JPS63280626A - 成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板 - Google Patents
成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野）
本発明はアルミニウム合金合せ板に係り、より詳細には
、成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性に優れ、陸運車輌用
、電気機券部品用、建築用等の材料に適したアルミニウ
ム合金合せ板に関する。 （従来の技術及び解決しようとする問題点）従来より、
成形加工及び焼付硬化用のアルミニウム合金として、Ｃ
ｕ、Ｍｇ、Ｓｉを含有するＡｎ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合
金、例えばＡＡ規格合金名の２００２．２０３６．２０
３７などがＴ４調質で実用化されている。これらのＡｌ
−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合金は強度が高い割には張出し加
工性に優れ、また１７５℃で３０分のような加熱による
焼付硬化性に優れているが、１８０°曲げ加工性に。 ついては、内側曲げ半径は良くてもすいぜい０゜５〜０
．７５ｔ（ｔ：板厚）であり、実用上問題がある。 すなわち、最近ではアルミニウム合金はその軽量性を活
かして自動車の各部品や電気機器等に用いられており、
特に自動車のフードをはじめとするパネル類の場合、剛
性を高めるためにアウターとインナーを組付けるが、そ
の際、インナーを内側としアウターを外側から１８０°
曲げるヘム加工が行われている。しかし、このヘム加工
の場合、アウター材の曲げ加工性が劣ると、１８０”の
曲げ加工を行うとクラックが発生し、実用化ができなく
なる。そのため、曲げ加工性の劣る材料に対しては、曲
げ半径を大きくしたり、ローブトヘム加工等の設計面で
工夫が施されているが、上記Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−８ｉ基
合金も例外ではなく、１８０°曲げ加工性が劣るため、
この種の用途には制約がある。現行の鋼板で採用されて
いる１８ｏ。 密着曲げ加工の可能な高強度アルミニウム材の出現が望
まれているところである。 また、自動車やバス等の陸運車輌、ＶＴＲをはじめとす
る電気機器製品及び建築用のアルミニウム合金材は成形
加工後、デザイン性や耐食性の向上のためにアルミニウ
ム合金板の表面に塗料を塗布し、その後塗料の性能性向
上のために、例えば２００℃で３０分或いは６０分の加
熱（焼付と称する）が行われている。しかし、使用中に
何らかの原因で塗装が破損した場合、アルミニウム合金
の素材と塗装との境界に通常の腐食現象とは異なった腐
食形態である糸状の腐食、すなわち糸錆が発生する。上
記Ａ Ｑ −Ｃｕ−Ｍｇ −ＳＬ基合金の場合も同様に
糸錆発生の問題があり、従来よりその対策として塗料及
び塗装法の改良が進められているが、未だ充分な解決は
なされていない。 このようにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合金を一例とする
アルミニウム合金材に対し、上記の諸問題を解決し得る
新材料の出現が要請されているのが現状である。 本発明は、上記要請に応えるべくなされたものであって
、張出し加工性、１８０＠曲げ加工性等の成形性に優れ
ていると共に焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニ
ウム合金板を提供することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来のＡｌ−Ｃ
ｕ−Ｍｇ−８ｉ基アルミニウム合金の優れた焼付硬化性
を利用し、更に新たに１８ｏ°曲げ加工性及び耐糸錆性
の向上を可能′にする材料を見い出すべく鋭意研究を重
ねた結果、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−３ｉ基アルミニウム合金
を芯材とし、これにＡｆｆｉ−Ｍｇ基アルミニウム合金
を皮材としてクラッドすることを想到するに至った。し
かし、その場合、単にクラッドしただけでは期待し得る
特性を付与し難いことがあるため、更に実験研究を重ね
た結果、芯材及び皮材の化学成分並びに皮、材の厚さを
規制することにより可能であることを知見し、ここに本
発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｍｇ：
０，３〜１．５％及びＳｉ：０．３〜１．０％を必須成
分として含むＡ Ｑ −Ｃｕ−Ｍｇ −Ｓｉ基アルミニ
ウム合金を芯材とし、この芯材の片面又は両面に、Ｍｇ
：０．１〜３．５％を必須成分として含むＡｌ−Ｍｇ基
アルミニウム合金を片面に全板厚の２〜２０％の厚さで
皮材としてクラッドしたことを特徴とする成形性、焼付
硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板を
要旨とするものである。なお、上記芯材のＡ Ｑ −Ｃ
ｕ −Ｍｇ −Ｓ ｉ基アルミニウム合金は、上記必須
成分のほか、必要に応じて、Ｔｉ：０．００５〜０．３
