KR20090130259A

KR20090130259A - 프레스 성형용 알루미늄 합금판

Info

Publication number: KR20090130259A
Application number: KR1020097024763A
Authority: KR
Inventors: 미네오 아사노; 히데토시 우치다
Original assignee: 스미토모 게이 긴조쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-11
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-21
Also published as: WO2008152919A1; EP2169088A1; CN101680062A; JP2009019267A; JP5354954B2; KR101212969B1; US8317947B2; CN101680062B; US20100183899A1; EP2169088B1; CA2690472A1; CA2690472C; EP2169088A4

Abstract

알루미늄 또는 프레스 성형용 알루미늄 합금판의 집합 조직에 대해서, CR 방위({001}<520>, 이하 동일함)의 방위 밀도가, CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높다. 프레스 성형용 알루미늄 합금판이다. CR 방위의 방위 밀도가 10 이상(랜덤비, 이하 동일함)인 것이 바람직하다. CR 방위 이외의 방위가 모두 10 미만인 것이 바람직하다. 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mg-Si계 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

알루미늄 합금판, 집합 조직, CR 방위, 방위 밀도, 프레스 성형

Description

프레스 성형용 알루미늄 합금판{ALUMINUM ALLOY PLATE FOR PRESS MOLDING}

본 발명은 프레스 성형성이 우수하고, 특히 자동차 보디 패널 등의 자동차 부품에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판에 관한 것이다.

종래, 알루미늄 합금판을 프레스 형성할 때에는 프레스 성형의 종류(예를 들면, 딥 드로잉(deep drawing) 성형성, 장출(張出) 성형성, 굴곡 가공성 등)에 따라서 알루미늄 합금판의 집합 조직 등을 제어하고, 성형성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.

예를 들면, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 집합 조직에 있어서, 적어도 Cube 방위의 방위 밀도를 프레스 성형의 종류에 따라서 제어함으로써, 상기 프레스 성형성에 맞는 개선을 행할 수 있는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1).

하지만, 자동차 보디 패널 등의 프레스 성형은 상기한 프레스 성형의 종류가 복합화되어 있다. 이 때문에, 자동차 보디 패널을 프레스 형성할 때의 성형성을 개선하기 위해서는 재료의 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 개선하는 것(파단 한계 변형을 향상시키는 것)이 필요하다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2000-319741호 공보

발명이 해결하려고 하는 과제

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높이고, 프레스 성형에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 제공하고자 하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명은 알루미늄 또는 알루미늄 합금판(이하, 알루미늄 합금판)의 집합 조직에 대해서, CR 방위(001<520>, 이하 동일함)의 방위 밀도가, CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높은 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판이다.

상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 그 집합 조직에 대해서, CR 방위의 방위 밀도가, CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높다. 이것에 의해, 후술하는 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 프레스 성형성을 개선하기 위해서 필요한, 재료의 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 개선할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높이고, 프레스 성형에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 얻을 수 있다.

도 1은 실시예 1 내지 3에 있어서의, 열간 압연 방향에 대한 냉간 압연 방향을 도시하는 설명도.

본 발명의 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 상술한 바와 같이, 그 집합 조직에 대해서, CR 방위의 방위 밀도가, CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높다.

여기에서, 알루미늄 합금의 집합 조직에 대해서 설명한다. 알루미늄 합금 등의 다결정 재료는 몇개의 특정 방위에 결정립이 배향된 조직, 즉 집합 조직을 가지는 경우가 많다. 상기 방위로는 CR 방위, Cube 방위, Goss 방위, Brass 방위, S 방위, Copper 방위, RW 방위, PP 방위 등이 있다.

또한, 결정 방위가 균일하게 분산되어 집적이 없을 때, 집합 조직은 랜덤이라고 한다.

또한, 집합 조직의 체적분률이 변화되면, 소성 이방성이 변화되는 것이 알려져 있다.

