JPS6261101B2

JPS6261101B2 -

Info

Publication number: JPS6261101B2
Application number: JP17948180A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Nakayama; Isao Takeuchi
Original assignee: Mitsubishi Aluminum Co Ltd
Current assignee: MA Aluminum Corp
Priority date: 1980-12-18
Filing date: 1980-12-18
Publication date: 1987-12-19
Also published as: JPS57101642A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、高強度とすぐれた成形性とを兼ね
備えたAl合金に関するものである。近年、例えばオートバイのガソリンタンクや、
自動車のホイールなどの用途に、軽量化とフアツ
シヨン性の要求からAl合金を適用することが考
えられている。一方、これら用途にAl合金を適用するに際し
ては、Al合金は、引張強さ：25Kgｆ／mm²以上、
伸び：25％以上、深絞り性の指標とされている限
界絞り比：2.15以上、さらに張出し成形性の指標
とされているエリクセン値：９mm以上の高強度、
高延性、および良好な成形性をもつことが望まし
いとされている。そこで、現在、これらの分野での利用が可能で
あると目される成形加工用Al合金を挙げると、
A.A.規格3004合金（Mn：1.0〜1.5％、Mg：0.8〜
1.3％、Alおよび不可避不純物：残り）、同5052合
金（Mg：2.2〜2.8％、Cr：0.15〜0.35％、Alおよ
び不可避不純物：残り）、同5083合金（Mn：0.4
〜1.0％、Mg：4.0〜4.9％、Cr：0.05〜0.25％、
Alおよび不可避不純物：残り）、および同5182合
金（Mn：0.2〜0.5％、Mg：4.0〜5.0％、Alおよ
び不可避不純物：残り）のいずれもＯ材からなる
加工硬化型合金、並びに同6061合金（Si：0.4〜
0.8％、Cu：0.15〜0.40％、Mg：0.8〜1.2％、
Cr：0.04〜0.35％、Alおよび不可避不純物：残
り）のT6材、および同7N01合金のT4材の熱処理
型合金などがある。しかし、上記の3004合金および5052合金はすぐ
れた成形性をもつが、強度が十分でなく、また
5083合金および5182合金は逆に高強度をもつが成
形性が十分でなく、さらに6061合金および7N01
合金も高強度をもつが、伸びが低く、成形性も十
分でないなど強度と成形性とを兼ね備えた合金は
得られていないのが現状である。なお、上記の熱処理型Al合金を比較的成形加
工の容易なＯ材で成形加工し、加工後焼入れ処理
を施して強度を付与することも考えられるが、こ
の場合前記焼入れ時に生じた歪を矯正する必要が
あるばかりでなく、時効処理も施す必要があるこ
とからコスト高となり、実用的でない。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、高強度と良好な成形性とを兼ね備えたAl合
金を得べく研究を行なつた結果、Mg：1.6〜3.2
％、Zn：1.4〜2.8％、Si：0.05〜0.3％、Fe：0.1
〜0.4％、Cr：0.1〜0.4％を含有し、残りがAlと
不可避不純物からなる組成を有するAl合金は、
上記の要求特性値を完全に満足する引張強さ、伸
び、限界絞り比、およびエリクセン値をもつとい
う知見を得たのである。この発明は上記知見にもとづいてなされたもの
であつて、以下に成分組成範囲を上記の通りに限
定した理由を説明する。 (a) MgおよびZn これら両成分には時効硬化作用があり、
MgZn₂化合物を形成して合金の強度を高める作
用をもつが、その含有量が、それぞれMg：1.6
％未満および1.4％未満では、所望の高強度を
確保することができず、一方それぞれMg：3.2
％およびZn：2.8％を越えて含有させると、合
金の成形性が低下し、さらにMgについては熱
間加工性も低下するようになることから、その
含有量を、それぞれMg：1.6〜3.2％、Zn：1.4
〜2.8％と定めた。なお、Mg：2.1〜2.7％、
Zn：1.7〜2.3％の含有が望ましい。 (b) SiおよびFe これら両成分には合金の強度と成形性を向上
させる作用があるが、その含有量が、それぞれ
Si：0.05％未満およびFe：0.1％未満では所望
の特性向上効果が得られず、一方それぞれSi：
0.3％、Fe：0.4％を越えると、合金の成形性と
耐食性が劣化するようになることから、その含
有量をSi：0.05〜0.3％、Fe：0.1〜0.4％と定め
た。なお、SiとFeの合計含有量が0.2〜0.4％に
してSi：Fe＝１：２の割合をほぼ満足する場
合に最良の特性が得られる。 (c) Cr Cr成分は、合金の靭性および成形性を向上
させる作用をもつが、その含有量が0.1％未満
では所望の特性向上効果を確保することができ
ず、一方0.4％を越えて含有させると、巨大な
金属間化合物を形成するようになつて合金の靭
性および成形性が劣化することから、その含有
量を0.1〜0.4％と定めた。なお、Cr成分の望ま
しい含有量は0.2〜0.3％である。また、この発明のAl合金においては、十分な
特性を確保する目的で、その製造に際しては、温
度：400〜500℃に４〜24時間保持の均質化処理、
熱処理圧延に先だつての温度：400〜530℃に１〜
12時間保持の予備加熱処理、さらに最終厚さの冷
延板に対して、連続熱処理炉で実体温度：400〜
530℃に５〜30秒保持の溶体化処理後、空冷の焼
入れの処理、および室温で10日間以上、好ましく
は１ケ月間以上放置の自然時効処理が施される。つぎに、この発明のAl合金を実施例により比
較例および従来例と対比しながら説明する。実施例通常の溶解法により第１表に示される成分組成
をもつたAl合金溶湯を溶製し、厚さ：40mmの鋳
塊に鋳造し、この鋳塊に温度：460℃に12時間保
持の均質化処理を施し、面削し、ついで温度：
460℃に予備加熱した状態で熱間圧延を施して板
厚：４mmの熱延板とした後、冷間圧延を行なつて
板厚：１mmの冷延板とし、引続いて前記冷延