％及びＢ：０゜０００５〜０．０６％の１種又は２種、
或いはＢｅ：０．０００１〜０．２％を含有することが
でき、また上記皮材のＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金は
、上記必須成分のほか、必要に応じて、ＴｉＳ２．３％
及びＢ≦０．０６％のうちの１種又は２種、或いはＢｅ
：Ｏ，ＯＯＯ１〜０．２％を含有することができる。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 まず、本発明における芯材の化学成分の限定理由を説明
する。 Ｃｕ： ＣｕはＡｌに含有させるとその含有量に比例して素材の
強度及び焼付硬化性の向上に効果があるが、素材の成形
性及び耐糸錆性を低下させる元素である。１．５％未満
では素材の成形性は良好であるが、素材の強度及び焼付
硬化性が小さくなる。 また３、０％を超えると素材の強度及び焼付硬化性は良
好となるが、逆に成形性の低下が大きくなる。しかし、
３．０％までであれば後述の皮材些クラッドすることに
より成形性の低下をカバーすることが可能である。また
耐糸錆性はＣｕの含有量が高いために悪い・ したがって、Ｃｕの含有量は素材の強度及び焼付硬化性
の向上のバランス外ら、１．５〜３．０％とする。 Ｍｇ： Ｍｇは上記Ｃｕ量と共に含有させると素材の強度及び焼
付硬化性を向上させるが、一方では素材の成形性を低下
させる元素である。０．３％未満では素材の強度及び焼
付硬化後の強度が低く、また１、５％を超えると焼付硬
化後の強度は高くなるが、素材の成形性が低下する。 したがって、Ｍｇ量は素材及び成形性と焼付硬化性のバ
ランスから、上記Ｃｕ量のもとて０．３〜１．５％とす
る。 Ｓｉ： Ｓｉは上記Ｃｕ量及びＭｇ量と共に含有させると、素材
の強度及び焼付硬化後の強度を上昇させるが、素材の成
形性を低下させる元素である。０．３％未満では素材の
成形性は高くなるものの、強度及び焼付硬化性が低く、
また１、０％を超えると強度及び焼付硬化性は良好とな
るが、素材の成形性が低下する。 したがって、ＳＬの量は素材の強度及び成形性と焼付硬
化性とのバランスから、上記Ｃｕ量及びＭｇ量のもとて
０．３〜１．０％とする。 上記元素を必須成分とするが、必要に応じて、適量のＴ
ｉ及びＢの１種又は２種、或いはＢｅを含有せしめるこ
とができる。 Ｔｉ、Ｂ： Ｔｉは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量と共に含有させる
と、一般的な鋳塊の結晶粒微細化に効果があるほか、成
形性を向上させる効果もあるので、必要に応じて含有さ
せることができる。その場合、ｏ、ｏ ｏ ｓ％未満で
はこれらの効果がなく、また０、１％を超えると晶出物
が生成して成形性を低下させるが、０．３％までであれ
ば後述のアルミニウム合金をクラッドさせることにより
成形性の低下をカバーすることができる。したがって、
Ｔｉを含有させるときは０．００５〜０．３％の範囲と
する。 Ｂは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量と共に含有させると
、Ｔｉと同様一般的な鋳塊の結晶粒微細化に効果がある
ほか、成形性を向上させる効果もあるので、必要に応じ
て含有させることができる。 その場合、０．０００５％未満ではそのような効果はな
く、また０、０３％を超えると晶出物が生成して成形性
を低下させるが、０．０６％までであれば後述のアルミ
ニウム合金をクラッドすることにより成形性の低下をカ
バーすることができる。 したがって、Ｂを含有させると、きは０．０００５〜ｏ
、０６％とする。 なお、上記Ｔｉ及びＢはＡｌ２−Ｔｉ−Ｂ中間合金。 Ａｌ−Ｔｉ中間合金又はＡｌ２−Ｂ中間合金によって添
加するのが良い。 Ｂｅ： Ｂｅは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量とＴｉ量及び／又
はＢ量と共に含有させると、クラッド圧延の際、芯材と
皮材の接着性を向上させたり或いは成形性を向上させる
効果があるので、必要に応じて含有させることができる
。その場合、ｏ、ｏ ｏ 。 １％未満ではその効果は得られず、０．２％を超えて含
有させてもその効果が飽和する。したがって、Ｂｅは芯
材と皮材の接着性及び成形性の向上のだめに０．０００
１〜０．２％の範囲で含有させることができる。 なお、芯材中には、地金やＡｌのスクラップ中に或いは
ＭＬ Ｃｕ、Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅ等を添加する場合の中間合
金中に含有されるＦｅ、 Ｍｎ、 Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ等が
不純物として随伴されるが、成形性を維持するために、
Ｆｅは０．３％以下、・Ｍｎは０゜１５％以下、Ｃｒは
０．１％以下、Ｚｒは０．０４％以下、■は０．０１％
以下に抑制するのが望ましく、またＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ及
びＶの合計量を０．２％以下に抑制するのが望ましい。 また同様にＺｎ、Ｎｉもそれぞれ０．１％以下、その他
