KR20160040653A - Aluminum alloy plate having excellent bake hardening properties - Google Patents

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Abstract

본 발명은 장기 실온 시효 후의 BH성이나, 장기 실온 시효 후의 성형성도 겸비하는 6000계 알루미늄 합금판을 제공하는 것을 목적 중 하나로 한다. 본 발명의 일실시 형태에 있어서는, Sn을 함유하는 6000계 알루미늄 합금판의, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된, BH성에 효과가 큰 특정 클러스터를 일정한 수 밀도 이상 함유시킴과 함께, 이러한 조건을 충족시키는 원자 집합체의 사이즈를 정렬시켜, 원 상당 직경의 평균 반경을 일정한 범위로 함과 함께, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차를 작게 하여, 장기 실온 시효 후의 BH성을 더욱 향상시킨다.It is an object of the present invention to provide a 6000-series aluminum alloy plate having BH properties after aging at a room temperature for a long period of time and molding properties after aging at a long-term room temperature. In one embodiment of the present invention, a specific cluster of a 6000-series aluminum alloy plate containing Sn, which is measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope and has a large BH effect, is contained at a constant number of densities or more, The average radius of the circle-equivalent diameter is set to a constant range and the standard deviation of the radius of the circle-equivalent diameter is reduced to further improve the BH property after the long-term room temperature aging.

Description

베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판 {ALUMINUM ALLOY PLATE HAVING EXCELLENT BAKE HARDENING PROPERTIES}[0001] ALUMINUM ALLOY PLATE HAVING EXCELLENT BAKE HARDENING PROPERTIES [0002]

본 발명은 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 관한 것이다. 본 발명에서 말하는 알루미늄 합금판이라 함은, 열간 압연판이나 냉간 압연판 등의 압연판이며, 용체화 처리 및 ?칭 처리 등의 조질이 실시된 후이며, 베이킹 도장 경화 처리 등의 인공 시효 경화 처리되기 전의 알루미늄 합금판을 말한다. 또한, 이하의 기재에서는, 알루미늄을 알루미늄이나 Al이라고도 한다.The present invention relates to an Al-Mg-Si based aluminum alloy plate. The aluminum alloy sheet referred to in the present invention is a rolled sheet such as a hot rolled sheet or a cold rolled sheet and is subjected to tempering such as solution treatment and shattering treatment and is subjected to artificial age hardening treatment such as baking paint hardening treatment Is an aluminum alloy plate before it is used. In the following description, aluminum is also referred to as aluminum or Al.

최근 들어, 지구 환경 등에 대한 배려로, 자동차 등의 차량 경량화의 사회적 요구는 점점 높아지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 자동차 패널, 특히 후드, 도어, 루프 등의 대형 바디 패널(아우터 패널, 이너 패널)의 재료로서, 강판 등의 철강 재료 대신에, 성형성이나 베이킹 도장 경화성이 우수한, 보다 경량인 알루미늄 합금재의 적용이 증가하고 있다.In recent years, due to consideration of the global environment, the social demand for lightening of vehicles such as automobiles is increasing. In order to meet such demands, it is desirable to provide a material for a large-sized body panel (outer panel, inner panel) such as a car panel, particularly a hood, a door, The application of lightweight aluminum alloys is increasing.

이 중에서, 자동차의 후드, 펜더, 도어, 루프, 트렁크 리드 등의 패널 구조체의 아우터 패널(외판)이나 이너 패널(내판) 등의 패널에는, 얇으면서 또한 고강도 알루미늄 합금판으로서, Al-Mg-Si계의 AA 내지 JIS 6000계(이하, 간단히 6000계라고도 함) 알루미늄 합금판의 사용이 검토되고 있다.Among these, a panel such as an outer panel (outer plate) and an inner panel (inner plate) of a panel structure such as a hood of a car, a fender, a door, a roof, a trunk lid and the like includes a thin aluminum- (Hereinafter simply referred to as " 6000 system ") aluminum alloy sheet has been studied.

이 6000계 알루미늄 합금판은, Si, Mg를 필수로서 함유하고, 특히 과잉 Si형의 6000계 알루미늄 합금은, 이들 Si/Mg가 질량비로 1 이상인 조성을 갖고, 우수한 시효 경화능을 갖고 있다. 이로 인해, 프레스 성형이나 굽힘 가공 시에는 저내력화에 의해 성형성을 확보함과 함께, 성형 후의 패널의 도장 베이킹 처리 등의 비교적 저온의 인공 시효(경화) 처리 시의 가열에 의해 시효 경화해서 내력이 향상되어, 패널로서의 필요한 강도를 확보할 수 있는 베이킹 도장 경화성(이하, 베이크 하드성=BH성, 베이킹 경화성이라고도 함)이 있다.The 6000-series aluminum alloy plate contains Si and Mg as essential components. In particular, the excess Si-type 6000-series aluminum alloy has a composition of Si / Mg of 1 or more in mass ratio and has excellent age hardenability. As a result, during press forming or bending, the moldability is ensured by lowering the yield stress, and the age hardening is performed by heating during the artificial aging (curing) treatment at a relatively low temperature such as paint baking treatment of the molded panel (Hereinafter, referred to as baking hardness = BH property or baking hardenability) that can secure the required strength as a panel.

또한, 6000계 알루미늄 합금판은, Mg량 등의 합금량이 많은 다른 5000계 알루미늄 합금 등에 비하여, 합금 원소량이 비교적 적다. 이로 인해, 이들 6000계 알루미늄 합금판의 스크랩을, 알루미늄 합금 용해재(용해 원료)로서 재이용할 때, 원래의 6000계 알루미늄 합금 주괴를 얻기 쉬워, 리사이클성도 우수하다.In addition, the 6000-series aluminum alloy plate has a relatively small amount of the alloy element, compared with other 5000-series aluminum alloys having a large amount of alloy such as Mg amount. Therefore, when scraps of these 6000-series aluminum alloy plates are reused as an aluminum alloy dissolution material (dissolution raw material), the original 6000-system aluminum alloy ingot is easy to obtain and the recyclability is also excellent.

한편, 자동차의 아우터 패널은, 주지하는 바와 같이, 알루미늄 합금판에 대하여 프레스 성형에 있어서의 장출 성형 시나 굽힘 성형 등의 성형 가공이 복합적으로 행하여져서 제작된다. 예를 들어, 후드나 도어 등의 대형 아우터 패널에서는, 장출 등의 프레스 성형에 의해, 아우터 패널로서의 성형품 형상으로 이루어지고, 계속해서 이 아우터 패널 주연부의 플랫 헴 등의 헴(he㎜ing) 가공에 의해, 이너 패널과의 접합이 행하여져, 패널 구조체로 된다.On the other hand, as is well known, an outer panel of an automobile is manufactured by performing extrusion molding or press forming such as bending molding on the aluminum alloy plate in a press molding. For example, in a large outer panel such as a hood or a door, it is formed in the form of a molded product as an outer panel by press molding such as extrusion. Subsequently, in a hemeing process such as flat hem of the outer panel periphery Thereby joining with the inner panel, thereby forming a panel structure.

여기서, 6000계 알루미늄 합금은, 우수한 BH성을 갖는다는 이점이 있는 반면에, 실온 시효성을 갖고, 용체화 ?칭 처리 후, 수개월간의 실온 유지에 의해 시효 경화해서 강도가 증가함으로써, 패널에 대한 성형성, 특히 굽힘 가공성이 저하되는 과제가 있었다. 예를 들어, 6000계 알루미늄 합금판을 자동차 패널 용도에 사용할 경우, 알루미늄 메이커에서 용체화 ?칭 처리된 후(제조 후), 자동차 메이커에서 패널로 성형 가공될 때까지, 통상은 1 내지 4개월간 정도 실온에 방치되고(실온 방치되어), 이 동안에, 상당히 시효 경화(실온 시효)되게 된다. 특히, 엄격한 굽힘 가공이 들어가는 아우터 패널에 있어서는, 제조 후 1개월 경과 후에는, 문제없이 성형 가능하다 하더라도, 3개월 경과 후에는, 헴 가공 시에 균열이 발생하는 등의 문제가 있었다. 따라서, 자동차 패널용, 특히 아우터 패널용의 6000계 알루미늄 합금판에서는, 1 내지 4개월간 정도의 비교적 장기에 걸친 실온 시효를 억제할 필요가 있다.Here, the 6000-series aluminum alloy has an advantage of having excellent BH properties, but has an aging property at room temperature and is aged by maintaining the room temperature for several months after the solution treatment, There is a problem that the moldability, particularly the bending workability, is lowered. For example, when a 6000-series aluminum alloy plate is used for an automobile panel, it is usually used for about 1 to 4 months after the aluminum alloy maker is subjected to solution casting treatment (after manufacturing) (Left at room temperature) at room temperature, and during this time, it becomes considerably age-hardening (room temperature aging). Particularly, in the outer panel in which rigid bending is performed, there is a problem that after 1 month from the production, cracks are generated at the time of heme processing after 3 months even if it can be molded without any problem. Therefore, it is necessary to suppress the aging at room temperature over a relatively long period of time of about 1 to 4 months in a 6000-series aluminum alloy plate for automobile panels, particularly for an outer panel.

또한, 이러한 실온 시효가 큰 경우에는 BH성이 저하되어, 상기한 성형 후의 패널의 도장 베이킹 처리 등의, 비교적 저온의 인공 시효(경화) 처리 시의 가열에 따라서는, 패널로서의 필요한 강도까지, 내력이 향상되지 않게 된다고 하는 문제도 발생한다.When the room temperature aging is large, the BH property is lowered. Depending on the heating at the relatively low temperature artificial aging (curing) treatment such as the paint baking treatment of the panel after the molding as described above, There is a problem that the improvement is not achieved.

종래부터, 6000계 알루미늄 합금판의 조직, 특히 클러스터(원자의 집합체)의 관점에서, BH성의 향상과, 실온 시효의 억제를 도모하는 점에 대해서, 다양한 제안이 이루어져 있다. 단, 그 대부분은 6000계 알루미늄 합금판의 BH성이나 실온 시효성에 직접 영향을 미치는 클러스터(원자의 집합체)의 존재 상태에 대해서는, 어디까지나 그 거동을 간접적으로 유추하는 것에 지나지 않았다.Conventionally, various proposals have been made for improving the BH property and suppressing the room temperature aging from the viewpoint of the structure of the 6000-series aluminum alloy plate, especially the clusters (aggregates of atoms). However, most of them are merely indirectly predicting the behavior of clusters (aggregates of atoms) that directly affect the BH properties or room temperature aging properties of the 6000-series aluminum alloy plates.

이에 반해, 6000계 알루미늄 합금판의 BH성이나 실온 시효성에 영향을 미치는 클러스터(원자의 집합체)를 직접 측정하여, 규정하는 시도가 이루어지고 있다.On the other hand, attempts have been made to directly measure clusters (aggregates of atoms) affecting BH properties and room temperature aging properties of 6000 aluminum alloy sheets.

특허문헌 1에서는, 6000계 알루미늄 합금판의 조직을 100만배의 투과형 전자 현미경에 의해 분석했을 때에 관찰되는 클러스터(원자의 집합체) 중, 원 등가 직경이 1 내지 5㎚인 범위의 클러스터의 평균 수 밀도를 4000 내지 30000개/㎛2의 범위로 규정하여, BH성이 우수하고, 실온 시효를 억제한 것으로 하고 있다.In Patent Document 1, the average number density (number of clusters) of clusters in the range of circle-equivalent diameter of 1 to 5 nm among the clusters (aggregates of atoms) observed when the structure of the 6000-system aluminum alloy plate is analyzed by a transmission electron microscope Is defined in the range of 4000 to 30,000 / 탆 2 , and the BH property is excellent and the room temperature aging is suppressed.

또한 나아가, 특허문헌 2, 3에서는, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 직접 측정된 특정 원자의 집합체(클러스터)를 제어하여, 실온 시효 후의 차체 도장 베이킹 처리라 해도 높은 BH성을 발휘할 수 있는 6000계 알루미늄 합금판을 얻는 것이 제안되어 있다. 이들 특허문헌에서는, 이 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 또는 30개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 한 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것으로 하고 있다.Furthermore, in Patent Documents 2 and 3, it is possible to control a cluster of specific atoms (clusters) directly measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope to control 6000 (cluster) which can exhibit high BH property even in the case of body- Based aluminum alloy sheet has been proposed. These patent documents disclose that a total of 10 or more or 30 or more of the Mg atoms and / or the Si atoms as a cluster of these atoms are contained in total, and even if any one of the Mg atoms and Si atoms contained in these atoms , And the distance between the reference atom and any other atom adjacent to the other atom is 0.75 nm or less.

그러한 전제하에, 특허문헌 2에서는, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체를 1.0×105개/㎛3 이상의 평균 수 밀도로 포함하는 것으로 하고 있다.Under such premise, in Patent Document 2, it is supposed that the aggregate of atoms satisfying these conditions is included at an average number density of 1.0 × 10 5 / μm 3 or more.

또한, 특허문헌 3에서는, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체를 5.0×1023개/㎥ 이상의 평균 수 밀도로 함유함과 함께, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체 중, 최대가 되는 원 상당 직경의 반경이 1.5㎚ 미만인 사이즈의 원자 집합체의 평균 수 밀도를 10.0×1023개/㎥ 이하로 규제하는 한편, 이 최대가 되는 원 상당 직경의 반경이 1.5㎚ 미만인 사이즈의 원자 집합체의 평균 수 밀도 a와, 최대가 되는 원 상당 직경의 반경이 1.5㎚ 이상인 사이즈의 원자 집합체의 평균 수 밀도 b와의 비 a/b가 3.5 이하가 되도록, 상기 최대가 되는 원 상당 직경의 반경이 1.5㎚ 이상인 사이즈의 원자 집합체를 포함하는 것으로 하고 있다.Patent Document 3 discloses that an aggregate of atoms satisfying these conditions is contained at an average number density of 5.0 x 10 < 23 > / m < 3 > or more and, at the same time, The average number density of the atomic aggregates having a size smaller than 1.5 nm is regulated to not more than 10.0 x 10 23 atoms / m 3, and the average number density a of the atomic aggregates having a radius of the circle- And the ratio a / b of the average number density b of the atomic aggregates having a diameter of the circle having the largest diameter of 1.5 nm or more to the maximum is 3.5 or less, the radius of the circle- As shown in FIG.

한편, 본 발명에 있어서의 Sn의 첨가에 관계되는 선행 특허로서, 6000계 알루미늄 합금판에 Sn을 적극적으로 첨가하고, 실온 시효의 억제와 베이킹 도장 경화를 향상시키는 방법도 특허문헌 4, 5 외에 다수 제안되어 있다. 예를 들어, 특허문헌 4는 Mg와 Si의 성분 관계를 -2.0>4Mg-7Si로 한정하고, 경시 변화 억제 효과를 갖는 Sn을 적당량 첨가하고, 또한 용체화 처리 후에 예비 시효를 실시함으로써, 실온 시효 억제와 베이킹 도장 경화를 겸비하는 방법이 겸비되어 있다. 또한, 특허문헌 5는 Mg와 Si의 성분 관계를 -2.0≤4Mg-7Si≤1.0로 한정하고, 경시 변화 억제 효과를 갖는 Sn과 성형성을 향상시키는 Cu를 첨가하고, 또한 아연계 도금을 실시함으로써 성형성, 베이킹 도장성, 내식성을 향상시키는 방법이 제안되어 있다.On the other hand, as a prior art related to the addition of Sn in the present invention, a method of positively adding Sn to a 6000-series aluminum alloy plate to improve the room temperature aging and to improve baking paint hardening is disclosed in Patent Documents 4 and 5 Has been proposed. For example, Patent Document 4 discloses that the compositional relationship between Mg and Si is limited to -2.0 > 4Mg-7Si, an appropriate amount of Sn having an aging change inhibiting effect is added, and preliminary aging is performed after solution treatment, The method combines both inhibition and baking paint curing. Patent Document 5 discloses that the compositional relationship between Mg and Si is limited to -2.0? 4 Mg-7 Si? 1.0, Sn having an aging change suppressing effect and Cu improving moldability are added, and zinc plating is performed A method of improving moldability, baking paintability and corrosion resistance has been proposed.

일본 특허 공개 제2009-242904호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-242904 일본 특허 공개 제2012-193399호 공보Japanese Patent Laid-Open Publication No. 193399/1995 일본 특허 공개 제2013-60627호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-60627 일본 특허 공개 평09-249950호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-249950 일본 특허 공개 평10-226894호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-226894

단, 자동차의 연비 향상의 요구는 여전히 높고, 가일층의 경량화가 촉진되고 있다. 이에 의해, 알루미늄 합금판의 박육화가 요구되는 경향에 있다. 이에 반해, 원자의 집합체(클러스터)에 대해서, 간접적인 측정에 의해 그 거동을 유추하고 있는 종래 기술이나 또는 TEM 관찰에 의해 평가한 비교적 큰 원자의 집합체 크기나 수 밀도를 제어하는 것에 머물고 있는 특허문헌 1에서는, 원자의 집합체를, 정확하게 또는 상세하게 평가되어 있지 않다. 이로 인해, 원자 집합체의 치밀한 제어를 할 수 없어, 실온 시효 후의 BH성이 불충분하였다. 또한, 100만배의 투과형 전자 현미경이나, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해, 직접 측정된 특정 원자의 집합체(클러스터)를 제어하고 있는 특허문헌 2, 3도, 장시간의 실온 시효 후의 높은 BH성과 양호한 가공성을 겸비하는 것에는, 아직 개선의 여지가 있었다. 이 점은, 6000계 알루미늄 합금판에 Sn을 적극적으로 첨가한 특허문헌 4, 5 등에서도 마찬가지이다.However, the demand for improving the fuel efficiency of the automobile is still high, and the weight reduction of the automobile is promoted. As a result, thinning of the aluminum alloy sheet tends to be required. On the other hand, in the prior art in which the behavior of the aggregates of atoms (clusters) is deduced by indirect measurement, or in the patent literature which is controlling the size and number density of aggregates of relatively large atoms evaluated by TEM observation 1, the aggregate of atoms is not evaluated accurately or in detail. As a result, precise control of the atomic aggregate could not be achieved, and the BH property after room temperature aging was insufficient. Also, Patent Documents 2 and 3, which control a cluster of specific atoms directly measured by a transmission electron microscope of a million-fold magnification or a three-dimensional atom probe electric field ion microscope, show high BH performance after prolonged room temperature aging, There is still room for improvement in combining the workability. This also applies to Patent Documents 4 and 5 in which Sn is positively added to a 6000-series aluminum alloy plate.

이러한 과제를 감안하여, 본 발명의 목적은, 조직 중의 원자의 집합체를 보다 상세하게 평가함으로써, 장시간의 실온 시효 후의 차체 도장 베이킹 처리라도, 높은 BH성과 양호한 가공성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공하는 것이다.In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an Al-Si-Mg system capable of exhibiting high BH performance and good processability even after a long time of room temperature aging, To provide an aluminum alloy plate.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일실시 형태(이하, 본 발명의 제1 실시 형태라고도 함)에 관한 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판의 요지는, 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, 그 원자의 집합체가, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하이고, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체를 2.5×1023개/㎥ 이상, 20.0×1023개/㎥ 이하의 평균 수 밀도로 함유함과 함께, 이러한 조건을 충족시키는 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하이며, 또한 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하인 것으로 한다.In order to achieve this object, an essential point of an aluminum alloy plate excellent in baking painting curability according to one embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as the first embodiment of the present invention) , Si: 0.3 to 2.0%, and Sn: 0.005 to 0.3%, with the balance being Al and an inevitable impurity, and is measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope And the cluster of the atoms contains at least one of Mg atom and Si atom in a total of 10 or more, and even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atom atoms is referred to, is the distance of each other and any of the other atoms one atom adjacent to the atom that is not more than 0.75㎚, an aggregate of atoms that meet these conditions 2.5 × 10 23 gae / ㎥ or more, 20.0 × 10 23 gae / ㎥ below Average number density of And the average radius of the circle equivalent diameter of the atom aggregate satisfying these conditions is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter is 0.45 nm or less.

또한, 이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 일실시 형태(이하, 본 발명의 제2 실시 형태라고도 함)에 관한 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판의 요지는, 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 모든 Mg 원자와 Si 원자의 개수의 합을 Ntotal로 하는 한편, 이 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유함과 함께, 이들 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는 원자 집합체의 전부에 함유된, 모든 Mg 원자와 Si 원자의 개수의 합을 Ncluster로 했을 때, 이 Ncluster의 상기 Ntotal에 대한 비율(Ncluster/Ntotal)×100이, 1% 이상, 15% 이하이며, 또한 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하인 것으로 한다.In order to achieve this object, an essential point of an aluminum alloy plate excellent in baking painting hardenability with respect to another embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as a second embodiment of the present invention) is Mg: 0.2 Mg-Si based aluminum alloy plate containing Al in an amount of 0.05 to 2.0%, Si in an amount of 0.3 to 2.0% and Sn in an amount of 0.005 to 0.3%, and the balance being Al and inevitable impurities, The sum of the number of Mg atoms and the number of Si atoms measured by the three-dimensional atom probe ion microscope is N total , and either one or both of the Mg atom and the Si atom as the aggregate of atoms measured by the three- And the distance between the reference atom and any other atom adjacent to the reference atom is 0.75 nm or less even if any one of these Mg atoms and Si atoms is used as a reference city The ratio (N cluster / N total ) × 100 of the N cluster to the N total is 1% when the sum of all Mg atoms and Si atoms contained in all of the atomic assemblies is taken as N cluster , Or more and 15% or less, and the average radius of the circle equivalent diameter of the atom aggregate is 1.20 nm or more and 1.50 nm or less.

또한, 이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 일실시 형태(이하, 본 발명의 제3 실시 형태라고도 함)에 관한 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판의 요지는, 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유함과 함께, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는, 원자 집합체의 평균 수 밀도가 3.0×1023개/㎥ 이상, 25.0×1023개/㎥ 이하이며, 또한 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체 중, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 0.70 이상인 것으로 한다.In order to achieve this object, an essential point of an aluminum alloy plate excellent in baking painting curability according to another embodiment of the present invention (hereinafter also referred to as a third embodiment of the present invention) is Mg: 0.2 Mg-Si based aluminum alloy plate containing Al in an amount of 0.05 to 2.0%, Si in an amount of 0.3 to 2.0% and Sn in an amount of 0.005 to 0.3%, and the balance being Al and inevitable impurities, , It is preferable that at least 10 or more of the Mg atoms and / or the Si atoms are contained in total, and even if any one of the Mg atoms and Si atoms contained in these atoms is used as a reference, The average number density of the atomic assemblies satisfying the condition that the distance between the atom to be atomized and any one of atoms adjacent to the atom is not more than 0.75 nm is not less than 3.0 x 10 23 atoms / m 3 and not more than 25.0 x 10 23 atoms / m 3 , And these conditions Of the aggregate of meeting atom, the ratio to be greater than or equal to (Mg / Si) is not less than 1/2 of the average ratio of the atomic aggregate can Mg atoms and the number of Si atoms is 0.70.

본 발명의 제1 실시 형태에서는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 대해서, 3DAP에 의해 측정되는 원자의 집합체(클러스터) 중, 상기 규정한 대로, Mg 원자나 Si 원자를 합계 특정 이상 함유하고, 이들에 함유되는 인접하는 원자끼리의 서로의 거리가 특정 이하인 것과 같은 특정 클러스터의 평균 수 밀도가, BH성과 크게 상관하는 것을 지견하였다.In the first embodiment of the present invention, Mg atoms and Si atoms are added to the Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn in total (cluster) of atoms measured by 3DAP It was found that the average number density of specific clusters such as those containing a specific abnormality and the distance between adjacent atoms contained in them is not more than a specific value greatly correlates with BH.

단, 그것뿐만 아니라, 이러한 조건을 충족시키는 상기 특정 원자의 집합체 사이즈의 분포 상태가 중요해, 원 상당 직경의 평균 반경과, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 BH성에 크게 영향을 미치는 것도 본 실시 형태는 지견하였다.However, not only that but also the distribution of the aggregate size of the specific atom satisfying these conditions is important, and the average radius of the circle-equivalent diameter and the standard deviation of the radius of the circle-equivalent diameter greatly affect the BH property. The shape was known.

즉, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 특정 범위인 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 함께, 표준 편차가 작게 0.45㎚ 이하인 것이, BH성 향상에 필요한 것을 지견하였다. 본 실시 형태에 의하면, 100일간의 장시간 실온 시효한 경우에도, 보다 높은 BH성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있다.That is, in order to improve the BH property of the Al-Mg-Si aluminum alloy sheet containing Sn, the average radius of the circle equivalent diameter of the specific atomic aggregate is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less, which is a specific range, Of 0.45 nm or less is necessary for improving the BH property. According to the present embodiment, it is possible to provide an Al-Si-Mg aluminum alloy plate capable of exhibiting a higher BH property even when aging is effected at room temperature for a long period of time of 100 days.

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에서는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 대해서, 3DAP에 의해 측정되는 원자의 집합체(클러스터) 중, 상기 원자 간의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 미세한 클러스터를 다수 존재시키는 것을 전제로 한다. 그리고 또한, 이들 클러스터 중에 존재하는 Mg와 Si의 총량(합계량)을, 매트릭스에 고용되는 Mg와 Si의 합계량과 밸런스시킴과 함께, 상기 클러스터 사이즈의 분포 상태도 클러스터의 원 상당 직경의 평균 반경으로서 제어하여, BH성을 높인다.Further, in the second embodiment of the present invention, in the Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn, the distance between the atoms in the cluster of atoms (clusters) measured by 3DAP is 0.75 nm or less It is premised that a large number of fine clusters are present. The total amount (total amount) of Mg and Si present in these clusters is balanced with the total amount of Mg and Si in the matrix, and the distribution state of the cluster size is also controlled as the average radius of the circle- To increase the BH property.

상기한 바와 같이 규정한 클러스터 중에 존재하는 Mg 원자와 Si 원자의 총량을, 매트릭스에 고용되는 Mg와 Si의 합계량과 밸런스시킨 다음 확보하면, BH성을 높게 할 수 있다. 또한, 6000계 알루미늄 합금판에 함유되는 Mg와 Si는, 본 실시 형태에서 규정한 클러스터와 매트릭스에의 고용 이외의 형태로서, 규정보다도 조대한 클러스터나, 나아가 조대한 석출물 또는 금속간 화합물에 함유되어서 존재할 가능성이 있다. 이에 반해, 클러스터 중에 존재하는 Mg와 Si의 합계량을, 매트릭스에 고용되는 Mg와 Si의 합계량과의 밸런스 면에서 제어하면, Mg와 Si에 기인하는, 조대한 클러스터나, 나아가 조대한 석출물 또는 금속간 화합물 자체를 저감시키는 것으로도 이어진다.When the total amount of Mg atoms and Si atoms present in the cluster defined above is balanced with the total amount of Mg and Si dissolved in the matrix, the BH property can be increased. Further, Mg and Si contained in the 6000-series aluminum alloy sheet are contained in coarse clusters as well as coarse precipitates or intermetallic compounds in a form other than the employment of the clusters and the matrix specified in the present embodiment There is a possibility that it exists. On the other hand, if the total amount of Mg and Si in the cluster is controlled in terms of balance with the total amount of Mg and Si dissolved in the matrix, a coarse cluster attributable to Mg and Si or a coarse precipitate or intermetallic Leading to reduction of the compound itself.

또한, 상기 클러스터 사이즈의 분포 상태도 BH성에 크게 영향을 미쳐, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성 향상을 위해서는, 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하로 하는 것도 아울러 필요하다. 이들, 클러스터 중에 존재하는 Mg 원자와 Si 원자의 총량과, 클러스터 사이즈의 분포 상태를 아울러 제어함으로써, 100일간의 장시간 실온 시효한 경우에도, 성형성도 좋고, 보다 높은 BH성도 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있다.The distribution of the cluster size also greatly affects the BH property. For improving the BH property of the Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn, the average radius of the circle equivalent diameter of the atomic aggregate is 1.20 nm or more , And 1.50 nm or less. By controlling the total amount of Mg atoms and Si atoms present in the clusters and the distribution of the cluster size, it is possible to obtain Al-Si- A Mg-based aluminum alloy plate can be provided.

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에서는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 대해서, 3DAP에 의해 측정되는 원자의 집합체(클러스터) 중, 상기 원자 간의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 미세한 클러스터를 다수 존재시키는 것을 전제로 한다. 그리고 또한, 이들 미세한 클러스터를 구성하는 원소 중, Mg의 원자수가 큰 클러스터의 비율을 증가시켜, BH성을 높인다.In the third embodiment of the present invention, an Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn is used in which the distance between atoms of the cluster of atoms (clusters) measured by 3DAP is 0.75 nm or less It is premised that a large number of fine clusters are present. Furthermore, among the elements constituting these fine clusters, the ratio of clusters having a large number of atoms of Mg is increased to increase the BH property.

본 발명자들은, 동일한 클러스터라도, 그 조성에 의해 BH성에 미치는 영향이 상이하고, Si 원자가 리치한 클러스터는 BH성에 악영향을 미치는 한편, Mg 원자가 리치한 클러스터는 BH성을 촉진하는 것을 지견하였다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, 3DAP에 의해 측정되는 클러스터 중, 상기 원자 간의 서로의 거리가 작은 클러스터가 많아지도록 제어함과 함께, 이 클러스터 중, Mg의 원자수가 큰 클러스터의 비율이 많아지도록 제어하여, BH성을 높인다.The inventors of the present invention have found that clusters rich in Si atoms adversely affect BH properties, while clusters rich in Mg accelerate BH properties, even though the same clusters have different influences on BH properties depending on their composition. Therefore, in the present embodiment, it is controlled so that the number of clusters having a small distance between the atoms among the clusters measured by the 3DAP is increased, and control is performed so that the ratio of clusters having a large number of atoms of Mg is increased , And BH.

이에 의해, 본 실시 형태에서는, 실온 시효한 경우에도, 보다 높은 BH성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있다.Thus, in the present embodiment, it is possible to provide an Al-Si-Mg-based aluminum alloy plate capable of exhibiting a higher BH property even at room temperature aging.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 요건마다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail for each of the requirements.

클러스터(원자의 집합체) :Cluster (cluster of atoms):

우선, 본 발명에서 말하는 클러스터라 함은 무엇을 의미하는지 설명한다. 본 발명에서 말하는 클러스터라 함은, 상기 특허문헌 2, 3과 마찬가지로, 후술하는 3DAP에 의해 측정되는 원자의 집합체(클러스터)를 말하고, 이하의 기재에서는 주로 클러스터라고 표현한다. 6000계 알루미늄 합금에 있어서는, 용체화 및 ?칭 처리 후에, 실온 유지, 또는 50 내지 150℃의 열 처리 중에, Mg, Si가 클러스터라고 불리는 원자의 집합체를 형성하는 것이 알려져 있다. 단, 이들 실온 유지와 50 내지 150℃의 열 처리 중에서 생성되는 클러스터는, 완전히 그 거동(성질)이 다르다.First, what the cluster means in the present invention means. The clusters referred to in the present invention refer to clusters of atoms (clusters) of atoms measured by 3DAP, which will be described later, similarly to the above Patent Documents 2 and 3, and in the following description, they are mainly referred to as clusters. In the 6000-series aluminum alloy, it is known that Mg and Si form aggregates of atoms called clusters after solution treatment and shining treatment, at room temperature, or during heat treatment at 50 to 150 캜. However, the clusters generated during the holding at room temperature and the heat treatment at 50 to 150 占 폚 completely differ in their behavior.