【表】

【表】板に対して、温度：450℃に12秒間保持の溶体化
処理後、強制空冷による焼入れを施し、最終的に
室温に３ケ月間保持の時効処理を行なうことによ
つて、本発明Al合金１〜９、比較Al合金１〜
８、および従来Al合金１、２をそれぞれ製造し
た。なお、比較Al合金１〜８は、構成成分のうち
のいずれかの成分（第１表には※印で表示）がこ
の発明の範囲から外れた組成をもつものである。ついで、この結果得られた各種のAl合金につ
いて、機械的性質（引張強さ、耐力、伸び）およ
び成形性（限界絞り比、エリクセン値）を測定
し、この測定結果を第１表に合せて示した。第１表に示される結果から、本発明Al合金１
〜９は、いずれも引張強さ：25Kgｆ／mm²以上、伸
び：25％以上、限界絞り比：2.15以上、エリクセ
ン値：９mm以上の要求値を満たし、高強度、高延
性、およびすぐれた成形性を示すのに対して、比
較Al合金１〜８および従来Al合金１、２は、前
記特性のうちの少なくとも１つの特性（第１表に
※印で表示）が前記の要求値を満足しないことが
明らかである。上述のように、この発明のAl合金は、高強度
とすぐれた成形性とを兼ね備えているので、これ
らの特性が要求される広範な分野での使用が可能
であるなど工業上有用な特性を有するのである。

Claims

【特許請求の範囲】

１ Mg：1.6〜3.2％、Zn：1.4〜2.8％、Si：0.05
〜0.3％、Fe：0.1〜0.4％、Cr：0.1〜0.4％を含有
し、残りがAlと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする強度と成形
性を兼ね備えたAl合金。