상기 집합 조직의 생성방법은 같은 결정계의 경우라도 가공법에 따라 다르다. 압연에 의한 판재의 집합 조직의 경우에는 압연면과 압연 방향으로 나타내져 있고, 압연면은 면을 나타내는 미러 지수(hkl)로 표현되고, 압연 방향은 방향을 나타내는 미러 지수 [uvw]로 표현된다(h, k, l, u, v, w는 정수). 그리고, hu+kv+lw=0의 조건을 충족시키도록, h, k, l 및 u, v, w의 순서를 바꾸어 얻어지는 24가지의 등가의 방위군을 정리하여 {h, k, l}<u, v, w>이라고 나타내고, 방위의 일반적 표시로 하였다.

이러한 표현 방법에 기초하여, 상기 각 방위는 아래와 같이 나타내진다.

CR 방위:{001}<520>,

Cube 방위:{001}<100>,

Goss 방위:{011}<100>,

Brass 방위:{011}<211>,

S 방위:{123}<634>,

Copper 방위:{112}<111>,

RW 방위:{001}<110>,

PP 방위:{011}<122>.

상기 집합 조직의 방위 밀도란 랜덤의 방위에 대한 각 방위의 강도를 비율로 나타낸 것이다.

본 발명에서는 이들의 방위로부터 ±10℃ 이내의 방위의 차이는 동일한 방위라고 정의한다. 단, Copper 방위 및 S 방위에 관해서는 、 ±9도 이내의 방위의 차이는 동일한 방위라고 정의한다.

상기 방위 밀도의 분포는 예를 들면, X선 회절법을 사용하여, 결정립 방위 분포 함수(ODF)를 구함으로써 측정할 수 있다.

구체적으로는 X선 회절 장치로 측정한 극점도로부터, 3차원 방위 해석에 의해 ODF를 구하는 것으로, 각 결정 방위의 방위 밀도를 구한다. ODF는 Bunge가 제창한 급수전개법에 의해 짝수항의 전개 차수를 22차, 홀수항의 전개 차수를 19차로 하여 계산한다. 또, 방위 밀도는 특정 방위의 방위 밀도와 랜덤 방위를 가지는 시료의 방위 밀도의 비로 나타내고, 랜덤비로 표기한다. 랜덤 강도 Ir은 검체 시료 강도 Ic로부터 다음의 식에 의해 산출한다.

여기에서, α, β는 측정 각도, Δs는 스텝 각도이다.

또, 상기 알루미늄 합금을 제조하는 방법은 집합 조직에 대해서 CR 방위의 방위 밀도가 CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높은 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 얻을 수 있으면 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 알루미늄 합금으로 이루어지는 주괴(鑄塊)에 대하여 열간 압연을 실시하고, 계속해서, 열간 압연의 압연 방향에 대하여 90° 방향에서 냉간 압연을 행하고, 또, 용체화(溶體化) 처리, 담금질(quenching)을 행하고, 그 후, 열 처리를 하는 방법을 들 수 있다. 앞으로, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판의 더욱 효율적인 제조 방법이 나올 가능성은 충분히 있다.

또, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 상기 CR 방위의 방위 밀도가 10 이상(랜덤비, 이하 동일함)인 것이 바람직하다.

이 경우에는 특히 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높일 수 있다.

상기 CR 방위의 방위 밀도가 10 미만인 경우에는 상기 각 변형에서의 파단 한계가 저하되고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

또, 상기 CR 방위 이외의 방위가 모두 10 미만인 것이 바람직하다.

상기 CR 방위 이외의 방위로는 상기 Cube 방위, Goss 방위, Brass 방위, S 방위, Copper 방위, RW 방위, PP 방위 등을 들 수 있다.

또, 상기 CR 방위 이외의 방위의 방위 밀도가 어느 하나라도 10을 초과하는 경우에는 상기 각 변형에서의 파단 한계가 저하되고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

또, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mg-Si계 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이 경우에는 특히, 장출 성형이나 굴곡 가공성이 요구되는 자동차 엔진 후드나 트렁크 후드 등, 또는 딥 드로잉 성형성이 요구되는 자동차 도어나 펜더(fender) 등에 적합한 재료라고 할 수 있다.