실온 유지에서 형성되는 클러스터는, 그 후의 인공 시효 또는 베이킹 도장 처리에 있어서 강도를 상승시키는 GP존 또는 β'상의 석출을 억제한다. 한편, 50 내지 150℃에서 형성되는 클러스터(또는 Mg/Si 클러스터)는, 반대로 GP존 또는 β'상의 석출을 촉진하는 것이 개시되어 있다(예를 들어, 야마다 등 : 경금속 vol. 51, 215 페이지에 기재).The clusters formed in the room temperature holding suppress precipitation of the GP zone or the beta 'phase to increase the strength in the subsequent artificial aging or baking painting treatment. On the other hand, clusters (or Mg / Si clusters) formed at 50 to 150 ° C, on the contrary, have been disclosed to promote precipitation of the GP zone or β 'phase (see, for example, Yamada et al. materials).

덧붙여서, 상기 특허문헌 1에서는, 그 단락 0021 내지 0025에 걸쳐서, 이들 클러스터가, 종래에는 비열 측정이나 3DAP(3차원 아톰 프로브) 등에 의해 해석되어 있다고 기재되어 있다. 그리고 동시에, 3DAP에 의한 클러스터의 해석에서는, 관찰됨으로써, 클러스터 자체의 존재는 뒷받침되어도, 본 발명에서 규정하는 상기 클러스터의 사이즈나 수 밀도까지는 불명확하거나 또는 한정적으로밖에 측정할 수 없었다고 기재되어 있다.Incidentally, in Patent Document 1, it is stated that, throughout the paragraphs 0021 to 0025, these clusters are conventionally analyzed by specific heat measurement or 3DAP (three-dimensional atom probe) or the like. At the same time, in the analysis of clusters by 3DAP, it has been observed that even if the presence of the clusters themselves is supported, the size and number density of the clusters specified in the present invention can be unclear or limited.

확실히, 6000계 알루미늄 합금에 있어서, 상기 클러스터를 3DAP(3차원 아톰 프로브)에 의해 해석하는 시도는 종래부터 되고 있다. 그러나 상기 특허문헌 1에 기재한 바와 같이, 클러스터 자체의 존재는 뒷받침되어도, 그 클러스터의 사이즈나 수 밀도까지는 불분명하였다. 이것은, 3DAP에 의해 측정되는 원자의 집합체(클러스터) 중, 어떤 클러스터와 BH성이 크게 상관하는 것인지 불분명하며, BH성에 크게 관여하는 원자의 집합체가 어떤 것인지가 불분명했던 것에 따른다.Obviously, in the 6000-series aluminum alloy, an attempt has been made to interpret the cluster by a 3DAP (3D atom probe). However, as described in Patent Document 1, even if the existence of the cluster itself is supported, the size and number density of the clusters are unclear. This is unclear as to which clusters and BH properties are highly correlated among the cluster of atoms (clusters) measured by 3DAP, and it is unclear which cluster of atoms largely involved in BH properties is unclear.

이에 반해, 본 발명자들은 상기 특허문헌 2에 있어서, BH성에 크게 영향을 미치는 클러스터를 명확화하였다. 즉, 3DAP에 의해 측정되는 클러스터 중, 상기 규정한 대로, Mg 원자나 Si 원자를 합계 특정 이상 함유하고, 이들에 함유되는 인접하는 원자끼리의 서로의 거리가 특정 이하인 것과 같은 특정 클러스터와, BH성이 크게 상관하고 있는 것을 지견하였다. 그리고 이러한 조건을 충족시키는 원자 집합체의 수 밀도를 증가시킴으로써, 실온 시효 후에 저온에서 단시간화된 조건의 차체 도장 베이킹 처리라도, 높은 BH성을 발휘할 수 있는 것을 지견하였다.On the other hand, the present inventors have clarified clusters greatly influencing the BH property in the above Patent Document 2. That is, in the clusters measured by 3DAP, a specific cluster containing a specific amount of Mg atoms or Si atoms in total and having a certain distance from each other among adjacent atoms contained therein and a specific cluster such as BH Which is the most important factor. By increasing the number density of the atomic assemblies satisfying these conditions, it was found that high BH property can be exhibited even in the case of the body paint baking treatment at a low temperature and shortened time after room temperature aging.

이 상기 특허문헌 2에 의하면, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 30개 이상 함유하고, 서로 인접하는 원자끼리의 거리가 0.75㎚ 이하인 클러스터의 존재가 BH성을 향상시킨다. 그리고 이들 클러스터를 일정량 이상 존재시킴으로써, 실온 시효한 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을, 150℃×20분의 저온, 단시간화된 차체 도장 베이킹 처리의 경우에도, 보다 높은 BH성을 발휘시킬 수 있게 하고 있다.According to this Patent Document 2, the presence of a cluster containing at least one of Mg atoms and Si atoms in a total of 30 or more, and the distance between atoms adjacent to each other is 0.75 nm or less improves the BH property. By allowing these clusters to exist in a certain amount or more, the Al-Si-Mg aluminum alloy plate aged at room temperature can exhibit a higher BH property even in the case of low temperature and short time baking of the body coating at 150 ° C for 20 minutes .

이에 반해, 본 발명자들은 더 검토한 결과, 3DAP에 의해 측정되는 클러스터 중, 상기 클러스터를 많이 존재시키는 것은, 확실히 BH성을 향상시키지만, 그것만으로는 아직 향상 효과가 충분하지 않은 것을 지견하였다. 바꾸어 말하면, 상기 클러스터를 많이 존재시키는 것은, BH성 향상의 전제 조건(필요 조건)이기는 하지만, 반드시 충분 조건은 아닌 것을 지견하였다.On the other hand, the present inventors have further studied and found that among the clusters measured by 3DAP, the presence of a large number of clusters surely improves the BH property, but it has been found that the improvement effect is not sufficient yet. In other words, although it is a prerequisite (necessary condition) for improving the BH property, it is not necessarily sufficient to provide the cluster in a large number.

이로 인해, 본 발명자들은, 또한 상기 특허문헌 3을 출원하였다. 이것은, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 함유하는 클러스터에는 당연히, 그 사이즈(크기)의 차이(분포)가 있고, 클러스터의 크기에 의한 BH성에 대한 작용의 큰 차이를 지견했기 때문이다. 즉, 비교적 작은 사이즈의 클러스터는 BH성을 저해하는 한편, 비교적 큰 사이즈의 클러스터는 BH성을 촉진한다고 하는, 클러스터의 크기에 의한 BH성에 대한 작용의 정반대의 차이가 있다. 이에 기초하면, 상기 특정 클러스터 중, 비교적 작은 사이즈의 클러스터를 적게 하고, 비교적 큰 사이즈의 클러스터를 많게 하면, 보다 BH성을 향상시킬 수 있게 된다. 비교적 작은 사이즈의 클러스터는 BH 처리 시(인공 시효 경화 처리 시)에는 소멸되지만, 오히려 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은 큰 클러스터의 석출을 저해해서 BH성을 낮게 하고 있다고 추측된다. 한편, 비교적 큰 사이즈의 클러스터는, BH 처리 시에 성장하여, BH 처리 시의 석출물의 석출을 촉진하여, BH성을 높게 한다고 추측된다.Therefore, the present inventors also filed the patent document 3. This is because clusters containing either one or both of the Mg atom and Si atom have a difference (size) in their size (distribution), and a large difference in the effect on the BH property due to the cluster size is known. That is, there is a diametrically opposite difference in the effect on the BH property due to the size of the cluster, in which a cluster of relatively small size inhibits BH property while a cluster of relatively large size promotes BH property. On the basis of this, it is possible to improve the BH property by reducing the number of clusters of a relatively small size and increasing the number of clusters of a relatively large size among the specific clusters. Clusters of a relatively small size are extinguished at the time of BH treatment (artificial age hardening treatment), but it is presumed that the BH property is lowered by inhibiting the precipitation of large clusters which are highly effective in improving the strength at the time of BH. On the other hand, it is presumed that the cluster of a relatively large size grows at the time of BH treatment, promotes the precipitation of the precipitate at the time of BH treatment, and increases the BH property.

단, 지나치게 큰 클러스터는, BH 처리 시에 성장하면, 사이즈가 너무 커져 버려, 반대로 BH성을 저하시킴과 함께, BH 처리 전의 강도가 지나치게 높아져 버려, 가공성이 열화되는 것도 발견하였다. 즉, 가공성을 열화시키지 않고 BH성을 높게 하기 위해서는, 최적인 사이즈의 클러스터가 존재한다. 상기 특정 원자의 집합체 사이즈의 분포 상태는 중요하지만, 이들 상기 특정 원자 집합체의 평균 사이즈인 원 상당 직경의 평균 반경과, 이들 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 BH성에 크게 영향을 미치는 것도 지견하였다. 이 내용을, 본 발명자들은, 또한 일본 특허 출원 제2012-051821호(2012년 3월 8일 출원)로서 출원하였다. 이 일본 특허 출원 제2012-051821호에서는, 클러스터의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.2㎚ 이상, 1.5㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차를 0.35㎚ 이하로 하여, 최적인 사이즈의 클러스터만을 생성시키고 있다.However, it has also been found that an excessively large cluster grows too large at the time of the BH treatment, the size becomes too large, conversely the BH property is lowered, the strength before the BH treatment becomes too high, and the workability is deteriorated. That is, in order to increase the BH property without deteriorating workability, there is a cluster of the optimum size. It is also known that the average radius of the circle equivalent diameter which is the average size of the specific atom aggregates and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter greatly affect the BH property. The present inventors have also filed this application as Japanese Patent Application No. 2012-051821 (filed on Mar. 8, 2012). This Japanese Patent Application No. 2012-051821 discloses that the average radius of the circle equivalent diameter of the clusters is 1.2 nm or more and 1.5 nm or less and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter is 0.35 nm or less, Only clusters are generated.

그 후의 연구에 의해, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련하여, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 있어서는, Sn을 함유하지 않는 상기 앞선 출원의 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 비하여, 상기 특정 원자의 집합체 평균 사이즈인 원 상당 직경의 평균 반경과, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차와의, BH성을 향상시키는 최적 범위가 서로 상이한 것을 지견하였다. 즉, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 특정 범위인 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 작아 0.45㎚ 이하인 것이, BH성 향상에 필요한 것을 지견하였다. BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자의 집합체 사이즈가 작은 것에서 큰 것까지 폭넓게 존재하여, 그 사이즈 분포가 크게 변동되는 것은 아니며, 최적인 사이즈의 클러스터만이 생성될수록 좋다. 본 발명의 제1 실시 형태에서 규정한 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하라 함은, 이것을 의미한다. 이에 의해, 본 발명의 제1 실시 형태에서는, 차체 도장 베이킹 처리가 100일간의 장시간 실온 유지된 경우에도, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성을 보다 향상시킬 수 있다.According to the subsequent studies, it has been found that, in the Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet containing Sn, in the first embodiment of the present invention, the Al-Mg-Si-based aluminum alloy containing no Sn It was found that the optimum range for improving the BH property is different from the average radius of the circle equivalent diameter which is the average size of the cluster of the specific atoms and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter. That is, in order to improve the BH property of the Al-Mg-Si aluminum alloy sheet containing Sn, the average radius of the circle-equivalent diameter of the specific atomic aggregate is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less, which is a specific range, The standard deviation of the radius of the equivalent diameter was small and 0.45 nm or less was found to be necessary for improving the BH property. In order to improve the BH property, the aggregate size of the specific atom is widely present from a small size to a large size, and the size distribution is not largely varied, and it is better that only the cluster of the optimum size is generated. Means that the average radius of the circle equivalent diameter defined in the first embodiment of the present invention is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter is 0.45 nm or less. Thus, in the first embodiment of the present invention, the BH property of the Al-Mg-Si aluminum alloy plate can be further improved even when the body painting baking treatment is maintained at room temperature for a long period of time of 100 days.

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련하여, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 있어서, 상기한 원자의 집합체(클러스터)와 고용되어 있는 Mg, Si량의 밸런스도, BH성 및 BH 처리 후의 강도에 크게 영향을 미치는 것을 지견하였다. 즉, 본 발명의 제2 실시 형태는, 상기 규정 조건을 충족시키는 원자의 집합체에 함유되어 있는 Mg, Si 원자와 매트릭스에 존재하는 Mg, Si의 비율을 제어함으로써, 베이킹 도장 전의 강도를 높게 하면서, BH성을 높게 할 수 있다고 하는 지견에 기초하고 있다.In the second embodiment of the present invention, in the Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet containing Sn, the balance between the amount of Mg and Si contained in the aggregate (cluster) And the strength after the BH treatment. That is, the second embodiment of the present invention is characterized in that the ratio of Mg and Si atoms present in the matrix to the Mg and Si atoms contained in the aggregate of atoms satisfying the above-mentioned prescribed conditions is controlled to increase the strength before baking, Based on the knowledge that the BH property can be increased.

또한, 동시에, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 있어서는, 지나치게 큰 클러스터는 BH 처리 시에 성장하면, 사이즈가 너무 커져 버리고, 반대로 BH성을 저하시킴과 함께, BH 처리 전의 강도가 너무 높아져 버려, 가공성이 열화되는 것도 발견하였다. 즉, 가공성을 열화시키지 않고 BH성을 높게 하기 위해서는, 최적인 사이즈의 클러스터가 존재하는 것도 지견하였다. 상기 특정 원자의 집합체 사이즈의 분포 상태는 중요하지만, 이들 상기 특정 원자 집합체의 평균 사이즈인 원 상당 직경의 평균 반경도, BH성에 크게 영향을 미치는 것도 지견하였다. 즉, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 특정 범위인 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하인 것이 BH성 향상에 필요하다.At the same time, in an Al-Mg-Si based aluminum alloy plate containing Sn, too large clusters become too large in size when grown at the time of BH treatment, and conversely decrease the BH property, Is too high, and the workability is deteriorated. That is, in order to increase the BH property without deteriorating workability, it is also known that clusters having an optimum size exist. It is also known that the distribution of the aggregate size of the specific atom is important, but the average radius of the circle-equivalent diameter, which is the average size of the specific atom aggregates, also greatly affects the BH property. That is, in order to improve the BH property of the Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn, it is necessary that the average radius of the circle equivalent diameter of the specific atomic aggregate is 1.20 nm or more and 1.50 nm or less, Do.

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에 관련하여, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 있어서, 상기한 바와 같이, 동일한 클러스터라도, 그 조성에 의해 BH성에 대한 영향이 상이하고, Si 원자가 리치한 클러스터는 BH성에 악영향을 미치는 한편, Mg 원자가 리치한 클러스터는 BH성을 촉진하는 것을 지견하였다. 이것이, 본 실시 형태의 사고 방식이며, 이로 인해, 본 실시 형태에서는 3DAP에 의해 측정되는 클러스터 중, 상기 원자 간의 서로의 거리가 작은 클러스터가 많아지도록 제어함과 함께, 이 클러스터 중, Mg의 원자수가 큰 클러스터의 비율이 많게 하기 위해 제어하여, BH성을 높인다.Further, regarding the third embodiment of the present invention, in the Al-Mg-Si based aluminum alloy plate containing Sn, even in the same cluster as described above, the influence on the BH property differs depending on the composition thereof, Si - rich clusters adversely affect BH properties, whereas Mg - rich clusters promote BH. This is the thinking mode of the present embodiment. Therefore, in this embodiment, it is controlled so that the number of clusters having a small distance between the atoms among the clusters measured by the 3DAP is increased, and the number of atoms of Mg The ratio of large clusters is controlled to increase the BH property.

<본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 클러스터><Cluster in the First Embodiment of the Present Invention>

이하에 있어서, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 클러스터에 대해서 설명한다.Hereinafter, a cluster according to the first embodiment of the present invention will be described.

(본 실시 형태의 클러스터 규정)(Cluster specification of this embodiment)

이하에, 본 실시 형태의 클러스터 규정에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the cluster specification of the present embodiment will be described in detail.

본 실시 형태가 클러스터를 규정하는 알루미늄 합금판은, 상기한 바와 같이, 압연 후에 용체화 및 ?칭 처리, 재가열 처리 등의 일련의 조질이 실시된 후의 판이며, 프레스 성형 등에 의해 패널로 성형 가공되기 전의 판(베이킹 도장 경화 처리 등의 인공 시효 경화 처리되기 전의 판)인 것을 말한다. 단, 상기 자동차 패널 등으로서 프레스 성형되기 위해서는, 판의 제조 후 1 내지 4개월간 정도의 비교적 장기에 걸쳐서 실온 방치되는 경우가 많다. 이로 인해, 이 장기에 걸쳐서 실온 방치된 후의 판의 조직 상태라도, 본 실시 형태에서 규정하는 조직으로 하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 장기 실온 경시 후의 특성을 문제로 삼을 경우에는, 100일 정도의 실온 경시 후에는 특성이 변화되지 않고, 조직도 변화되고 있지 않은 것이 예상되므로, 충분히 실온 경시가 진행된, 상기 일련의 조질이 실시된 후, 100일 이상이 경과된 후의 판의 조직과 특성을, 조사 및 평가하는 것이 보다 바람직하다.As described above, the aluminum alloy plate defining the clusters of the present embodiment is a plate after a series of tempering such as solution solidification and quenching treatment and reheating treatment is performed after rolling, and is formed into a panel by press molding or the like (Plate before artificial age hardening treatment such as baking paint hardening treatment). However, in order to press-mold such an automobile panel or the like, it is often left at room temperature over a relatively long period of about one to four months after production of the plate. For this reason, it is preferable that the structure of the plate after being left at room temperature over the long term is a structure specified in the present embodiment. In this respect, when the characteristic after the long-term room temperature is taken as a problem, it is expected that the characteristic is not changed and the structure is not changed after about 100 days at room temperature. Therefore, It is more preferable to investigate and evaluate the structure and properties of the plate after 100 days or more have passed.

(본 실시 형태의 클러스터의 정의)(Definition of cluster in this embodiment)

그리고 실온 방치되기 전의, 상기 용체화 및 ?칭 처리 등의 조질이 실시된 후의 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 임의의 판 두께 중앙부에 있어서의 조직을, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정한다. 이 측정된 조직에 존재하는 클러스터로서, 본 실시 형태에서는, 우선, 그 클러스터가 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 한다. 또한, 이 원자의 집합체에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수는 많을수록 좋고, 그 상한은 특별히 규정하지 않지만, 제조 한계로부터 하면, 이 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수 상한은 대략 10000개 정도이다.The structure at an arbitrary plate thickness central portion of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate after the tempering such as solution treatment and shimming treatment before being left at room temperature is measured by a three-dimensional atom probe ion microscope . As a cluster existing in the measured tissue, in the present embodiment, it is assumed that the cluster contains at least 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms in total. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster of aggregates is preferably as high as possible. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster is not particularly specified, Respectively.

상기 특허문헌 2에서는, 그 클러스터가 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 30개 이상 함유하는 것으로 하고 있다. 그러나 본 실시 형태는, 상기한 바와 같이, 비교적 작은 사이즈의 클러스터는 BH성을 저해하므로, 이것을 규제하여 적게 한다. 이로 인해, 이 규제해야 할 비교적 작은 사이즈의 클러스터를, 측정 가능한 범위로 제어하기 위해서, 상기 특허문헌 3과 마찬가지로, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 규정한다.In Patent Document 2, it is supposed that the clusters contain at least 30 or more of Mg atoms and Si atoms in total. However, in the present embodiment, as described above, clusters of a relatively small size inhibit the BH property, so that it is regulated to be smaller. For this reason, in order to control the comparatively small-sized cluster to be regulated in such a measurable range, it is defined that at least 10 or more of the Mg atoms and / or the Si atoms are contained in the same manner as in Patent Document 3.

본 실시 형태에서는, 상기 특허문헌 2, 3과 마찬가지로, 또한 이들 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 본 실시 형태에서 규정하는(본 실시 형태의 규정을 충족시킴) 원자의 집합체(클러스터)로 한다. 이 서로의 거리 0.75㎚는, Mg나 Si의 서로의 원자 간의 거리가 근접하고, 장기 실온 시효 후의 저온 단시간에서의 BH성 향상 효과가 있는 큰 사이즈의 클러스터의 수 밀도를 보장하고, 반대로 작은 사이즈의 클러스터를 규제하고, 수 밀도를 적게 제어하기 위해서 정한 수치이다. 본 발명자들은, 지금까지 저온에서 단시간화된 조건의 차체 도장 베이킹 처리에서도 높은 BH성을 발휘할 수 있는 알루미늄 합금판과 원자 레벨의 집합체 관계를 상세하게 검토한 결과, 상기 정의에서 규정되는 원자 집합체의 수 밀도가 큰 것이, 높은 BH성을 발휘하는 조직 형태인 것을 실험적으로 발견하였다. 따라서, 원자 간의 거리 0.75㎚의 기술적 이유는 충분히 밝혀지고 있지 않지만, 높은 BH성을 발휘하는 원자 집합체의 수 밀도를 엄밀하게 보증하기 위해서 필요하며, 그를 위해 정한 수치이다.In this embodiment, similar to the above Patent Documents 2 and 3, even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these clusters is used as a reference, any one of atoms adjacent to the reference atom (Clusters) of atoms (satisfying the requirements of the present embodiment) defined in the present embodiment are set to be 0.75 nm or less. The distance of 0.75 nm between them ensures that the distance between the atoms of Mg and Si is close to each other and the number density of clusters of large size having the effect of improving the BH property in a short time at a low temperature after long-term room temperature aging is ensured, It is a numerical value determined to regulate the cluster and to control the number density. The inventors of the present invention have studied in detail the aggregate relationship at an atomic level with an aluminum alloy plate capable of exhibiting high BH property even in the body paint baking treatment under the conditions of a short time at low temperature until now. As a result, It has been found experimentally that a large density is a tissue form exhibiting high BH properties. Therefore, although the technical reason for the distance between atoms of 0.75 nm is not fully understood, it is necessary for strictly ensuring the density of the atomic aggregates exhibiting high BH properties, and is a numerical value determined for that.

본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, Mg 원자와 Si 원자를 양쪽 함유하는 경우가 가장 많지만, Mg 원자를 함유하지만 Si 원자를 함유하지 않는 경우나, Si 원자를 함유하지만 Mg 원자를 함유하지 않는 경우를 포함한다. 또한, Mg 원자나 Si 원자만으로 구성되는 것에 한정되지 않고, 이들 외에, 매우 높은 확률로 Al 원자를 함유한다.The clusters specified in this embodiment most often contain Mg atoms and Si atoms, but the cluster contains Mg atoms but does not contain Si atoms, or contains Si atoms but does not contain Mg atoms . In addition, it is not limited to Mg atoms and Si atoms only, and Al atoms are contained at a very high probability.

또한, 본 실시 형태가 대상으로 하는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 성분 조성에 따라서는, 합금 원소나 불순물로서 함유하는, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn 또는 Ag 등의 원자가 클러스터 중에 함유되어, 이들 그 밖의 원자가 3DAP 분석에 의해 카운트되는 경우가 필연적으로 발생한다. 그러나 이들 그 밖의 원자(합금 원소나 불순물 유래)가 클러스터에 함유된다고 해도, Mg 원자나 Si 원자의 총 수에 비교하면 적은 레벨이다. 그로 인해, 이러한 그 밖의 원자를 클러스터 중에 함유하는 경우에도, 상기 규정(조건)을 충족시키는 것은, 본 실시 형태의 클러스터로서, Mg 원자나 Si 원자만으로 이루어지는 클러스터와 마찬가지로 기능한다. 따라서, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, 상기한 규정마저 충족하면, 이외에 어떠한 원자를 함유해도 된다.Further, depending on the composition of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet containing Sn, which is the object of the present embodiment, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn, Ag, or the like is contained in clusters and these other atoms are counted by 3DAP analysis inevitably occurs. However, even if these atoms (derived from alloying elements or impurities) are contained in the cluster, they are at a lower level than the total number of Mg atoms and Si atoms. Therefore, even when these other atoms are contained in the clusters, the clusters of the present embodiment that fulfill the above-mentioned conditions (conditions) function in the same manner as clusters composed only of Mg atoms or Si atoms. Therefore, the clusters defined in the present embodiment may contain any atoms other than those described above.

또한, 본 실시 형태의 「이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎜ 이하이다」라고 함은, 클러스터에 존재하는 모든 Mg 원자나 Si 원자가, 그 주위에 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 Mg 원자나 Si 원자를 적어도 1개 갖고 있다고 하는 의미이다.It is to be noted that, even in the case where any one of the Mg atom and the Si atom contained in these elements is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the other atom is 0.75 mm or less Means that all the Mg atoms and Si atoms present in the cluster have at least one Mg atom or Si atom whose distance therebetween is 0.75 nm or less.

본 실시 형태의 클러스터에 있어서의, 원자끼리의 거리 규정은, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 모든 원자의 거리가 각각 모두 0.75㎚ 이하가 되지 않아도 되고, 반대로 각각 모두 0.75㎚ 이하로 되어 있어도 된다. 바꾸어 말하면, 거리가 0.75㎚를 초과하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 인접하고 있어도 되고, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자 주위에, 이 규정 거리(간격)를 충족시키는, 다른 Mg 원자나 Si 원자가 최저 1개 있으면 된다.In the clusters of the present embodiment, the distances between atoms of atoms in the clusters are such that even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, They may not all be 0.75 nm or less, or they may all be 0.75 nm or less. In other words, other Mg atoms or Si atoms having a distance exceeding 0.75 nm may be adjacent to each other, and other Mg atoms or Si (atoms) which satisfy the specified distance (interval) At least one atom is required.

그리고 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 1개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 포함해서 2개가 된다. 또한, 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 2개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 포함해서 3개가 된다.When there is one adjacent Mg atom or Si atom satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, It becomes two including atoms. When there are two adjacent Mg atoms or two Si atoms satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, 3 atoms including Si atoms.

이상 설명한 클러스터는, 상기하고, 또한 상세하게는 후술하는, 압연 후의 조질에 있어서의, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 클러스터이다. 즉, 본 실시 형태에서의 클러스터는, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 원자의 집합체이며, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 클러스터이다.The clusters described above are clusters produced by the above-described processes and, more specifically, by solution treatment in the tempering after rolling and temperature holding treatment after quenching at high temperature, which will be described later in detail. That is, the clusters in this embodiment are aggregates of atoms generated by solution treatment and temperature holding treatment after quenching at high temperature, and contain at least 10 or more of Mg atoms and Si atoms in total, Even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less.

지금까지, 인공 시효 또는 베이킹 도장 처리에 있어서 강도를 상승시키는 GP존 또는 β'상의 석출을 촉진하는 클러스터는, 전술한 바와 같이 Mg/Si 클러스터이며, 이 클러스터는 용체화 및 켄칭 처리 후에 50 내지 150℃의 열 처리로 형성된다. 이에 반해, 인공 시효 처리 또는 베이킹 도장 처리에 있어서 GP존 또는 β'상의 석출을 억제하는 클러스터는, Si 리치 클러스터이며, 이 클러스터는 용체화 ?칭 후에 실온 유지(실온 시효)로 형성되는 것이 보고되어 있다(예를 들어, 사토 : 경금속 vol. 56, 595 페이지에 기재).Up to now, clusters promoting precipitation in the GP zone or on the beta 'phase which increase the strength in the artificial aging or baking coating process are Mg / Si clusters as described above, and this clusters are 50 to 150 Lt; 0 &gt; C. On the contrary, in the artificial aging treatment or the baking painting treatment, it is reported that the cluster inhibiting the deposition of the GP zone or β 'phase is a Si-rich cluster, which is formed at room temperature (room temperature aging) after solution polymerization (For example, Sato: Light Metals vol. 56, page 595).

그러나 본 발명자들이 인공 시효 처리 시 또는 베이킹 도장 처리 시의 강도와 클러스터의 관계를 상세하게 해석한 결과, 인공 시효 처리 시 또는 베이킹 도장 처리 시의 강도에 기여하고 있는 조직 인자는, 클러스터의 종류(조성)가 아닌, 판의 조질 처리에 의해 생성시키는 클러스터 사이즈의 분포 상태인 것을 발견하였다. 또한, 이 클러스터 사이즈의 분포 상태도, 전술한 바와 같은 정의로 해석해서 비로소, 인공 시효 처리 시 또는 베이킹 도장 열 처리 시의 강도와의 대응이 명확해졌다.However, the inventors of the present invention have analyzed in detail the relationship between the strength and the cluster at the time of artificial aging treatment or baking painting, and as a result, the tissue factor contributing to the strength at the time of artificial aging treatment or baking painting treatment, ), But the cluster size distribution state generated by the plate tempering process. In addition, the distribution of the cluster size was interpreted by the above-described definition, and the correspondence with the strength at the time of artificial aging treatment or baking painting heat treatment became clear.

이에 반해, 상기 실온 유지(실온 시효)로 형성되는 클러스터는, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의한 측정에 의해, 원자의 집합체에서는 있어도, 상기 본 실시 형태의 규정을 벗어나는 원자의 개수나 클러스터의 수 밀도를 갖는다. 따라서, 본 실시 형태의 클러스터(원자 집합체)의 규정은, 상기 실온 유지(실온 시효)로 형성되는 클러스터와 구별함과 함께, 이 클러스터에, 첨가한(함유하는) Mg나 Si가 소비되는 것을 방지하는 규정이기도 하다.On the contrary, the clusters formed at room temperature (room temperature aging) by the above-mentioned three-dimensional atom probe electric field ion microscope can measure the number of atoms or clusters Density. Therefore, the definition of the clusters (atomic assemblies) of the present embodiment distinguishes clusters formed at room temperature (room temperature aging) from the clusters formed at room temperature and prevents Mg and Si (added) It is also a regulation.

(클러스터의 밀도)(Density of cluster)

이상 설명한 본 실시 형태에서 정의되는 클러스터 내지 전제 조건을 충족시키는 클러스터는, 2.5×1023개/㎥ 이상, 20.0×1023개/㎥ 이하의 평균 수 밀도로 함유하는 것으로 한다. 이 클러스터의 평균 수 밀도가 2.5×1023개/㎥보다도 지나치게 적으면, 장기간의 실온 경시 중에 새롭게 지나치게 작은 클러스터가 생성되어 버려, BH성의 저하 및 가공성의 열화를 일으켜 버린다. 한편, 20.0×1023개/㎥보다도 지나치게 많으면, BH 처리 전의 강도가 너무 높아져 버려, 그 결과 가공성이 열화되어 버린다.It is assumed that the clusters satisfying the clusters and the precondition conditions defined in the present embodiment described above have an average number density of not less than 2.5 × 10 23 / m 3 and not more than 20.0 × 10 23 / m 3. If the average number density of the clusters is less than 2.5 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt;, an excessively small cluster is generated during a prolonged room temperature decrease, resulting in deterioration of BH property and deterioration of workability. On the other hand, if it is more than 20.0 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt;, the strength before the BH treatment becomes too high, and as a result, the workability is deteriorated.

본 실시 형태에서 정의되는 클러스터의 평균 수 밀도가 적으면, 이 클러스터 자체의 형성량이 불충분해져, 상기 실온 시효에 의해 형성되는 클러스터에, 첨가한(함유하는) Mg나 Si의 대부분이 소비되고 있는 것을 의미한다. 이로 인해, GP존 또는 β'상의 석출을 촉진하고, BH성을 향상되는 효과가 가령 있었다고 해도, 장기에 걸친 실온 방치(실온 시효) 후에는, BH성의 향상은 0.2% 내력으로 종래 30 내지 40MPa 정도에서 머무른다. 따라서, 이러한 조건 하에서, 보다 높은 원하는 BH성을 얻을 수 없게 된다.When the average number density of the clusters defined in the present embodiment is small, the formation amount of the clusters themselves becomes insufficient, and most of Mg and Si added (contained) is consumed in the cluster formed by the room temperature aging it means. Thus, even if the effect of enhancing the precipitation of the GP zone or the β 'phase and improving the BH property is obtained, the improvement of the BH property after an elongation at room temperature (room temperature aging) over a long period is about 30 to 40 MPa . Therefore, under such conditions, a higher desired BH property can not be obtained.

