JPS62199755A - 成形加工用アルミニウム合金材の製造方法 - Google Patents
成形加工用アルミニウム合金材の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は成形加工用高力アルミニウム合金材の製造方法
に関し、さらに詳しくは軟化処理後成形加工を施しても
肌荒れの生じないＡｆＬ−Ｍｇ−３ｉ系高力アルミニウ
ム合金材の製造方法に関するものである。
に関し、さらに詳しくは軟化処理後成形加工を施しても
肌荒れの生じないＡｆＬ−Ｍｇ−３ｉ系高力アルミニウ
ム合金材の製造方法に関するものである。
（従来の技術）
一般に車輌用、自動車用を初めとする各種構造用部材の
製造には成形加工用高力アルミニウム合金、さらに詳し
くはＪＩＳ６００９．６０１０．６０６１．６０６３合
金等に代表されるＡ立−Ｍｇ−３ｔ系高力アルミニウム
合金材を軟質材状態で予備成形加工を施し、続いて溶体
化、焼入れを行い、焼入れ直後の強度が低い短時間の間
に最終成形加工を行った後時効処理を施して高強度とす
る方法が採用されている。
製造には成形加工用高力アルミニウム合金、さらに詳し
くはＪＩＳ６００９．６０１０．６０６１．６０６３合
金等に代表されるＡ立−Ｍｇ−３ｔ系高力アルミニウム
合金材を軟質材状態で予備成形加工を施し、続いて溶体
化、焼入れを行い、焼入れ直後の強度が低い短時間の間
に最終成形加工を行った後時効処理を施して高強度とす
る方法が採用されている。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、上記の通常の製造方法では、軟質材状態
で１〜１０％程度の予備成形加工を受けた部分はその後
の溶体化、焼入れ工程で著しく粗大な再結晶組織となり
、最終成形加工において肌荒れ、あるいは微小な割れが
発生し、製品の性能を低下させる原因となる場合があっ
た。
で１〜１０％程度の予備成形加工を受けた部分はその後
の溶体化、焼入れ工程で著しく粗大な再結晶組織となり
、最終成形加工において肌荒れ、あるいは微小な割れが
発生し、製品の性能を低下させる原因となる場合があっ
た。
したがって、本発明の目的は成形加工用高力アルミニウ
ム合金材であって、軟質材の状態でも結晶粒が微細であ
り、かつ板材、管材および棒材等の軟質材に施される圧
延、抽伸、スウェージ、冷間鍛造等の全ての冷間加工率
に亘る冷間加工後における溶体化、焼入れ後において再
結晶粒が粗大にならず、最終加工後も均一微細な結晶粒
を有して肌荒れの生じない成形加工用材を製造する方法
を提供することにある。
ム合金材であって、軟質材の状態でも結晶粒が微細であ
り、かつ板材、管材および棒材等の軟質材に施される圧
延、抽伸、スウェージ、冷間鍛造等の全ての冷間加工率
に亘る冷間加工後における溶体化、焼入れ後において再
結晶粒が粗大にならず、最終加工後も均一微細な結晶粒
を有して肌荒れの生じない成形加工用材を製造する方法
を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明者らは、上記の問題点を克服するため鋭意研究を
重ねた結果ＡＩＬ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を均質化処理後、
圧延を施した後、高温処理により添加元素をマトリック
スに固溶させ、急冷することにより、その状態を室温に
もちきたすか、又はその後Ｇ、Ｐ相もしくはβ′中間相
が析出した状態において１次に適度の歪を加えることに
より、次の軟化処理で微細な再結晶粒が得られ、この状
態で成形加工を施し、さらに溶体化処理および最終成形
加工を施しても肌荒れが生じないことを見出しこの知見
に基づき本発明を完成するに至った。
重ねた結果ＡＩＬ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金を均質化処理後、
圧延を施した後、高温処理により添加元素をマトリック
スに固溶させ、急冷することにより、その状態を室温に
もちきたすか、又はその後Ｇ、Ｐ相もしくはβ′中間相
が析出した状態において１次に適度の歪を加えることに
より、次の軟化処理で微細な再結晶粒が得られ、この状
態で成形加工を施し、さらに溶体化処理および最終成形
加工を施しても肌荒れが生じないことを見出しこの知見
に基づき本発明を完成するに至った。