또, 특히 적합한 성분을 가지는 상기 Al-Mg-Si계 합금은 Si:0.2% 내지 2.0%(질량％、 이하 동일함), Mg:0.2% 내지 1.5%를 함유하고, 또, Cu:1.0% 이하, Zn:0.5% 이하, Fe:0.5% 이하, Mn:0.3% 이하, Cr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Zr:0.15% 이하, Ti:0.1% 이하, B:0.005% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 상기 Al-Mg-Si계 합금인 것이 바람직하다.

Si는 베이크 하드성을 얻기 위해서 필요하고, Mg₂Si 등의 Mg-Si계 화합물을 형성하여 강도를 높이도록 기능한다.

Si의 함유량이 0.2% 미만인 경우에는 150℃ 내지 200℃의 범위 내에서 10 내지 60분 유지하는 열 처리로 충분한 베이크 하드성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 한편, Si의 함유량이 2.0%를 초과하는 경우에는 성형 가공시의 내력(耐力)이 높아지고, 이형(離形)에 의해 재료의 탄성 변형분이 형상 회복(탄성 회복)되는 스프링 백이 커지는 문제가 생긴다. 성형성이 열화될 우려가 있다. 또한, Si의 함유량이 0.2% 미만 또는 2.0% 초과의 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

Si의 함유량은 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.2%이다.

또, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Mg:0.2 내지 1.5%를 함유한다.

Mg은 상기한 Si와 동일하게 베이크 하드성을 얻기 위해서 필요하고, Mg₂Si 등의 Mg-Si계 화합물을 형성하여 강도를 높이도록 기능한다.

Mg의 함유량이 0.2% 미만인 경우에는 150℃ 내지 200℃의 범위 내에서 10 내지 60분 유지하는 열 처리로 충분한 베이크 하드성을 얻을 수 없을 우려가 있다. 한편, Mg의 함유량이 1.5%를 초과하는 경우에는 용체화 처리 후 또는 최종 열 처리 완료 후의 내력이 높아져, 스프링 백이 커질 우려가 있다. 또한, 상기 Mg의 함유량이 0.2% 미만 또는 1.5% 초과의 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

Mg의 함유량은 더욱 바람직하게는 0.3 내지 0.7%이다.

상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 또 Cu:1.0% 이하, Zn:0.5% 이하, Fe:0.5% 이하, Mn:0.3% 이하, Cr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Zr:0.15% 이하, Ti:0.1% 이하, B:0.005% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유한다.

Cu는 강도를 높이고, 성형성을 향상시키도록 기능한다. Cu의 함유량이 1.0%를 초과하는 경우에는 내식성을 열화시킬 우려가 있다.

Zn은 표면 처리시의 인산아연 처리성을 향상시키도록 기능한다. Zn의 함유량이 0.5%를 초과하는 경우에는 내식성이 열화될 우려가 있다.

Fe, Mn, Cr, V, Zr는 강도를 높이고, 결정립을 미세화하여 성형 가공시의 표면 거칠함을 방지하도록 기능한다. Fe, Mn, Cr, V, Zr의 함유량이 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

Ti, B는 주조 조직을 미세화하여 성형성을 향상시키도록 기능한다. Ti, B의 함유량이, 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

또, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mg계 합금으로 이루어져도 좋다.

이 경우에는 특히, 장출 성형이나 굴곡 가공성이 요구되는 자동차 엔진 후드나 트렁크 후드 등, 또는 딥 드로잉 성형성이 요구되는 자동차 도어나 펜더 등에 적합한 재료라고 할 수 있다.

또, 특히 적합한 성분을 가지는 상기 Al-Mg계 합금은 Mg:1.5 내지 6.5%(질량％、 이하 동일함)를 함유하고, 또, Mn:1.5% 이하, Fe:0.7% 이하, Si:0.5% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.4% 이하, Zr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 Al-Mg계 합금인 것이 바람직하다.

Mg은 강도를 얻기 위해서 필요하고, 고용되어 강도를 높이도록 기능한다. Mg의 함유량이 1.5% 미만인 경우에는 충분한 강도를 얻을 수 없고, 성형성이 열화될 우려가 있다. 한편, Mg의 함유량이 6.5%를 초과하는 경우에는 열간 압연시에 깨지기 쉽고, 압연할 수 없게 되는 문제가 생긴다. 또한, 상기 Mg의 함유량이 1.5% 미만 또는 6.5% 초과의 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다. Mg의 함유량은 더욱 바람직하게는 2.2 내지 6.2%이다.