(본 실시 형태 클러스터의 사이즈 분포 규정)(Specification of size distribution of clusters of this embodiment)

본 실시 형태에서 정의되는 클러스터를 상기 일정량(평균 수 밀도 이상) 존재시키는 것을 전제로, BH성 향상을 위해, 본 실시 형태는, 상기한 바와 같이, 이러한 조건을 충족시키는 원자 집합체의, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 함께, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하로 한다.In order to improve the BH property on the premise that the cluster defined in the present embodiment exists in the predetermined amount (the average number density or more), the present embodiment is characterized in that, as described above, Is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less, and the standard deviation of the radius of the circle-equivalent diameter is 0.45 nm or less.

원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경 E(r) :Average radius of the circle equivalent diameter of the atomic assembly E (r):

상기한 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)(㎚)는 E(r)=(1/n)Σr로 표현된다. 여기서, n은 상기 전제 조건을 충족시키는 원자의 집합체 개수이다. r은 상기 전제 조건을 충족시키는 개개의 원자 집합체의 원 상당 직경의 반경(㎚)이다.The average radius E (r) (nm) of the circle equivalent diameter of the atomic assemblies satisfying the above conditions is expressed by E (r) = (1 / n)? R. Here, n is the number of aggregates of atoms satisfying the above-mentioned precondition. and r is the radius (nm) of the circle equivalent diameter of each of the atomic assemblies satisfying the above conditions.

상기한 전제 조건을 충족시키는 원자의 집합체 사이즈 자체가 우선 BH성 향상에 중요해진다. 상기 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)가 지나치게 작은 원자의 집합체(클러스터)는 BH 처리 시(인공 시효 경화 처리 시)에 소멸되어, 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은 β" 또는 β' 등의 중간 석출물의 석출을 억제하여, BH성을 저해한다. 한편, 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)가 지나치게 큰 원자의 집합체(클러스터)도, BH 처리 이전(바로 앞 또는 사전)의 시점에서, 실온 시효에 의해, 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버려, 도리어 BH 전의 강도를 지나치게 높게 해서, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성을 저해한다. 또한, BH 처리 전의 시점에서 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버리고 있으면, BH 시에, 새로운 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 석출되는 것을 억제해 버려, 역시 BH성을 저해한다. 덧붙여서, 상기 β",β' 모두 중간 석출상이며, 동시에 Mg2Si였지만, 결정 구조(원자의 배열 방법)가 다르고, 다른 표현을 하는 것이 어려우므로 ,「'」를 사용할 수 없는 경우에는, β'는 β 프라임, β"는 β 더블 프라임이라 칭해진다.The size of the aggregate of atoms which satisfy the above-mentioned preconditioning condition itself becomes important for improving the BH property first. (Clusters) in which the average radius E (r) of the circle-equivalent diameter is excessively small disappear at the time of BH treatment (artificial age hardening treatment), and at this BH, β "or β (Clusters) of atoms having an average radius E (r) of a circle-equivalent diameter that is excessively large are also inhibited from being precipitated before (right before or before) BH treatment Quot; or &lt; [beta] '&gt; by precipitation at room temperature at the time of BH, so that the pre-BH strength is excessively increased and the press formability and bending workability are inhibited. Further, if it is already an intermediate precipitate such as? "Or? 'At the point of time before the BH treatment and is precipitated out, it suppresses precipitation of intermediate precipitates such as a new?"Or?' At the time of BH, It inhibits. In addition, since both of the above-mentioned β "and β 'are intermediate precipitated phases and at the same time are Mg 2 Si, the crystal structure (arrangement of atoms) is different and it is difficult to express differently. 'Is called β prime, and β' is called β double prime.

이에 반해, 상기한 전제 조건을 충족시키는 원자의 집합체로, 그 사이즈가 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)에서 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하의 범위인 것은, 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은(강도 향상에 기여하는) β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출한다. 따라서, 프레스 성형이나 굽힘 가공의 단계에서는 강도가 낮아 가공성이 좋고, BH 후에 비로소 강도가 높아지는 특성을 가질 수 있다. 이로 인해, 상기 규정의 원자 집합체의 사이즈는, 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)에서 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하로 한다.On the other hand, when the aggregate of atoms satisfying the above-mentioned preconditioning conditions has a size in the range of 1.15 nm or more and 1.45 nm or less in the average radius E (r) of the circle equivalent diameter, (Which contributes to strength improvement), and precipitates out at a stage of press forming or bending. Thus, it is possible to have a property that the strength is low and the workability is good and the strength is increased only after BH Therefore, the size of the above-mentioned atomic aggregate is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less in the average radius E (r) of the circle-equivalent diameter.

원자 집합체의 원 상당 직경의 표준 편차 σ :Standard deviation of circle equivalent diameter of atomic assembly σ:

또한, 상기한 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 원 상당 직경의 표준 편차 σ는, 상기 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)로부터, σ2=(1/n)Σ[r-E(r)]2로 표현된다.Further, the standard deviation σ of circle-equivalent diameter of the atomic aggregate meeting the above prerequisites, from the average radius E (r) of the circle-equivalent diameter, σ 2 = (1 / n ) Σ [rE (r)] 2 Lt; / RTI &gt;

상기한 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 사이즈, 즉 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)도 중요하지만, 상기한 전제 조건을 충족시키는 특정 원자 집합체의 평균 사이즈인 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)의 표준 편차도, 원자 집합체의 사이즈의 분포 상태로서, BH성에 크게 영향을 미친다. 즉, BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 특정 범위인 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 작아, 0.45㎚ 이하인 것이 BH성 향상에 필요하다.The average radius E (r) of the circle-equivalent diameter, which is the average size of the specific atomic assemblies satisfying the above-mentioned conditions, is also important, although the size of the atomic aggregate satisfying the above- ) Is also a distribution state of the size of the atom aggregate, which greatly affects the BH property. That is, in order to improve the BH property, the average radius of the circle-equivalent diameter of the specific atomic assembly is in a specific range of 1.15 nm or more and 1.45 nm or less and the standard deviation of the radius of the circle- It is necessary for BH improvement.

BH성 향상을 위해서는, 상기 특정 원자의 집합체 사이즈가, 작은 것에서 큰 것까지 크게 변동되는 것은 아니며, 최적인 사이즈의 클러스터만이 생성될수록 좋다. 상기 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하라 함은, 이처럼 최적인 사이즈의 클러스터만이 생성되고 있는 것을 의미한다. 이에 의해, 본 실시 형태에서는, 차체 도장 베이킹 처리가 장시간의 실온 유지 후에 행하여지는 경우에도, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성을 보다 향상시킬 수 있다.In order to improve the BH property, the cluster size of the specific atom is not greatly changed from small to large, and it is better that only the cluster of the optimum size is generated. When the average radius of the circle-equivalent diameter is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less and the standard deviation of the radius of the circle-equivalent diameter is 0.45 nm or less, this means that only clusters having the optimum size are generated. Thus, in the present embodiment, the BH property of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate can be further improved even when the body paint bake processing is performed after maintaining the room temperature for a long time.

본 실시 형태에서는, 상기 규정의 원자 집합체의, 원 상당 직경의 평균 반경과 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차의 양쪽에 의해, 상기 규정의 원자 집합체의 사이즈 분포를 규정하여, 상기 규정의 원자 집합체 중, 사이즈가 유사한 원자의 집합체(클러스터)의 수 또는 비율을 증가시킨다. 이에 의해, 차체 도장 베이킹 처리가 장시간의 실온 유지 후에 행하여지는 경우에도, Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 BH성을 보다 향상시킨다.In the present embodiment, the size distribution of the specified atom aggregate is defined by both the average radius of the circle equivalent diameter and the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter of the specified atom aggregate, (Clusters) of atoms of similar size among the atomic groups. This further improves the BH property of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate even when the body coating baking treatment is performed after maintaining the room temperature for a long time.

상기 규정하는 클러스터였다고 해도, BH성을 저해하는, 사이즈가 작은 클러스터가 많으면, 상기 규정 중, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 미만으로 작아진다. 또한, 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚를 초과해서 커진다.Even in the case of the above-described cluster, if there are many clusters having a small size which hinders the BH property, the average radius of circle equivalent diameter becomes smaller than 1.15 nm in the above rule. Further, the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter becomes larger than 0.45 nm.

한편, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터라도, BH성을 저해하는, 사이즈가 큰 클러스터가 많아도, 상기 규정 중, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.45㎚를 초과해서 커진다. 또한, 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚를 초과해서 커진다.On the other hand, even in a cluster defined in the present embodiment, among clusters having a large size, which inhibits the BH property, the average radius of circle equivalent diameter becomes larger than 1.45 nm. Further, the standard deviation of the radius of the circle equivalent diameter becomes larger than 0.45 nm.

원 상당 직경의 평균 반경이 지나치게 작은 원자의 집합체(클러스터)는, BH 처리 시(인공 시효 경화 처리 시)에 소멸되고, 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은(강도 향상에 기여함) β" 또는 β' 등의 중간 석출물의 석출을 억제하여, BH성을 저해한다. 한편, 원 상당 직경의 평균 반경이 지나치게 큰 원자의 집합체(클러스터)도, BH 처리 전의 시점에서, 실온 시효에 의해, 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버려, BH 전의 강도를 지나치게 높게 해서, 굽힘 가공성을 저해한다. 또한, BH 처리 전의 시점에서 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버리고 있으면, BH 시에, 새로운 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 석출되는 것을 억제해 버려, 역시 BH성을 저해한다.(Clusters) of atoms having an extremely small average radius of circle equivalent diameter disappear during the BH treatment (artificial age hardening treatment), and at the time of BH, the effect of enhancing the strength (Clusters) of atoms having an average radius of the circle-equivalent diameter of too large are also observed at the time before the BH treatment by the aging at room temperature, Already precipitates in the form of intermediate precipitates such as "beta &quot; or beta ', and the strength before BH is excessively increased to inhibit the bending workability. Further, if it is already an intermediate precipitate such as? "Or? 'At the point of time before the BH treatment and is precipitated out, it suppresses precipitation of intermediate precipitates such as a new?" Or?' At the time of BH, It inhibits.

<본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 클러스터>&Lt; Cluster in the Second Embodiment of the Present Invention >

계속해서, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 클러스터에 대해서 설명한다.Next, a cluster in the second embodiment of the present invention will be described.

(본 실시 형태의 클러스터 규정)(Cluster specification of this embodiment)

이하에, 본 실시 형태의 클러스터 규정에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the cluster specification of the present embodiment will be described in detail.

본 실시 형태가 클러스터를 규정하는 알루미늄 합금판은, 상기한 바와 같이, 열간 압연판이나 냉간 압연판 등의 압연판이며, 용체화 처리 및 ?칭 처리 등의 조질이 실시된 후이며, 프레스 성형 등에 의해 패널로 성형 가공되기 전의 판(베이킹 도장 경화 처리 등의 인공 시효 경화 처리되기 전의 판)인 것을 말한다. 단, 상기 자동차 부재 등으로서 성형되기 위해서는, 판의 제조 후 0.5 내지 4개월간 정도의 비교적 장기에 걸쳐서 실온 방치되는 경우가 많다. 이로 인해, 이 장기에 걸쳐서 실온 방치된 후의 판의 조직 상태라도, 본 실시 형태에서 규정하는 조직으로 하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 장기의 실온 경시 후의 특성을 문제로 삼을 경우에는, 100일 정도의 실온 경시 후에는 특성이 변화되지 않고, 조직도 변화되고 있지 않은 것이 예상되므로, 충분히 실온 경시가 진행된, 상기 일련의 조질이 실시된 후, 100일 이상이 경과된 후의 판의 조직과 특성을, 조사 및 평가하는 것이 보다 바람직하다.As described above, the aluminum alloy plate that defines the clusters of the present embodiment is a rolled plate such as a hot rolled plate or a cold rolled plate, and after the tempering such as solution treatment and shimming treatment is performed, (Plate before artificial age hardening treatment such as baking painting hardening treatment) before it is molded into a panel. However, in order to be molded as the automobile member or the like, it is often left at room temperature over a relatively long period of about 0.5 to 4 months after the production of the plate. For this reason, it is preferable that the structure of the plate after being left at room temperature over the long term is a structure specified in the present embodiment. In this regard, it is expected that when the characteristic after the elapse of the room temperature is taken as a problem, the characteristic is not changed and the structure is not changed after about 100 days at room temperature. Therefore, It is more preferable to investigate and evaluate the structure and properties of the plate after 100 days or more have passed since the tempering.

(본 실시 형태의 클러스터 정의)(Cluster definition in this embodiment)

이러한 알루미늄 합금판의 임의의 판 두께 중앙부에 있어서의 조직을, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정한다. 이 측정된 조직에 존재하는 클러스터로서, 본 실시 형태에서는, 우선, 그 클러스터가, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 한다. 또한, 이 원자의 집합체에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수는 많을수록 좋고, 그 상한은 특별히 규정하지 않지만, 제조 한계로부터 하면, 이 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수 상한은 대략 10000개 정도이다.The structure at the center of an arbitrary plate thickness of such an aluminum alloy plate is measured by a three-dimensional atom probe ion microscope. As a cluster existing in the measured tissue, in the present embodiment, it is assumed that the cluster contains at least 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms in total. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster of aggregates is preferably as high as possible. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster is not particularly specified, Respectively.

상기 특허문헌 2에서는, 그 클러스터가, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 30개 이상 함유하는 것으로 하고 있다. 그러나 본 실시 형태는, 상기한 바와 같이, 비교적 작은 사이즈의 클러스터는 BH성을 저해하므로, 이것을 규제해서 적게 한다. 이로 인해, 이 규제해야 할 비교적 작은 사이즈의 클러스터를, 측정 가능한 범위로 제어하기 위해서, 상기 특허문헌 3과 마찬가지로, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 규정한다.In Patent Document 2, it is supposed that the cluster contains at least 30 or more of Mg atoms and Si atoms in total. However, in the present embodiment, as described above, a cluster of a relatively small size inhibits the BH property, so that it is restricted. For this reason, in order to control the comparatively small-sized cluster to be regulated in such a measurable range, it is defined that at least 10 or more of the Mg atoms and / or the Si atoms are contained in the same manner as in Patent Document 3.

본 실시 형태에서는, 상기 특허문헌 2, 3과 마찬가지로, 또한 이들 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 본 실시 형태에서 규정하는(본 실시 형태의 규정을 충족시킴) 원자의 집합체(클러스터)로 한다. 이 서로의 거리 0.75㎚는, Mg나 Si의 서로의 원자 간의 거리가 근접하고, 실온 시효 후의 BH성 향상 효과가 있는 큰 사이즈의 클러스터의 수 밀도를 보장하고, 반대로 작은 사이즈의 클러스터를 규제하고, 수 밀도를 적게 제어하기 위해서 정한 수치이다. 본 발명자들은, 지금까지 차체 도장 베이킹 처리에 의해 높은 BH성을 발휘할 수 있는 알루미늄 합금판과 원자 레벨의 집합체의 관계를 상세하게 검토한 결과, 상기 정의에서 규정되는 원자 집합체의 수 밀도가 큰 것이, 높은 BH성을 발휘하는 조직 형태인 것을 실험적으로 발견하였다. 따라서, 원자 간의 거리 0.75㎚의 기술적 이유는 충분히 밝혀지고 있지 않지만, 높은 BH성을 발휘하는 원자 집합체의 수 밀도를 엄밀하게 보증하기 위해서 필요하며, 그를 위해 정한 수치이다.In this embodiment, similar to the above Patent Documents 2 and 3, even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these clusters is used as a reference, any one of atoms adjacent to the reference atom (Clusters) of atoms (satisfying the requirements of the present embodiment) defined in the present embodiment are set to be 0.75 nm or less. The distance of 0.75 nm between them ensures that the distances between atoms of Mg and Si are close to each other and that the number of large-sized clusters having BH property improving effect after room temperature aging is guaranteed, conversely, This is a numerical value determined to control the density of water. The inventors of the present invention have studied in detail the relationship between an aluminum alloy plate capable of exhibiting high BH property by body painting baking treatment and an aggregate at an atomic level. As a result, it has been found that a large number of atom aggregates, It is experimentally found that the tissue form exhibits high BH. Therefore, although the technical reason for the distance between atoms of 0.75 nm is not fully understood, it is necessary for strictly ensuring the density of the atomic aggregates exhibiting high BH properties, and is a numerical value determined for that.

본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, Mg 원자와 Si 원자를 양쪽 함유하는 경우가 가장 많지만, Mg 원자를 함유하지만 Si 원자를 함유하지 않는 경우나, Si 원자를 함유하지만 Mg 원자를 함유하지 않는 경우를 포함한다. 또한, Mg 원자나 Si 원자만으로 구성되는 것은 한정되지 않고, 이들 외에, 매우 높은 확률로 Al 원자를 함유한다.The clusters specified in this embodiment most often contain Mg atoms and Si atoms, but the cluster contains Mg atoms but does not contain Si atoms, or contains Si atoms but does not contain Mg atoms . In addition, it is not limited to Mg atoms or Si atoms alone, and Al atoms are contained in a very high probability.

또한, 본 실시 형태가 대상으로 하는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 성분 조성에 따라서는, 합금 원소나 불순물로서 함유하는, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn 또는 Ag 등의 원자가 클러스터 중에 함유되고, 이들 그 밖의 원자가 3DAP 분석에 의해 카운트되는 경우가 필연적으로 발생한다. 그러나 이들 그 밖의 원자(합금 원소나 불순물 유래)가 클러스터에 함유된다고 해도, Mg 원자나 Si 원자의 총수에 비교하면 적은 레벨이다. 그로 인해, 이러한 그 밖의 원자를 클러스터 중에 함유하는 경우에도, 상기 규정(조건)을 충족시키는 것은, 본 실시 형태의 클러스터로서, Mg 원자나 Si 원자만으로 이루어지는 클러스터와 마찬가지로 기능한다. 따라서, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, 상기한 규정마저 충족하면, 이외에 어떠한 원자를 함유해도 된다.Further, depending on the composition of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet containing Sn, which is the object of the present embodiment, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn, Ag, or the like is included in the cluster, and other atoms are counted by 3DAP analysis inevitably occurs. However, even if these atoms (derived from alloying elements or impurities) are contained in the cluster, they are at a lower level than the total number of Mg atoms and Si atoms. Therefore, even when these other atoms are contained in the clusters, the clusters of the present embodiment that fulfill the above-mentioned conditions (conditions) function in the same manner as clusters composed only of Mg atoms or Si atoms. Therefore, the clusters defined in the present embodiment may contain any atoms other than those described above.

또한, 본 실시 형태의 「이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎜ 이하이다」라고 함은, 클러스터에 존재하는 모든 Mg 원자나 Si 원자가, 그 주위에 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 Mg 원자나 Si 원자를 적어도 1개 갖고 있다고 하는 의미이다.It is to be noted that, even in the case where any one of the Mg atom and the Si atom contained in these elements is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the other atom is 0.75 mm or less Means that all the Mg atoms and Si atoms present in the cluster have at least one Mg atom or Si atom whose distance therebetween is 0.75 nm or less.

본 실시 형태의 클러스터에 있어서의, 원자끼리의 거리의 규정은, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 모든 원자의 거리가 각각 모두 0.75㎚ 이하가 되지 않아도 되고, 반대로, 각각 모두 0.75㎚ 이하가 되어도 된다. 바꾸어 말하면, 거리가 0.75㎚를 초과하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 인접하고 있어도 되고, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자 주위에, 이 규정 거리(간격)를 충족시키는, 다른 Mg 원자나 Si 원자가 최저 1개 있으면 된다.The distance between atoms in the clusters of this embodiment is defined by the distance between all the atoms of atoms other than the reference atom and the atom May not all be 0.75 nm or less, and conversely, they may all be 0.75 nm or less. In other words, other Mg atoms or Si atoms having a distance exceeding 0.75 nm may be adjacent to each other, and other Mg atoms or Si (atoms) which satisfy the specified distance (interval) At least one atom is required.

그리고 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 1개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 포함해서 2개가 된다. 또한, 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 2개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 함유해서 3개가 된다.When there is one adjacent Mg atom or Si atom satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, It becomes two including atoms. When there are two adjacent Mg atoms or two Si atoms satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, And three Si atoms are contained.

이상 설명한 클러스터는, 상기하고, 또한 상세하게는 후술하는, 압연 후의 조질에 있어서의, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 클러스터이다. 즉, 본 실시 형태에서의 클러스터는, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 원자의 집합체이며, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 클러스터이다.The clusters described above are clusters produced by the above-described processes and, more specifically, by solution treatment in the tempering after rolling and temperature holding treatment after quenching at high temperature, which will be described later in detail. That is, the clusters in this embodiment are aggregates of atoms generated by solution treatment and temperature holding treatment after quenching at high temperature, and contain at least 10 or more of Mg atoms and Si atoms in total, Even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less.

(클러스터 중 Mg와 Si의 양)(Amount of Mg and Si in the cluster)

본 실시 형태에서는, 이상과 같이 정의되는(전제 조건을 충족시킴) 클러스터이며, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판 전체에 함유되는, 클러스터 전부 중에 존재하는 Mg와 Si의 원자의 총량을, 상기 알루미늄 합금판 전체가 함유하는 Mg와 Si의 합계량의 관계에 의해 제어한다. 이것은, 상기 정의되는 클러스터 중에 존재하는 Mg와 Si의 원자의 총량과, 상기 알루미늄 합금판의 매트릭스에 고용되는 Mg와 Si의 원자의 합계량과의 밸런스를 적절하게 제어하고 있는 것이 된다. 이에 의해 BH성을 높게 할 수 있다.In the present embodiment, the total amount of atoms of Mg and Si contained in the entire cluster, which is contained in the entire Al-Mg-Si aluminum alloy plate containing Sn and which is defined as above (satisfying the precondition) Is controlled by the relationship between the total amount of Mg and Si contained in the aluminum alloy sheet as a whole. This properly controls the balance between the total amount of Mg and Si atoms present in the cluster defined above and the total amount of atoms of Mg and Si dissolved in the matrix of the aluminum alloy plate. As a result, the BH property can be increased.

이 밸런스 제어를 위해서, 본 실시 형태에서는, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정되는 것을 전제로, 측정된 특정 클러스터(원자 집합체)에 함유되는 모든 Mg, Si 원자 개수의 합(총량)인 Ncluster를, 측정된 모든 Mg, Si 원자 개수의 합(총량)인 Ntotal에 대하여 일정한 비율로 한다.For this balance control, in the present embodiment, it is assumed that the sum (total amount) of Mg and Si atoms contained in the specific cluster (atomic assembly) measured is N cluster is set at a constant ratio with respect to N total , which is the sum (total amount) of all the Mg and Si atoms measured.

즉, 상기 Ncluster의 Ntotal에 대한 비율(Ncluster/Ntotal)×100을 1% 이상, 15% 이하의 범위로 한다. 여기서, 이(Ncluster/Ntotal)×100에서 계산되는 Ncluster의 Ntotal에 대한 비율은, 재현성의 면에서, 후술하는 실시예와 같이, 공시(供試)판의 판 두께 중앙부의 복수 측정 개소에서의 평균(평균 비율)으로 한다.That is, the ratio (N cluster / N total ) × 100 of N cluster to N total is set in a range of 1% to 15%. Here, the ratio of the N cluster of N clusters calculated from (N cluster / N total ) x 100 to the total of N measurements of the cluster thickness of the central portion of the plate thickness of the test plate The average (average ratio) in the place is assumed.

이러한 균형이 잡힌 조직으로 함으로써, 판의 제조 후에 실온 유지(실온 방치) 100일 후에 있어서, 베이킹 도장 후의 강도가 200MPa 이상, BH성(베이킹 도장 처리 전후에서의 강도차) 90MPa 초과를 실현할 수 있다.With this balanced structure, it is possible to realize a strength of 200 MPa or more and a BH property (difference in strength before and after baking treatment) exceeding 90 MPa after baking after 100 days of holding at room temperature (room temperature) after the production of the plate.

단, 이러한 조직과 BH성의 상관성의 사실은 실험적으로 발견한 것으로, 그 기구는 아직 충분히 해명할 수 없다. 단, 상기한 Ncluster의 Ntotal에 대한 평균 비율(Ncluster/Ntotal)×100이 1% 미만에서는, 알루미늄 합금판에 고용하는 Mg와 Si가 많아지는 결과, 클러스터에 의한 석출 강화가 약해져, 고용 강화의 한계로 베이킹 도장 전의 강도가 낮아진다. 이로 인해, 베이킹 도장 후의 강도도 필연적으로 낮아지기 쉽다.However, the correlation between these tissues and BH was found experimentally and the mechanism can not be fully explained yet. However, the weaker the average ratio (N cluster / N total) × 100 is less than 1% for the N total of the above N cluster, the results are Mg and Si, which employ the aluminum alloy sheet to be increased, precipitation strengthening by the cluster, Due to the limit of strengthening employment, the strength before baking becomes lower. As a result, the strength after baking tends to be lowered inevitably.

한편, 상기한 Ncluster의 Ntotal에 대한 평균 비율(Ncluster/Ntotal)×100이 15%를 초과한 경우, 클러스터에 함유되는 Mg와 Si량이 지나치게 많아, 알루미늄 합금판에 고용하는 Mg와 Si가 적어진다. 이로 인해, 인공 시효 경화 처리 시에 생성되는 강화상(β")의 수가 줄어, BH성이 낮아지기 쉽고, 이로 인해 베이킹 도장 후의 강도도 낮아지기 쉽다.On the other hand, when the average ratio for the N total of the above N cluster (N cluster / N total ) × 100 is more than 15%, and too large amount of Mg and Si included in the cluster, Mg and Si to employ the aluminum alloy plate . As a result, the number of reinforcing phases (β ") produced in the artificial aging hardening treatment is reduced, the BH property is likely to be lowered, and the strength after baking is likely to be lowered.

(클러스터의 밀도)(Density of cluster)

상기한 Ncluster의 Ntotal에 대한 평균 비율(Ncluster/Ntotal)×100을 1% 내지 15%의 범위 내로 제어하기 위해서는, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터를 2.5×1023개/㎥ 이상의 평균 수 밀도로 함유하는 것이 바람직하다. 이 클러스터의 평균 수 밀도가 2.5×1023개/㎥보다도 지나치게 적으면, 이 클러스터 자체의 형성량이 불충분해져, 상기 실온 시효에서 형성되는 클러스터에, 첨가한(함유하는) Mg나 Si 대부분이 소비되고 있는 것을 의미한다. 이로 인해, 클러스터 중에 존재하는 Mg와 Si의 총량을 상기 1% 이상으로 하는 것이 어려워져, 장기에 걸친 실온 방치(실온 시효) 후에서는, BH성의 향상 효과가 저하된다. 덧붙여서, 이 클러스터의 평균 수 밀도의 바람직한 범위로서는 2.5×1023개/㎥ 이상, 20.0×1023개/㎥ 이하의 평균 수 밀도 범위이다.In order to control within the average ratio (N cluster / N total) range of a × 100 1% to 15% for the N total of the above N cluster, average the cluster specified by the present embodiment more than 2.5 × 10 23 gae / ㎥ It is preferable that it is contained at a number density. If the average number density of these clusters is less than 2.5 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt;, the formation amount of the clusters themselves becomes insufficient, and most of Mg and Si added (contained) . As a result, it becomes difficult to make the total amount of Mg and Si present in the cluster equal to or more than 1%, and the effect of improving the BH property is deteriorated after leaving at room temperature for a long period of time (room temperature aging). By the way, the preferred range as 2.5 × 10 23 gae / ㎥ average number density range of at least, less than 20.0 × 10 23 gae / ㎥ the mean number density of the cluster.

(본 실시 형태 클러스터의 사이즈 분포 규정)(Specification of size distribution of clusters of this embodiment)

본 실시 형태에서는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판에 있어서, 상기한 클러스터 중의 Mg와 Si의 원자의 총량 제어와 함께, 또한 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체, 원 상당 직경의 평균 반경을 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하로 한다. 상기 Mg와 Si의 원자의 총량이 제어된 클러스터로, 그 사이즈가 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)에서 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하의 범위인 것은, BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은(강도 향상에 기여하는) β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출한다. 따라서, 프레스 성형이나 굽힘 가공의 단계에서는 강도가 낮아 가공성이 좋고, BH 후에 비로소 강도가 높아지는 특성을 가질 수 있다.In this embodiment, in the Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate containing Sn, the total amount of atoms of Mg and Si in the above-described clusters is controlled, and a cluster of atoms satisfying these conditions, The average radius is 1.20 nm or more and 1.50 nm or less. A cluster in which the total amount of Mg and Si atoms is controlled and whose size is in the range of 1.20 nm or more and 1.50 nm or less at the average radius E (r) of the circle equivalent diameter is effective in improving the strength at the time of BH (Contributing to the strength improvement), and precipitates out as intermediate precipitates such as "b &quot; or &apos;, etc. Therefore, it has low strength in the step of press forming or bending, and has good workability and high strength after BH.

상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)(㎚)는 E(r)=(1/n)Σr로 표현된다. 여기서, n은 상기 전제 조건을 충족시키는 원자의 집합체 개수이다. r은 상기 전제 조건을 충족시키는 개개의 원자 집합체의 원 상당 직경의 반경(㎚)이다.The average radius E (r) (nm) of the circle equivalent diameter of the atom aggregate is expressed by E (r) = (1 / n)? R. Here, n is the number of aggregates of atoms satisfying the above-mentioned precondition. and r is the radius (nm) of the circle equivalent diameter of each of the atomic assemblies satisfying the above conditions.

상기 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)가 지나치게 작은 원자의 집합체(클러스터)는 BH 처리 시(인공 시효 경화 처리 시)에 소멸되고, 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은 β" 또는 β' 등의 중간 석출물의 석출을 억제하여, BH성을 저해한다. 한편, 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)가 지나치게 큰 원자의 집합체(클러스터)도, BH 처리 이전(바로 앞 또는 사전)의 시점에서, 실온 시효에 의해, 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버려, 도리어 BH 전의 강도를 지나치게 높게 해서, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성을 저해한다. 또한, BH 처리 전의 시점에서 이미 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출되어 버리고 있으면, BH 시에, 새로운 β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 석출되는 것을 억제해 버려, 역시 BH성을 저해한다. 덧붙여서, 상기 β",β' 모두 중간 석출상이며, 동시에 Mg2Si이지만, 결정 구조(원자의 배열 방법)가 상이하여, 다른 표현을 하는 것이 어려우므로 ,「'」를 사용할 수 없는 경우에는, β'는 β 프라임, β"는 β 더블 프라임이라 칭해진다.(Clusters) in which the average radius E (r) of the circle-equivalent diameter is excessively small disappear at the time of BH treatment (artificial age hardening treatment), and at this BH, β "or β (Clusters) of atoms having an average radius E (r) of a circle-equivalent diameter that is excessively large are also inhibited from being precipitated before (right before or before) BH treatment Quot; or &lt; [beta] '&gt; by precipitation at room temperature at the time of BH, so that the pre-BH strength is excessively increased and the press formability and bending workability are inhibited. Further, if it is already an intermediate precipitate such as? "Or? 'At the point of time before the BH treatment and is precipitated out, it suppresses precipitation of intermediate precipitates such as a new?"Or?' At the time of BH, It inhibits. In addition, since both of the above-mentioned β "and β 'are intermediate precipitated phases and at the same time are Mg 2 Si, the crystal structure (arrangement of atoms) differs and it is difficult to express another expression. Therefore, β 'is called β prime, and β "is called β double prime.