の不純物も０゜０５％以下に抑制するのが望ましい。 次に、上記芯材にクラッドする皮材としてアルミニウム
合金を用いる理由を説明する。 皮材は成形性及び耐糸錆性を向上させるためのものであ
るので、これらの性質が芯材よりも良好であることが要
求される。そのためには、皮材の化学成分及び厚さを次
のように規制する必要がある。 ゛ まず、皮材としては、Ｍｇ：０．１〜３．５％、を
必須成分として含むＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金を適
用する。このＡＭ−Ｍｇ基合金を上記芯材のアルミニウ
ム合金に被覆した合せ板とすることにより成形性及び耐
糸錆性を優れたものとすることができる。Ｍｇ量が上記
範囲以外ではそのような効果を期待することができない
。 なお、Ｔｉは一般的な鋳塊の結晶粒を微細化する効果が
あるが、０．３％を超えて含有させてもその効果が飽和
するので、０．３％以下の範囲で含有させることができ
、また、Ｂは一般的にＴｉとの相乗効果により鋳塊の結
晶粒を微細化する効果があるが、０．０６％以下を超え
て含有させてもその効果が飽和するので、０．０６％以
下の範囲で含有させることができる。これらのＴｉ、
ＢはＡ Ｑ −Ｔｉ、 Ａ Ｑ −Ｂ及びＡｌ１−Ｔｉ
−Ｂの中間合金として含有させることができる。但し、
上記Ｔｉ及びＢは、必要に応じてその１種又は２種を含
有させれば足りる。 また、Ｂｅは芯材の場合と同様の目的で必要に応じて適
量含有させることができ、芯材と皮材の接着性及び成形
性の向上を図ることができる。その場合、０．２％を超
えて含有させると成形性が低下するので、０．２％以下
の範囲で含有させるのが良い。 なお、上記Ａｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金には、不純物
としてＭｎ、 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、 Ｃ−ｒ、 Ｚｒ、
Ｖ又はＳｉが含有されており、それらは含有量に比例
して耐糸錆性及び成形性を低下させる元素であり、Ｍｎ
：１．５％、Ｆｅ：０．５％、Ｃｕ： ０ 、５％、Ｎ
ｉ：０．５％、Ｃｒ： ０ 、５％、Ｚｒ：０．５％、
Ｖ：Ｏ。 ５％、Ｓｉ：０．５％を超えて含有させると成形性及び
耐糸錆性の低下が大きくなる。したがって、成形性及び
耐糸錆性を調整するために、ＭｎＳ２゜５％、Ｆｅ５０
．５％、Ｃｕ≦０．５％、Ｎｉ≦０．５％、Ｃｒ≦０．
５％、ＺｒＳ２．５％、７６０．５％、Ｓｉ≦にそれぞ
れ規制するのが望ましい。 上記以外の不純物は、単独で０．２％以下であれば、皮
材の材料特性を損わないので、この程度までは許容され
る。 次に、皮材の厚さを規制する理由であるが、皮材の厚さ
は成形性及び耐糸錆性を向上させるのに重要な条件であ
り、皮材はその目的に応じて芯材の片面或いは両面に設
けるものである。皮材の厚さが片面につき全板厚の２％
未満では、製造中に皮材が破損して糸錆が発生する危険
が生じたり、成形性の向上効果がなくなり、また片面に
つき全板厚の２０％を超える厚さでは耐糸錆性及び成形
加工性は良好であるものの強度の低下が大きくなる。し
たがって、皮材の厚さは耐糸錆性及び成形性と強度との
兼ね合いから、片面につき全板厚の２〜２０％、好まし
くは３〜１５％とし、芯材の片面又は両面に設ける。な
お、皮材は１通常は片面につき１枚とし、曲げ加工の方
向や塗料塗布面等の違いによるアルミニウム合金合せ板
の使用態様により、芯材の片面或いは両面のいずれかに
圧延等により設ける。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 裏層■よ 第１表及び第２表に示す化学成分（ｗｔ％）を有する芯
材及び皮材の各材料について、常法により溶解、鋳造し
て鋳塊を得、これを面削後に加熱又は均質化処理を施し
、熱間圧延（複合板圧延又は芯材のみの圧延）、冷間圧
延を行った後、最終熱処理（調質処理）を施し、全板厚
１．０ｍｍで皮材を片面につき５％の厚さで両面にクラ
ッドしたアルミニウム合金合せ板を製造した。芯材と皮
材の組合せは第３表及び第４表に示すとおりである。な
お、比較のために、芯材のみのアルミニウム合金板も製
造した。 得られたアルミニウム合金合せ板又は合金板について、
１８０°密着曲げ試験及びエリクセン試験を行って割れ
状況をｗｔ察すると共にエリクセン値を求めて成形性を
調べた。また調質処理を施し、室温で３０日間放置した
後、１７５℃×３０分の焼付（但し、第４表に示す芯材
と皮材の組合せによる場合の焼付温度は１７０℃とした
）を行い、焼付前後の耐力を測定して焼付硬化性を調べ
た。 更に以下の要領及び条件で作成した試験片を用いて糸錆
試験を実施し、糸錆の長さにより耐糸錆性を評価した。 ■ 試験片作成要領ニアルミニウム合金合せ板又は合金
板→脱脂→水洗→燐酸亜鉛処理→水洗→純水洗→乾燥→
カチオン電着（塗膜２０μｍ、１５０℃×２０分加熱）
→中塗（塗膜３０μｍ、１４０’ＣＸ２５分加熱）→上
塗（塗膜３５μｍ、１５０℃Ｘ２５分加熱）→糸錆試験
。 ■ 糸錆試験条件：塗衷にノツチを入れる→塩水噴霧（
Ｊ Ｉ Ｓに増始、２４ｈｒ暴露）→湿潤（温度４５℃
、湿度９５％、２０日間暴露）→耐糸錆性評価。 ■ 耐糸錆性の評価基準 （糸錆長さ） （評価） １．０ｍｍ以下 ◎ （優）１．０〜２