상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 또, Mn:1.5% 이하, Fe:0.7% 이하, Si:0.5% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.4% 이하, Zr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유한다. Mn, Fe, Si, Cu, Cr, Zn, Zr, V는 강도를 높이고, 성형성을 향상시키도록 기능한다. Mn, Fe, Si, Cu, Cr, Zn, Zr, V의 함유량이 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다. Ti, B는 주조 조직을 미세화하여 성형성을 향상시키도록 기능한다. Ti, B의 함유량이, 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

또, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mn계 합금으로 이루어져도 좋다.

이 경우에는 특히, 장출 성형과, 딥 드로잉 성형의 양쪽이 요구되는 자동차의 히트 인슐레이터 등에 적합한 재료라고 할 수 있다.

또, 특히 적합한 성분을 가지는 상기 Al-Mn계 합금은 Mn:0.3 내지 2.0%(질량％、 이하 동일함)를 함유하고, 또, Mg:1.5% 이하, Si:1.0% 이하, Fe:1.0% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.5% 이하, Zr:0.5% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 Al-Mn계 합금인 것이 바람직하다.

Mn은 강도를 얻기 위해서 필요하고, Al-Mn계 화합물을 형성하여 강도를 높이도록 기능한다. Mn의 함유량이 0.3% 미만인 경우에는 충분한 강도를 얻을 수 없고, 성형성이 열화될 우려가 있다. 한편, Mn의 함유량이 2.0%를 초과하는 경우에는 주조시에 조대한 정출물(晶出物)을 형성하기 쉬워져, 성형성이 열화될 우려가 있다. 또한, 상기 Mn의 함유량이 0.3% 미만 또는 2.0% 초과의 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다. Mn의 함유량은 더욱 바람직하게는 0.8 내지 1.5%이다.

상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 또, Mg:1.5% 이하, Si:1.0% 이하, Fe:1.0% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.5% 이하, Zr:0.5% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유한다. Mg, Si, Fe, Cu, Cr, Zn, Zr, V는 강도를 높이고, 성형성을 향상시키도록 기능한다. Mg, Si, Fe, Cu, Cr, Zn, Zr, V의 함유량이 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다. Ti, B는 주조 조직을 미세화하여 성형성을 향상시키도록 기능한다. Ti, B의 함유량이 상기한 범위를 초과하는 경우에는 CR 방위의 방위 밀도가 낮아지기 쉽고, 성형성이 열화될 우려가 있다.

실시예

(실시예 1)

본 예는 본 발명의 프레스 성형용 알루미늄 합금판에 관계되는 실시예 및 비교예로서, 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E1 내지 시료 E10 및 시료 C1 내지 시료 C10)을 제조했다. 이들의 실시예는 본 발명의 일 실시형태를 개시하는 것이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.

이하, 이것을 상세하게 설명한다.

상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판의 제조 방법에 대해서 설명한다.

우선, 표 1에 나타내는 조성을 가지고, 잔부가 불가피적 불순물과 알루미늄으로 이루어지는 주괴(합금 A 내지 합금 J)를 DC주조법(Direct Chill Casting Ｐrocess)이라고 불리는 반연속 주조 방법으로 제조했다. 얻어진 주괴를 550℃로 6시간의 균질화 처리를 행한 후, 실온까지 냉각했다.

다음으로, 상기 주괴를 420℃까지 재가열하여 열간 압연을 개시하고, 두께 4.0mm의 열간 압연판을 얻었다. 열간 압연의 종료 온도는 250℃로 했다.

계속해서, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 A)에 대하여 0° 방향(화살표 B), 또는 도 1b에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 C)에 대하여 90° 방향(화살표 D)으로 냉간 압연을 행하여 1.0mm의 냉간 압연판으로 했다.

또, 540℃로 20초의 용체화 처리를 하고, 30℃/s의 냉각 속도로 실온까지 담금질했다.

담금질 후, 3분 후에 100℃로 1시간의 열 처리를 하였다. 이것에 의해, 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E1 내지 시료 E10 및 시료 C1 내지 시료 C10)을 얻었다.