이와 같이, 상기 Mg와 Si의 원자의 총량이 제어된 클러스터라도, BH를 저해하는 사이즈가 작은 클러스터가 많으면, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 미만으로 작아져, BH성이 저하된다. 한편, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터라도, BH를 저해하는 사이즈가 큰 클러스터가 많아도, 상기 규정 중, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.50㎚를 초과해서 커지고, BH 전의 강도를 지나치게 높게 해서, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성이 저하되어, BH성도 저하된다.As described above, even in a cluster in which the total amount of Mg and Si atoms is controlled, the larger the number of clusters having a small size inhibiting BH, the smaller the average radius of the circle-equivalent diameter becomes smaller than 1.20 nm and the BH property is lowered. On the other hand, even in a cluster defined in this embodiment, even when there are many clusters having a large size inhibiting BH, the average radius of the circle-equivalent diameter exceeds 1.50 nm and the strength before BH becomes too high, The bendability and bendability are lowered, and the BH property is lowered.

이에 반해, 상기한 전제 조건을 충족시키는 원자의 집합체로, 그 사이즈가 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)에서 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하의 범위인 것은, 이 BH 시에, 강도 향상에 효과가 높은(강도 향상에 기여하는) β" 또는 β' 등의 중간 석출물이 되어서 석출한다. 따라서, 프레스 성형이나 굽힘 가공의 단계에서는 강도가 낮아 가공성이 좋고, BH 후에 비로소 강도가 높아지는 특성을 가질 수 있다.On the other hand, the fact that the size of the aggregate of atoms satisfying the above-mentioned precondition is in the range of 1.20 nm or more and 1.50 nm or less in the average radius E (r) of the circle equivalent diameter is effective for improving the strength (Which contributes to strength improvement), and precipitates out at a stage of press forming or bending. Thus, it is possible to have a property that the strength is low and the workability is good and the strength is increased only after BH have.

<본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 클러스터>&Lt; Cluster in the Third Embodiment of the Present Invention >

계속해서, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서의 클러스터에 대해서 설명한다.Next, a cluster according to a third embodiment of the present invention will be described.

(본 실시 형태의 클러스터 규정)(Cluster specification of this embodiment)

이하에, 본 실시 형태의 클러스터 규정에 대해서 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the cluster specification of the present embodiment will be described in detail.

본 실시 형태가 클러스터를 규정하는 알루미늄 합금판은, 상기한 바와 같이, 압연 후에 용체화 및 ?칭 처리, 재가열 처리 등의 일련의 조질이 실시된 후의 판이며, 프레스 성형 등에 의해 패널로 성형 가공되기 전의 판(베이킹 도장 경화 처리 등의 인공 시효 경화 처리되기 전의 판)인 것을 말한다.As described above, the aluminum alloy plate defining the clusters of the present embodiment is a plate after a series of tempering such as solution solidification and quenching treatment and reheating treatment is performed after rolling, and is formed into a panel by press molding or the like (Plate before artificial age hardening treatment such as baking paint hardening treatment).

단, 상기 자동차 패널 등으로서 프레스 성형되기 위해서는, 판의 제조 후 1 내지 4개월간 정도의 비교적 장기에 걸쳐서 실온 방치되는 경우가 많다. 이로 인해, 이 장기에 걸쳐서 실온 방치된 후의 판의 조직 상태라도, 본 실시 형태에서 규정하는 조직으로 하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 장기 실온 경시 후의 특성을 문제로 삼을 경우에는, 100일 정도의 실온 경시 후에는 특성이 변화되지 않고, 조직도 변화되고 있지 않은 것이 예상되므로, 충분히 실온 경시가 진행된, 상기 일련의 조질이 실시된 후, 100일 이상이 경과된 후의 판의 조직과 특성을, 조사 및 평가하는 것이 보다 바람직하다.However, in order to press-mold such an automobile panel or the like, it is often left at room temperature over a relatively long period of about one to four months after production of the plate. For this reason, it is preferable that the structure of the plate after being left at room temperature over the long term is a structure specified in the present embodiment. In this respect, when the characteristic after the long-term room temperature is taken as a problem, it is expected that the characteristic is not changed and the structure is not changed after about 100 days at room temperature. Therefore, It is more preferable to investigate and evaluate the structure and properties of the plate after 100 days or more have passed.

(본 실시 형태의 클러스터의 정의)(Definition of cluster in this embodiment)

이러한 알루미늄 합금판의 임의의 판 두께 중앙부에 있어서의 조직을, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정한다. 이 측정된 조직에 존재하는 클러스터로서, 본 실시 형태에서는, 우선, 그 클러스터가 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 한다. 또한, 이 원자의 집합체에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수는 많을수록 좋고, 그 상한은 특별히 규정하지 않지만, 제조 한계로부터 하면, 이 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자의 개수 상한은 대략 10000개 정도이다.The structure at the center of an arbitrary plate thickness of such an aluminum alloy plate is measured by a three-dimensional atom probe ion microscope. As a cluster existing in the measured tissue, in the present embodiment, it is assumed that the cluster contains at least 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms in total. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster of aggregates is preferably as high as possible. The upper limit of the number of Mg atoms and Si atoms contained in this cluster is not particularly specified, Respectively.

상기 특허문헌 2에서는, 그 클러스터가 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 30개 이상 함유하는 것으로 하고 있다. 그러나 본 실시 형태는, 상기한 바와 같이, 비교적 작은 사이즈의 클러스터는 BH성을 저해하므로, 이것을 규제해서 적게 한다. 이로 인해, 이 규제해야 할 비교적 작은 사이즈의 클러스터를, 측정 가능한 범위로 제어하기 위해서, 상기 특허문헌 3과 마찬가지로, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것으로 규정한다.In Patent Document 2, it is supposed that the clusters contain at least 30 or more of Mg atoms and Si atoms in total. However, in the present embodiment, as described above, a cluster of a relatively small size inhibits the BH property, so that it is restricted. For this reason, in order to control the comparatively small-sized cluster to be regulated in such a measurable range, it is defined that at least 10 or more of the Mg atoms and / or the Si atoms are contained in the same manner as in Patent Document 3.

본 실시 형태에서는, 상기 특허문헌 2, 3과 마찬가지로, 또한 이들 클러스터에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 본 실시 형태에서 규정하는(본 실시 형태의 규정을 충족시킴) 원자의 집합체(클러스터)로 한다. 이 서로의 거리 0.75㎚는, Mg나 Si의 서로의 원자 간의 거리가 근접하고, 실온 시효 후의 BH성 향상 효과가 있는 큰 사이즈의 클러스터 수 밀도를 보장하고, 반대로 작은 사이즈의 클러스터를 규제하고, 수 밀도를 적게 제어하기 위해서 정한 수치이다. 본 발명자들은, 지금까지 차체 도장 베이킹 처리로 높은 BH성을 발휘할 수 있는 알루미늄 합금판과 원자 레벨의 집합체 관계를 상세하게 검토한 결과, 상기 정의에서 규정되는 원자 집합체의 수 밀도가 큰 것이, 높은 BH성을 발휘하는 조직 형태인 것을 실험적으로 발견하였다. 따라서, 원자 간의 거리 0.75㎚의 기술적 이유는 충분히 밝혀지고 있지 않지만, 높은 BH성을 발휘하는 원자 집합체의 수 밀도를 엄밀하게 보증하기 위해서 필요하며, 그를 위해서 정한 수치이다.In this embodiment, similar to the above Patent Documents 2 and 3, even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these clusters is used as a reference, any one of atoms adjacent to the reference atom (Clusters) of atoms (satisfying the requirements of the present embodiment) defined in the present embodiment are set to be 0.75 nm or less. The distance of 0.75 nm between them ensures that the distance between the atoms of Mg and Si is close to each other, ensuring a large number of cluster number densities that have an effect of improving the BH property after room temperature aging. On the contrary, It is a numerical value that is set to control density less. The inventors of the present invention have studied in detail the aggregate relationship at an atomic level with an aluminum alloy plate capable of exhibiting high BH properties by the body coating baking treatment. As a result, it has been found that a high number density of the atomic aggregates defined in the above- And it was found experimentally that it is a tissue form showing sex. Therefore, although the technical reason for the distance of 0.75 nm between atoms is not fully understood, it is necessary for strictly ensuring the density of the atomic aggregates exhibiting a high BH property, and is a numerical value determined for that purpose.

본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, Mg 원자와 Si 원자를 양쪽 함유하는 경우가 가장 많지만, Mg 원자를 함유하지만 Si 원자를 함유하지 않는 경우나, Si 원자를 함유하지만 Mg 원자를 함유하지 않는 경우를 포함한다. 또한, Mg 원자나 Si 원자만으로 구성되는 것은 한정되지 않고, 이들 외에, 매우 높은 확률로 Al 원자를 함유한다.The clusters specified in this embodiment most often contain Mg atoms and Si atoms, but the cluster contains Mg atoms but does not contain Si atoms, or contains Si atoms but does not contain Mg atoms . In addition, it is not limited to Mg atoms or Si atoms alone, and Al atoms are contained in a very high probability.

또한, 본 실시 형태가 대상으로 하는, Sn을 함유하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 성분 조성에 따라서는, 합금 원소나 불순물로서 함유하는, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn 또는 Ag 등의 원자가 클러스터 중에 함유되고, 이들 그 밖의 원자가 3DAP 분석에 의해 카운트되는 경우가 필연적으로 발생한다. 그러나 이들 그 밖의 원자(합금 원소나 불순물 유래)가 클러스터에 함유된다고 해도, Mg 원자나 Si 원자의 총수에 비교하면 적은 레벨이다. 그로 인해, 이러한 그 밖의 원자를 클러스터 중에 함유하는 경우에도, 상기 규정(조건)을 충족시키는 것은, 본 실시 형태의 클러스터로서, Mg 원자나 Si 원자만으로 이루어지는 클러스터와 마찬가지로 기능한다. 따라서, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터는, 상기한 규정마저 충족하면, 이외에 어떠한 원자를 함유해도 된다.Further, depending on the composition of the Al-Mg-Si-based aluminum alloy sheet containing Sn, which is the object of the present embodiment, Sn, Fe, Mn, Cu, Cr, Zr, V, Ti, Zn, Ag, or the like is included in the cluster, and other atoms are counted by 3DAP analysis inevitably occurs. However, even if these atoms (derived from alloying elements or impurities) are contained in the cluster, they are at a lower level than the total number of Mg atoms and Si atoms. Therefore, even when these other atoms are contained in the clusters, the clusters of the present embodiment that fulfill the above-mentioned conditions (conditions) function in the same manner as clusters composed only of Mg atoms or Si atoms. Therefore, the clusters defined in the present embodiment may contain any atoms other than those described above.

또한, 본 실시 형태의「이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎜ 이하이다」라고 함은, 클러스터에 존재하는 모든 Mg 원자나 Si 원자가, 그 주위에 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 Mg 원자나 Si 원자를 적어도 1개 갖고 있다는 의미이다.It is to be noted that, even in the case where any one of the Mg atom and the Si atom contained in these elements is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the other atom is 0.75 mm or less Means that all the Mg atoms and Si atoms present in the cluster have at least one Mg atom or Si atom whose distance therebetween is 0.75 nm or less.

본 실시 형태의 클러스터에 있어서의, 원자끼리의 거리 규정은, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 모든 원자의 거리가 각각 모두 0.75㎚ 이하가 되지 않아도 되고, 반대로 각각 모두 0.75㎚ 이하가 되어도 된다. 바꾸어 말하면, 거리가 0.75㎚를 초과하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 인접하고 있어도 되고, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자 주위에, 이 규정 거리(간격)를 충족시키는, 다른 Mg 원자나 Si 원자가 최저 1개 있으면 된다.In the clusters of the present embodiment, the distances between atoms of atoms in the clusters are such that even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, They may not all be 0.75 nm or less, and conversely all may be 0.75 nm or less. In other words, other Mg atoms or Si atoms having a distance exceeding 0.75 nm may be adjacent to each other, and other Mg atoms or Si (atoms) which satisfy the specified distance (interval) At least one atom is required.

그리고 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 1개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 포함해서 2개가 된다. 또한, 이 규정 거리를 충족시키는 인접하는 다른 Mg 원자나 Si 원자가 2개 있는 경우에는, 거리의 조건을 충족시키는, 카운트해야 할 Mg 원자나 Si 원자의 수는, 특정(기준이 되는) Mg 원자나 Si 원자를 함유해서 3개가 된다.When there is one adjacent Mg atom or Si atom satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, It becomes two including atoms. When there are two adjacent Mg atoms or two Si atoms satisfying the specified distance, the number of Mg atoms and Si atoms to be counted, which satisfy the distance condition, And three Si atoms are contained.

이상 설명한 클러스터는, 상기하고, 또한 상세하게는 후술하는, 압연 후의 조질에 있어서의, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 클러스터이다. 즉, 본 실시 형태에서의 클러스터는, 용체화 및 고온에서의 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리에 의해 생성시키는 원자의 집합체이며, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 클러스터이다.The clusters described above are clusters produced by the above-described processes and, more specifically, by solution treatment in the tempering after rolling and temperature holding treatment after quenching at high temperature, which will be described later in detail. That is, the clusters in this embodiment are aggregates of atoms generated by solution treatment and temperature holding treatment after quenching at high temperature, and contain at least 10 or more of Mg atoms and Si atoms in total, Even when any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less.

지금까지, 인공 시효 또는 베이킹 도장 처리에 있어서 강도를 상승시키는 GP존 또는 β'상의 석출을 촉진하는 클러스터는, 전술한 바와 같이 Mg/Si 클러스터이며, 이 클러스터는 용체화 및 켄칭 처리 후에 50 내지 150℃의 열 처리로 형성된다. 이에 반해, 인공 시효 처리 또는 베이킹 도장 처리에 있어서 GP존 또는 β'상의 석출을 억제하는 클러스터는, Si 리치 클러스터이며, 이 클러스터는 용체화 ?칭 후에 실온 유지(실온 시효)로 형성되는 것이 보고되고 있다(예를 들어, 사토 : 경금속 vol. 56, 595 페이지에 기재).Up to now, clusters promoting precipitation in the GP zone or on the beta 'phase which increase the strength in the artificial aging or baking coating process are Mg / Si clusters as described above, and this clusters are 50 to 150 Lt; 0 &gt; C. On the contrary, in the artificial aging treatment or baking painting treatment, it is reported that the cluster inhibiting the precipitation of the GP zone or β 'phase is a Si-rich cluster, which is formed at room temperature (room temperature aging) after solution polymerization (For example, Sato: Light Metals vol. 56, page 595).

그러나 일반적인 알루미늄 합금의 제조 공정에서는, 판의 제조 후, 자동차 메이커로 패널로 성형 가공될 때까지, 상기한 바와 같이, 통상은 1 내지 4개월간 정도 실온에 두므로(실온 방치되어), 필연적으로 판의 제조 시에 생성되는 Mg-Si 클러스터와, 실온 시효에서 생성되는 Si 리치 클러스터가 공존하는 조직이 되어, BH성을 촉진하는 Mg-Si 클러스터만을 생성시키는 것은 어렵다.However, in the general aluminum alloy manufacturing process, as described above, after the plate is manufactured, it is usually left at room temperature for about 1 to 4 months (left at room temperature) until it is molded into a panel by an automobile maker, It is difficult to form only Mg-Si clusters that promote BH properties, because Mg-Si clusters produced at the time of production of SiH 2 and Si rich clusters generated at room temperature aging coexist.

따라서, 발명자들은 BH성을 향상시키기 위해서는, BH성에 악영향을 미치는 Si 리치 클러스터와, BH성을 촉진하는 Mg-Si 클러스터의 비율을 제어하는 것이 중요하다고 생각되어, 클러스터의 수 밀도와 그 성분을 상세하게 평가를 행하고, BH성을 향상시키기 위한 클러스터 형태를 명확하게 하였다.Therefore, in order to improve the BH property, it is considered important for the inventors to control the ratio of Si-rich clusters adversely affecting BH properties and Mg-Si clusters promoting BH properties. And the clustering form for improving the BH property was clarified.

(본 실시 형태 클러스터의 조성 규정)(Composition of this embodiment clusters)

본 실시 형태에서 정의되는 클러스터 내지 전제 조건을 충족시키는 클러스터라도, 그 조성에 따라 BH성에 미치는 영향이 상이하다. Si 원자가 리치한 클러스터는, BH성에 악영향을 미치지만, 이것은 Si 리치한 클러스터는, 베이킹 도장 시에 생성하고, BH성을 향상시키는 β" 또는 β' 등의 강화상과 Mg/Si 조성의 차이가 비교적 크기 때문에, 베이킹 도장 시에 강화상의 생성을 촉진하는 일이 없어, 오히려 강화상의 생성을 억제한다.Clusters satisfying the cluster or the precondition defined in the present embodiment have different influences on the BH property depending on the composition thereof. Si-rich clusters adversely affect the BH properties, but the Si-rich clusters are generated at the time of baking coating, and the difference in Mg / Si composition between the strengthening phase such as? Or? Since it is relatively large, it does not promote the formation of the reinforcing phase at the time of baking, and rather suppresses the formation of reinforcing phases.

한편, Mg 원자가 리치한 클러스터는, BH성을 향상시키지만, 이것은 Mg 리치한 클러스터는, 베이킹 도장 시에 생성되어, BH성을 향상시키는 β" 또는 β' 등의 강화상과 Mg/Si 조성이 비교적 가깝기 때문에, 베이킹 도장 시에 강화상의 생성을 촉진한다.On the other hand, clusters in which Mg atoms are rich improve the BH property, but Mg-rich clusters are generated at the time of baking painting, and the strengthening phase such as? "Or? It promotes the formation of reinforcing phases at the time of baking painting.

본 실시 형태에서는, 이러한 클러스터의 조성 관계에 기초하여, 이 클러스터 중 Mg의 원자수가 큰 클러스터의 비율이 많게 하기 위해 제어하여, BH성을 높인다. 이로 인해, 본 실시 형태에서는, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유함과 함께, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는 원자의 집합체 중, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 Mg 원자가 리치한 원자 집합체의 비율을 0.70 이상이라 규정한다. Mg/Si비가 1/2 이상의 원자 집합체의 비율이 0.70 미만이면 Si 원자가 리치한 클러스터가 많아져, 상기한 기구에 의해, BH성이 작아지기 쉽다.In this embodiment, on the basis of the compositional relationship of these clusters, the ratio of clusters having a large number of atoms of Mg in the cluster is controlled so as to increase the BH property. Therefore, in the present embodiment, a total of 10 or more Mg atoms and / or Si atoms are contained in total, and any one of Mg atoms and Si atoms contained in these atoms is used as a standard (Mg / Si) ratio of the number of Mg atoms to the number of Si atoms of 1/2 or more among the aggregates of atoms satisfying the condition that the distance between the atom and any atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less The ratio of the rich atomic aggregates is defined as 0.70 or more. When the proportion of the atomic aggregates having a Mg / Si ratio of 1/2 or more is less than 0.70, the number of clusters in which Si atoms are rich increases, and the BH property tends to be small due to the above mechanism.

여기서, Mg/Si비가 1/2 이상의 원자 집합체의 비율 상한은 특별히 정하지 않지만, 0.95 정도가 제조상의 한계이다.Here, the upper limit of the ratio of the atomic aggregates having a Mg / Si ratio of not less than 1/2 is not particularly specified, but about 0.95 is a manufacturing limit.

(클러스터의 밀도)(Density of cluster)

이상 설명한 정의되는 클러스터 내지 전제 조건을 충족시키는 클러스터를, 본 실시 형태에서는 3.0×1023개/㎥ 이상, 25.0×1023개/㎥ 이하의 평균 수 밀도로 함유하는 것으로 한다. 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 평균 수 밀도가, 3.0×1023개/㎥보다도 적으면, 이 클러스터 자체의 형성량이 불충분해져, 상기 실온 시효에 의해 형성되는 클러스터에, 첨가한(함유하는) Mg나 Si 대부분이 소비되고 있는 것을 의미하고, 실온 방치(실온 시효) 후에는, BH성의 저하 및 가공성의 열화를 일으켜 버린다.In the present embodiment, it is assumed that the clusters satisfying the cluster or the precondition described above are contained at an average number density of 3.0 x 10 23 / m 3 or more and 25.0 x 10 23 / m 3 or less. If the average number density of the clusters defined in this embodiment is less than 3.0 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt;, the amount of formation of the clusters themselves becomes insufficient and the clusters formed by the room- And most of Si is consumed, and after leaving at room temperature (room temperature aging), the BH property is lowered and the workability is deteriorated.

한편, 이 클러스터의 평균 수 밀도의 상한은, 그 제조 한계로부터 규정되어, 25.0×1023개/㎥ 정도(2.5×1024개/㎥ 정도)이다.On the other hand, the upper limit of the average number density of the clusters is about 25.0 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt; (about 2.5 x 10 24 / m &

(3DAP의 측정 원리와 측정 방법)(Measurement principle and measurement method of 3DAP)

본 발명의 3DAP의 측정 원리와 측정 방법은, 상기 특허문헌 2, 3에 개시되어 있다. 즉, 3DAP(3차원 아톰 프로브)는 전계 이온 현미경(FIM)에, 비행시간형 질량 분석기를 설치한 것이다. 이와 같은 구성에 의해, 전계 이온 현미경으로 금속 표면의 개개의 원자를 관찰하고, 비행시간 질량 분석에 의해, 이들 원자를 동정할 수 있는 국소 분석 장치이다. 또한, 3DAP는 시료에서 방출되는 원자의 종류와 위치를 동시에 분석 가능하므로, 원자 집합체의 구조 해석상, 매우 유효한 수단이 된다. 이로 인해, 공지 기술로서, 상기한 바와 같이, 자기 기록막이나 전자 디바이스 또는 강재의 조직 분석 등에 사용되고 있다. 또한, 최근에는, 상기한 바와 같이, 알루미늄 합금판의 조직의 클러스터 판별 등에도 사용되고 있다.The measurement principle and measurement method of the 3DAP of the present invention are disclosed in Patent Documents 2 and 3 above. That is, the 3DAP (three-dimensional atom probe) is equipped with a time-of-flight mass spectrometer in a field ion microscope (FIM). With such a constitution, it is a local analyzer capable of observing individual atoms of a metal surface with an electric field ion microscope and identifying these atoms by flight time mass spectrometry. In addition, since 3DAP can simultaneously analyze the type and position of atoms emitted from a sample, it is a very effective means for analyzing the structure of an atomic assembly. As a result, as described above, it is used for analyzing a structure of a magnetic recording film, an electronic device, or a steel material. In addition, recently, as described above, it is also used for cluster identification of the structure of an aluminum alloy plate.

이 3DAP에서는, 전계 증발이라고 불리는 고전계 하에서의 시료 원자 그 자체의 이온화 현상을 이용한다. 시료 원자가 전계 증발하기 위해서 필요한 고전압을 시료에 인가하면, 시료 표면으로부터 원자가 이온화되어 이것이 프로브 홀을 빠져나가 검출기에 도달한다.In this 3DAP, the ionization phenomenon of the sample atoms themselves under a high electric field called electric field evaporation is utilized. When a high voltage is applied to the sample to evaporate the sample atoms, the atoms are ionized from the surface of the sample, and the electrons escape from the probe hole and reach the detector.

이 검출기는, 위치 민감형 검출기이며, 개개의 이온 질량 분석(원자종인 원소의 동정)과 함께, 개개의 이온 검출기에 이르기까지의 비행시간을 측정함으로써, 그 검출된 위치(원자 구조 위치)를 동시에 결정할 수 있도록 한 것이다. 따라서, 3DAP는 시료 선단부의 원자 위치 및 원자종을 동시에 측정할 수 있으므로, 시료 선단부의 원자 구조를, 3차원적으로 재구성, 관찰할 수 있는 특징을 갖는다. 또한, 전계 증발은, 시료의 선단부면에서 차례로 일어나므로, 시료 선단부로부터의 원자의 깊이 방향 분포를 원자 레벨의 분해 능력으로 조사할 수 있다.This detector is a position sensitive detector that measures the time of flight up to the individual ion detectors together with the individual ion mass analysis (identification of atomic species) So that it can be decided. Therefore, 3DAP can simultaneously measure the atomic position and the atomic species at the tip of the sample, so that the atomic structure at the tip of the sample can be reconstructed and observed three-dimensionally. In addition, since the electric field evaporation occurs sequentially in the front end face of the sample, the depth direction distribution of atoms from the sample front end can be irradiated with the decomposition ability at the atomic level.

이 3DAP는 고전계를 이용하기 위해서, 분석하는 시료는 금속 등의 도전성이 높은 것이 필요하고, 게다가 시료 형상은, 일반적으로는 선단부 직경이 100㎚φ 전후 또는 그 이하의 극세 바늘 형상으로 할 필요가 있다. 이로 인해, 측정 대상이 되는 알루미늄 합금판의 판 두께 중앙부 등으로부터 시료를 채취하여, 이 시료를 정밀 절삭 장치로 절삭 및 전해 연마하여, 분석용의 극세 바늘 형상 선단부를 갖는 시료를 제작한다. 측정 방법으로서는, 예를 들어, Imago Scientific Instruments 회사제의 「LEAP3000」을 사용하여, 이 선단부를 바늘 형상으로 성형한 알루미늄 합금판 시료에, 1kV 오더의 고펄스 전압을 인가하고, 시료 선단부로부터 수백만개의 원자를 계속적으로 이온화해서 행한다. 이온은, 위치 민감형 검출기에 의해 검출하고, 펄스 전압이 인가되어, 시료 선단부로부터 개개의 이온이 튀어나오고 나서, 검출기에 도달할 때까지의 비행시간으로부터, 이온의 질량 분석(원자종인 원소의 동정)을 행한다.In order to use a high electric field in this 3DAP, a sample to be analyzed needs to have a high conductivity such as a metal, and furthermore, the shape of the sample is generally required to be a fine needle shape having a tip diameter of about 100 nm? have. Therefore, a sample is taken from the central portion of the plate thickness of the aluminum alloy plate to be measured, and the sample is cut and electrolytically polished by a precision cutting device to prepare a sample having a fine needle tip for analysis. As a measurement method, for example, "LEAP3000" manufactured by Imago Scientific Instruments was used, and a high pulse voltage of 1 kV order was applied to an aluminum alloy plate sample having the tip formed into a needle shape, and millions of The atoms are continuously ionized. Ions are detected by a position sensitive detector and mass analysis of ions (atomic species identification) is carried out from the flight time until a pulse voltage is applied and individual ions are ejected from the tip of the sample and reaches the detector ).

또한, 전계 증발이, 시료의 선단부면으로부터 차례로 규칙적으로 일어나는 성질을 이용하여, 이온의 도달 장소를 나타내는, 2차원 맵에 적절히 깊이 방향의 좌표를 부여하고, 해석 소프트웨어 「IVAS」를 사용하여, 3차원 맵핑(3차원에서의 원자 구조 : 아톰 맵의 구축)을 행한다. 이에 의해, 시료 선단부의 3차원 아톰 맵이 얻어진다.By using the property that the electric field evaporation occurs regularly in order from the tip end face of the sample, coordinates in the depth direction are suitably given to the two-dimensional map indicating the arrival position of the ions, and the analysis software "IVAS" Dimensional mapping (atomic structure in three dimensions: construction of atom map) is performed. As a result, a three-dimensional atom map at the tip of the sample is obtained.

이 3차원 아톰 맵을, 또한 석출물이나 클러스터에 속하는 원자를 정의하는 방법인 Maximum Separation Method를 사용하여, 원자의 집합체(클러스터)의 해석을 행한다. 이 해석 시에는, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽의 수(합계 10개 이상)와, 서로 인접하는 Mg 원자나 Si 원자끼리의 거리(간격), 그리고 상기 특정 좁은 간격(0.75㎚ 이하)을 갖는 Mg 원자나 Si 원자의 수를 파라미터로서 부여한다.The atomic cluster (cluster) is analyzed by using the Maximum Separation Method, which is a method of defining the atom and the atoms belonging to the precipitate or cluster. In this analysis, the number of Mg atoms or Si atoms (or a total of 10 or more), the distance (interval) between adjacent Mg atoms or Si atoms, and the specific narrow gap (0.75 nm or less) Is given as the parameter.

그리고 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서는, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 한 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하이고, 이러한 조건을 충족시키는 클러스터를, 본 실시 형태의 원자의 집합체라 정의한다. 그리고 나서, 이 정의에 적합한 원자 집합체의 분산 상태를 평가하여, 원자 집합체의 수 밀도를, 측정 시료수가 3개 이상으로 평균화하여, 1㎥당의 평균 밀도(개/㎥)로서 계측하고, 정량화한다.In the first embodiment of the present invention, even if any one or both of the Mg atom and the Si atom are contained in a total of 10 or more and any one of the Mg atom and the Si atom contained therein is used as a reference, And the distance between one atom and another atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less. A cluster satisfying this condition is defined as an aggregate of atoms of the present embodiment. Then, the dispersion state of the atom aggregates suitable for this definition is evaluated, and the number density of the atom aggregates is averaged to three or more measurement specimens to measure and quantify the average density per cubic meter (m 3 / m 3).

즉, 상기 3DAP가 원래 갖는 고유의 해석 소프트에 의해, 측정 대상이 된 상기 원자의 집합체를 구라 간주했을 때의, 최대가 되는 회전 반경 lg를 하기 수학식 1의 식에 의해 구한다.That is, the radius of rotation g g that is the maximum when the aggregate of the atoms to be measured is regarded as the object of measurement by the original analysis software originally possessed by the 3DAP is obtained by the following expression (1).

Figure pct00001
Figure pct00001

이 수학식 1의 식에 있어서, lg은 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경의 고유의 소프트웨어에 의해 자동으로 산출되는 회전 반경이다. x, y, z는 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경의 측정 레이아웃에 있어서 변하지 않는 x, y, z축이다. xi, yi, zi는, 이 x, y, z축의 길이로, 상기 원자의 집합체를 구성하는 Mg, Si 원자의 공간 좌표이다. 「x」 「y」 「z」 위에 각각 「-」가 붙은 「엑스 바」등도, 이 x, y, z축의 길이이지만, 상기 원자 집합체의 무게 중심 좌표이다. n은 상기 원자 집합체를 구성하는 Mg, Si 원자의 수이다.In the equation (1), l g is a radius of gyration that is automatically calculated by the software of the three-dimensional atom probe electric field ion microscope. x, y and z are the x, y and z axes which do not change in the measurement layout of the three-dimensional atom probe field microscope. x i , y i , and z i are the lengths of the x, y, and z axes, and are the spatial coordinates of Mg and Si atoms constituting the aggregate of atoms. "X-bar" and the like having "-" on each of "x", "y", and "z" are the lengths of the x, y, and z axes. and n is the number of Mg and Si atoms constituting the atomic assembly.

이어서, 이 회전 반경 lg를 기니에 반경 rG에 하기 수학식 2의 식, rG=√(5/3)·lg의 관계에 의해 환산한다.Then, this turning radius l g is converted into the radius r G in the guinea by the following expression: r G = √ (5/3) · l g .

Figure pct00002
Figure pct00002

이 환산된 기니에 반경 rG를 원자 집합체의 반경이라 간주하고, 측정 대상이 된 상기 원자 집합체의 각각의 최대가 되는 원 상당 직경 r을 산출한다. 또한, 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 개수 n도 산출한다. 또한, 이 개수 n으로부터 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 평균 수 밀도(개/㎥)도 산출할 수 있다.Is considered in terms of the radius on the guinea G r as radius of the atom aggregate and calculates each of the maximum equivalent circle diameter is r of the measurement target the atomic aggregate. In addition, the number n of atomic assemblies satisfying the above-mentioned conditions is also calculated. From this number n, the average number density (number / m 3) of the atomic assemblies satisfying the above-mentioned precondition can also be calculated.