．０ｍｍ Ｏ（良）２．１〜４．０ｍｍ
Δ４ 、１ ｍｎ＋以上
×以上の結果を第３表及び第４表に併記する。同表
より明らかなとうり、本発明範囲内及び範囲外の化学成
分を有し芯材のみからなる比較例は、いずれも成形性、
耐糸錆性が劣っており、皮材の化学成分及び厚さが本発
明範囲内であっても芯材の化学成分が本発明範囲内のも
のでない比較例は成形性又は焼付硬化性が悪い。これに
対し、本発明例はいずれも成形性及び耐糸錆性が優れて
おり。 焼付硬化性も維持されていることがわかる。
、成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性に優れ、陸運車輌用
、電気機券部品用、建築用等の材料に適したアルミニウ
ム合金合せ板に関する。 （従来の技術及び解決しようとする問題点）従来より、
成形加工及び焼付硬化用のアルミニウム合金として、Ｃ
ｕ、Ｍｇ、Ｓｉを含有するＡｎ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合
金、例えばＡＡ規格合金名の２００２．２０３６．２０
３７などがＴ４調質で実用化されている。これらのＡｌ
−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合金は強度が高い割には張出し加
工性に優れ、また１７５℃で３０分のような加熱による
焼付硬化性に優れているが、１８０°曲げ加工性に。 ついては、内側曲げ半径は良くてもすいぜい０゜５〜０
．７５ｔ（ｔ：板厚）であり、実用上問題がある。 すなわち、最近ではアルミニウム合金はその軽量性を活
かして自動車の各部品や電気機器等に用いられており、
特に自動車のフードをはじめとするパネル類の場合、剛
性を高めるためにアウターとインナーを組付けるが、そ
の際、インナーを内側としアウターを外側から１８０°
曲げるヘム加工が行われている。しかし、このヘム加工
の場合、アウター材の曲げ加工性が劣ると、１８０”の
曲げ加工を行うとクラックが発生し、実用化ができなく
なる。そのため、曲げ加工性の劣る材料に対しては、曲
げ半径を大きくしたり、ローブトヘム加工等の設計面で
工夫が施されているが、上記Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−８ｉ基
合金も例外ではなく、１８０°曲げ加工性が劣るため、
この種の用途には制約がある。現行の鋼板で採用されて
いる１８ｏ。 密着曲げ加工の可能な高強度アルミニウム材の出現が望
まれているところである。 また、自動車やバス等の陸運車輌、ＶＴＲをはじめとす
る電気機器製品及び建築用のアルミニウム合金材は成形
加工後、デザイン性や耐食性の向上のためにアルミニウ
ム合金板の表面に塗料を塗布し、その後塗料の性能性向
上のために、例えば２００℃で３０分或いは６０分の加
熱（焼付と称する）が行われている。しかし、使用中に
何らかの原因で塗装が破損した場合、アルミニウム合金
の素材と塗装との境界に通常の腐食現象とは異なった腐
食形態である糸状の腐食、すなわち糸錆が発生する。上
記Ａ Ｑ −Ｃｕ−Ｍｇ −ＳＬ基合金の場合も同様に
糸錆発生の問題があり、従来よりその対策として塗料及
び塗装法の改良が進められているが、未だ充分な解決は
なされていない。 このようにＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基合金を一例とする
アルミニウム合金材に対し、上記の諸問題を解決し得る
新材料の出現が要請されているのが現状である。 本発明は、上記要請に応えるべくなされたものであって
、張出し加工性、１８０＠曲げ加工性等の成形性に優れ
ていると共に焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニ
ウム合金板を提供することを目的とするものである。 （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来のＡｌ−Ｃ
ｕ−Ｍｇ−８ｉ基アルミニウム合金の優れた焼付硬化性
を利用し、更に新たに１８ｏ°曲げ加工性及び耐糸錆性
の向上を可能′にする材料を見い出すべく鋭意研究を重
ねた結果、Ａｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−３ｉ基アルミニウム合金
を芯材とし、これにＡｆｆｉ−Ｍｇ基アルミニウム合金
を皮材としてクラッドすることを想到するに至った。し
かし、その場合、単にクラッドしただけでは期待し得る
特性を付与し難いことがあるため、更に実験研究を重ね
た結果、芯材及び皮材の化学成分並びに皮、材の厚さを
規制することにより可能であることを知見し、ここに本
発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Ｃｕ：１．５〜３．０％、Ｍｇ：
０，３〜１．５％及びＳｉ：０．３〜１．０％を必須成
分として含むＡ Ｑ −Ｃｕ−Ｍｇ −Ｓｉ基アルミニ
ウム合金を芯材とし、この芯材の片面又は両面に、Ｍｇ
：０．１〜３．５％を必須成分として含むＡｌ−Ｍｇ基
アルミニウム合金を片面に全板厚の２〜２０％の厚さで
皮材としてクラッドしたことを特徴とする成形性、焼付
硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板を
要旨とするものである。なお、上記芯材のＡ Ｑ −Ｃ
ｕ −Ｍｇ −Ｓ ｉ基アルミニウム合金は、上記必須
成分のほか、必要に応じて、Ｔｉ：０．００５〜０．３
％及びＢ：０゜０００５〜０．０６％の１種又は２種、
或いはＢｅ：０．０００１〜０．２％を含有することが
でき、また上記皮材のＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金は
、上記必須成分のほか、必要に応じて、ＴｉＳ２．３％
及びＢ≦０．０６％のうちの１種又は２種、或いはＢｅ
：Ｏ，ＯＯＯ１〜０．２％を含有することができる。 以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 まず、本発明における芯材の化学成分の限定理由を説明
する。 Ｃｕ： ＣｕはＡｌに含有させるとその含有量に比例して素材の
強度及び焼付硬化性の向上に効果があるが、素材の成形
性及び耐糸錆性を低下させる元素である。１．５％未満
では素材の成形性は良好であるが、素材の強度及び焼付
硬化性が小さくなる。 また３、０％を超えると素材の強度及び焼付硬化性は良
好となるが、逆に成形性の低下が大きくなる。しかし、
３．０％までであれば後述の皮材些クラッドすることに
より成形性の低下をカバーすることが可能である。また
耐糸錆性はＣｕの含有量が高いために悪い・ したがって、Ｃｕの含有量は素材の強度及び焼付硬化性
の向上のバランス外ら、１．５〜３．０％とする。 Ｍｇ： Ｍｇは上記Ｃｕ量と共に含有させると素材の強度及び焼
付硬化性を向上させるが、一方では素材の成形性を低下
させる元素である。０．３％未満では素材の強度及び焼
付硬化後の強度が低く、また１、５％を超えると焼付硬
化後の強度は高くなるが、素材の成形性が低下する。 したがって、Ｍｇ量は素材及び成形性と焼付硬化性のバ
ランスから、上記Ｃｕ量のもとて０．３〜１．５％とす
る。 Ｓｉ： Ｓｉは上記Ｃｕ量及びＭｇ量と共に含有させると、素材
の強度及び焼付硬化後の強度を上昇させるが、素材の成
形性を低下させる元素である。０．３％未満では素材の
成形性は高くなるものの、強度及び焼付硬化性が低く、
また１、０％を超えると強度及び焼付硬化性は良好とな
るが、素材の成形性が低下する。 したがって、ＳＬの量は素材の強度及び成形性と焼付硬
化性とのバランスから、上記Ｃｕ量及びＭｇ量のもとて
０．３〜１．０％とする。 上記元素を必須成分とするが、必要に応じて、適量のＴ
ｉ及びＢの１種又は２種、或いはＢｅを含有せしめるこ
とができる。 Ｔｉ、Ｂ： Ｔｉは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量と共に含有させる
と、一般的な鋳塊の結晶粒微細化に効果があるほか、成
形性を向上させる効果もあるので、必要に応じて含有さ
せることができる。その場合、ｏ、ｏ ｏ ｓ％未満で
はこれらの効果がなく、また０、１％を超えると晶出物
が生成して成形性を低下させるが、０．３％までであれ
ば後述のアルミニウム合金をクラッドさせることにより
成形性の低下をカバーすることができる。したがって、
Ｔｉを含有させるときは０．００５〜０．３％の範囲と
する。 Ｂは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量と共に含有させると
、Ｔｉと同様一般的な鋳塊の結晶粒微細化に効果がある
ほか、成形性を向上させる効果もあるので、必要に応じ
て含有させることができる。 その場合、０．０００５％未満ではそのような効果はな
く、また０、０３％を超えると晶出物が生成して成形性
を低下させるが、０．０６％までであれば後述のアルミ
ニウム合金をクラッドすることにより成形性の低下をカ
バーすることができる。 したがって、Ｂを含有させると、きは０．０００５〜ｏ
、０６％とする。 なお、上記Ｔｉ及びＢはＡｌ２−Ｔｉ−Ｂ中間合金。 Ａｌ−Ｔｉ中間合金又はＡｌ２−Ｂ中間合金によって添
加するのが良い。 Ｂｅ： Ｂｅは上記Ｃｕ量、Ｍｇ量及びＳｉ量とＴｉ量及び／又
はＢ量と共に含有させると、クラッド圧延の際、芯材と
皮材の接着性を向上させたり或いは成形性を向上させる
効果があるので、必要に応じて含有させることができる
。その場合、ｏ、ｏ ｏ 。 １％未満ではその効果は得られず、０．２％を超えて含
有させてもその効果が飽和する。したがって、Ｂｅは芯
材と皮材の接着性及び成形性の向上のだめに０．０００
１〜０．２％の範囲で含有させることができる。 なお、芯材中には、地金やＡｌのスクラップ中に或いは
ＭＬ Ｃｕ、Ｔｉ、Ｂ、Ｂｅ等を添加する場合の中間合
金中に含有されるＦｅ、 Ｍｎ、 Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖ等が
不純物として随伴されるが、成形性を維持するために、
Ｆｅは０．３％以下、・Ｍｎは０゜１５％以下、Ｃｒは
０．１％以下、Ｚｒは０．０４％以下、■は０．０１％
以下に抑制するのが望ましく、またＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒ及
びＶの合計量を０．２％以下に抑制するのが望ましい。 また同様にＺｎ、Ｎｉもそれぞれ０．１％以下、その他
