含有
し、残部がAl及び不可避不純物。各成分の限定理由は
次のとおりである。
【0011】Zn、Mg Zn、Mgはアルミニウム合金の強度を維持するために
必要な元素である。Znが4重量%未満、Mgが0.8
%未満では所望の強度が得られない。また、Znが7
%、Mgが1.5%を超えるとアルミニウム合金の押出
性が低下するとともに伸びも低下し、所要の特性値が得
られなくなる。従って、Zn:4〜7%、Mg:0.8
〜1.5%とする。
【0012】Ti Tiは、鋳塊組織の微細化のために添加される。Tiが
0.005%より少ないと、微細化の効果が十分でな
く、0.3%より多いと飽和して巨大化合物が発生して
しまう。従って、Tiの含有量は0.005〜0.3%
とする。 Cu、Mn、Cr、Zr これらの元素はアルミニウム合金の強度を高める作用が
あり、これらの中から1種又は2種以上が適宜添加され
る。そのほか、Cuはアルミニウム合金の耐応力腐食割
れ性を改善する。好適な範囲は、Cu:0.05〜0.
6%、Mn:0.2〜0.7%、Cr:0.05〜0.
3%、Zr:0.05〜0.25%である。それぞれ下
限未満では上記の作用が不十分であり、また、上限を超
えると、押出性が悪くなり、Cuの場合は一般耐食性が
悪くなる。
【0013】不可避不純物 不可避不純物のうちFeはアルミニウム地金に最も多く
含まれる不純物であり、0.35%を超えて合金中に存
在すると鋳造時に粗大な金属間化合物を晶出し、合金の
機械的性質を損なう。従って、Feの含有量は0.35
%以下に規制する。また、アルミニウム合金を鋳造する
際には地金、添加元素の中間合金等様々な経路より不純
物が混入する。混入する元素は様々であるが、Fe以外
の不純物は単体で0.05%以下、総量で0.15%以
下であれば合金の特性にほとんど影響を及ぼさない。従
って、これらの不純物は単体で0.05%以下、総量で
0.15%以下とする。
【0014】なお、過時効処理した熱処理型アルミニウ
ム合金押出材を利用することで、ドアビームだけでな
く、バンパー等を含めて、曲げ変形時の耐破断性に優れ
たエネルギー吸収部材を得ることができる。また、過時
効処理した熱処理型アルミニウム合金押出材は曲げ変形
時の耐破断性に優れているため、曲げ加工部材(曲げ加
工を受ける素材)として種々の用途に広く利用できる。
【0015】
【実施例】表1に示す成分のアルミニウム合金を、常法
により溶解し、直径200mmの鋳塊に鋳造した。この
鋳塊を470℃×8hrソーキングし、押出温度470
℃、押出速度4m/分にて押し出し、押出直後位置にお
いて冷却した窒素ガスを押出材表面に吹き付けて冷却し
た。押出材の断面形状は図1に示すとおりである。この
押出材に対し130℃×12hrの時効処理を行い、比
較例についてはそのまま、実施例についてはさらにベー
キング相当の熱処理(170℃×60min)を行い、
供試材とした。なお、図1において、上方のフランジが
圧縮側、下方のフランジが引張側(乗員側)である。
【0016】
【表1】
【0017】この供試材からJIS13号B引張試験片
を採取し、機械的性質を調査した。さらに、この供試材
から試験材を切り出し、スパンLを600mmとして3
点曲げ試験を行い、変位量(δ)が12インチ(305
mm)になるまで押し込み、引張側(乗員側)フランジ
に破断が生じた(亀裂が生じて分離した状態となった)
変位量を測定した。試験結果を表2に示す。
【0018】
【表2】
【0019】この試験に用いた押出材はビーム高さが大
きく(40mm)、ビーム長、すなわちスパンLが短い
(600mm)にも関わらず、表2にみられるように、
過時効処理(ベーキング相当の熱処理)された実施例の
試験材は、比較例に比べ最大荷重は少し低下するが、1
2インチの変位量でも破断が生じなかった。またエネル
ギー吸収量でも優っている。なお、実施例の試験材の伸
びは比較例よりやや小さかった。すなわち、過時効処理
された実施例では伸びが比較例より小さいにも関わら
ず、大きい変位量で破断が生じなかったことになる。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、破断変位を大幅に改善
することができ、短いビーム長あるいは大きいビーム高
さでも大きい破断変位を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1に用いたドアビームの断面形状であ
る。
【図2】 ドアビームの断面形状例(a)、それを用い
た3点曲げ試験(b)、3点曲げ試験による破断の状態
(c)を示す説明図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22F 1/00 631 C22F 1/00 631Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過時効処理した熱処理型アルミニウム合
    金押出材からなることを特徴とするアルミニウム合金製
    ドアビーム。
  2. 【請求項2】 上記熱処理型アルミニウム合金が、Al