이들 3DAP에 의한 클러스터의 측정은, 상기 조질이 실시된 후의 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 임의의 판 두께 중앙부의 부위 10군데에 대해서 행하고, 이들의 상기 각 측정값(산출값)을 평균화하여, 본 실시 형태에서 규정하는 각 평균의 값으로 한다.The measurement of the clusters by these 3DAPs is performed on 10 sites in the central portion of an arbitrary plate thickness of the Al-Mg-Si aluminum alloy plate after the above tempering, and the respective measured values (calculated values) are averaged , And is set as the value of each mean specified in the present embodiment.

그리고 이 산출한 최대가 되는 원 상당 직경 r과 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 개수 n으로부터, 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)(㎚)를 상기한 E(r)=(1/n)Σr의 식으로부터 구한다.The average radius E (r) (nm) of the circle equivalent diameter of the atomic aggregate is calculated from the above-mentioned E (r) = (n) from the calculated equivalent maximum diameter r and the number n of atom aggregates satisfying the above- (1 / n)? R.

또한, 상기한 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 원 상당 직경의 표준 편차 σ를, 상기 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)로부터, 상기한 σ2=(1/n)Σ[r-E(r)]2의 식으로부터 구한다.The standard deviation σ of the circle-equivalent diameter of the atomic assembly satisfying the above-mentioned conditions is calculated from the average radius E (r) of the circle-equivalent diameter by the above-mentioned σ 2 = (1 / n) ] 2 .

또한, 상기한 원자 집합체의 반경의 산출식, 회전 반경 lg로부터 기니에 반경 rG까지의 측정 및 환산 방법은, M. K. Miller : Atom Probe Tomography, (Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2000), 184 페이지를 인용하였다. 덧붙여서, 원자 집합체의 반경 산출식은, 이외에도, 많은 문헌에 기재되어 있다. 예를 들어 「이온 조사된 저합금강의 마이크로 조직 변화」(후지이 가쓰히코, 후쿠타니 고지, 오쿠보 다다카쓰, 호노 가즈히로 등)의 140 페이지 「(2) 3차원 아톰 프로브 분석」에는, 상기 수학식 1의 식이나 기니에 반경 rG에의 환산식을 포함해서 기재되어 있다(단 회전 반경 lg의 기호는 rG라 기재되어 있음).Further, the above-described calculation formula of the radius of the atomic assemblies, and the measurement and conversion method from the rotating radius l g to the guinea to the radius r G are described in MK Miller: Atom Probe Tomography, (Kluwer Academic / Plenum Publishers, New York, 184 pages. In addition, the radius calculating formulas of the atomic assemblies are described in many other documents. For example, in "(2) Three-dimensional atom probe analysis" on page 140 of "microstructure change of ion-irradiated low alloy steel" (Katsuhiko Fujii, Fukutani Koji, Okubo Daikatsu, 1, or a conversion equation for the radius r G in the guinea (the symbol of the radius g of revolution is given as r G ).

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서는, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하이며, 이러한 조건을 충족시키는 클러스터를, 본 실시 형태의 원자 집합체라 정의한다. 그리고 나서, 이 정의에 적합한 원자 집합체의 분산 상태를 평가하여, 원자 집합체의 수 밀도를, 측정 시료수가 3개 이상으로 평균화하여, 1㎥당의 평균 밀도(개/㎥)로서 계측하고, 정량화한다.Further, in the second embodiment of the present invention, even if a total of 10 or more Mg atoms and / or Si atoms are contained and any one of Mg atoms and Si atoms contained in these atoms is used as a reference, And the distance between the atom and any other atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less. A cluster satisfying this condition is defined as an atomic assembly of the present embodiment. Then, the dispersion state of the atom aggregates suitable for this definition is evaluated, and the number density of the atom aggregates is averaged to three or more measurement specimens to measure and quantify the average density per cubic meter (m 3 / m 3).

그리고 이 조건을 충족시키는 모든 원자의 집합체에 함유되는 Mg와 Si 원자의 개수 Ncluster를 구한다. 또한 검출기에서 검출된, 고용과 원자 집합체의 양쪽에 함유되는, 즉 3DAP에 의해 측정되는 모든 Mg와 Si 원자의 개수 Ntotal을 구한다. 그리고 Ncluster의 Ntotal에 대한 비율을, Ncluster/Ntotal×100의 식으로부터 구하고, 이 평균값(평균 비율)이 1% 이상, 15% 이하가 되도록 제어한다.Then, the number of Mg and Si atoms N cluster contained in all the aggregates of atoms satisfying this condition is obtained. In addition, the number N total of all the Mg and Si atoms contained in both the solid solution and the atom aggregate detected by the detector, i.e., measured by 3DAP, is obtained. And the ratio of the total N of the cluster N, obtained from the formula cluster N / total N × 100, and controls such that the average value (average rate) is 1% or more and 15% or less.

또한, 상기 3DAP가 원래 갖는 고유의 해석 소프트에 의해, 측정 대상이 된 상기 원자의 집합체를 구라 간주했을 때의, 최대가 되는 회전 반경 lg를 상기 수학식 1의 식에 의해 구한다.Further, the radius of rotation g , which is the maximum when the aggregate of the atoms to be measured is regarded as the object to be measured by the inherent analysis software originally possessed by the 3DAP, is obtained by the equation (1).

이어서, 이 회전 반경 lg를 기니에 반경 rG에 상기 수학식 2의 식, rG=√(5/3)·lg의 관계에 의해 환산한다.Then, this turning radius l g is converted to the radius r G in the guinea by the relation of the formula (2), r G = √ (5/3) · l g .

이 환산된 기니에 반경 rG를 원자 집합체의 반경이라 간주하고, 측정 대상이 된 상기 원자 집합체 각각의 최대가 되는 원 상당 직경 r을 산출한다. 또한, 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 개수 n도 산출한다. 또한, 이 개수 n으로부터 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 평균 수 밀도(개/㎥)도 산출할 수 있다.It is considered in terms of the radius on the guinea G r as radius of the atom aggregate and calculates the equivalent circle is the maximum of the measurement target the atomic aggregate having a diameter r. In addition, the number n of atomic assemblies satisfying the above-mentioned conditions is also calculated. From this number n, the average number density (number / m 3) of the atomic assemblies satisfying the above-mentioned precondition can also be calculated.

이들 3DAP에 의한 클러스터의 측정은, 상기 조질이 실시된 후의 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판의 임의의 판 두께 중앙부의 부위 10군데에 대해서 행하고, 이들의 상기 각 측정값(산출값)을 평균화하여, 본 실시 형태에서 규정하는 각 평균의 값으로 한다.The measurement of the clusters by these 3DAPs is performed on 10 sites in the central portion of an arbitrary plate thickness of the Al-Mg-Si aluminum alloy plate after the above tempering, and the respective measured values (calculated values) are averaged , And is set as the value of each mean specified in the present embodiment.

그리고 이 산출한 최대가 되는 원 상당 직경 r과 상기 전제 조건을 충족시키는 원자 집합체의 개수 n으로부터, 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경 E(r)(㎚)를 상기한 E(r)=(1/n)Σr의 식으로부터 구한다.The average radius E (r) (nm) of the circle equivalent diameter of the atomic aggregate is calculated from the above-mentioned E (r) = (n) from the calculated equivalent maximum diameter r and the number n of atom aggregates satisfying the above- (1 / n)? R.

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서는, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하이며, 이러한 조건을 충족시키는 클러스터를, 본 실시 형태의 원자 집합체라 정의한다. 그리고 나서, 이 정의에 적합한 원자 집합체의 분산 상태를 평가하여, 원자 집합체의 수 밀도를, 측정 시료수가 3개 이상으로 평균화되어, 1㎥당의 평균 밀도(개/㎥)로서 계측하고, 정량화한다.Further, in the third embodiment of the present invention, even if any one or both of the Mg atom and the Si atom are contained in a total of 10 or more and any one of the Mg atom and the Si atom contained therein is used as a reference, And the distance between the atom and any other atom adjacent to the atom is 0.75 nm or less. A cluster satisfying this condition is defined as an atomic assembly of the present embodiment. Then, the dispersion state of the atom aggregates suitable for this definition is evaluated, and the number density of the atom aggregates is averaged to three or more measurement samples and measured and quantified as the average density per cubic meter (m 3 / m 3).

(3DAP에 의한 원자의 검출 효율)(Detection efficiency of atoms by 3DAP)

이들 3DAP에 의한 원자의 검출 효율은, 현재 시점에서, 이온화한 원자 중 50% 정도가 한계이며, 나머지 원자는 검출할 수 없다. 이 3DAP에 의한 원자의 검출 효율이, 장래적으로 향상되는 등, 크게 변동하면, 본 발명이 규정하는 각 사이즈의 클러스터의 평균 개수 밀도(개/㎛3)의 3DAP에 의한 측정 결과가 변동해 올 가능성이 있다. 따라서, 이 측정에 재현성을 갖게 하기 위해서는, 3DAP에 의한 원자의 검출 효율은 약 50%로 대략 일정하게 하는 것이 바람직하다.At present, the detection efficiency of atoms by these 3DAPs is limited to about 50% of the atomized atoms, and the remaining atoms can not be detected. If the variation of the detection efficiency of the atoms by this 3DAP is greatly changed, for example, in the future, the measurement result by the 3DAP of the average number density (number / 탆 3 ) of clusters of each size specified by the present invention fluctuates There is a possibility. Therefore, in order to have reproducibility in this measurement, it is preferable that the detection efficiency of the atoms by 3DAP is made approximately constant at about 50%.

(화학 성분 조성)(Chemical composition)

이어서, 6000계 알루미늄 합금판의 화학 성분 조성에 대해서, 이하에 설명한다. 본 발명이 대상으로 하는 6000계 알루미늄 합금판은, 상기한 자동차 외판용의 판 등으로서, 우수한 성형성이나 BH성, 강도, 용접성, 내식성 등의 여러 특성이 요구된다.Next, the chemical composition of the 6000-series aluminum alloy sheet will be described below. The 6000-series aluminum alloy plate to which the present invention is applied is required to have various properties such as excellent moldability, BH property, strength, weldability, and corrosion resistance as a plate for automobile shell plating.

이와 같은 요구를 충족시키기 위해서, 알루미늄 합금판의 조성은, 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 것으로 한다. 또한, 각 원소의 함유량의 % 표시는 모두 질량%의 의미이다. 또한, 본 명세서에 있어서는, 질량을 기준으로 한 백분율(질량%)은 중량을 기준으로 한 백분율(중량%)과 동일하다. 또한, 각 화학 성분의 함유량에 대해서, 「X% 이하(단, 0%를 함유하지 않음)」인 것을, 「0% 초과 X% 이하」로 나타내는 경우가 있다.In order to satisfy such a demand, the aluminum alloy plate preferably contains 0.2 to 2.0% of Mg, 0.3 to 2.0% of Si, and 0.005 to 0.3% of Sn, in terms of% by mass, And includes impurities. In addition, the percentages of the content of each element are all expressed in% by mass. Also, in the present specification, the percentage (mass%) based on mass is equal to the percentage (% by weight) based on weight. In addition, the content of each chemical component may be expressed as &quot; X% or less (however, 0% is not contained) &quot;

본 발명이 대상으로 하는 6000계 알루미늄 합금판은, BH성이 보다 우수한, Si와 Mg의 질량비 Si/Mg가 1 이상인 과잉 Si형의 6000계 알루미늄 합금판이 되는 것이 바람직하다. 6000계 알루미늄 합금판은, 프레스 성형이나 굽힘 가공 시에는 저내력화에 의해 성형성을 확보함과 함께, 성형 후의 패널의 도장 베이킹 처리 등의, 비교적 저온의 인공 시효 처리 시의 가열에 의해 시효 경화해서 내력이 향상되어, 필요한 강도를 확보할 수 있는 우수한 시효 경화능(BH성)을 갖고 있다. 이 중에서도, 과잉 Si형의 6000계 알루미늄 합금판은, 질량비 Si/Mg가 1 미만인 6000계 알루미늄 합금판에 비하여, 이 BH성이 보다 우수하다.It is preferable that the 6000-series aluminum alloy plate to which the present invention is applied is an excess Si-type 6000-series aluminum alloy plate having a better BH property and a Si / Mg mass ratio Si / Mg of 1 or more. The 6000-series aluminum alloy sheet ensures moldability by lowering the stress at the time of press forming or bending, and at the same time, it hardens by aging due to heating at a relatively low temperature artificial aging treatment, And has an excellent age hardenability (BH property) which enables the strength to be secured and the proof strength to be improved. Among them, the excess Si-type 6000-series aluminum alloy plate is superior to the 6000-series aluminum alloy plate in which the mass ratio Si / Mg is less than 1, and this BH property is more excellent.

본 발명에서는, 이들 Mg, Si 이외의 그 밖의 원소는 기본적으로는 불순물 또는 함유되어도 되는 원소이며, AA 내지 JIS 규격 등에 따른 각 원소 레벨의 함유량(허용량)으로 한다.In the present invention, other elements other than Mg and Si are basically impurities or elements that may be contained, and the content is the content (allowable amount) of each element level according to the AA to JIS standards.

즉, 자원 리사이클의 관점에서, 본 발명에서도, 합금의 용해 원료로서, 고순도 Al 지금뿐만 아니라, Mg, Si 이외의 그 밖의 원소를 첨가 원소(합금 원소)로서 많이 함유하는 6000계 합금이나 그 밖의 알루미늄 합금 스크랩재, 저순도 Al 지금 등을 다량으로 사용한 경우에는, 하기와 같은 다른 원소가 필연적으로 실질량 혼입된다. 그리고 이들 원소를 굳이 저감하는 정련 자체가 비용 상승이 되어, 어느 정도 함유하는 허용이 필요해진다. 또한, 실질량 함유해도, 본 발명의 목적이나 효과를 저해하지 않는 함유 범위가 있다.That is, from the viewpoint of recycling of resources, in the present invention, a 6000-series alloy containing a large amount of other elements other than Mg and Si as an additive element (alloying element) as well as high- Alloy scrap material, low-purity aluminum and the like are used in large quantities, the following other elements are inevitably incorporated in the raw mass. In addition, refining itself to reduce these elements drastically increases the cost, and it is necessary to allow a certain amount of refining. In addition, even when contained in a mass per unit area, there is a content range that does not impair the objects and effects of the present invention.

따라서, 본 발명에서는, 이러한 하기 원소를 각각 이하에 규정하는 AA 내지 JIS 규격 등에 따른 상한량 이하의 범위에서의 함유를 허용한다. 구체적으로는, Mn : 1.0% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Cu : 1.0% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Fe : 1.0% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Cr : 0.3% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Zr : 0.3% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), V : 0.3% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Ti : 0.1% 이하, 바람직하게는 0.05% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Zn : 1.0% 이하(단, 0%를 함유하지 않음), Ag : 0.2% 이하(단, 0%를 함유하지 않음)의 1종 또는 2종 이상을, 이 범위에서, 상기한 기본 조성 외에, 더 함유해도 된다. 또한, 이들의 원소를 함유할 경우, Cu는 함유량이 많으면 내식성을 열화시키기 쉬우므로, 바람직하게는 Cu의 함유량을 0.7% 이하, 보다 바람직하게는 0.3% 이하로 한다. 또한, Mn, Fe, Cr, Zr, V는 함유량이 많으면 비교적 조대한 화합물을 생성하기 쉽고, 헴 굽힘성을 열화시키기 쉽다. 이로 인해, Mn 함유량은 바람직하게는, 0.6% 이하, 보다 바람직하게는 0.3% 이하, Cr, Zr, V 함유량은 바람직하게는 0.2% 이하, 보다 바람직하게는 0.1% 이하로 각각한다. 상기 6000계 알루미늄 합금에 있어서의, 각 원소의 함유 범위와 의미, 또는 허용량에 대해서 이하에 설명한다.Therefore, in the present invention, the following elements are allowed to be contained within the upper limit amount in accordance with the AA to JIS standards stipulated below. Concretely, it is preferable that the content of Mn is not more than 1.0% (excluding 0%), the content of Cu is not more than 1.0% (excluding 0%), the content of Fe is not more than 1.0% ), Cr: not more than 0.3% (but not containing 0%), Zr: not more than 0.3% (excluding 0%), V: not more than 0.3% Ti: not more than 0.1%, preferably not more than 0.05% (but not containing 0%), Zn: not more than 1.0% (but not including 0%), Ag: not more than 0.2% ) May be contained in addition to the above basic composition in the above range. Further, when these elements are contained, the content of Cu is liable to deteriorate the corrosion resistance when the content is large, so that the content of Cu is preferably set to 0.7% or less, more preferably 0.3% or less. Further, when the content of Mn, Fe, Cr, Zr, and V is large, a relatively coarse compound is easily produced, and the heme bendability is easily deteriorated. Therefore, the Mn content is preferably 0.6% or less, more preferably 0.3% or less, and the Cr, Zr, or V content is preferably 0.2% or less, more preferably 0.1% or less. The content range, meaning or allowable amount of each element in the 6000-series aluminum alloy will be described below.

Si : 0.3 내지 2.0%Si: 0.3 to 2.0%

Si는 Mg와 함께, 본 발명에서 규정하는 상기 클러스터 형성의 중요 원소이다. 또한, 고용 강화와, 도장 베이킹 처리 등의 상기 저온에서의 인공 시효 처리 시에, 강도 향상에 기여하는 시효 석출물을 형성하여, 시효 경화능을 발휘하고, 자동차의 아우터 패널로서 필요한 강도(내력)를 얻기 위한 필수적인 원소이다. 또한, 본 발명 6000계 알루미늄 합금판에 있어서, 프레스 성형성에 영향을 미치는 전체 신장 등의 여러 특성을 겸비시키기 위한 가장 중요한 원소이다. 또한, 패널에 대한 성형 후의, 보다 저온, 단시간에서의 도장 베이킹 처리에서의 우수한 시효 경화능을 발휘시키기 위해서는, Si/Mg를 질량비로 1.0 이상으로 하고, 일반적으로 일컬어지는 과잉 Si형보다도 또한 Si를 Mg에 대하여 과잉으로 함유시킨 6000계 알루미늄 합금 조성으로 하는 것이 바람직하다.Si, together with Mg, is an important element of the cluster formation defined in the present invention. In addition, an aged precipitate which contributes to the improvement of strength is formed at the time of the artificial aging treatment at the low temperature such as solid solution strengthening and paint baking treatment to exhibit the age hardening ability and to obtain the strength (proof strength) necessary for the outer panel of the automobile It is an essential element to obtain. Further, in the 6000 series aluminum alloy sheet of the present invention, it is the most important element to combine various properties such as total elongation which affects press formability. In order to exhibit excellent age hardening ability in the coating baking treatment at a lower temperature and in a short time after molding for the panel, Si / Mg is preferably set to 1.0 or more in mass ratio, and Si is more preferable than the excess Si- It is preferable to use a 6000-series aluminum alloy composition excessively contained in Mg.

Si 함유량이 지나치게 적으면, Si의 절대량이 부족하므로, 본 발명에서 규정하는 상기 클러스터를 규정하는 수 밀도만큼 형성시킬 수 없어, 도장 베이킹 경화성이 현저하게 저하된다. 나아가, 각 용도에 요구되는 전체 신장 등의 여러 특성을 겸비할 수 없다. 한편, Si 함유량이 지나치게 많으면, 조대한 정출물 및 석출물이 형성되어, 굽힘 가공성이나 전체 신장 등이 현저하게 저하된다. 또한, 용접성도 현저하게 저해된다. 따라서, Si는 0.3 내지 2.0%의 범위로 한다. 더욱 바람직한 하한값은 0.6%이며, 더욱 바람직한 상한값은 1.4%이다.If the Si content is too small, the absolute amount of Si is insufficient, so that the clusters defined by the present invention can not be formed to a predetermined density, and the coating baking hardenability is markedly reduced. Furthermore, it can not combine various properties such as total elongation required for each application. On the other hand, when the Si content is excessively large, coarse crystals and precipitates are formed, and the bending workability, the total elongation, and the like remarkably decrease. In addition, the weldability is remarkably hindered. Therefore, Si is set in the range of 0.3 to 2.0%. More preferably, the lower limit value is 0.6%, and the more preferable upper limit value is 1.4%.

Mg : 0.2 내지 2.0%Mg: 0.2 to 2.0%

Mg도, Si와 함께 본 발명에서 규정하는 상기 클러스터 형성의 중요 원소이다. 또한, 고용 강화와, 도장 베이킹 처리 등의 상기 인공 시효 처리 시에, Si와 함께 강도 향상에 기여하는 시효 석출물을 형성하여, 시효 경화능을 발휘하고, 패널로서의 필요 내력을 얻기 위한 필수적인 원소이다.Mg, together with Si, are important elements of the cluster formation specified in the present invention. It is an indispensable element for forming an aged precipitate that contributes to the improvement of strength together with Si during artificial aging treatment such as solid solution strengthening and paint baking treatment to exhibit an age hardening ability and to obtain a required strength as a panel.

Mg 함유량이 지나치게 적으면, Mg의 절대량이 부족하기 때문에, 본 발명에서 규정하는 상기 클러스터를 규정하는 수 밀도만큼 형성시킬 수 없어, 도장 베이킹 경화성이 현저하게 저하된다. 이로 인해 패널로서 필요한 내력을 얻을 수 없다. 한편, Mg 함유량이 지나치게 많으면, 조대한 정출물 및 석출물이 형성되어, 굽힘 가공성이나 전체 신장 등이 현저하게 저하된다. 따라서, Mg의 함유량은 0.2 내지 2.0%의 범위로 한다. 더욱 바람직한 하한값은 0.3%이며, 더욱 바람직한 상한값은 1.0%이다. 또한, Si/ Mg가 질량비로 1.0 이상이 되는 양으로 하는 것이 바람직하다.If the Mg content is too small, the absolute amount of Mg is insufficient, so that the clusters specified by the present invention can not be formed at a density as high as the prescribed density, and the coating baking hardenability is markedly reduced. As a result, the required strength as a panel can not be obtained. On the other hand, when the Mg content is excessively large, coarse crystals and precipitates are formed, and the bending workability, the total elongation, and the like remarkably decrease. Therefore, the content of Mg is set in the range of 0.2 to 2.0%. More preferably, the lower limit value is 0.3%, and the more preferable upper limit value is 1.0%. It is also preferable that Si / Mg is in an amount such that Si / Mg is 1.0 or more in a mass ratio.

Sn : 0.005 내지 0.3%Sn: 0.005 to 0.3%

Sn은, 실온에서 공공을 트랩함으로써, 실온에서의 확산을 억제하고, 실온에서의 클러스터 생성을 억제한다. 이로 인해, 실온 시효 초기(7일), 실온 시효 후기(100일) 모두 As 내력을 저감하고, 헴 가공성을 향상시키는 효과가 있다. 또한 베이킹 도장되었을 때의 고온 시에는 트랩하고 있던 공공을 방출하기 때문에, 반대로 확산을 촉진하고, BH성을 높게 할 수 있다. 이로 인해, Sn을 함유하고 있지 않은 경우에 비교하여, 동일 정도의 클러스터 수 밀도라도, Sn을 함유한 경우에는 BH성을 높게 하는 것이 가능하게 된다. Sn의 함유량이 지나치게 적으면, 실온에서의 클러스터 생성을 억제할 수 없어, 클러스터의 수 밀도가 지나치게 많거나, 상기한 Ncluster의 Ntotal에 대한 평균 비율(Ncluster/Ntotal)×100이 15%를 초과하는 경우가 발생한다. 이로 인해, 100일간 실온 유지 후의, As 내력이 지나치게 높아서 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어져, 인공 시효 경화 처리 시에 생성되는 강화상(β")의 수가 줄어, BH성이 낮아지기 쉽다. 따라서, Sn의 함유량은 0.005 내지 0.3%의 범위로 한다. 더욱 바람직한 하한값은 0.01%이며, 더욱 바람직한 상한값은 0.2%이다. Sn을 함유한 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판은, 후술하는 바와 같이, 조직적으로도, Sn을 함유하지 않는 것과 비교해서 상이하다. 단, 똑같이 Sn을 함유해도, 제조 조건이 다르면, 이 조직은 상이하기 때문에, 본 발명의 높은 레벨로 실온 시효를 억제함과 함께 베이킹 도장 경화를 향상시키는 효과가 있는 조직이 얻어진다고는 할 수 없다.Sn trap diffusion at room temperature, suppressing diffusion at room temperature, and inhibiting cluster formation at room temperature. As a result, As strength at the initial stage of room temperature aging (7 days) and the room temperature aging period (100 days) is reduced, and hem forming ability is improved. In addition, when the baking paint is applied at high temperature, since the trapped holes are released, the diffusion can be promoted and the BH property can be increased. This makes it possible to increase the BH property in the case of containing Sn even at a cluster density of the same degree as compared with the case where Sn is not contained. When the content of Sn is too small, can not be suppressed cluster generated at room temperature, the number density of the cluster is too much or, the average rate for the N total of the above N cluster (N cluster / N total ) × 100 15 %. &Lt; / RTI &gt; As a result, the As proof strength after holding the room temperature for 100 days is excessively high, resulting in a decrease in the press formability and the hem forming property, and the number of the reinforcing phases (β ") generated during the artificial age hardening treatment is reduced, The lower limit value is 0.01%, and the more preferable upper limit value is 0.2%. The Al-Si-Mg-based aluminum alloy plate containing Sn is structurally Is different from that in which Sn is not contained. However, even if Sn is contained in the same manner, since the structure is different when the manufacturing conditions are different, the baking painting hardening can be suppressed It can not be said that a tissue having an effect of improving the quality is obtained.

(제조 방법)(Manufacturing method)

이어서, 본 발명의 알루미늄 합금판의 제조 방법에 대해서 이하에 설명한다. 본 발명의 알루미늄 합금판은, 제조 공정 자체는 통상의 방법 또는 공지된 방법이며, 상기 6000계 성분 조성의 알루미늄 합금 주괴를 주조 후에 균질화 열 처리하고, 열간 압연, 냉간 압연이 실시되어서 소정의 판 두께가 되고, 나아가 용체화 ?칭 등의 조질 처리가 실시되어서 제조된다.Next, a method of producing the aluminum alloy sheet of the present invention will be described below. The aluminum alloy sheet of the present invention is manufactured by a conventional method or a known method. The aluminum alloy ingot having the composition of the 6000 series composition is subjected to homogenization heat treatment after casting, subjected to hot rolling and cold rolling, , And further subjected to a tempering treatment such as solution polymerization or the like.

단, 이들 제조 공정 중에서, BH성을 향상시키기 위해서 본 발명의 클러스터를 제어하기 위해서는, 후술하는 바와 같이, 용체화 및 ?칭 처리 및 적정한 ?칭(냉각) 정지 온도와, 그 온도 범위에서의 유지를 보다 적정하게 제어할 필요가 있다. 또한, 다른 공정에 있어서도, 본 발명의 규정 범위 내로 상기 클러스터를 제어하기 위한 바람직한 조건도 있다.However, in order to control the clusters of the present invention in order to improve the BH property in these manufacturing processes, as described later, it is necessary to carry out a solution treatment and a quenching treatment and a proper quenching (cooling) quenching temperature, It is necessary to control it more appropriately. In other processes, there are also preferable conditions for controlling the clusters within the scope of the present invention.

(용해, 주조 냉각 속도)(Melting, casting cooling rate)

우선, 용해, 주조 공정에서는, 상기 6000계 성분 조성 범위 내에 용해 조정된 알루미늄 합금 용탕을, 연속 주조법, 반연속 주조법(DC 주조법) 등의 통상의 용해 주조법을 적절히 선택해서 주조한다. 여기서, 본 발명의 규정 범위 내로 클러스터를 제어하기 위해서, 주조 시의 평균 냉각 속도에 대해서, 액상선 온도에서 고상선 온도까지를 30℃/분 이상으로, 가능한 한 크게(빠르게) 하는 것이 바람직하다.First, in the melting and casting steps, the molten aluminum alloy melt-adjusted within the composition range of the 6000 system component is appropriately selected and cast by a conventional melt casting method such as a continuous casting method or a semi-continuous casting method (DC casting method). Here, in order to control the clusters within the specified range of the present invention, it is preferable that the average cooling rate at the time of casting is as large as possible (as fast as possible) from the liquidus temperature to the solidus temperature at 30 DEG C / min or more.

이러한, 주조 시의 고온 영역에서의 온도(냉각 속도) 제어를 행하지 않는 경우, 이 고온 영역에서의 냉각 속도는 필연적으로 느려진다. 이렇게 고온 영역에서의 평균 냉각 속도가 느려진 경우, 이 고온 영역에서의 온도 범위로 조대하게 생성되는 정출물의 양이 많아져, 주괴의 판 폭 방향, 두께 방향에서의 정출물의 사이즈나 양의 편차도 커진다. 이 결과, 본 발명의 범위에 상기 규정 클러스터를 제어할 수 없게 될 가능성이 높아진다.If the temperature (cooling rate) control in the high temperature region at the time of casting is not carried out, the cooling rate in this high temperature region is inevitably slowed down. When the average cooling rate in the high temperature region is slowed, the amount of the crystals to be produced in a large temperature range in the high temperature region becomes large, and the size and the amount of deviation of the crystals in the plate width direction and the thickness direction of the ingot also become large . As a result, there is a high possibility that the regulatory clusters can not be controlled within the scope of the present invention.

(균질화 열 처리)(Homogenization heat treatment)

계속해서, 상기 주조된 알루미늄 합금 주괴에, 열간 압연에 앞서, 균질화 열 처리를 실시한다. 이 균질화 열 처리(균열 처리)는 조직의 균질화, 즉 주괴 조직 중의 결정립 내의 편석을 없애는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하는 조건이면, 특별히 한정되는 것은 아니며, 통상의 1회 또는 1단의 처리라도 된다.Subsequently, the cast aluminum alloy ingot is subjected to homogenizing heat treatment prior to hot rolling. This homogenizing heat treatment (cracking treatment) is intended to homogenize the structure, that is, to eliminate segregation in crystal grains in the ingot texture. And is not particularly limited as long as it is a condition for achieving this object, and it may be a usual one-time or one-stage processing.

균질화 열 처리 온도는, 500℃ 이상에서 융점 미만, 균질화 시간은 4시간 이상의 범위에서 적절히 선택된다. 이 균질화 온도가 낮으면 결정립 내의 편석을 충분히 없앨 수 없어, 이것이 파괴의 기점으로서 작용하기 때문에, 신장 플랜지성이나 굽힘 가공성이 저하된다. 이후, 즉시 열간 압연을 개시 또는, 적당한 온도까지 냉각 유지한 후에 열간 압연을 개시해도, 본 발명에서 규정하는 클러스터의 수 밀도로 제어할 수는 있다.The homogenization heat treatment temperature is suitably selected in the range of 500 DEG C or higher and lower than the melting point, and the homogenization time is 4 hours or more. If the homogenization temperature is low, segregation in the crystal grains can not be sufficiently eliminated, and this acts as a starting point of fracture, so that elongation flangeability and bending workability are deteriorated. Thereafter, even if the hot rolling is immediately started or the hot rolling is started after cooling to a suitable temperature, the number of clusters defined in the present invention can be controlled to several densities.

이 균질화 열 처리를 행한 후, 300℃ 내지 500℃ 사이를 20 내지 100℃/h의 평균 냉각 속도로 실온까지 냉각하고, 계속해서 20 내지 100℃/h의 평균 가열 속도로 350℃ 내지 450℃까지 재가열하고, 이 온도 영역에서 열간 압연을 개시할 수도 있다.After the homogenization heat treatment is performed, the temperature between 300 ° C and 500 ° C is cooled to room temperature at an average cooling rate of 20 to 100 ° C / h, and then the temperature is increased to 350 ° C to 450 ° C at an average heating rate of 20 to 100 ° C / Reheating, and hot rolling may be started in this temperature range.

이 균질화 열 처리 후의 평균 냉각 속도 및, 그 후의 재가열 속도의 조건을 벗어나면, 조대한 Mg-Si 화합물이 형성될 가능성이 높아진다.If the conditions of the average cooling rate after the homogenization heat treatment and the reheating rate thereafter are exceeded, the possibility of forming a coarse Mg-Si compound increases.