표 2 및 표 3에, 상기 시료 E1 내지 시료 E10 및 시료 C1 내지 시료 C10에 대해서, 사용한 합금의 종류, 열간 압연 방향에 대한 냉간 압연 방향을 나타낸다.

다음에, 상기 시료 E1 내지 시료 E10 및 시료 C1 내지 시료 C10에 대해서, 최종 열 처리로부터 7일 후에 이하의 방법으로, 결정 방위 분포 함수(ODF) 및 성형성을 평가하였다. 결과를 표 2 및 표 3에 맞추어 나타낸다.

<결정 방위 분포 함수>

결정 방위 분포 함수(ODF)는 X선 회절 장치(주식회사 리가쿠 제조 RINT2000)로 측정한 극점도로부터, 3차원 방위 해석에 의해 ODF를 구하는 것으로, 각 결정 방위의 방위 밀도를 구했다. ODF는 Bunge가 제창한 급수전개법에 의해 짝수항의 전개 차수를 22차, 홀수항의 전개 차수를 19차로서 계산했다. 또, 방위 밀도는 특정 방위의 방위 밀도와 랜덤 방위를 가지는 시료의 방위 밀도의 비로 나타내고, 랜덤비로 표기했다. 랜덤 강도 Ir은 검체 시료 강도 Ic로부터 다음의 식에 의해 산출했다.

여기에서, α, β는 측정 각도, Δs는 스텝 각도이다.

표 2 및 표 3에, CR 방위의 방위 밀도와, CR 방위 이외의 방위 중에서 방위 밀도가 최대치를 나타내는 방위와 그 방위 밀도(CR 방위 이외의 방위와 그 방위 밀도)를 나타낸다. 예를 들면, 시료 E1에 있어서, 상기 CR 방위 및 CR 방위 이외의 방위 밀도는 각각 CR 방위:20, Cube 방위:2, Goss 방위:0, Brass 방위:1, S 방위:0, Copper 방위:0, RW 방위:0, PP 방위:1이었다. 이 때문에, 표 2의 시료 E1의 CR 방위 이외의 방위와 그 방위 밀도에는 CR 방위 이외의 방위에서 방위 밀도가 최대치를 나타낸 Cube 방위와, 그 방위 밀도의 2를 나타내었다.

<성형성>

성형성은 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형의 파단 한계 변형을 측정함으로써 평가했다.

(등이축 변형)

등이축 변형의 파단 한계 변형은 φ6.3mm의 스크라이브드 서클(Scribed Circle)을 전사한 블랭크를 사용하고, 펀치 직경:φ50mm, 성형속도:2mm/s, 블랭크 사이즈:100mm×100mm의 성형 조건으로 성형시험을 행한 후, 파단 한계 변형을 측정하였다.

윤활제로서, 고점도 광유를 양면에 도포한 비닐 시트를 펀치와 블랭크의 사이에 삽입하여 사용했다.

파단 한계는 0.40 이상을 합격으로 하고 0.40 미만을 불합격으로 했다.

(평면 비뚤어짐 변형)

평면 비뚤어짐 변형은 상기 등이축 변형의 파단 한계 변형 측정 방법의, 윤활제를 변경하고, 저점도 광유(鑛油)를 블랭크에 도포하여 행하였다.

파단 한계는 0.30 이상을 합격으로 하고 0.30 미만을 불합격으로 했다.

(일축 변형)

일축 변형에서의 파단 한계 변형은 φ6.35mm의 스크라이브드 서클을 전사한JIS5호 시험편을 사용하여, 인장 시험을 행하고, 파단 한계 변형을 측정하였다.

(평가)

성형성은 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형, 일축 변형의 어느 것에 있어서나 합격인 경우를 합격(평가 ○)으로 하고 어느 하나에서라도 불합격이 있는 경우를 불합격(평가 ×)으로 했다.

또한, 일 예로서, 내력을 표 2 및 표 3에 맞추어 나타낸다.