すなわち本発明はＡｆＬ−Ｍｇ−５ｔ系合金の鋳塊を均
質化処理後圧延を施し、次いで４７０〜５７０℃の温度
で加熱保持後室部まで急速冷却し１次いで２０〜４０％
の加工を施した後、さらに３４０〜５００℃の温度で軟
化処理することを特徴とする成形加工用アルミニウム合
金材の製造方法を提供するものである。
質化処理後圧延を施し、次いで４７０〜５７０℃の温度
で加熱保持後室部まで急速冷却し１次いで２０〜４０％
の加工を施した後、さらに３４０〜５００℃の温度で軟
化処理することを特徴とする成形加工用アルミニウム合
金材の製造方法を提供するものである。
本発明においてはＡ文−Ｍｇ−３ｔ系合金の鋳塊を均質
化処理後、熱間圧延あるいはさらに冷間圧延を行って板
材とした後、まず４７０〜５７０℃の温度で加熱保持し
、次いで好ましくは２０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度でよ
り好ましくは水焼入れにより室温まで急速冷却を行う、
この溶体化、焼入れ工程の目的は溶質原子が過飽和に固
溶している状態、またはその後Ｇ、Ｐ相もしくはβ′中
間相が析出した状態にすることにある。この場合加熱温
度が４７０℃未満では十分な固溶が得られず、５７０℃
を越える温度では共晶溶融が生じ、いずれも好ましくな
い、加熱保持時間は数分間程度でもよいが、十分な時間
の保持が好ましい、加熱保持後の冷却速度は２０℃／
ｍ ｉ ｎよりも遅くなるとβ安定相が析出して、再結
晶粒微細化の効果がなくなることがあるので好ましくな
い、また室温まで冷却するのは溶質原子を十分に過飽和
に固溶させるためである。
化処理後、熱間圧延あるいはさらに冷間圧延を行って板
材とした後、まず４７０〜５７０℃の温度で加熱保持し
、次いで好ましくは２０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度でよ
り好ましくは水焼入れにより室温まで急速冷却を行う、
この溶体化、焼入れ工程の目的は溶質原子が過飽和に固
溶している状態、またはその後Ｇ、Ｐ相もしくはβ′中
間相が析出した状態にすることにある。この場合加熱温
度が４７０℃未満では十分な固溶が得られず、５７０℃
を越える温度では共晶溶融が生じ、いずれも好ましくな
い、加熱保持時間は数分間程度でもよいが、十分な時間
の保持が好ましい、加熱保持後の冷却速度は２０℃／
ｍ ｉ ｎよりも遅くなるとβ安定相が析出して、再結
晶粒微細化の効果がなくなることがあるので好ましくな
い、また室温まで冷却するのは溶質原子を十分に過飽和
に固溶させるためである。
次いで、２０〜４０％の加工、好ましくは室温での冷間
加工を行う、この工程の目的は微細再結晶粒を得るため
に必要な適度な量の転位を導入させることにあるが、２
０％未満の加工では転位の量が少なく、４０％を越える
加工では転位の量が多くなり、いずれも再結晶粒が大き
くなるので好ましくない、加工温度はβ安定相の析出あ
るいは転位の消滅が起るような高温（約２５０℃以上）
は不適切であり、それ以下の温度、好ましくは室温にお
ける冷間加工が必要である。
加工を行う、この工程の目的は微細再結晶粒を得るため
に必要な適度な量の転位を導入させることにあるが、２
０％未満の加工では転位の量が少なく、４０％を越える
加工では転位の量が多くなり、いずれも再結晶粒が大き
くなるので好ましくない、加工温度はβ安定相の析出あ
るいは転位の消滅が起るような高温（約２５０℃以上）
は不適切であり、それ以下の温度、好ましくは室温にお
ける冷間加工が必要である。
次いで急速加熱（約り０℃／ｈ以上の速度）により３６
０〜５００℃の温度まで加熱して軟化処理を行う、この
工程はこの前の加工工程で導入された転移を急速加熱に
よって微細均一なセル組織として分布させ、それを核と
した微細な再結晶組織を得るためのものである。加熱速
度が遅い場合には、軟化温度への昇温中に不均一サイズ
のセル組織が残留して結晶粒が粗大化するため好ましく
ない、加熱保持時間は再結晶に必要な時間、すなわち高
温側では数分間から数時間でよく、低温側ではより長い
保持時間が必要であるが、通常６時間程度で十分である
。軟化後の冷却は徐冷が好ましい。
０〜５００℃の温度まで加熱して軟化処理を行う、この
工程はこの前の加工工程で導入された転移を急速加熱に
よって微細均一なセル組織として分布させ、それを核と
した微細な再結晶組織を得るためのものである。加熱速