の不純物も０゜０５％以下に抑制するのが望ましい。 次に、上記芯材にクラッドする皮材としてアルミニウム
合金を用いる理由を説明する。 皮材は成形性及び耐糸錆性を向上させるためのものであ
るので、これらの性質が芯材よりも良好であることが要
求される。そのためには、皮材の化学成分及び厚さを次
のように規制する必要がある。 ゛ まず、皮材としては、Ｍｇ：０．１〜３．５％、を
必須成分として含むＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金を適
用する。このＡＭ−Ｍｇ基合金を上記芯材のアルミニウ
ム合金に被覆した合せ板とすることにより成形性及び耐
糸錆性を優れたものとすることができる。Ｍｇ量が上記
範囲以外ではそのような効果を期待することができない
。 なお、Ｔｉは一般的な鋳塊の結晶粒を微細化する効果が
あるが、０．３％を超えて含有させてもその効果が飽和
するので、０．３％以下の範囲で含有させることができ
、また、Ｂは一般的にＴｉとの相乗効果により鋳塊の結
晶粒を微細化する効果があるが、０．０６％以下を超え
て含有させてもその効果が飽和するので、０．０６％以
下の範囲で含有させることができる。これらのＴｉ、
ＢはＡ Ｑ −Ｔｉ、 Ａ Ｑ −Ｂ及びＡｌ１−Ｔｉ
−Ｂの中間合金として含有させることができる。但し、
上記Ｔｉ及びＢは、必要に応じてその１種又は２種を含
有させれば足りる。 また、Ｂｅは芯材の場合と同様の目的で必要に応じて適
量含有させることができ、芯材と皮材の接着性及び成形
性の向上を図ることができる。その場合、０．２％を超
えて含有させると成形性が低下するので、０．２％以下
の範囲で含有させるのが良い。 なお、上記Ａｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金には、不純物
としてＭｎ、 Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、 Ｃ−ｒ、 Ｚｒ、
Ｖ又はＳｉが含有されており、それらは含有量に比例
して耐糸錆性及び成形性を低下させる元素であり、Ｍｎ
：１．５％、Ｆｅ：０．５％、Ｃｕ： ０ 、５％、Ｎ
ｉ：０．５％、Ｃｒ： ０ 、５％、Ｚｒ：０．５％、
Ｖ：Ｏ。 ５％、Ｓｉ：０．５％を超えて含有させると成形性及び
耐糸錆性の低下が大きくなる。したがって、成形性及び
耐糸錆性を調整するために、ＭｎＳ２゜５％、Ｆｅ５０
．５％、Ｃｕ≦０．５％、Ｎｉ≦０．５％、Ｃｒ≦０．
５％、ＺｒＳ２．５％、７６０．５％、Ｓｉ≦にそれぞ
れ規制するのが望ましい。 上記以外の不純物は、単独で０．２％以下であれば、皮
材の材料特性を損わないので、この程度までは許容され
る。 次に、皮材の厚さを規制する理由であるが、皮材の厚さ
は成形性及び耐糸錆性を向上させるのに重要な条件であ
り、皮材はその目的に応じて芯材の片面或いは両面に設
けるものである。皮材の厚さが片面につき全板厚の２％
未満では、製造中に皮材が破損して糸錆が発生する危険
が生じたり、成形性の向上効果がなくなり、また片面に
つき全板厚の２０％を超える厚さでは耐糸錆性及び成形
加工性は良好であるものの強度の低下が大きくなる。し
たがって、皮材の厚さは耐糸錆性及び成形性と強度との
兼ね合いから、片面につき全板厚の２〜２０％、好まし
くは３〜１５％とし、芯材の片面又は両面に設ける。な
お、皮材は１通常は片面につき１枚とし、曲げ加工の方
向や塗料塗布面等の違いによるアルミニウム合金合せ板
の使用態様により、芯材の片面或いは両面のいずれかに
圧延等により設ける。 （実施例） 次に本発明の実施例を示す。 裏層■よ 第１表及び第２表に示す化学成分（ｗｔ％）を有する芯
材及び皮材の各材料について、常法により溶解、鋳造し
て鋳塊を得、これを面削後に加熱又は均質化処理を施し
、熱間圧延（複合板圧延又は芯材のみの圧延）、冷間圧
延を行った後、最終熱処理（調質処理）を施し、全板厚
１．０ｍｍで皮材を片面につき５％の厚さで両面にクラ
ッドしたアルミニウム合金合せ板を製造した。芯材と皮
材の組合せは第３表及び第４表に示すとおりである。な
お、比較のために、芯材のみのアルミニウム合金板も製
造した。 得られたアルミニウム合金合せ板又は合金板について、
１８０°密着曲げ試験及びエリクセン試験を行って割れ
状況をｗｔ察すると共にエリクセン値を求めて成形性を
調べた。また調質処理を施し、室温で３０日間放置した
後、１７５℃×３０分の焼付（但し、第４表に示す芯材
と皮材の組合せによる場合の焼付温度は１７０℃とした
）を行い、焼付前後の耐力を測定して焼付硬化性を調べ
た。 更に以下の要領及び条件で作成した試験片を用いて糸錆
試験を実施し、糸錆の長さにより耐糸錆性を評価した。 ■ 試験片作成要領ニアルミニウム合金合せ板又は合金
板→脱脂→水洗→燐酸亜鉛処理→水洗→純水洗→乾燥→
カチオン電着（塗膜２０μｍ、１５０℃×２０分加熱）
→中塗（塗膜３０μｍ、１４０’ＣＸ２５分加熱）→上
塗（塗膜３５μｍ、１５０℃Ｘ２５分加熱）→糸錆試験
。 ■ 糸錆試験条件：塗衷にノツチを入れる→塩水噴霧（
Ｊ Ｉ Ｓに増始、２４ｈｒ暴露）→湿潤（温度４５℃
、湿度９５％、２０日間暴露）→耐糸錆性評価。 ■ 耐糸錆性の評価基準 （糸錆長さ） （評価） １．０ｍｍ以下 ◎ （優）１．０〜２