표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예로서의 시료 E1 내지 시료 E10은 집합 조직에 대해서, CR 방위의 방위 밀도가 CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높고, CR 방위의 방위 밀도가 10 이상이며, 또한 Cube 방위 이외의 방위의 방위 밀도가 모두 4 이하이었다.

그리고, 상기 시료 E1 내지 시료 E10은 성형성 관해서도 양호한 결과를 나타냈다.

이것에 의해, 본 발명에 따르면 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높이고, 프레스 성형에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 비교예로서의 시료 C1 내지 시료 C10은 집합 조직에 대해서, 가장 높은 방위 밀도를 나타내는 방위가 CR 이외의 방위인 Cube 방위인 동시에, 그 방위 밀도가 10 이상이었다. 이 때문에 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형의 어떤 파단 한계 변형도 낮고, 성형성이 불합격이었다.

(실시예 2)

본 예에서는 본 발명의 프레스 성형용 알루미늄 합금판에 관계되는 실시예 및 비교예로서, Al-Mg계 합금으로 이루어지는 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E11 내지 시료 E14 및 시료 C11 내지 시료 C14)을 제조했다. 이들의 실시예는 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 것이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이하, 이것을 상세하게 설명한다.

우선, 표 4에 나타내는 조성을 가지고, 잔부가 불가피적 불순물과 알루미늄으로 이루어지는 주괴(합금 K 내지 합금 N)를 DC주조법이라고 불리는 반연속 주조 방법으로 제조했다. 얻어진 주괴에 대하여 480℃로 6시간의 균질화 처리를 행한 후, 실온까지 냉각했다.

다음에, 상기 주괴를 450℃까지 재가열하여 열간 압연을 개시하고, 두께 3.0mm의 열간 압연판을 얻었다. 열간 압연의 종료 온도는 350℃로 했다. 계속해서, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 A)에 대하여 0° 방향(화살표 B), 또는 도 1b에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 C)에 대하여 90° 방향(화살표 D)으로 냉간 압연을 행하여 1.0mm의 냉간 압연판으로 했다. 또, 450℃로 30초의 연화 처리를 하였다. 이것에 의해, 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E11 내지 시료 E14, 시료 C11 내지 시료 C14)을 얻었다. 표 5에, 상기 시료 E11 내지 시료 E14에 대해서, 시료 C11 내지 시료 C14에 대해서, 사용한 합금의 종류, 열간 압연 방향에 대한 냉간 압연 방향을 나타낸다.

다음에, 상기 시료 E11 내지 시료 E14 및 시료 C11 내지 시료 C14에 대해서, 상기한 실시예 1과 같은 방법으로, 결정 방위 분포 함수(ODF) 및 성형성을 평가하였다. 결과를 표 5에 맞추어 나타낸다.

표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예로서의 시료 E11 내지 시료 E14는 집합 조직에 대해서, CR 방위의 방위 밀도가 CR 방위 이외의 방위의 방위 밀도보다도 높고, CR 방위의 방위 밀도가 10 이상이며, 또한 Cube 방위 이외의 방위의 방위 밀도가 모두 4 이하이었다. 그리고, 상기 시료 E11 내지 시료 E14는 성형성에 대해서도 양호한 결과를 나타냈다. 이것에 의해, 본 발명에 따르면 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높이고, 프레스 성형에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예로서의 시료 C11 내지 시료 C14는 집합 조직에 대해서, 가장 높은 방위 밀도를 나타내는 방위가 CR 방위 이외의 방위인 Cube 방위이었다. 이 때문에 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형의 어떤 파단 한계 변형도 낮고, 성형성이 불합격이었다.

(실시예 3)

본 예에서는 본 발명의 프레스 성형용 알루미늄 합금판에 관계되는 실시예 및 비교예로서, Al-Mn계 합금으로 이루어지는 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E15 내지 시료 E18 및 시료 C15 내지 시료 C18)을 제조했다. 이들의 실시예는 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 것이며, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다. 이하, 이것을 상세하게 설명한다.

우선, 표 6에 나타내는 조성을 가지고, 잔부가 불가피적 불순물과 알루미늄으로 이루어지는 주괴(합금 O 내지 합금 R)를 DC주조법이라고 불리는 반연속 주조 방법으로 제조했다. 얻어진 주괴에 대하여 580℃로 6시간의 균질화 처리를 행한 후, 실온까지 냉각했다.