度が遅い場合には、軟化温度への昇温中に不均一サイズ
のセル組織が残留して結晶粒が粗大化するため好ましく
ない、加熱保持時間は再結晶に必要な時間、すなわち高
温側では数分間から数時間でよく、低温側ではより長い
保持時間が必要であるが、通常６時間程度で十分である
。軟化後の冷却は徐冷が好ましい。
本発明で用いられるＡｎ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金としては、
例えばＭｇを０．３〜１．５ｗｔ％、Ｓｉを０．１〜１
．５ｗｔ％含有するアルミニウム合金であって場合によ
っては１．Ｏｗ ｔ％以下のＣｕを含有しているものが
あげられる。このようなアルミニウム合金は遷移金属元
素を含有することが好ましく、例えばｔ、ｏｗｔ％、以
下のＭｎ、０．５ｗｔ％以下のＣｒ、０．３ｗｔ％以下
のＺｒおよび０．３Ｗ ｔ％以下のＶのうち１種または
２種以上を含有しているものが好ましい。
例えばＭｇを０．３〜１．５ｗｔ％、Ｓｉを０．１〜１
．５ｗｔ％含有するアルミニウム合金であって場合によ
っては１．Ｏｗ ｔ％以下のＣｕを含有しているものが
あげられる。このようなアルミニウム合金は遷移金属元
素を含有することが好ましく、例えばｔ、ｏｗｔ％、以
下のＭｎ、０．５ｗｔ％以下のＣｒ、０．３ｗｔ％以下
のＺｒおよび０．３Ｗ ｔ％以下のＶのうち１種または
２種以上を含有しているものが好ましい。
（実施例）
次に本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。
実施例
第１表の組成表に示す４種のアルミニウム合金、すなわ
ちＩ 〜ＩＶノＡ１−Ｍｇ−５ｉ −Ｃｕ −Ｍｎ系、
ＡｆＬ−Ｍｇ−Ｓ １−Ｍｎ−Ｃｒ系およびＡｎ−Ｍｇ
−Ｓ １−Ｃｕ−Ｃｒ系の合金を通常の溶製法により鋳
造し、これらをＡｎ −Ｍｇ−５ｉ系合金の代表例とし
た。
ちＩ 〜ＩＶノＡ１−Ｍｇ−５ｉ −Ｃｕ −Ｍｎ系、
ＡｆＬ−Ｍｇ−Ｓ １−Ｍｎ−Ｃｒ系およびＡｎ−Ｍｇ
−Ｓ １−Ｃｕ−Ｃｒ系の合金を通常の溶製法により鋳
造し、これらをＡｎ −Ｍｇ−５ｉ系合金の代表例とし
た。
名鋳塊は５４０℃の温度で２４時間の均質化処理後、５
００℃の温度から熱間圧延により厚さ５ｍｍの板材とし
、続いて冷間圧延により厚さ２ｍｍの板材とした。
００℃の温度から熱間圧延により厚さ５ｍｍの板材とし
、続いて冷間圧延により厚さ２ｍｍの板材とした。
これらの板材を本発明の条件、本発明の条件を外れる条
件（比較法）および従来から行われている焼鈍条件（従
来法）で処理し、第２表に示した試料を得た。第２表に
おいて、試料Ｎｏ、１−Ｎｏ。
件（比較法）および従来から行われている焼鈍条件（従
来法）で処理し、第２表に示した試料を得た。第２表に
おいて、試料Ｎｏ、１−Ｎｏ。
２４は本発明の製造法による実施例であり、試料Ｎｏ、
２５〜Ｎｏ、４４は比較例、試料Ｎｏ、４５〜Ｎｏ、４
８は従来法による比較例である。なお、いずれの場合も
高温処理後は室温まで冷却した。また、軟化処理はそれ
ぞれ第２表に示す温度までいずれも８０℃／ｈの速度で
加熱し、第２表に示す所定時間保持後２５０℃まで２５
℃／ｈの速度で徐冷した。
２５〜Ｎｏ、４４は比較例、試料Ｎｏ、４５〜Ｎｏ、４
８は従来法による比較例である。なお、いずれの場合も
高温処理後は室温まで冷却した。また、軟化処理はそれ
ぞれ第２表に示す温度までいずれも８０℃／ｈの速度で
加熱し、第２表に示す所定時間保持後２５０℃まで２５
℃／ｈの速度で徐冷した。
第２表に示した各試料はさらに１０％、５％の予備成形
加工（Ｌ方向引張）を行い、予備加工をしないもの（０
％）を含めて、溶体化、焼入れ（５５０℃Ｘ１ｈｒ、水
焼入れ）処理し、直ちに最終成形加工（２〜１０％Ｌ方
向引張）を行った。
加工（Ｌ方向引張）を行い、予備加工をしないもの（０
％）を含めて、溶体化、焼入れ（５５０℃Ｘ１ｈｒ、水
焼入れ）処理し、直ちに最終成形加工（２〜１０％Ｌ方
向引張）を行った。
第２表に示した各試料の最終成形加工後の肌荒れの有無
および結晶粒径を第３表に示す。
および結晶粒径を第３表に示す。
第３表から明らかなように、本発明の製造法によれば軟
化処理後の予Ｉｌｌ成形加工率が異っても最終成形加工
後に肌荒れが発生せず、結晶粒も微細になっている。比
較例では最終成形加工後に肌荒れ又は割れが発生し、結
晶粒径も粗大化している。
化処理後の予Ｉｌｌ成形加工率が異っても最終成形加工