(열간 압연)(Hot rolling)

열간 압연은, 압연하는 판 두께에 따라, 주괴(슬래브)의 조압연 공정과, 마무리 압연 공정으로 구성된다. 이들 조압연 공정이나 마무리 압연 공정에서는, 리버스식 또는 탠덤식 등의 압연기가 적절히 사용된다.Hot rolling consists of rough rolling (ingot rolling) and finish rolling in accordance with the sheet thickness to be rolled. In these rough rolling and finishing rolling processes, a rolling machine such as a reverse type or tandem type is suitably used.

이때, 열연(조압연) 개시 온도가 고상선 온도를 초과하는 조건에서는, 버닝이 일어나기 때문에 열연 자체가 곤란해진다. 또한, 열연 개시 온도가 350℃ 미만에서는 열연 시의 하중이 지나치게 높아져, 열연 자체가 곤란해진다. 따라서, 열연 개시 온도는 350℃ 내지 고상선 온도, 더욱 바람직하게는 400℃ 내지 고상선 온도의 범위로 한다.At this time, under the condition that the hot rolling (rough rolling) start temperature exceeds the solidus temperature, burning occurs, so that hot rolling itself becomes difficult. When the hot rolling start temperature is less than 350 캜, the load during hot rolling becomes excessively high, and hot rolling itself becomes difficult. Therefore, the hot-rolling start temperature is in the range of 350 占 폚 to the solidus line temperature, more preferably 400 占 폚 to the solidus line temperature.

(열연판의 어닐링)(Annealing of hot rolled sheet)

이 열연판의 냉간 압연 전의 어닐링(초벌 어닐링)은 반드시 필요하지는 않지만, 결정립의 미세화나 집합 조직의 적정화에 의해, 성형성 등의 특성을 더욱 향상시키기 위해 실시해도 된다.Annealing (preliminary annealing) of the hot-rolled sheet before cold rolling is not always necessary, but may be carried out in order to further improve the properties such as formability by making fine grains and optimizing aggregate structure.

(냉간 압연)(Cold rolling)

냉간 압연에서는, 상기 열연판을 압연하여, 원하는 최종 판 두께의 냉연판(코일도 포함함)으로 제작한다. 단, 결정립을 보다 미세화시키기 위해서는, 냉간 압연율은 60% 이상인 것이 바람직하고, 또한 상기 초벌 어닐링과 마찬가지의 목적으로, 냉간 압연 패스 사이에서 중간 어닐링을 행해도 된다.In the cold rolling, the hot-rolled sheet is rolled to produce a cold-rolled sheet (including a coil) having a desired final sheet thickness. However, in order to make the crystal grains more finer, the cold rolling rate is preferably 60% or more, and intermediate annealing may be performed between the cold rolling passes for the same purpose as the above-mentioned coarse annealing.

(용체화 및 ?칭 처리)(Solubilization and etching treatment)

냉간 압연 후, 용체화 ?칭 처리를 행한다. 용체화 처리 ?칭 처리에 대해서는, 통상의 연속 열 처리 라인에 의한 가열, 냉각이어도 되고, 특별히 제한은 되지 않는다. 단, 각 원소의 충분한 고용량을 얻는 것 및 상기한 바와 같이, 결정립은 보다 미세한 것이 바람직하므로, 520℃ 이상, 용융 온도 이하의 용체화 처리 온도로, 가열 속도 5℃/초 이상으로 가열하여, 0 내지 10초 유지하는 조건으로 행하는 것이 바람직하다.After cold rolling, solution treatment is carried out. The solution treatment treatment process may be heating and cooling by a conventional continuous heat treatment line and is not particularly limited. However, it is preferable to obtain a sufficiently large amount of each element and as described above, the crystal grains are preferably finer. Therefore, the crystal grains are heated to a solution treatment temperature of 520 DEG C or higher and a melting temperature or lower at a heating rate of 5 DEG C / To 10 seconds.

또한, 성형성이나 헴 가공성을 저하시키는 조대한 입계 화합물 형성을 억제하는 관점에서, 용체화 온도에서 ?칭 정지 온도까지의 평균 냉각 속도가 3℃/s 이상으로 하는 것이 바람직하다. 용체화의 냉각 속도가 작으면, 냉각 중에 조대한 Mg2Si 및 단체 Si가 생성되어 버려, 성형성이 열화되어 버린다. 또한 용체화 후의 고용량이 저하되어, BH성이 저하되어 버린다. 이 냉각 속도를 확보하기 위해서, ?칭 처리는 팬 등의 공랭, 미스트, 스프레이, 침지 등의 수랭 수단이나 조건을 각각 선택해서 사용한다.From the viewpoint of suppressing the formation of coarse grain boundary compounds which decrease the formability and the hempability, it is preferable that the average cooling rate from the solution temperature to the quenching temperature is 3 DEG C / s or more. If the cooling rate of the solution is small, coarse Mg 2 Si and single Si are produced during cooling, and the formability is deteriorated. Further, the amount of the solution after the solution is lowered and the BH property is lowered. In order to ensure this cooling rate, the cooling process is performed by selecting the cooling means and conditions such as air cooling, mist, spray, immersion, etc., such as a fan.

(?칭 정지 후의 온도 유지 처리)(Temperature holding treatment after quenching)

여기서, 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서는, 이 ?칭 처리는 용체화 처리 후의 판을 실온까지 냉각하는 것은 아니며, 판이 80 내지 130℃가 되는 온도 영역 T에서 냉각(?칭)을 정지하여, 이 온도 범위에서 일정 시간 t만큼 유지하는 유지 처리, 그 후 실온까지 방랭이나 강제 냉각 등의 냉각 수단을 막론하고 냉각한다. 이 80 내지 130℃의 온도에서의 유지(처리)는 가열에 의해서도 비가열에 의해서도 좋고, 등온 유지라도 온도 구배가 있어도 좋다. 단, 이 온도에서의 유지 시간 t는, 상기 ?칭 정지 온도 T와의 관계에서, 다음 식을 충족하도록 정한다.Here, in the first embodiment of the present invention, the quenching treatment does not cool the solution treated plate to room temperature but stops cooling (quenching) in a temperature region T where the plate is at 80 to 130 캜, A holding process of keeping the temperature within the temperature range for a predetermined time t, and then cooling to room temperature, regardless of cooling means such as cold cooling or forced cooling. The holding (treatment) at the temperature of 80 to 130 占 폚 may be conducted by heating or by non-heating, and may be isothermal or temperature gradient. However, the holding time t at this temperature is determined so as to satisfy the following equation in relation to the above-mentioned quenching stop temperature T.

1.6×104×exp[-0.096×T]<t<4.3×105×exp[-0.097×T]1.6 × 10 4 × exp [-0.096 × T] <t <4.3 × 10 5 × exp [-0.097 × T]

본 실시 형태에서는, 규정하는 소정 클러스터의 사이즈 분포를 얻기 위한, 이 ?칭 처리의 정지 조건에 대해서, 여러 가지 ?칭 정지 온도, 유지 시간 등의 관계에 대해서 상세하게 조사하였다. 그 결과, ?칭 정지 후의 온도 유지 중의 클러스터의 사이즈 분포는, Mg나 Si의 확산 거리에 크게 영향을 받아, 해석한 결과에서는, 이 Mg나 Si의 확산 거리를 1.3×10-9m 내지 6.5×10-9m의 범위로 하는 것이 바람직하다.In the present embodiment, the relationship among various stop temperature, holding time, and the like was examined in detail for stopping conditions of the etching process for obtaining a prescribed size distribution of clusters. As a result, the size distribution of clusters during temperature holding after quenching was greatly influenced by the diffusion distances of Mg and Si, and as a result of the analysis, it was found that the diffusion distances of Mg and Si were 1.3 × 10 -9 m to 6.5 × 10 &lt; -9 &gt; m.

이 Mg나 Si의 확산 거리는, 이하의 수학식 3의 식으로 표현된다. 이 식 중, D0은 수학식 4의 식으로 표현되는 확산 계수이며, 6.2×10- 6(㎡/s)이다. Q는 확산의 활성화 에너지이며 11500(J/㏖)이다. R은 기체 정수이며 8.314이다.This diffusion distance of Mg or Si is expressed by the following expression (3). , D 0 of the equation is the diffusion coefficient, which is represented by the formula in Equation 4, 6.2 × 10 - is 6 (㎡ / s). Q is the activation energy of diffusion and 11500 (J / mol). R is the gas constant and 8.314.

이 Mg나 Si의 바람직한 확산 거리의 범위를 얻기 위한 ?칭 정지 온도와 ?칭 정지 후의 온도 유지 시간을 다시 정리해, ?칭 정지 후의 온도 유지 시간 t의 상한값과 하한값을, ?칭 정지 온도 T와의 관계에서, 상기 식과 같이 결정하였다.The upper limit value and the lower limit value of the temperature holding time t after the quiescent stop are set to a relationship with the quenching stop temperature T in order to obtain the range of the preferable diffusion distance of Mg or Si, Was determined as in the above formula.

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

이 ?칭 처리에 있어서의 비교적 고온에서의 냉각 정지와 온도 유지 처리에 의해, 본 실시 형태에서 규정하는 소정의 클러스터의 사이즈 분포가 얻어진다. 또한, 2.5×1023개/㎥ 이상, 20.0×1023개/㎥ 이하의 본 실시 형태에서 규정하는 원자 집합체의 평균 수 밀도도 얻어진다. 이것은, 이 ?칭 처리에 있어서의 비교적 고온에서의 냉각 정지와 온도 유지 처리의 공정 중에서, 본 실시 형태에서 규정하는 원자 집합체의 대부분이, 그 사이즈가 균등 또는 유사하게 형성되는 것에 따른다.By the cooling stop at a relatively high temperature and the temperature holding treatment in this etching treatment, the size distribution of a predetermined cluster defined in the present embodiment is obtained. Also, the average number density of the atomic aggregates defined in the present embodiment of not less than 2.5 × 10 23 atoms / m 3 and not more than 20.0 × 10 23 atoms / m 3 is obtained. This is because most of the atomic assemblies defined in the present embodiment are uniformly or similarly formed in the steps of cooling stop at a relatively high temperature and temperature holding treatment in this etching treatment.

즉, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 원자 집합체 내의 대부분이, 이 ?칭 처리에 있어서의 비교적 고온에서의 냉각 정지와 온도 유지 처리의 공정 중에서 형성된다. 동시에, 이 온도 유지 처리 중에 다 형성한 원자 집합체 대부분의 사이즈가 균등하거나 또는 유사하므로, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하임과 동시에, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하인 조건을 충족시키는 사이즈의 균등성을 갖고 있는 것에 의한다.In other words, even if any one or both of the Mg atom and the Si atom are contained in a total of 10 or more, and either one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, Most of the atomic assemblies in which the distance between one atom and one of the atoms is 0.75 nm or less are formed in the process of the cooling stoppage and the temperature holding treatment at the relatively high temperature in this etching treatment. At the same time, since the sizes of most of the atomic assemblies formed during the temperature holding treatment are equal or similar, the average radius of the circle-equivalent diameter is 1.15 nm or more and 1.45 nm or less, and the standard deviation of the radius of the circle- And has a uniformity in size that satisfies the condition of 0.45 nm or less.

이에 의해, 이 ?칭 처리에 있어서의 비교적 고온에서의 냉각 정지와 온도 유지 처리된 판은, 이 온도 유지 처리 후에, 실온 중에서 실온 시효에 의해 형성되는 클러스터가 적어져, 실온 시효도 적어진다. 이로 인해, 굽힘 가공성을 포함해서 프레스 성형성이 향상되어, 실온에서 장기간 유지한 후에도, 그 후의 패널 도장 베이킹 처리 등, 170℃×20분의 인공 시효 처리 시의 가열에 의해, BH 전후에서의 0.2% 내력차가 90MPa 이상이 되는 우수한 BH성을 갖게 된다.As a result, in the plate subjected to cooling stop and temperature holding at a relatively high temperature in this etching treatment, the number of clusters formed by room temperature aging at room temperature after the temperature holding treatment is reduced and the room temperature aging is reduced. Thus, the press formability including bending workability is improved. Even after holding for a long time at room temperature, by heating at 170 占 폚 for 20 minutes in artificial aging treatment such as panel painting baking treatment or the like, 0.2 % Strength difference of 90 MPa or more.

이러한 고온에서의 켄칭 정지를 행하지 않고, 종래와 같이, 실온까지 ?칭한 후에 재가열 처리(어닐링 처리)를 행한 경우나, ?칭 시의 냉각 정지 온도가 실온까지 지나치게 낮은 경우에도, 판 자체의 제조는 가능하다. 단, 본 실시 형태에서 규정하는 사이즈가 균등 또는 유사한 클러스터가 가령 형성되어 있었다고 해도, 그 절대수가 적지 않거나 또는 표준 편차가 커질 가능성이 있다. 이로 인해, 본 실시 형태의 클러스터 규정을 재현성 좋게 만족시킬 수 없는 불리함이 발생한다.Even when the reheating treatment (annealing treatment) is carried out after the quenching at a high temperature and the quenching to the room temperature is carried out as in the prior art or when the quenching temperature at the time of quenching is too low to room temperature, It is possible. However, even if clusters of uniform or similar sizes defined in the present embodiment are formed, there is a possibility that the absolute number is not small or the standard deviation becomes large. This causes disadvantage that the cluster specification of the present embodiment can not be satisfactorily reproduced.

(온도 유지 처리 후 냉각)(Cooling after the temperature holding treatment)

상기 온도 유지 처리 후의 실온까지의 냉각은, 방랭이라도, 생산의 효율화 위해서 상기 ?칭 시의 냉각 수단을 사용해서 강제 급랭해도 된다. 즉, 본 실시 형태에서 규정하는 사이즈가 균등 또는 유사한 클러스터를 상기 온도 유지 처리에 의해 다 나오게 하고 있으므로, 종래의 재가열 처리와 같은 강제 급랭이나, 여러 단에 걸친 복잡한 평균 냉각 속도의 제어는 불필요하다.The cooling to the room temperature after the temperature holding treatment may be forced quenching using the cooling means in the above-mentioned method in order to improve the production efficiency even when the cooling is performed. That is, since uniform or similar clusters of the sizes specified in the present embodiment are produced by the temperature holding process, it is unnecessary to perform forced quenching such as the conventional reheating process, and control of the complicated average cooling rate for various stages.

(재가열 처리)(Reheating treatment)

또한, 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서는, 용체화 ?칭 처리 후에 재가열 처리를 행한다. 이 재가열 처리는 2단계로 행하고, 1단째를 도달 온도(가열 온도) 80 내지 250℃의 온도 범위에서 유지 시간 수초에서 수분의 범위에서 행한다. 1단째의 재가열 처리 후의 냉각은, 방랭에서도, 생산의 효율화를서 상기 용체화 ?칭 시의 냉각 수단을 사용해서 강제 급랭해도 된다. 계속해서, 이 1단째의 재가열 처리 후의 냉각 종료 후, 실온에서의 유지 시간이 24hr 이내 중에, 2단째의 재가열을 도달 온도(가열 온도) 70 내지 130℃의 온도 범위에서 유지 시간 3 내지 48hr의 범위에서 행한다. 1단째의 재가열 처리 후의 냉각 종료 후의 실온에서의 유지 시간이 24hr을 초과하면, 실온 시효가 지나치게 진행되어, 2단째의 재가열 처리의 효과가 손상된다.Further, in the second embodiment of the present invention, reheating treatment is performed after the solution coating treatment. This reheating treatment is carried out in two stages, and the first stage is carried out in a temperature range of 80 to 250 占 폚 at a reaching temperature (heating temperature) in a range of several seconds to several tens of seconds. The cooling after the reheating treatment in the first stage may be forced quenching by cooling means for cooling the solution in order to improve production efficiency even in cooling. Subsequently, after the completion of the cooling after the reheating treatment at the first stage, the reheating at the second stage is carried out at a temperature within the range of 70 to 130 占 폚 for the reheating temperature in the range of 3 to 48 hours . If the holding time at room temperature after completion of cooling after the reheating treatment in the first stage exceeds 24 hours, the room temperature aging proceeds excessively and the effect of the reheating treatment at the second stage is impaired.

이러한 재가열 처리 조건에서 벗어난 경우, 상기한 원자의 집합체에 함유되는 Mg와 Si를 합계한 평균 함유량을, 알루미늄 합금판이 함유하는 Mg와 Si를 합계한 함유량의 10% 이상, 30% 이하로 하는 것이 어려워진다. 예를 들어, 1단째의 재가열의 도달 온도가 100℃ 미만, 또는 2단째의 재가열의 도달 온도가 70℃ 미만이면, BH성을 촉진하는 Mg-Si 클러스터가 충분히 생성되지 않는다. 한편, 재가열의 도달 온도가 지나치게 높으면, 클러스터와는 다른 β"나 β' 등의 금속간 화합물상이 일부 형성되므로, 클러스터의 수 밀도가 미만이 되기 쉬워, BH성이 지나치게 낮아져 버린다. 또한 β"나 β'가 원인이 되어, 성형성이 나빠지기 쉽다.When deviated from such reheating treatment conditions, it is difficult to set the average content of Mg and Si contained in the above-described aggregate of atoms to 10% or more and 30% or less of the total content of Mg and Si contained in the aluminum alloy sheet Loses. For example, if the arrival temperature of reheating in the first stage is less than 100 占 폚 or the arrival temperature of reheating in the second stage is less than 70 占 폚, Mg-Si clusters promoting BH property are not sufficiently generated. On the other hand, if the reaching temperature of the reheating is too high, some of the intermetallic compound phases such as? "And? '' That are different from the clusters are formed, so that the number of clusters is likely to be less than several densities and the BH property is too low. beta ', and the moldability tends to deteriorate.

상기 2단째의 재가열 처리 후의 실온까지의 냉각은, 방랭에서도, 생산의 효율화를 위해서 상기 ?칭 시의 냉각 수단을 사용해서 강제 급랭해도 된다. 즉, 본 실시 형태에서 규정하는 사이즈가 균등 또는 유사한 클러스터를 상기 온도 유지 처리에 의해 다 나오게 하고 있으므로, 종래의 재가열 처리와 같은 강제 급랭이나, 여러 단에 걸친 복잡한 평균 냉각 속도의 제어는 불필요하다.The cooling to the room temperature after the reheating treatment at the second stage may be forced quenching using the cooling means at the time of cooling to improve the production efficiency even in the cooling. That is, since uniform or similar clusters of the sizes specified in the present embodiment are produced by the temperature holding process, it is unnecessary to perform forced quenching such as the conventional reheating process, and control of the complicated average cooling rate for various stages.

(변형량 0.1 내지 5%의 가공)(Processing with a deformation amount of 0.1 to 5%)

또한, 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서는, BH성을 보다 높이기 위해서는, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후로부터, 후술하는 재가열 처리를 행할 때까지, 변형량으로 0.1 내지 5%의 가공을 판에 실시하는 것이 바람직하다. 수단으로서는, 레벨러 교정, 스킨패스 압연 등에 의해, 적절히 선택된다. 용체화 및 ?칭 처리 종료 후로부터 재가열 처리를 행할 때까지 변형량으로 0.1 내지 5%의 가공을 판에 실시함으로써, 상기 규정 조건을 충족시키는 원자의 집합체 중, Si 원자가 리치한 클러스터보다도, Mg 원자가 리치한 클러스터가 생성되기 쉬워져, Mg/Si비가 1/2 이상의 원자 집합체의 비율을 0.70 이상으로 하기 쉬워진다. 한편, 이 변형량이 5%를 초과해서 크면 헴 가공성이 나빠지기 쉽다. 본 메커니즘은 불분명한 점이 많지만, 이하와 같이 추측하고 있다. 즉, 용체화 처리 후에, 변형량으로 0.1 내지 5%의 가공을 판에 실시함으로써, 용체화 처리 후의 동결 공공이 감소하고, 그 결과, 실온에서의 확산이 억제된다. 이로 인해, 실온에서 생성되는 Si 리치한 클러스터가 생성되기 어려워져, Mg/Si비가 1/2 이상의 원자 집합체의 비율을 0.70 이상으로 하기 쉬워진다고 추측된다.In the third embodiment of the present invention, in order to further improve the BH property, the plate is subjected to a processing of 0.1 to 5% in deformation amount from the completion of the solution treatment and the quenching treatment to the reheating treatment described later . The means is appropriately selected by leveler correction, skin pass rolling, and the like. The plating is performed on the plate at a strain of 0.1 to 5% from the completion of the solution treatment and the quenching treatment until the reheating treatment is performed, whereby the Mg atoms are more rich than the clusters in which the Si atoms are rich, It becomes easy to generate one cluster, and it becomes easy to make the ratio of the atomic mass of Mg / Si ratio not less than 1/2 to 0.70 or more. On the other hand, if the amount of deformation is larger than 5%, the hem forming ability tends to deteriorate. Although this mechanism has many unclear points, it is assumed as follows. That is, after the solution treatment, the plate is subjected to the processing of 0.1 to 5% in deformation amount, whereby the freezing vacancy after the solution treatment is reduced, and as a result, the diffusion at room temperature is suppressed. As a result, Si-rich clusters produced at room temperature are hardly produced, and it is assumed that the ratio of the atomic aggregates having a Mg / Si ratio of 1/2 or more can be made to be 0.70 or more.

(실온 유지)(Maintained at room temperature)

또한, BH성을 보다 높게 하기 위해서, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후로부터, 상기 변형량으로 0.1 내지 5%의 가공 공정을 포함한, 재가열 처리를 개시할 때까지의 실온 유지 시간을 24시간(hr) 이내로 하는 것이 바람직하다. 이 실온 유지 시간을 짧게 함으로써, Mg/Si비가 1/2 이상의 원자 집합체의 비율이 0.70 이상이 되기 쉬워진다. 이 실온 유지 시간은 짧을수록 좋고, 용체화 및 ?칭 처리와 재가열 처리가, 시간 차이가 거의 없도록 연속해서 해도 되고, 하한의 시간은 특별히 설정하지 않는다.In order to further increase the BH property, the room temperature holding time from the end of the solution treatment and the quenching treatment to the start of the reheating treatment including the processing step of 0.1 to 5% . By shortening the room temperature holding time, the ratio of the atomic mass of Mg / Si ratio of not less than 1/2 is likely to be 0.70 or more. The room temperature holding time is preferably as short as possible, and the solution treatment and shaking treatment and the reheating treatment may be continuous so that there is little time difference, and the lower limit time is not particularly set.

(재가열 처리)(Reheating treatment)

재가열 처리의 도달 온도는 80 내지 160℃의 온도 범위 또한, 유지 시간은 3 내지 100hr의 범위인 것이 바람직하다. 재가열의 도달 온도가 80℃ 이하 또는 3hr 미만이면, BH성을 촉진하는 Mg-Si 클러스터가 충분히 생성되지 않고, 그 결과, Mg/Si비가 1/2 이상의 클러스터의 비율이 0.70 미만이 되기 쉽다. 한편, 재가열의 도달 온도가 160℃를 초과하거나 또는 유지 시간이 100hr을 초과하는 조건에서는, 클러스터와는 다른 β"나 β' 등의 금속간 화합물상이 일부 형성되므로, 클러스터의 수 밀도가 미만이 되기 쉬워, BH성이 지나치게 낮아져 버린다. 또한 β"나 β'가 원인이 되어, 성형성이 나빠지기 쉽다.It is preferable that the temperature reached in the reheating treatment is in the range of 80 to 160 ° C and the holding time is in the range of 3 to 100 hr. If the reaching temperature of reheating is less than 80 캜 or less than 3 hr, Mg-Si clusters promoting BH properties are not sufficiently generated, and as a result, the ratio of clusters having a Mg / Si ratio of 1/2 or more tends to be less than 0.70. On the other hand, under the condition that the reaching temperature of the reheating exceeds 160 DEG C or the holding time exceeds 100 hours, a part of the intermetallic compound phase such as? "Or?" Which is different from the cluster is formed, And the BH property becomes too low. Also, due to β "and β ', the moldability tends to deteriorate.

상기 재가열 처리 후의 실온까지의 냉각은, 방랭이라도, 생산의 효율화를 위해서 상기 ?칭 시의 냉각 수단을 사용해서 강제 급랭해도 된다. 즉, 본 실시 형태에서 규정하는 사이즈가 균등 또는 유사한 클러스터를 상기 온도 유지 처리에 의해 다 나오게 하고 있으므로, 종래의 재가열 처리와 같은 강제 급랭이나, 여러 단에 걸친 복잡한 평균 냉각 속도의 제어는 불필요하다.The cooling to the room temperature after the reheating treatment may be forced quenching by using the cooling means at the time of the above-mentioned for efficiency of production even if the cooling is performed. That is, since uniform or similar clusters of the sizes specified in the present embodiment are produced by the temperature holding process, it is unnecessary to perform forced quenching such as the conventional reheating process, and control of the complicated average cooling rate for various stages.

이하, 실시예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것은 아니며, 전·후기의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 더하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is of course not limited by the following Examples, and it is also possible to carry out the present invention by modifying it appropriately within a range that is suitable for the purpose , All of which are included in the technical scope of the present invention.

실시예Example

이어서 본 발명의 실시예를 설명한다. 먼저, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서 규정한 클러스터 조건이 다른 6000계 알루미늄 합금판을, 용체화 및 ?칭 처리 시에, 비교적 고온에서의 ?칭 정지와, 그 온도에서의 유지 처리에 의해 구분 제작하여, 실온에 7일간 유지 후 및 100일간 유지 후의 BH성(도장 베이킹 경화성)을 각각 평가하였다. 아울러, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성으로서의 헴 가공성도 평가하였다.Next, an embodiment of the present invention will be described. First, an embodiment according to the first embodiment of the present invention will be described. A 6000-series aluminum alloy plate having different cluster conditions defined in the present embodiment was separately manufactured by quenching at a relatively high temperature and holding treatment at that temperature at the time of solution treatment and quenching treatment, BH properties (coating baking hardenability) after the maintenance for the day and after the maintenance for 100 days were respectively evaluated. In addition, hem forming properties as press formability and bending workability were also evaluated.

상기 본 실시 형태 규정의 클러스터 조건이라 함은, 원자 집합체의 평균 수 밀도와, 원 상당 직경의 평균 반경, 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차이다. 그리고 이 원자의 집합체라 함은, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는 원자의 집합체이다.The cluster condition according to the present embodiment is a standard deviation of the average number density of the atomic aggregates, the average radius of the circle equivalent diameter, and the radius of the circle equivalent diameter. The aggregate of these atoms means that a total of 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms are contained in total, and even if any one of Mg atoms and Si atoms contained in these atoms is used as a reference, And the distance between the atom and any one of atoms adjacent to the other atom is 0.75 nm or less.

또한, 상기 구분 제작은, 표 1에 나타내는 조성의 6000계 알루미늄 합금판을, 표 2에 나타낸 바와 같이, 용체화 처리 후의 ?칭 처리에 있어서의, 비교적 고온에서의 냉각 정지 온도 T와, 이 냉각 정지 온도에서의 유지 시간 t(h)를 여러 가지 변경하여 제조하였다. 여기서, 표 1 중의 각 원소의 함유량 표시에 있어서, 각 원소에 있어서의 수치를 블랭크로 하고 있는 표시는, 그 함유량이 검출 한계 이하인 것을 나타낸다.As shown in Table 2, the 6000-series aluminum alloy sheet having the composition shown in Table 1 was subjected to the above-described separation-producing process in such a manner that the cooling stop temperature T at a relatively high temperature in the smoothing treatment after the solution treatment, And the holding time t (h) at the stop temperature was varied. Here, in the indication of the content of each element in Table 1, the indication with the numerical value of each element as blank indicates that the content thereof is below the detection limit.

알루미늄 합금판의 구체적인 제조 조건은 이하와 같이 하였다. 표 1에 나타내는 각 조성의 알루미늄 합금 주괴를, DC 주조법에 의해 공통되게 용제하였다. 이때, 각 예 모두 공통되게, 주조 시의 평균 냉각 속도에 대해서, 액상선 온도에서 고상선 온도까지를 50℃/분으로 하였다. 계속해서, 주괴를, 각 예 모두 공통되게, 540℃×4시간 균열 처리한 후, 열간 조압연을 개시하였다. 그리고 각 예 모두 공통되게, 계속되는 마무리 압연에 의해, 두께 3.5㎜까지 열연하고, 열간 압연판(코일)으로 하였다. 열간 압연 후의 알루미늄 합금판을, 각 예 모두 공통되게, 500℃×1분의 초벌 어닐링을 실시한 후, 냉연 패스 도중의 중간 어닐링 없이 가공율 70%의 냉간 압연을 행하고, 각 예 모두 공통되게, 두께 1.0㎜의 냉연판(코일)으로 하였다.Specific manufacturing conditions of the aluminum alloy plate were as follows. Aluminum alloy ingots of the respective compositions shown in Table 1 were commonly dissolved by the DC casting method. At this time, in all of the examples, the average cooling rate at the time of casting was 50 ° C / min from the liquidus temperature to the solidus temperature. Subsequently, the ingot was subjected to a crack treatment at 540 DEG C for 4 hours in all of the examples in common, and hot rolling was started. In each of the examples, hot rolled sheets (coils) were hot rolled up to a thickness of 3.5 mm by subsequent finish rolling. The aluminum alloy sheet after hot rolling was subjected to rough annealing at 500 ° C for 1 minute in common to all of the examples and then subjected to cold rolling at a machining ratio of 70% without intermediate annealing during the cold rolling pass. 1.0 mm thick cold-rolled sheet (coil).

또한, 이 각 냉연판(코일)을 각 예 모두 공통되게, 연속식의 열 처리 설비로 되감고, 권취하면서, 연속적으로 조질 처리(T4)하였다. 구체적으로는, 500℃까지의 평균 가열 속도를 10℃/초로 하여, 표 2에 기재된 용체화 처리 온도까지 가열하고, 즉시 표 2에 기재된 평균 냉각 속도로 냉각하는, 용체화 및 ?칭 처리를 행하였다. 이때, 고온에서 ?칭(냉각)을 정지함과 함께, 그 온도에서의 유지 처리를 행한 각 예는, 실온까지는 ?칭 냉각하지 않고, 표 2에 나타내는 ?칭 정지 온도 T로 ?칭(냉각)을 정지하고, 그 온도에서 유지 시간 t(단위 h)의 온도 유지 처리를 행하였다. 이 온도 유지 처리는, 상기 연속식의 열 처리 설비 내의 각 ?칭 정지 온도로 유지된 유지로 내에서 행하였다. 또한, 이 실제 판(코일)의 온도 유지 시간(실측 유지 시간) t는, 상기 ?칭 정지 온도 T와의 관계식에서, 1.6×104×exp[-0.096×T]<t<4.3×105×exp[-0.097×T]를 충족시키도록 정하였다. 이 식에서 각 ?칭 정지 온도 T로부터 계산되는 하한과 상한의 유지 시간과, 실제 판(코일)의 유지 시간(실측 유지 시간)을 모두 단위 h(시간)에 의해, 표 2에 나타내었다. 이 온도 유지 후의 냉각은, 이 온도 유지를 행한 각 예 모두, 상기 ?칭 시의 냉각 수단을 사용해서 100℃/S의 냉각 속도로 강제 급랭하였다.These cold-rolled sheets (coils) were continuously subjected to tempering treatment (T4) while being rewound and wound by a continuous heat treatment facility in common in all the examples. Concretely, the heating and quenching treatment in which the average heating rate up to 500 ° C is set at 10 ° C / sec, the temperature is raised to the solution treatment temperature shown in Table 2, and the solution is immediately cooled at the average cooling rate shown in Table 2 Respectively. At this time, in each example in which quenching (cooling) at a high temperature was stopped and the holding treatment at the temperature was carried out, cooling to a quenching temperature T shown in Table 2 And the temperature holding treatment at the holding time t (unit h) was performed at that temperature. This temperature holding treatment was carried out in a holding furnace maintained at each quenching temperature in the continuous type heat treatment equipment. Further, the temperature holding time (actual holding time) t of the actual plate (coil) is 1.6 x 10 4 x exp [-0.096 x T] <t <4.3 x 10 5 x exp [-0.097 x T]. In this equation, the holding time of the lower limit and the upper limit calculated from the respective holding temperatures T and the holding times (actual holding times) of the actual plates (coils) are shown in Table 2 by unit h (time). The cooling after the temperature was maintained was forcibly quenched at a cooling rate of 100 ° C / S by using the cooling means in the above-mentioned all of the examples in which the temperature was maintained.