다음에, 상기 주괴를 500℃까지 재가열하여 열간 압연을 개시하고, 두께 3.0mm의 열간 압연판을 얻었다. 열간 압연의 종료 온도는 350℃로 했다. 계속해서, 도 1a에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 A)에 대하여 0° 방향(화살표 B), 또는 도 1b에 도시하는 바와 같이, 열간 압연 방향(화살표 C)에 대하여 90° 방향(화살표 D)으로 냉간 압연을 행하여 1.0mm의 냉간 압연판으로 했다. 또, 450℃로 30초의 연화 처리를 하였다. 이것에 의해, 프레스 성형용 알루미늄 합금판(시료 E15 내지 시료 E18, 시료 C15 내지 시료 C18)을 얻었다. 표 7에, 상기 시료 E15 내지 시료 E18에 대해서, 시료 C15 내지 시료 C18에 대해서, 사용한 합금의 종류, 열간 압연 방향에 대한 냉간 압연 방향을 나타낸다.

다음에, 상기 시료 E15 내지 시료 E18 및 시료 C15 내지 시료 C18에 대해서, 상기한 실시예 1과 같은 방법으로, 결정 방위 분포 함수(ODF) 및 성형성을 평가하였다. 결과를 표 7에 맞추어 나타낸다.

표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예로서의 시료 E15 내지 시료 E18은 집합 조직에 대해서, CR 방위의 방위 밀도가 CR 방위 이외의 방위의 방위 밀도보다도 높고, CR 방위의 방위 밀도가 10 이상이며, 또한 Cube 방위 이외의 방위의 방위 밀도가 모두 3 이하이었다. 그리고, 상기 시료 E15 내지 시료 E18은 성형성에 대해서도 양호한 결과를 나타냈다. 이것에 의해, 본 발명에 따르면 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형에서의 파단 한계를 높이고, 프레스 성형에 적합한 프레스 성형용 알루미늄 합금판을 얻을 수 있는 것을 알 수 있다.

또, 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 비교예로서의 시료 C15 내지 시료 C18은 집합 조직에 대해서, 가장 높은 방위 밀도를 나타내는 방위가 CR 방위 이외의 방위인 Cube 방위이었다. 이 때문에 등이축 변형, 평면 비뚤어짐 변형 및 일축 변형의 어떤 파단 한계 변형도 낮고, 성형성이 불합격이었다.

Claims

알루미늄 또는 알루미늄 합금판(이하, 알루미늄 합금판)의 집합 조직에 대해서, CR 방위(001<520>, 이하 동일함)의 방위 밀도가, CR 방위 이외의 어떤 방위의 방위 밀도보다도 높은 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 1 항에 있어서, 상기 CR 방위의 방위 밀도가 10 이상(랜덤비, 이하 동일함)인 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 CR 방위 이외의 방위가 모두 10 미만인 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mg-Si계 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 4 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Si:0.2% 내지 2.0%(질량％、 이하 동일함), Mg:0.2% 내지 1.5%를 함유하고, 또, Cu:1.0% 이하, Zn:0.5% 이하, Fe:0.5% 이하, Mn:0.3% 이하, Cr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Zr:0.15% 이하, Ti:0.1% 이하, B:0.005% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불 가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mg계 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 6 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Mg:1.5 내지 6.5%(질량％、 이하 동일함)를 함유하고, 또, Mn:1.5% 이하, Fe:0.7% 이하, Si:0.5% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.4% 이하, Zr:0.3% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Al-Mn계 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.
제 8 항에 있어서, 상기 프레스 성형용 알루미늄 합금판은 Mn:0.3 내지 2.0%(질량％、 이하 동일함)를 함유하고, 또, Mg:1.5% 이하, Si:1.0% 이하, Fe:1.0% 이하, Cu:0.5% 이하, Cr:0.5% 이하, Zn:0.5% 이하, Zr:0.5% 이하, V:0.2% 이하, Ti:0.2% 이하, B:0.05% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔부는 불가피적 불순물 및 알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 프레스 성형용 알루미늄 합금판.