．０ｍｍ Ｏ（良）２．１〜４．０ｍｍ
Δ４ 、１ ｍｎ＋以上
×以上の結果を第３表及び第４表に併記する。同表
より明らかなとうり、本発明範囲内及び範囲外の化学成
分を有し芯材のみからなる比較例は、いずれも成形性、
耐糸錆性が劣っており、皮材の化学成分及び厚さが本発
明範囲内であっても芯材の化学成分が本発明範囲内のも
のでない比較例は成形性又は焼付硬化性が悪い。これに
対し、本発明例はいずれも成形性及び耐糸錆性が優れて
おり。 焼付硬化性も維持されていることがわかる。
去】１」ん
実施例１に用いた芯材のアルミニウム合金（Ｃ−１４）
と、これにＢｅを０．１％添加したアルミニウム合金（
Ｃ−１４−１）とを芯材とし、実施例１に用いた皮材で
Ｂｅ無添加のアルミニウム合金（Ｓ−２）と、これにＢ
ｅを０．０５％添加したもの（Ｓ−２−１）、０．３％
添加したもの（Ｓ−２−２）を皮材として、それぞれの
鋳塊に均質化処理→固剤→加熱（熱間圧延温度まで）→
熱間圧延（合せ圧延を含む）→冷間圧延→調質処理を施
して、全板厚１．’Ｏｍｍで皮材を片面につき１０％の
厚さで両面にクラッドしたアルミニウム合金合せ板を製
造した。 得られたアルミニウム合金合せ板について、実施例１と
同様に成形性を調べると共に、熱間圧延時の接着状況を
ａｍして熱間圧延性を調べた。その結果は、第５表に示
すとうり、芯材及び皮材の少なくとも一方にＢｅを添加
すると熱間圧延時の接着率が良好になるが、Ｂｅ添加量
が０．３％と多くなりすぎると１８０°密着曲げ性及び
エリクセン値が低下する。 したがって、少なくとも芯材又は皮材のいずれか一方に
適量のＢｅを含有せしめるのが望ましいことがわかる。
と、これにＢｅを０．１％添加したアルミニウム合金（
Ｃ−１４−１）とを芯材とし、実施例１に用いた皮材で
Ｂｅ無添加のアルミニウム合金（Ｓ−２）と、これにＢ
ｅを０．０５％添加したもの（Ｓ−２−１）、０．３％
添加したもの（Ｓ−２−２）を皮材として、それぞれの
鋳塊に均質化処理→固剤→加熱（熱間圧延温度まで）→
熱間圧延（合せ圧延を含む）→冷間圧延→調質処理を施
して、全板厚１．’Ｏｍｍで皮材を片面につき１０％の
厚さで両面にクラッドしたアルミニウム合金合せ板を製
造した。 得られたアルミニウム合金合せ板について、実施例１と
同様に成形性を調べると共に、熱間圧延時の接着状況を
ａｍして熱間圧延性を調べた。その結果は、第５表に示
すとうり、芯材及び皮材の少なくとも一方にＢｅを添加
すると熱間圧延時の接着率が良好になるが、Ｂｅ添加量
が０．３％と多くなりすぎると１８０°密着曲げ性及び
エリクセン値が低下する。 したがって、少なくとも芯材又は皮材のいずれか一方に
適量のＢｅを含有せしめるのが望ましいことがわかる。
ヌ】１１ジ
実施例１に用いた芯材（Ｃ−４）及び（Ｃ−１４）と皮
材（Ｓ−２）の各材料について、常法により溶解、鋳造
して鋳塊を得、これを均質化処理後に固剤し、熱間圧延
温度まで加熱して熱間圧延（合せ圧延を含む）を行い、
冷間圧延、調質処理を施した後。 室温にて３０日間放置し、全板厚１．０ＩＩＱｌで皮材
を片面につき０〜２５％の厚さで両面にクラッドしたア
ルミニウム合金合せ板を製造した。なお。 皮材の厚さが０％のときは芯材のみであることは云うま
でもない。 得られたアルミニウム合金合せ板について、実施例１の
場合と同様にして成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性を調
べた。但し、焼付条件は１７０℃Ｘ３０分とした。 第６表はそれらの結果を示しており、同表より次のこと
がわかる。 ■ 皮材の厚さが１．５％程度では、素材での強度や焼
付硬化性が低下し、成形性及び耐糸錆性の向上は小さい
。 ■ ２％程度になると耐糸錆性が改良される。 ■ ５％程度になると、１８ｏ°密着曲げ加工が可能と
なり、かつ、エリクセン値も改善されている。 ■ しかし、皮材の厚さが２５％程度になると、成形性
及び耐糸錆性は良好であるが、素材での強度及び焼付後
の耐力が芯材のみの場合の約７０％程度にまで低下して
いる。
材（Ｓ−２）の各材料について、常法により溶解、鋳造
して鋳塊を得、これを均質化処理後に固剤し、熱間圧延
温度まで加熱して熱間圧延（合せ圧延を含む）を行い、
冷間圧延、調質処理を施した後。 室温にて３０日間放置し、全板厚１．０ＩＩＱｌで皮材
を片面につき０〜２５％の厚さで両面にクラッドしたア
ルミニウム合金合せ板を製造した。なお。 皮材の厚さが０％のときは芯材のみであることは云うま
でもない。 得られたアルミニウム合金合せ板について、実施例１の
場合と同様にして成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性を調
べた。但し、焼付条件は１７０℃Ｘ３０分とした。 第６表はそれらの結果を示しており、同表より次のこと
がわかる。 ■ 皮材の厚さが１．５％程度では、素材での強度や焼
付硬化性が低下し、成形性及び耐糸錆性の向上は小さい
。 ■ ２％程度になると耐糸錆性が改良される。 ■ ５％程度になると、１８ｏ°密着曲げ加工が可能と
なり、かつ、エリクセン値も改善されている。 ■ しかし、皮材の厚さが２５％程度になると、成形性
及び耐糸錆性は良好であるが、素材での強度及び焼付後
の耐力が芯材のみの場合の約７０％程度にまで低下して