이들 조질 처리 후 7일간 및 100일간 실온 방치한 후의 각 최종 제품판으로부터 공시판(블랭크)을 잘라내고, 각 공시판의 특성을 측정, 평가하였다. 또한 3DAP를 사용한 조직 관찰은 조질 처리 후 7일 후의 시료에 대해서만 실시하였다. 이 결과를 표 3에 나타내었다.The blank (blank) was cut out from each final product plate after leaving the room temperature for 7 days and 100 days after the tempering treatment, and the properties of each of the blank plates were measured and evaluated. In addition, tissue observation using 3DAP was performed only for samples 7 days after the tempering treatment. The results are shown in Table 3.

(클러스터)(cluster)

우선, 상기 공시판의 판 두께 중앙부에 있어서의 조직을 상기 3DAP법에 의해 분석하고, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의, 평균 수 밀도(×1023개/㎥), 원 상당 직경의 평균 반경(㎚), 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차를 각각 상기한 방법으로 각각 구하였다. 이들의 결과를 표 3에 나타내었다.First, the structure at the center of the thickness of the plate was analyzed by the above-described 3DAP method, and the average number density (x 10 23 pieces / m 3) of the clusters defined in the present embodiment and the average radius Nm) and the standard deviation of the radius of the circle-equivalent diameter were respectively obtained by the above-mentioned method. The results are shown in Table 3.

또한, 표 2에서는, 상기 본 실시 형태 규정의 클러스터 조건 중, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것을, 간단히 「Mg, Si 원자 10개 이상」이라고 간략화해서 기재하고 있다. 또한, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 간단히 「거리 0.75㎚ 이하」라고 간략화해서 기재하고 있다.In Table 2, it is described that, in the cluster conditions according to the present embodiment, at least 10 or more of Mg atoms and Si atoms are contained in a total of at least 10 atoms of Mg and Si atoms have. Also, even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any one of atoms adjacent to the other atom is 0.75 nm or less, Nm or less &quot;.

(도장 베이킹 경화성)(Coating baking hardenability)

상기 조질 처리 후, 7일간 또는 100일간 실온 방치한 후의 각 공시판의 기계적 특성으로서, 0.2% 내력(As 내력)과 전체 신장(As 전체 신장)을 인장 시험에 의해 구하였다. 또한, 이들의 각 공시판을 각각 공통되게, 7일간의 실온 시효 및 100일간의 실온 시효시킨 후에, 185℃×20분의 인공 시효 경화 처리한 후(BH 후)의, 공시판의 0.2% 내력(BH 후 내력)을 인장 시험에 의해 구하였다. 그리고 이들 0.2% 내력끼리의 차(내력의 증가량)로부터 각 공시판의 BH성을 평가하였다.The 0.2% proof stress (As proof strength) and the total elongation (As total elongation) of each of the release boards after being left at room temperature for 7 days or 100 days after the tempering treatment were determined by a tensile test. Each of these respective publicly known plates was aged at room temperature for 7 days and at room temperature for 100 days and then subjected to an artificial aging hardening treatment at 185 ° C for 20 minutes (after BH) (BH post hysteresis) was determined by a tensile test. Then, the BH properties of the respective release boards were evaluated from the difference (history increase amount) between the 0.2% proof stresses.

상기 인장 시험은, 상기 각 공시판으로부터, 각각 JISZ2201의 5호 시험편(25㎜×50㎜GL×판 두께)을 채취하고, 실온에서 인장 시험을 행하였다. 이때의 시험편의 인장 방향을 압연 방향의 직각 방향으로 하였다. 인장 속도는, 0.2% 내력까지는 5㎜/분, 내력 이후는 20㎜/분으로 하였다. 기계적 특성 측정의 N수는 5로 하고, 각각 평균값으로 산출하였다. 또한, 상기 BH 후의 내력 측정용의 시험편에는, 이 시험편에, 판의 프레스 성형을 모의한 2%의 예정된 변형을 이 인장 시험기에 의해 부여한 후에, 상기 BH 처리를 행하였다.In the tensile test, a No. 5 test specimen (25 mm x 50 mm GL x thickness) of JISZ2201 was taken from each of the above described test plates and subjected to a tensile test at room temperature. At this time, the tensile direction of the test piece was the direction perpendicular to the rolling direction. The tensile speed was set to 5 mm / min to 0.2% proof stress and to 20 mm / min after proof stress. The number of N of the mechanical property measurement was 5, and the average value was calculated. Further, in the test piece for measuring the strength after the BH test, 2% of the prescribed deformation simulating the press forming of the plate was given to the test piece by the tensile tester, and then the BH treatment was performed.

(헴 가공성)(Hem-forming property)

헴 가공성은, 상기 조질 처리 후 7일간 또는 100일간 실온 방치 후의 각 공시판에 대해서만 행하였다. 시험은, 30㎜ 폭의 직사각형 시험편을 사용하고, 다운 플랜지에 의한 내부 굽힘 R1.0㎜의 90°굽힘 가공 후, 1.0㎜ 두께의 이너를 끼우고, 절곡부를 다시 내측에, 차례로 약 130도로 절곡하는 프리헴 가공, 180도 절곡하여 단부를 이너에 밀착시키는 플랫 헴 가공을 행하였다.The hempability was measured only for each of the publicly available plates after 7 days or 100 days of the tempering treatment. In the test, a rectangular test piece having a width of 30 mm was used. After a 90 ° bend of the inner bend R1.0 mm by the down flange, an inner plate having a thickness of 1.0 mm was inserted and the bend was again bent inward at about 130 degrees , And the flat hem was processed by bending it by 180 degrees and bringing the end portion into close contact with the inner portion.

이 플랫 헴의 굽힘부(연곡부)의, 표면 거칠어짐, 미소한 균열, 큰 균열 발생 등의 표면 상태를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 의해 육안으로 평가하였다.Surface conditions such as surface roughening, minute cracking, and large cracking of the bent portion of the flat hem were visually observed and evaluated visually by the following criteria.

0; 균열, 표면 거칠어짐 없음, 1; 경도의 표면 거칠어짐, 2; 깊은 표면 거칠어짐, 3; 미소 표면 균열, 4; 선상으로 연속된 표면 균열, 5; 파단0; Cracks, no surface roughness, 1; Surface roughness of hardness, 2; Deep surface roughness, 3; Micro-surface cracks, 4; Continuous surface cracks in a line, 5; Fracture

표 1의 합금 번호 0 내지 12, 표 2의 번호 0, 1, 7, 13, 19 내지 27에 각각 나타낸 바와 같이, 각 발명예는, 본 발명의 성분 조성 범위 내에서, 또한 바람직한 조건 범위에서 제조, 조질 처리를 행하고 있다. 이로 인해, 이들 각 발명예는, 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터 조건을 충족시키고 있다. 이 결과, 각 발명예는, 상기 조질 처리 후의 장기 실온 시효 후이며, 또한 저온 단시간에서의 도장 베이킹 경화라도, BH성이 우수하다. 또한, 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 조질 처리 후의 장기 실온 시효 후라도, As 내력이 비교적 낮기 때문에 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이 우수하고, 헴 가공성도 우수하다. 즉, 본 발명예에 의하면, 100일간의 장기간 실온 시효한 후에 차체 도장 베이킹 처리된 경우에도, 내력차가 100MPa 이상의 보다 높은 BH성이나, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.As shown in the alloy numbers 0 to 12 in Table 1 and the numbers 0, 1, 7, 13 and 19 to 27 in Table 2, each embodiment can be manufactured within the composition range of the present invention, , And a tempering process is performed. As a result, each of these embodiments satisfies the cluster condition defined in the present embodiment, as shown in Table 2. As a result, each of the embodiments is excellent in BH property even after coating and curing at a low temperature in a short time after aging at a long-term room temperature after the tempering treatment. Further, as shown in Table 3, even after long-term room temperature aging after the tempering treatment, since the As proof strength is comparatively low, the press formability to automobile panels and the like is excellent and the hem workability is also excellent. That is, according to the present invention, even when the body paint baking treatment is carried out after a long-term room temperature aging for 100 days, the Al-Si-Mg system can exhibit a higher BH property with a strength difference of 100 MPa or more and press formability and bending workability It is possible to provide an aluminum alloy plate.

표 2의 비교예 2, 8, 14는, 표 1의 발명 합금예 1, 2, 3을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 2에 나타낸 바와 같이, 용체화 처리의 냉각 속도가 바람직한 조건을 벗어나 지나치게 작다. 그 결과, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 평균 반경 표준 편차가 벗어나, 동일한 합금 조성인 발명예에 비하여, 실온 경시가 크고, 특히 100일간 실온 유지 후의 As 내력이 비교적 높기 때문에 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어져, BH성도 떨어지고 있다.In Comparative Examples 2, 8 and 14 of Table 2, Inventive Alloys Examples 1, 2 and 3 of Table 1 are used. However, in each of these comparative examples, as shown in Table 2, the cooling rate of the solution treatment is too small beyond the preferable condition. As a result, since the average radius standard deviation of the clusters defined in the present embodiment is deviated, and compared with the case of the same alloy composition as in the case of the inventive example, the room temperature aging time is large and the As proof strength after maintaining the room temperature for 100 days is relatively high. The sex and the hematility are falling, and the BH sexuality is falling.

표 2의 비교예 3 내지 6, 9 내지 12, 15 내지 18은, 표 1의 발명 합금예 1, 2, 3을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 2에 나타낸 바와 같이, 상기 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리 조건이 바람직한 범위를 벗어나 있다. 그 결과, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터 조건 중 어느 하나가 벗어나, 동일한 합금 조성인 발명예에 비하여, 특히 100일간 실온 유지 후의 As 내력이 비교적 너무 높아서 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어지거나, BH성이 떨어지고 있다.Comparative Examples 3 to 6, 9 to 12 and 15 to 18 in Table 2 use Invention Alloys 1, 2 and 3 of Table 1. However, in each of these comparative examples, as shown in Table 2, the temperature holding treatment condition after the above quenching is out of the preferable range. As a result, any of the cluster conditions specified in the present embodiment is deviated, and the As proof strength after maintaining the room temperature for 100 days is relatively high, compared with the case of the same alloy composition, and the press formability and hem forming property Or the BH castle is falling.

또한, 표 2의 비교예 28 내지 37은, 상기 ?칭 정지 후의 온도 유지 처리 조건을 포함해서 바람직한 범위로 제조하고 있지만, 표 1의 합금 번호 13 내지 22를 사용하고 있으며, 필수 원소인 Mg, Si, Sn의 함유량이 각각 본 발명의 범위를 벗어나고 있거나, 또는 불순물 원소량이 지나치게 많다. 이로 인해, 이들 비교예 28 내지 37은, 표 3에 나타낸 바와 같이, 각 발명예에 비하여, 특히 100일간 실온 유지 후의 As 내력이 비교적 너무 높아서 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어지거나, BH성이 떨어지고 있다. 특히, Sn이 지나치게 적은 표 3의 비교예 30은 실온 시효가 억제되고 있지 않아, 100일간 실온 유지 후의, As 내력이 너무 높아서 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어지고, BH성도 내력 증가량에서 100MPa 미만으로 높지 않다. 또한, Sn이 지나치게 많은 비교예 31은 열연 시에 균열을 발생해서 판의 제조 자체를 할 수 없었다.Comparative Examples 28 to 37 in Table 2 were prepared in a preferred range including the temperature holding treatment conditions after the quenching, but alloy Nos. 13 to 22 of Table 1 were used, and Mg, Si , The Sn content is out of the range of the present invention, or the amount of the impurity element is excessively large. As a result, as shown in Table 3, these Comparative Examples 28 to 37 show that the As proof strength after holding at room temperature for 100 days is relatively high, so that the press formability and the hem forming property of the automobile panel or the like are lowered, The BH castle is falling. Particularly, in Comparative Example 30 in which the Sn content is too small, the room temperature aging was not suppressed, and the As proof strength after holding the room temperature for 100 days was too high, resulting in a decrease in press formability and hem forming property and a BH hardness increase of less than 100 MPa not. Further, in Comparative Example 31 in which Sn was excessively large, cracks were generated during hot rolling, and the plate itself could not be produced.

비교예 28은 표 1의 합금 13이며, Si가 지나치게 적다.Comparative Example 28 is the alloy 13 in Table 1, and Si is excessively small.

비교예 29는 표 1의 합금 14이며, Si가 지나치게 많다.Comparative Example 29 is the alloy 14 of Table 1, and Si is excessively large.

비교예 30은 표 1의 합금 15이며, Sn이 지나치게 적다.Comparative Example 30 is the alloy 15 of Table 1, and Sn is excessively small.

비교예 31은 표 1의 합금 16이며, Sn이 지나치게 많다.Comparative Example 31 is the alloy 16 of Table 1, and Sn is excessively large.

비교예 32는 표 1의 합금 17이며, Fe가 지나치게 많다.Comparative Example 32 is the alloy 17 shown in Table 1, and Fe is excessively large.

비교예 33은 표 1의 합금 18이며, Mn이 지나치게 많다.Comparative Example 33 is the alloy 18 shown in Table 1, and Mn is excessively large.

비교예 34는 표 1의 합금 19이며, Cr 및 Ti가 지나치게 많다.Comparative Example 34 is the alloy 19 shown in Table 1, and Cr and Ti are excessively large.

비교예 35는 표 1의 합금 20이며, Cu가 지나치게 많다.Comparative Example 35 is the alloy 20 of Table 1, and Cu is excessively large.

비교예 36은 표 1의 합금 21이며, Zn이 지나치게 많다.Comparative Example 36 is the alloy 21 shown in Table 1, and Zn is excessively large.

비교예 37은 표 1의 합금 22이며, Zr 및 V가 지나치게 많다.Comparative Example 37 is the alloy 22 of Table 1, and Zr and V are excessively large.

이상의 실시예의 결과로부터, 장기 실온 시효 후의 BH성 향상에 대하여, 상기 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 각 조건을 모두 충족시킬 필요성이 있는 것이 뒷받침된다. 또한, 이러한 클러스터 조건이나 BH성 등을 얻기 위한, 본 실시 형태에 있어서의 성분 조성의 각 요건 또는 바람직한 제조 조건의 임계적인 의의 내지 효과도 뒷받침된다.From the results of the above examples, it is proved that there is a need to satisfy all the conditions of the clusters defined in the above-described embodiment for improving the BH property after long-term room temperature aging. In addition, a critical meaning or effect of each component requirement or preferable manufacturing conditions in the present embodiment for obtaining such cluster conditions, BH properties, and the like is also supported.

Figure pct00005
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Figure pct00006
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Figure pct00007
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이어서, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 실시예를 설명한다. 본 실시 형태에서 규정하는 조성이나 클러스터 조건이 다른 6000계 알루미늄 합금판을, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후의 2단계의 재가열 처리 조건에 의해 구분 제작하였다. 그리고 이들 각 예의 실온에 100일간 유지 후의, 조직(클러스터)과 강도, BH성(도장 베이킹 경화성), 프레스 성형성이나 굽힘 가공성으로서의 헴 가공성도 각각 평가하였다.Next, an embodiment according to the second embodiment of the present invention will be described. A 6000-series aluminum alloy plate having different compositions and cluster conditions specified in the present embodiment was separately produced by two-step reheating treatment conditions after solution treatment and quenching treatment. The structures (clusters) and strength, BH properties (coating baking hardenability), and hem forming properties as press formability and bending workability of the respective samples were also evaluated after 100 days of storage at room temperature.

상기 클러스터 조건이라 함은, 원자의 집합체에 존재하는 Mg와 Si의 원자의 총량, 원 상당 직경의 평균 반경, 평균 수 밀도이다. 그리고 이 원자의 집합체라 함은, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하의 조건을 충족시키는 원자의 집합체이다.The cluster condition is the total amount of atoms of Mg and Si existing in the aggregate of atoms, the average radius of circle equivalent diameter, and the average number density. The aggregate of these atoms means that a total of 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms are contained in total, and even if any one of Mg atoms and Si atoms contained in these atoms is used as a reference, And the distance between one atom of any of the adjacent atoms is 0.75 nm or less.

알루미늄 합금판의 구체적인 제조 조건은 이하와 같이 하였다. 표 4에 나타내는 각 조성의 알루미늄 합금 주괴를, DC 주조법에 의해 공통되게 용제하였다. 이때, 각 예 모두 공통되게, 주조 시의 평균 냉각 속도에 대해서, 액상선 온도에서 고상선 온도까지를 50℃/분으로 하였다. 각 예의 6000계 알루미늄 합금판의 조성을 나타내는 표 4 중의 각 원소의 함유량 표시에 있어서, 각 원소에 있어서의 수치를 블랭크로 하고 있는 표시는, 그 함유량이 검출 한계 이하로, 이들의 원소를 함유하지 않는 0%인 것을 나타낸다.Specific manufacturing conditions of the aluminum alloy plate were as follows. Aluminum alloy ingots of the respective compositions shown in Table 4 were commonly dissolved by the DC casting method. At this time, in all of the examples, the average cooling rate at the time of casting was 50 ° C / min from the liquidus temperature to the solidus temperature. In the display of the content of each element in Table 4 showing the composition of the 6000-series aluminum alloy plate of each example, the indication in which the numerical value in each element is a blank indicates that the content thereof is below the detection limit, 0%.

계속해서, 주괴를, 각 예 모두 공통되게, 540℃×4시간 균열 처리한 후, 열간 조압연을 개시하였다. 그리고 각 예도 공통되게, 계속되는 마무리 압연에 의해, 두께 3.5㎜까지 열연하고, 열간 압연판으로 하였다. 열간 압연 후의 알루미늄 합금판을, 각 예 모두 공통되게, 500℃×1분의 초벌 어닐링을 실시한 후, 냉연 패스 도중의 중간 어닐링 없이 가공율 70%의 냉간 압연을 행하고, 각 예 모두 공통되게, 두께 1.0㎜의 냉연판으로 하였다.Subsequently, the ingot was subjected to a crack treatment at 540 DEG C for 4 hours in all of the examples in common, and hot rolling was started. In each of the examples, hot rolled steel sheets were hot rolled up to a thickness of 3.5 mm by subsequent finish rolling. The aluminum alloy sheet after hot rolling was subjected to rough annealing at 500 ° C for 1 minute in common to all of the examples and then subjected to cold rolling at a machining ratio of 70% without intermediate annealing during the cold rolling pass. 1.0 mm thick.

또한, 이 각 냉연판을, 각 예 모두 공통되게, 560℃의 질산칼륨로에서 용체화 처리를 행하고, 목표 온도에 도달 후 10초 유지하고, 수랭에 의해 ?칭 처리하였다. 이 ?칭 처리가 종료된 후, 표 5에 나타내는 각 조건에 의해, 100 내지 250℃에서의 1단째의 예비 시효 처리를 행하고, 실온까지 수랭을 행하였다. 그 후 70 내지 130℃에서 2단째의 예비 시효 처리를 행하고, 실온까지 수랭에 의해 냉각하였다. 여기서, 본 실시예에서는, 1단째 및 2단째의 재가열 처리 후에, 각각 수랭에 의해 냉각을 행하고 있지만, 이 냉각은 방랭이어도 마찬가지의 조직이 얻어진다.These cold-rolled sheets were subjected to solution treatment in a potassium nitrate solution of 560 占 폚 in a common manner in all of the examples, followed by holding for 10 seconds after reaching the target temperature and quenching by water cooling. After the quenching treatment was finished, the first-stage pre-aging treatment at 100 to 250 ° C was carried out under the conditions shown in Table 5, and water cooling to room temperature was carried out. Thereafter, the preliminary aging treatment at the second stage was carried out at 70 to 130 ° C, and the solution was cooled to room temperature by water cooling. Here, in this embodiment, cooling is performed by water cooling after the reheating process in the first stage and the second stage, respectively, but the same structure can be obtained even if this cooling is cold.

이들 조질 처리 후 100일간 실온에서 방치한 후의 각 판으로부터 공시판(블랭크)을 잘라내고, 각 공시판의 조직, 강도(AS 내력)를 측정하였다. 상기 3DAP를 사용한 조직 관찰은 이 조질 처리 후 100일간 후의 시료에 대해서만 실시하였다. 이들의 결과를 표 6에 나타내었다.After these tempering treatments, the plates (blank) were cut out from each plate after being left at room temperature for 100 days, and the structure and strength (AS proof stress) of each of the plates were measured. The observation of the structure using the 3DAP was performed only for the sample after 100 days after the tempering treatment. The results are shown in Table 6.

(클러스터)(cluster)

상기 100일간 실온 시효 후의 공시판의 판 두께 중앙부의 판 두께 방향 단면에 있어서의 조직을 상기 3DAP법에 의해 분석하고, 상기한 각각의 해석 방법에 의해, 본 실시 형태에서 규정하는, 클러스터의 수 밀도(×1023개/㎥), 원 상당 직경의 평균 반경(㎚), 클러스터에 함유되는 모든 Mg, Si 원자의 개수 총량 Ncluster의, 측정된 모든 Mg, Si 원자 개수의 합인 Ntotal에 대한 비율을 구하였다.After the 100 days of room temperature aging, the structure in the plate thickness direction cross section of the central portion of the plate thickness of the publicly known plate was analyzed by the above-described 3DAP method, and the number of clusters (X 10 23 / m 3), the average radius of the circle-equivalent diameter (nm), the ratio of the total amount of Mg and Si atoms contained in the cluster N cluster to the total number N of the total number of Mg and Si atoms measured Respectively.

이들의 결과를 표 6에 나타내었다. 또한, 표 6에서는, 상기 본 실시 형태 규정의 클러스터 조건 중, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것을, 간단히「Mg, Si 원자 10개 이상」이라고 간략화해서 기재하고 있다. 또한, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 간단히「거리 0.75㎚ 이하」라고 간략화해서 기재하고 있다.The results are shown in Table 6. In Table 6, those containing at least one of Mg atoms and Si atoms or a total of 10 atoms or more among the cluster conditions according to the present embodiment are simply described as "at least 10 atoms of Mg and Si" have. Also, even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any one of atoms adjacent to the other atom is 0.75 nm or less, Nm or less &quot;.

이 3DAP법에 의한 측정은, 두께 1㎜의 공시판으로부터, 폭 방향으로 1㎜씩 간격을 두고, 길이 30㎜×폭 1㎜×두께 1㎜의 각이진 기둥을 정밀 절삭 장치로 3개 잘라내고, 그 후 전해 연마에 의해, 각기둥을 가늘게 가공하고, 선단부의 반경이 50㎚인 바늘 형상 시료를 제작하였다. 이로 인해 측정 부위는, 판 두께의 중심부 근방을 측정하고 있게 된다. 이 선단부를 바늘 형상으로 성형한 알루미늄 합금판 시료를, Imago Scientific Instruments 회사 제조의 「LEAP3000」을 사용해서 3DAP 측정을 행하였다. 그리고 상기 3개의 각이진 기둥 각각의, 클러스터의 수 밀도(×1023개/㎥), 원 상당 직경의 평균 반경(㎚), 클러스터에 함유되는 모든 Mg, Si 원자의 개수의 총량 Ncluster의, 측정된 모든 Mg, Si 원자의 개수인 Ntotal에 대한 비율을 구해서 평균화하였다. 따라서, 본 실시예에서의 각 값은, 측정수 N=3의 평균값이다. 덧붙여서 3DAP법에 의한 측정 체적은 대략 1.0×10-22 내지 10-21㎣이다.In the measurement by the 3DAP method, three pieces of each of the twin pillars having a length of 30 mm, a width of 1 mm, and a thickness of 1 mm were cut out from a publicly known plate having a thickness of 1 mm at intervals of 1 mm in the width direction with a precision cutting device , And then the prism was finely worked by electrolytic polishing to prepare a needle-like specimen having a radius of the tip of 50 nm. As a result, the measurement site measures the vicinity of the center of the plate thickness. The aluminum alloy plate sample having the tip portion formed into a needle shape was subjected to 3DAP measurement using "LEAP3000" manufactured by Imago Scientific Instruments. (X 10 23 / m 3) of the clusters, the average radius of the circle-equivalent diameter (nm), and the total amount N cluster of the total number of Mg and Si atoms contained in the clusters , The ratio of N total , the number of Mg and Si atoms measured, was averaged. Therefore, each value in this embodiment is an average value of the number of measurements N = 3. In addition, the measurement volume by the 3DAP method is approximately 1.0 x 10 &lt; -22 &gt; to 10 &lt; -21 &gt;

(도장 베이킹 경화성)(Coating baking hardenability)

상기 100일간 실온 시효 후의 각 공시판의 기계적 특성으로서, 0.2% 내력(As 내력) 및, 185℃×20분의 인공 시효 경화 처리한 후(BH 후)의 0.2% 내력(BH 후 내력)을 동일하게 인장 시험에 의해 구하였다. 그리고 이들 0.2% 내력끼리의 차(내력의 증가량)로부터 각 공시판의 BH성을 평가하였다.The 0.2% proof stress (As proof strength) and the 0.2% proof strength (after BH) after artificial aging hardening treatment at 185 占 폚 for 20 minutes were the same as the mechanical properties of the respective release plates after 100 days of aging at room temperature Tensile test. Then, the BH properties of the respective release boards were evaluated from the difference (history increase amount) between the 0.2% proof stresses.

상기 인장 시험은, 상기 각 공시판으로부터, 각각 JISZ2201의 5호 시험편(25㎜×50㎜GL×판 두께)을 채취하고, 실온에서 인장 시험을 행하였다. 이때의 시험편 인장 방향을 압연 방향의 직각 방향으로 하였다. 인장 속도는, 0.2% 내력까지는 5㎜/분, 내력 이후는 20㎜/분으로 하였다. 기계적 특성 측정의 N수는 5로 하고, 각각 평균값으로 산출하였다. 또한, 상기 BH 후의 내력 측정용의 시험편에는, 이 시험편에, 판의 프레스 성형을 모의한 2%의 예정된 변형을 이 인장 시험기에 의해 부여한 후에, 상기 BH 처리를 행하였다.In the tensile test, a No. 5 test specimen (25 mm x 50 mm GL x thickness) of JISZ2201 was taken from each of the above described test plates and subjected to a tensile test at room temperature. At this time, the tensile direction of the test piece was set to the direction perpendicular to the rolling direction. The tensile speed was set to 5 mm / min to 0.2% proof stress and to 20 mm / min after proof stress. The number of N of the mechanical property measurement was 5, and the average value was calculated. Further, in the test piece for measuring the strength after the BH test, 2% of the prescribed deformation simulating the press forming of the plate was given to the test piece by the tensile tester, and then the BH treatment was performed.

(헴 가공성)(Hem-forming property)

헴 가공성은, 상기 조질 처리 후 7일간 또는 100일간 실온 방치 후의 각 공시판에 대해서만 행하였다. 시험은, 30㎜ 폭의 직사각형 시험편을 사용하고, 다운 플랜지에 의한 내부 굽힘 R1.0㎜의 90°굽힘 가공 후, 1.0㎜ 두께의 이너를 끼우고, 절곡부를 더욱 내측에, 차례로 약 130℃로 절곡하는 프리헴 가공, 180도 절곡해서 단부를 이너에 밀착시키는 플랫 헴 가공을 행하였다.The hempability was measured only for each of the publicly available plates after 7 days or 100 days of the tempering treatment. In the test, a rectangular test piece having a width of 30 mm was used. After a 90 ° bend of the inner bend R1.0 mm by the down flange, an inner portion having a thickness of 1.0 mm was inserted and the bent portion was further inwardly Preheme processing for bending, 180 degree bending, and flat hem processing for bringing the end portion into close contact with the inner portion was performed.

이 플랫 헴의 굽힘부(연곡부)의, 표면 거칠어짐, 미소한 균열, 큰 균열 발생 등의 표면 상태를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 의해 육안으로 평가하였다.Surface conditions such as surface roughening, minute cracking, and large cracking of the bent portion of the flat hem were visually observed and evaluated visually by the following criteria.

0; 균열, 표면 거칠어짐 없음, 1; 경도의 표면 거칠어짐, 2; 깊은 표면 거칠어짐, 3; 미소 표면 균열, 4; 선상으로 연속된 표면 균열, 5; 파단0; Cracks, no surface roughness, 1; Surface roughness of hardness, 2; Deep surface roughness, 3; Micro-surface cracks, 4; Continuous surface cracks in a line, 5; Fracture

발명예를, 표 4의 합금 번호 23 내지 32, 표 5의 번호 38, 39, 45, 51, 57 내지 62에 각각 나타낸 바와 같이, 각 발명예는, 본 발명의 성분 조성 범위 내에서, 또한 바람직한 조건 범위에서 제조, 조질 처리를 행하고 있다. 이로 인해, 이들 각 발명예는, 표 6에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터 조건을 충족시키고 있다. 즉, 본 실시 형태에서 미리 정해진 조건을 충족시키는 클러스터는, 바람직한 평균 수 밀도(3.0×1024개/㎥ 이상)을 충족시킨 다음, Ncluster의 상기 Ntotal에 대한 비율(Ncluster/Ntotal)×100이 1% 이상, 15% 이하이며, 또한 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하이다.As shown in Inventive Examples, alloy numbers 23 to 32 in Table 4 and numbers 38, 39, 45, 51 and 57 to 62 in Table 5, respectively, each embodiment is within the component composition range of the present invention, Manufacturing and tempering processes are performed in the range of conditions. As a result, each of these examples satisfies the cluster condition specified in this embodiment, as shown in Table 6. [ That is, clusters, a preferred average number density (3.0 × 10 24 gae / ㎥ or more) to that following, the ratio for the N total of N cluster satisfy (N cluster / N total) satisfies the predetermined condition in the embodiment × 100 is 1% or more and 15% or less, and the average radius of circle equivalent diameter is 1.20 nm or more and 1.50 nm or less.

이 결과, 각 발명예는, 표 6에 나타낸 바와 같이, 100일간 등의 장기 실온 시효 후에도, BH성이 우수하고, As 내력이 비교적 낮기 때문에 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이 우수하고, 헴 가공성도 우수하다. 즉, 본 발명예에 의하면, 100일간의 장기간 실온 시효한 후에 차체 도장 베이킹 처리된 경우에도, 내력차가 100MPa 이상의 보다 높은 BH성이나, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.As a result, each example shows excellent press formability to automobile panels and the like because of excellent BH property and relatively low As proof strength even after prolonged room temperature aging such as 100 days as shown in Table 6, great. That is, according to the present invention, even when the body paint baking treatment is carried out after a long-term room temperature aging for 100 days, the Al-Si-Mg system can exhibit a higher BH property with a strength difference of 100 MPa or more and press formability and bending workability It is possible to provide an aluminum alloy plate.

표 5의 비교예 39 내지 44, 46 내지 50, 52 내지 56은 표 4의 발명 합금예 24, 25, 26을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 5에 나타낸 바와 같이, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후에 2단계의 재가열 처리 조건이 바람직한 조건으로부터 벗어나 있다.Comparative Examples 39 to 44, 46 to 50, and 52 to 56 in Table 5 use alloy alloys Examples 24, 25, and 26 of Table 4. However, in each of these comparative examples, as shown in Table 5, the two-step reheating treatment condition is deviated from the preferable condition after the solution treatment and the quenching treatment.