    −Zn−Mg系アルミニウム合金であることを特徴とす
    る請求項1に記載されたアルミニウム合金製ドアビー
    ム。
  3. 【請求項3】 熱処理型アルミニウム合金押出材からな
    るドアビーム材を最高強度を得るように時効処理した
    後、過時効処理を行うことを特徴とするアルミニウム合
    金製ドアビームの製造方法。
  4. 【請求項4】 熱処理型アルミニウム合金押出材からな
    るドアビーム材を最高強度を得るように時効処理した
    後、塗装焼付け工程を利用して過時効処理を行うことを
    特徴とするアルミニウム合金製ドアビームの製造方法。
  5. 【請求項5】 過時効処理した熱処理型アルミニウム合
    金押出材からなることを特徴とする曲げ変形時の耐破断
    性に優れたエネルギー吸収部材。
  6. 【請求項6】 過時効処理した熱処理型アルミニウム合
    金押出材からなることを特徴とする曲げ変形時の耐破断
    性に優れた曲げ加工部材。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010181020A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Kobe Steel Ltd 衝撃吸収部材
JP2011144396A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金押出材
US8177285B2 (en) 2007-03-30 2012-05-15 Kobe Steel, Ltd. Automotive door with enhanced side collision performance
JP2013100604A (ja) * 2012-12-27 2013-05-23 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れたバンパーレインフォース用高強度アルミニウム合金押出材
JP2014145119A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた7000系アルミニウム合金部材及びその製造方法
JP5588170B2 (ja) * 2007-03-26 2014-09-10 アイシン軽金属株式会社 7000系アルミニウム合金押出材及びその製造方法
JP2017214656A (ja) * 2017-06-08 2017-12-07 株式会社神戸製鋼所 耐応力腐食割れ性に優れた7000系アルミニウム合金部材の製造方法
US10697047B2 (en) 2011-12-12 2020-06-30 Kobe Steel, Ltd. High strength aluminum alloy extruded material excellent in stress corrosion cracking resistance

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5588170B2 (ja) * 2007-03-26 2014-09-10 アイシン軽金属株式会社 7000系アルミニウム合金押出材及びその製造方法
US8177285B2 (en) 2007-03-30 2012-05-15 Kobe Steel, Ltd. Automotive door with enhanced side collision performance
JP2010181020A (ja) * 2009-02-09 2010-08-19 Kobe Steel Ltd 衝撃吸収部材
JP2011144396A (ja) * 2010-01-12 2011-07-28 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金押出材
US10697047B2 (en) 2011-12-12 2020-06-30 Kobe Steel, Ltd. High strength aluminum alloy extruded material excellent in stress corrosion cracking resistance
JP2013100604A (ja) * 2012-12-27 2013-05-23 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れたバンパーレインフォース用高強度アルミニウム合金押出材
JP2014145119A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Kobe Steel Ltd 耐応力腐食割れ性に優れた7000系アルミニウム合金部材及びその製造方法
JP2017214656A (ja) * 2017-06-08 2017-12-07 株式会社神戸製鋼所 耐応力腐食割れ性に優れた7000系アルミニウム合金部材の製造方法

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