いる。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、特定化学成分で
Ａｌ２−Ｃｕ Ｍｇ Ｓｉ系をベースにしたアルミ
ニウム合金を芯材とし、これにＡｌ−Ｍｇ系をベースに
したアルミニウム合金を皮材として片面につき全板厚の
２〜２０％の厚さでクラッドするので、耐糸錆性に優れ
ると共に、張出し加工、１８０°曲げ加工等の成形性や
焼付硬化性も優れ、しかも素材強度も高いアルミニウム
合金合せ板が得られる。したがって、陸運車輪、電気機
器部品。 建築用等々の材料として各種分野に一層拡大して適用す
ることができる。
Ａｌ２−Ｃｕ Ｍｇ Ｓｉ系をベースにしたアルミ
ニウム合金を芯材とし、これにＡｌ−Ｍｇ系をベースに
したアルミニウム合金を皮材として片面につき全板厚の
２〜２０％の厚さでクラッドするので、耐糸錆性に優れ
ると共に、張出し加工、１８０°曲げ加工等の成形性や
焼付硬化性も優れ、しかも素材強度も高いアルミニウム
合金合せ板が得られる。したがって、陸運車輪、電気機
器部品。 建築用等々の材料として各種分野に一層拡大して適用す
ることができる。
Claims (5)
- （１）重量％で（以下、同じ）、Ｃｕ：１．５〜３．０
％、Ｍｇ：０．３〜１．５％及びＳｉ：０．３〜１．０
％を必須成分として含むＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基アル
ミニウム合金を芯材とし、この芯材の片面又は両面に、
Ｍｇ：０．１〜３．５％を必須成分として含むＡｌ−Ｍ
ｇ基アルミニウム合金を片面につき全板厚の２〜２０％
の厚さで皮材としてクラッドしたことを特徴とする成形
性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金
合せ板。 - （２）前記芯材のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基アルミニウ
ム合金にＴｉ：０．００５〜０．３％及びにＢ：０．０
００５〜０．０６％の１種又は２種が含有している含有
している特許請求の範囲第１項記載のアルミニウム合金
合せ板。 - （３）前記芯材のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ−Ｓｉ基アルミニウ
ム合金にＢｅ：０．０００１〜０．２％が含有している
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のアルミニウム合
金合せ板。 - （４）前記皮材のＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金に、Ｔ
ｉ≦０．３％及びＢ≦０．０６％のうちの１種又は２種
が含有している特許請求の範囲第１項記載のアルミニウ
ム合金合せ板。 - （５）前記皮材のＡｌ−Ｍｇ基アルミニウム合金にＢｅ
：０．０００１〜０．２％が含有している特許請求の範
囲第１項又は第４項に記載のアルミニウム合金合せ板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11548087A JPS63280626A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11548087A JPS63280626A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280626A true JPS63280626A (ja) | 1988-11-17 |
Family
ID=14663565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11548087A Pending JPS63280626A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | 成形性、焼付硬化性及び耐糸錆性の優れたアルミニウム合金合せ板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280626A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820304B2 (en) * | 2008-01-22 | 2010-10-26 | All-Clad Metalcrafters Llc | Corrosion/abrasion-resistant composite cookware |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11548087A patent/JPS63280626A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7820304B2 (en) * | 2008-01-22 | 2010-10-26 | All-Clad Metalcrafters Llc | Corrosion/abrasion-resistant composite cookware |
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