後に肌荒れが発生せず、結晶粒も微細になっている。比
較例では最終成形加工後に肌荒れ又は割れが発生し、結
晶粒径も粗大化している。
（注） １）結晶粒径（ＩＬｍ）
Ａ：≦２０．Ｂ：＞２０〜≦３０゜
Ｃ：＞３０〜≦４０．Ｄ：＞４０〜≦５０゜Ｅ：＞５０
（発明の効果）
本発明によれば、軟化処理材で予備成形加工を受けた部
分はその後の溶体化、焼入れ処理でも微細均一な再結晶
組織となっており、従って最終成形加工後に肌荒れを発
生させないＡｌ−Ｍｇ−３ｔ系成形加工用合金材の製造
が可能となる。
分はその後の溶体化、焼入れ処理でも微細均一な再結晶
組織となっており、従って最終成形加工後に肌荒れを発
生させないＡｌ−Ｍｇ−３ｔ系成形加工用合金材の製造
が可能となる。
すなわち本発明方法によれば、成形加工性の優れた高力
アルミニウム合金材が得られ、この合金材をさらに板材
、管材、棒材に加工して車輌用などの構造材を製造する
ことができる。
アルミニウム合金材が得られ、この合金材をさらに板材
、管材、棒材に加工して車輌用などの構造材を製造する
ことができる。
Claims (1)
- （１）Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の鋳塊を均質化処理後圧
延を施し、次いで４７０〜５７０℃の温度で加熱保持後
室温まで急速冷却し、次いで２０〜４０％の加工を施し
た後、さらに３４０〜５００℃の温度で軟化処理するこ
とを特徴とする成形加工用アルミニウム合金材の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3905386A JPS62199755A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 成形加工用アルミニウム合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3905386A JPS62199755A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 成形加工用アルミニウム合金材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199755A true JPS62199755A (ja) | 1987-09-03 |
Family
ID=12542386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3905386A Pending JPS62199755A (ja) | 1986-02-26 | 1986-02-26 | 成形加工用アルミニウム合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199755A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011252212A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ６０００系アルミニウム合金材の成形加工方法および成形加工品 |
| JP2014208865A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 日本軽金属株式会社 | 冷間塑性加工用熱処理型アルミニウム合金及びその製造方法 |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP3905386A patent/JPS62199755A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011252212A (ja) * | 2010-06-03 | 2011-12-15 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ６０００系アルミニウム合金材の成形加工方法および成形加工品 |
| JP2014208865A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 日本軽金属株式会社 | 冷間塑性加工用熱処理型アルミニウム合金及びその製造方法 |
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