비교예 40, 46, 52는 재가열 처리가 2단째뿐인 1단이다.In Comparative Examples 40, 46 and 52, the reheating process is only the second stage.

비교예 41, 47, 53은 1단째의 재가열 처리 온도가 지나치게 낮다.In Comparative Examples 41, 47, and 53, the reheat treatment temperature in the first stage is too low.

비교예 42, 48, 54는 1단째의 재가열 처리 온도가 지나치게 높다.In Comparative Examples 42, 48, and 54, the reheat treatment temperature in the first stage is excessively high.

비교예 43, 49, 55는 2단째의 재가열 처리 온도가 지나치게 높다.In Comparative Examples 43, 49, and 55, the reheat treatment temperature in the second stage is excessively high.

비교예 44, 50, 56은 2단째의 재가열 처리 온도가 지나치게 낮다.In Comparative Examples 44, 50, and 56, the reheat treatment temperature in the second stage is too low.

이로 인해, 이들 각 비교예는, 표 6에 나타낸 바와 같이, 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 미만이거나, 1.50㎚를 초과하거나, 또는 상기 Ncluster/Ntotal×100으로 계산되는, 원자 집합체에 함유되는 Mg, Si 원자의 평균 비율이 1% 미만이거나, 15%를 초과하거나 해서, 본 실시 형태의 규정으로부터 벗어나 있다. 이 결과, 동일한 합금 조성인 발명예 39, 45, 51에 각각 비교하여, 100일간 실온 유지 후의 As 내력이 비교적 높기 때문에 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어지거나, BH성이 떨어지고 있다.Therefore, in each of these comparative examples, as shown in Table 6, the average radius of the circle-equivalent diameter of the atomic aggregate is less than 1.20 nm, exceeds 1.50 nm, or is calculated as N cluster / N total × 100 , And the average ratio of Mg and Si atoms contained in the atom aggregate is less than 1% or exceeds 15%, which is outside the scope of the present embodiment. As a result, compared with Inventive Examples 39, 45, and 51 which are the same alloy compositions, the As proof strength after holding at room temperature for 100 days is relatively high, so that the press formability and hem forming property to automobile panels are lowered and the BH property is lowered.

또한, 표 5의 비교예 63 내지 72는 상기 조질 처리를 포함해서 바람직한 범위로 제조하고 있지만, 표 4의 합금 번호 33 내지 42를 사용하고 있으며, 필수 원소인 Mg, Si, Cu의 함유량이 각각 본 발명의 범위를 벗어나고 있는지, 또는 불순물 원소량이 지나치게 많다. 이 결과, 이들 비교예는, 표 6에 나타낸 바와 같이, 각 발명예에 비하여, BH성이나 헴 가공성이 각각 떨어지고 있다. 특히, Sn이 지나치게 적은 표 6의 비교예 65는 클러스터의 수 밀도가 많아지고 있으며, 상기한 Ncluster의 Ntotal에 대한 평균 비율(Ncluster/Ntotal)×100도 15%를 초과해서 지나치게 높다. 이 결과, 실온 시효가 억제되고 있지 않아, 100일간 실온 유지 후의, As 내력이 지나치게 높아서 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어져, BH성도 내력 증가량에서 100MPa 미만으로 높지 않다. 또한, Sn이 지나치게 많은 비교예 66은 열연 시에 균열을 발생해서 판의 제조 자체를 할 수 없었다.Comparative Examples 63 to 72 in Table 5 were prepared in a preferable range including the above-mentioned tempering treatment. However, alloys Nos. 33 to 42 in Table 4 are used, and the contents of Mg, Si, and Cu, which are essential elements, It is out of the scope of the invention, or the amount of the impurity element is excessively large. As a result, in these Comparative Examples, as shown in Table 6, the BH property and the hem-forming property were respectively lower than those of the respective examples. In particular, Sn is too small Table 6. Comparative Example 65 has been increased the number density of the cluster, the average ratio (N cluster / N total) × 100 also by too high excess of 15% for the N total of the above N cluster . As a result, the room temperature aging is not suppressed, and the As proof strength after holding at room temperature for 100 days is too high to decrease the press formability and hempability, and the BH resistance is not as high as less than 100 MPa in the increase in the yield strength. Further, in Comparative Example 66 in which Sn was excessively large, cracks were generated during hot rolling, and the plate itself could not be produced.

비교예 63은 표 4의 합금 33이며, Si가 지나치게 적다.Comparative Example 63 is the alloy 33 of Table 4, and Si is excessively small.

비교예 64는 표 4의 합금 34이며, Si가 지나치게 많다.Comparative Example 64 is the alloy 34 shown in Table 4, and Si is excessively large.

비교예 65는 표 4의 합금 35이며, Sn이 지나치게 적다.Comparative Example 65 is the alloy 35 of Table 4, and Sn is excessively small.

비교예 66은 표 4의 합금 36이며, Sn이 지나치게 많다.Comparative Example 66 is the alloy 36 shown in Table 4, and Sn is excessively large.

비교예 67은 표 4의 합금 37이며, Fe가 지나치게 많다.Comparative Example 67 is the alloy 37 in Table 4, and Fe is excessively large.

비교예 68은 표 4의 합금 38이며, Mn이 지나치게 많다.Comparative Example 68 is the alloy 38 in Table 4, and Mn is excessively large.

비교예 69는 표 4의 합금 39이며, Cu가 지나치게 많다.Comparative Example 69 is the alloy 39 shown in Table 4, and Cu is excessively large.

비교예 70은 표 4의 합금 40이며, Cr이 지나치게 많다.Comparative Example 70 is the alloy 40 of Table 4, and Cr is excessively large.

비교예 71은 표 4의 합금 41이며, Ti와 Zn이 지나치게 많다.Comparative Example 71 is the alloy 41 shown in Table 4, and Ti and Zn are excessively large.

비교예 72는 표 4의 합금 42이며, Zr과 V가 지나치게 많다.Comparative Example 72 is the alloy 42 of Table 4, and Zr and V are excessively large.

이상의 실시예의 결과로부터, 베이킹 도장 전의 강도가 높아지는 경우에도, 보다 높은 BH성, BH 후 내력을 발휘할 수 있기 위해서는, 상기 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 조건을 충족시킬 필요성이 있는 것이 뒷받침된다. 또한, 이러한 클러스터 조건이나 BH성 등을 얻기 위한, 본 실시 형태에 있어서의 성분 조성의 각 요건 또는 바람직한 제조 조건의 임계적인 의의 내지 효과도 뒷받침된다.From the results of the above examples, it is proved that it is necessary to satisfy the conditions of the clusters defined in the present embodiment in order to be able to exhibit higher BH properties and post-BH loadings even when the strength before baking is increased. In addition, a critical meaning or effect of each component requirement or preferable manufacturing conditions in the present embodiment for obtaining such cluster conditions, BH properties, and the like is also supported.

Figure pct00008
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Figure pct00009
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Figure pct00010
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이어서 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 실시예를 설명한다. 본 실시 형태에서 규정하는 조성이나 클러스터 조건이 다른 6000계 알루미늄 합금판을, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후로부터 재가열 처리 개시까지의 시간과, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후의 스킨 패스 압연의 가공율, 재가열 처리 조건 등에 의해 구분 제작하였다. 그리고 이들 각 예의 실온에 100일간 유지 후의 BH성(도장 베이킹 경화성)을 각각 평가하였다. 아울러 굽힘 가공성으로서의 헴 가공성도 평가하였다.Next, an embodiment of the third embodiment of the present invention will be described. The 6000 aluminum alloy sheet having different composition and cluster conditions specified in the present embodiment is used for the time from the completion of the solution treatment and the quenching treatment to the start of the reheating treatment and the processing rate of the skin pass rolling after completion of the solution treatment and quenching treatment , Reheating treatment conditions, and the like. The BH properties (coating baking hardenability) after each of these examples were maintained at room temperature for 100 days were evaluated. In addition, the hem-forming property as the bending workability was also evaluated.

각 예의 6000계 알루미늄 합금판의 조성을 나타내는 표 7 중의 각 원소의 함유량 표시에 있어서, 각 원소에 있어서의 수치를 블랭크로 하고 있는 표시는, 그 함유량이 검출 한계 이하인 것을 나타낸다.In the display of the content of each element in Table 7 showing the composition of the 6000-series aluminum alloy plate of each example, the indication in which the numerical value in each element is blank indicates that the content thereof is below the detection limit.

알루미늄 합금판의 구체적인 제조 조건은 이하와 같이 하였다. 표 7에 나타내는 각 조성의 알루미늄 합금 주괴를, DC 주조법에 의해 공통되게 용제하였다. 이때, 각 예 모두 공통되게, 주조 시의 평균 냉각 속도에 대해서, 액상선 온도에서 고상선 온도까지를 50℃/분으로 하였다. 계속해서, 주괴를, 각 예 모두 공통되게, 540℃×4시간 균열 처리한 후, 열간 조압연을 개시하였다. 그리고 각 예 모두 공통되게, 계속되는 마무리 압연에 의해, 두께 3.5㎜까지 열연하고, 열간 압연판으로 하였다. 열간 압연 후의 알루미늄 합금판을, 각 예 모두 공통되게, 500℃×1분의 초벌 어닐링을 실시한 후, 냉연 패스 도중의 중간 어닐링 없이 가공율 70%의 냉간 압연을 행하고, 각 예 모두 공통되게, 두께 1.0㎜의 냉연판으로 하였다.Specific manufacturing conditions of the aluminum alloy plate were as follows. Aluminum alloy ingots of the respective compositions shown in Table 7 were commonly dissolved by the DC casting method. At this time, in all of the examples, the average cooling rate at the time of casting was 50 ° C / min from the liquidus temperature to the solidus temperature. Subsequently, the ingot was subjected to a crack treatment at 540 DEG C for 4 hours in all of the examples in common, and hot rolling was started. In each of the examples, hot rolled sheets were hot rolled to a thickness of 3.5 mm by subsequent finish rolling. The aluminum alloy sheet after hot rolling was subjected to rough annealing at 500 ° C for 1 minute in common to all of the examples and then subjected to cold rolling at a machining ratio of 70% without intermediate annealing during the cold rolling pass. 1.0 mm thick.

또한, 이 각 냉연판을, 각 예 모두 공통되게, 550℃의 질산칼륨로에서 용체화 처리를 행하고, 목표 온도에 도달 후 10초 유지하고, 수랭에 의해 ?칭 처리하였다. 이 ?칭 처리가 종료된 후, 즉시 압연기에 의해, 표 8에 나타내는 0 내지 5%의 변형량의 스킨 패스 압연을 더하여, 표 8에 기재된 시간만큼, 재가열 처리의 개시까지 실온으로 유지하였다. 그 후 대기 어닐링로를 사용하여, 표 8에 나타내는 온도, 유지 조건으로 재가열 처리를 행하고, 소정 시간 유지한 후에 수랭을 행하였다.These cold-rolled sheets were subjected to solution treatment in common in all of the examples at a temperature of 550 占 폚 with potassium nitrate, held for 10 seconds after reaching the target temperature, and subjected to heat treatment by water cooling. After completion of the smelting treatment, skin pass rolling with a deformation amount of 0 to 5% shown in Table 8 was immediately performed by a rolling mill and kept at room temperature until the start of the reheating treatment for the time shown in Table 8. Thereafter, the annealing furnace was subjected to the reheating treatment at the temperature and the holding condition shown in Table 8, and the cooling was performed after the holding for the predetermined time.

이들 조질 처리 후 100일간 실온 방치한 후의 각 최종 제품판으로부터 공시판(블랭크)을 잘라내고, 각 공시판의 특성을 측정, 평가하였다. 또한 3DAP를 사용한 조직 관찰은 조질 처리 후 100일 후의 시료에 대해서만 실시하였다. 이 결과를 표 9에 나타내었다.After these tempering treatments, a blank (blank) was cut out from each final product plate after being allowed to stand at room temperature for 100 days, and the properties of each blank were measured and evaluated. Tissue observation using 3DAP was performed only for samples 100 days after the tempering treatment. The results are shown in Table 9.

(클러스터)(cluster)

우선, 상기 공시판의 판 두께 중앙부에 있어서의 조직을 상기 3DAP법에 의해 분석하고, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의, 평균 수 밀도(×1023개/㎥), Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율을 각각 상기한 방법으로 각각 구하였다. 이 결과를 표 9에 나타내었다.First, the structure at the center of the thickness of the plate was analyzed by the above-described 3DAP method. The average number density (x 10 23 pieces / m 3) of the clusters defined in this embodiment, the number of Mg atoms and the number of Si atoms (Mg / Si) of not less than 1/2 was obtained by the above-mentioned method, respectively. The results are shown in Table 9.

또한, 표 9에서는, 상기 본 실시 형태 규정의 클러스터 조건 중, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하는 것을, 간단히 「Mg, Si 원자 10개 이상」이라고 간략화해서 기재하고 있다. 또한, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 것을, 간단히 「거리 0.75㎚ 이하」로 간략화해서 기재하고 있다.In Table 9, those containing at least one of Mg atoms and Si atoms or a total of 10 or more of the Mg atoms and the Si atoms in the cluster conditions according to the present embodiment are simply described as "at least 10 atoms of Mg and Si" have. Also, even if any one of the Mg atom and the Si atom contained in these atoms is used as a reference, the distance between the reference atom and any one of atoms adjacent to the other atom is 0.75 nm or less, Nm or less &quot;.

(도장 베이킹 경화성)(Coating baking hardenability)

상기 조질 처리 후, 100일간 실온 방치한 후의 각 공시판의 기계적 특성으로서, 0.2% 내력(As 내력)을 인장 시험에 의해 구하였다. 또한, 이들의 각 공시판을 각각 공통되게, 100일간의 실온 시효시킨 후에, 185℃×20분의 인공 시효 경화 처리한 후(BH 후)의, 공시판의 0.2% 내력(BH 후 내력)을 인장 시험에 의해 구하였다. 그리고 이들 0.2% 내력끼리의 차(내력의 증가량)로부터 각 공시판의 BH성을 평가하였다.The 0.2% proof stress (As proof strength) was determined by a tensile test as the mechanical properties of each of the release boards after the tempering treatment and left at room temperature for 100 days. The 0.2% proof stress (post-BH proof strength) of the release plate after artificially aged hardening treatment at 185 ° C for 20 minutes (after BH) was evaluated as follows. Tensile test. Then, the BH properties of the respective release boards were evaluated from the difference (history increase amount) between the 0.2% proof stresses.

상기 인장 시험은, 상기 각 공시판으로부터, 각각 JISZ2201의 5호 시험편(25㎜×50㎜GL×판 두께)을 채취하고, 실온에서 인장 시험을 행하였다. 이때 시험편의 인장 방향을 압연 방향의 직각 방향으로 하였다. 인장 속도는, 0.2% 내력까지는 5㎜/분, 내력 이후는 20㎜/분으로 하였다. 기계적 특성 측정의 N수는 5로 하고, 각각 평균값으로 산출하였다. 또한, 상기 BH 후의 내력 측정용의 시험편에는, 이 시험편에, 판의 프레스 성형을 모의한 2%의 예정된 변형을 이 인장 시험기에 의해 부여한 후에, 상기 BH 처리를 행하였다.In the tensile test, a No. 5 test specimen (25 mm x 50 mm GL x thickness) of JISZ2201 was taken from each of the above described test plates and subjected to a tensile test at room temperature. At this time, the tensile direction of the test piece was the direction perpendicular to the rolling direction. The tensile speed was set to 5 mm / min to 0.2% proof stress and to 20 mm / min after proof stress. The number of N of the mechanical property measurement was 5, and the average value was calculated. Further, in the test piece for measuring the strength after the BH test, 2% of the prescribed deformation simulating the press forming of the plate was given to the test piece by the tensile tester, and then the BH treatment was performed.

(헴 가공성)(Hem-forming property)

헴 가공성은, 상기 조질 처리 후 100일간 방치 후의 각 공시판에 대해서 행하였다. 시험은, 30㎜ 폭의 직사각형 시험편을 사용하고, 다운 플랜지에 의한 내 굽힘 R1.0㎜의 90° 굽힘 가공 후, 1.0㎜ 두께의 이너를 끼우고, 절곡부를 더욱 내측에, 차례로 약 130도로 절곡하는 프리헴 가공, 180도 절곡해서 단부를 이너에 밀착시키는 플랫 헴 가공을 행하였다.The hem-forming properties were measured for each of the publicly available plates after being left for 100 days after the tempering treatment. The test was conducted by using a rectangular test piece of 30 mm in width and after bending at a bending angle of R1.0 mm by a down flange, a 1.0 mm thick inner part was inserted and the bent part was further bent inward by about 130 degrees And then flat-hem processing was carried out in which the end portion was closely contacted with the inner portion.

이 플랫 헴의 굽힘부(연곡부)의, 표면 거칠어짐, 미소한 균열, 큰 균열 발생 등의 표면 상태를 육안으로 관찰하고, 이하의 기준에 의해 육안으로 평가하였다.Surface conditions such as surface roughening, minute cracking, and large cracking of the bent portion of the flat hem were visually observed and evaluated visually by the following criteria.

0; 균열, 표면 거칠어짐 없음, 1; 경도의 표면 거칠어짐, 2; 깊은 표면 거칠어짐, 3; 미소 표면 균열, 4; 선상으로 연속된 표면 균열, 5; 파단0; Cracks, no surface roughness, 1; Surface roughness of hardness, 2; Deep surface roughness, 3; Micro-surface cracks, 4; Continuous surface cracks in a line, 5; Fracture

표 7의 합금 번호 43 내지 52, 표 8의 번호 73, 74, 80, 86, 92 내지 97에 각각 나타낸 바와 같이, 각 발명예는, 본 발명 성분 조성 범위 내에서, 또한 바람직한 조건 범위에서 제조, 조질 처리를 행하고 있다. 이로 인해, 이들 각 발명예는, 표 8에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터 조건을 충족시키고 있다. 즉, 본 실시 형태에서 미리 정해진 조건을 충족시키는 클러스터는, 바람직한 평균 수 밀도(3.0×1024개/㎥ 이상)를 충족시킨 다음, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 0.70 이상이다.As shown in the alloy Nos. 43 to 52 of Table 7 and the Nos. 73, 74, 80, 86 and 92 to 97 of Table 8, each of the inventions can be produced within the composition range of the present invention, And a tempering process is performed. As a result, each of these embodiments satisfies the cluster condition defined in this embodiment, as shown in Table 8. Namely, the cluster satisfying the predetermined condition in this embodiment satisfies the preferable average number density (3.0 x 10 24 / m 3 or more), and then the ratio of the number of Mg atoms to the number of Si atoms (Mg / Si) is 1 / 2 &lt; / RTI &gt; is 0.70 or more.

이 결과, 각 발명예는, 표 9에 나타낸 바와 같이, 상기 조질 처리 후의 장기 실온 시효 후에도, BH성이 우수하고, As 내력이 비교적 낮기 때문에 자동차 패널 등에의 프레스 성형성이 우수하고, 헴 가공성도 우수하다. 즉, 본 발명예에 의하면, 100일간의 장기간 실온 시효한 후에 차체 도장 베이킹 처리된 경우에도, 내력 차가 100MPa 이상의 보다 높은 BH성이나, 프레스 성형성이나 굽힘 가공성을 발휘할 수 있는 Al-Si-Mg계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있는 것을 알 수 있다.As a result, as shown in Table 9, each example shows excellent press formability to an automobile panel or the like because the BH property is excellent and the As proof strength is comparatively low even after the long-term room temperature aging after the tempering treatment, great. That is, according to the present invention, even when the body paint baking treatment is carried out after a long-term room temperature aging for 100 days, the Al-Si-Mg system can exhibit a higher BH property with a strength difference of 100 MPa or more and press formability and bending workability It is possible to provide an aluminum alloy plate.

표 8의 비교예 75, 81, 87은, 표 9의 발명 합금예 44, 45, 46을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 8에 나타낸 바와 같이, 용체화 및 ?칭 처리 종료 후로부터 재가열 처리 개시까지 걸린 시간이 너무 길다. 이 결과, 표 9에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 평균 수 밀도(×1023개/㎥)는 규정을 충족시키지만, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 지나치게 적어, 동일한 합금 조성인 발명예 74, 80, 86에 각각 비교하여, 실온 경시가 크고, 특히 100일간 실온 유지 후의 BH성이 떨어지고 있다.In Comparative Examples 75, 81, and 87 of Table 8, inventive alloys Examples 44, 45, and 46 of Table 9 are used. However, in each of these comparative examples, as shown in Table 8, the time taken from the completion of the solution treatment and the quenching treatment to the start of the reheating treatment is too long. As a result, as shown in Table 9, the average number density (x 10 23 / m 3) of the clusters defined in this embodiment satisfies the requirement, but the ratio of the number of Mg atoms to the number of Si atoms (Mg / Si) The average ratio of the atomic aggregates of not less than 1/2 is too small and the BH property after the room temperature is maintained for 100 days is lower than that of Examples 74, 80 and 86 which are the same alloy composition, respectively.

표 8의 비교예 76, 82, 88은, 표 9의 발명 합금예 44, 45, 46을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 8에 나타낸 바와 같이, 용체화 ?칭 처리 후의 스킨 패스 압연 이외는 바람직한 제조 조건으로 제조되어 있다. 이로 인해, 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 평균 수 밀도(×1023개/㎥)는 규정을 충족시킨다. 그러나 스킨 패스 압연(가공)하고 있지 않으므로, 표 9에 나타낸 바와 같이, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체 중, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 지나치게 적어, 동일한 합금 조성인 발명예 74, 80, 86에 각각 비교하여, 실온 경시가 크고, 특히 100일간 실온 유지 후의 BH성이 떨어지고 있다.As Comparative Examples 76, 82, and 88 in Table 8, Invention Examples 44, 45, and 46 in Table 9 are used. However, as shown in Table 8, these comparative examples are manufactured under preferable manufacturing conditions except for the skin pass rolling after the solution casting treatment. For this reason, the average number density (x 10 23 pieces / m 3) of the clusters defined in the present embodiment satisfies the requirement. However, since skin pass rolling is not performed, as shown in Table 9, among the aggregates of atoms satisfying such conditions, the ratio of the number of Mg atoms to the number of Si atoms (Mg / Si) The average ratio is too small and the BH property after keeping the room temperature for 100 days is lower than that of Inventive Examples 74, 80 and 86 which are the same alloy composition.

표 8의 비교예 77 내지 79, 83 내지 85, 89 내지 91은, 표 7의 발명 합금예 44, 45, 46을 사용하고 있다. 그러나 이들 각 비교예는, 표 8에 나타낸 바와 같이, 재가열 처리 조건이 바람직한 범위를 벗어나 있다. 그 결과, 원자 집합체의 평균 수 밀도나, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 지나치게 적어, 동일한 합금 조성인 발명예 74, 80, 86에 비하여, 특히 100일간 실온 유지 후의 BH성이나 헴 가공성이 떨어지고 있다.Comparative Examples 77 to 79, 83 to 85, and 89 to 91 in Table 8 use inventive alloys Examples 44, 45, and 46 of Table 7. However, in each of these comparative examples, as shown in Table 8, the conditions for reheating treatment are out of the preferable range. As a result, the average number density of the atomic assemblies and the average ratio of the atomic aggregates in which the ratio of the number of Mg atoms to the number of Si atoms (Mg / Si) was 1/2 or more were too small, , The BH property and the hem-forming property after the holding at room temperature for 100 days are lowered.

또한, 표 9의 비교예 98 내지 107은, 상기 조질 처리를 포함해서 바람직한 범위로 제조하고 있지만, 표 7의 합금 번호 53 내지 62를 사용하고 있으며, 필수 원소인 Mg, Si, Sn의 함유량이 각각 본 발명 범위를 벗어나고 있거나, 또는 불순물 원소량이 지나치게 많다. 이로 인해, 이들 비교예는, 표 9에 나타낸 바와 같이, 각 발명예에 비하여, 특히 100일간 실온 유지 후의 BH성이나 헴 가공성이 각각 떨어지고 있다. 특히, Sn이 지나치게 적은 표 9의 비교예 100은 실온 시효가 억제되고 있지 않으며, 100일간 실온 유지 후의, As 내력이 너무 높아서 프레스 성형성이나 헴 가공성이 떨어지고, BH성도 내력 증가량에서 100MPa 미만으로 높지 않다. 또한, Sn이 지나치게 많은 비교예 101은 열연 시에 균열을 발생해서 판의 제조 자체를 할 수 없었다.Comparative Examples 98 to 107 in Table 9 were prepared in the preferred ranges including the above tempering treatment, but alloy numbers 53 to 62 in Table 7 were used, and the contents of Mg, Si, and Sn, which are essential elements, Or the amount of the impurity element is excessively large. As a result, as shown in Table 9, the BH properties and the hempability of these Comparative Examples are lower than those of the respective Examples, especially after maintaining the temperature at room temperature for 100 days. Particularly, in Comparative Example 100 of Table 9 in which the Sn content was too small, the room temperature aging was not suppressed, and the As proof strength after the holding at room temperature for 100 days was too high to lower the press formability and the hem forming property and the BH hardness was as high as 100 MPa not. Further, in Comparative Example 101 in which Sn was excessively large, cracks were generated during hot rolling, and the plate itself could not be produced.

비교예 98은 표 7의 합금 53이며, Si가 지나치게 적다.Comparative Example 98 is the alloy 53 of Table 7, and Si is excessively small.

비교예 99는 표 7의 합금 54이며, Si가 지나치게 많다.Comparative Example 99 is the alloy 54 in Table 7, and Si is excessively large.

비교예 100은 표 7의 합금 55이며, Sn이 지나치게 적다.Comparative Example 100 is the alloy 55 of Table 7, and Sn is excessively small.

비교예 101은 표 7의 합금 56이며, Sn이 지나치게 많다.Comparative Example 101 is the alloy 56 of Table 7, and Sn is excessively large.

비교예 102는 표 7의 합금 57이며, Fe가 지나치게 많다.Comparative Example 102 is the alloy 57 of Table 7, and Fe is excessively large.

비교예 103은 표 7의 합금 58이며, Mn이 지나치게 많다.Comparative Example 103 is the alloy 58 of Table 7, and Mn is excessively large.

비교예 104는 표 7의 합금 59이며, Cr이 지나치게 많다.Comparative Example 104 is the alloy 59 of Table 7, and Cr is excessively large.

비교예 105는 표 7의 합금 60이며, Cu가 지나치게 많다.Comparative Example 105 is the alloy 60 of Table 7, and Cu is excessively large.

비교예 106은 표 7의 합금 61이며, Ti와 Zn이 지나치게 많다.Comparative Example 106 is the alloy 61 shown in Table 7, and Ti and Zn are excessively large.

비교예 107은 표 7의 합금 62이며, Zr과 V가 지나치게 많다.Comparative Example 107 is the alloy 62 of Table 7, and Zr and V are excessively large.

이상의 실시예의 결과로부터, 실온 시효 후의 BH성 향상에 대하여, 상기 본 실시 형태에서 규정하는 클러스터의 각 조건을 모두 충족시킬 필요성이 있는 것이 뒷받침된다. 또한, 이러한 클러스터 조건이나 BH성 등을 얻기 위한, 본 실시 형태에 있어서의 성분 조성의 각 요건 또는 바람직한 제조 조건의 임계적인 의의 내지 효과도 뒷받침된다.From the results of the above examples, it is proved that there is a need to satisfy all the conditions of the clusters defined in the present embodiment with respect to the BH property improvement after room temperature aging. In addition, a critical meaning or effect of each component requirement or preferable manufacturing conditions in the present embodiment for obtaining such cluster conditions, BH properties, and the like is also supported.

Figure pct00011
Figure pct00011

Figure pct00012
Figure pct00012

Figure pct00013
Figure pct00013

본 발명을 특정 형태를 참조하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변형 및 수정이 가능한 것은, 당업자에게 있어서 명확하다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.

또한, 본 출원은, 2013년 9월 6일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2013-185197호), 2013년 9월 6일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2013-185198호) 및 2013년 9월 6일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2013-185199호)에 기초하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.The present application is based on Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2013-185197) filed on September 6, 2013, Japanese Patent Application filed on September 6, 2013 (Japanese Patent Application No. 2013-185198 And Japanese Patent Application (Japanese Patent Application No. 2013-185199) filed on September 6, 2013, the entirety of which is hereby incorporated by reference.

본 발명에 따르면, 장기 실온 시효 후의 저온 단시간 조건에서의 BH성이나, 장기 실온 시효 후의 성형성도 겸비하는 6000계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있다. 또한, 베이킹 도장 전의 강도가 높아지는 실온 시효한 경우에도, 보다 높은 BH성을 발휘할 수 있는 6000계 알루미늄 합금판을 제공할 수 있다. 이 결과, 자동차, 선박 또는 차량 등의 수송기, 가전 제품, 건축, 구조물의 부재나 부품용으로서, 또한 특히 자동차 등의 수송기의 부재에 6000계 알루미늄 합금판의 적용을 확대할 수 있다. 예를 들어, 자동차용의 패널재를 비롯해, 자동차의 골격 부재 또는 구조 부재인, 센터 필러 등의 필러류나 사이드 아암 등의 아암류, 또는 범퍼레인포스먼트나 도어 빔 등의 보강재, 나아가 자동차 이외의 골격 부재나 구조 부재에 박판으로 사용하는 경우에 적합하다.According to the present invention, it is possible to provide a 6000-series aluminum alloy plate that combines BH properties at a low-temperature short-time condition after long-term room temperature aging and formability after aging at a long-term room temperature. Further, it is possible to provide a 6000-series aluminum alloy plate capable of exhibiting a higher BH property even in the case of room temperature aging at which the strength before baking is increased. As a result, it is possible to expand the application of the 6000-series aluminum alloy plate to transportation equipment such as automobiles, ships or vehicles, home appliances, structures and structures, and particularly to automotive parts such as automobiles. For example, panel members such as automobile panel members, arm members such as pillars or side arms such as a center pillar, which are structural members of automobiles, reinforcements such as bumper reinforcements and door beams, It is suitable for use as a thin plate on skeletal members and structural members.

Claims (6)

질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, 그 원자의 집합체가, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유하고, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하이고, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체를 2.5×1023개/㎥ 이상, 20.0×1023개/㎥ 이하의 평균 수 밀도로 함유함과 함께, 이러한 조건을 충족시키는 원자의 집합체, 원 상당 직경의 평균 반경이 1.15㎚ 이상, 1.45㎚ 이하이며, 또한 이 원 상당 직경의 반경의 표준 편차가 0.45㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.Mg-Si based aluminum alloy plate containing 0.2 to 2.0% of Mg, 0.3 to 2.0% of Si and 0.005 to 0.3% of Sn, and the balance of Al and inevitable impurities, A three-dimensional atom probe An aggregate of atoms measured by an electric field ion microscope, wherein the aggregate of the atoms contains at least 10 or more of Mg atoms and / or Si atoms in total, and Mg atoms and Si atoms Even when a single atom is regarded as a reference, the distance between the reference atom and any one of other atoms adjacent to each other is 0.75 nm or less, and the aggregate of atoms satisfying these conditions is 2.5 x 10 &lt; 23 & Or more and 20.0 x 10 &lt; 23 &gt; / m &lt; 3 &gt; or less and at least one of an aggregate of atoms satisfying these conditions, an average radius of the circle equivalent diameter of 1.15 nm or more and 1.45 nm or less, The standard deviation of the radius of 0.45 Lt; 2 &gt; / nm or less. 제1항에 있어서, 상기 알루미늄 합금판이 또한 질량%로, Mn : 0% 초과 1.0% 이하, Cu : 0% 초과 1.0% 이하, Fe : 0% 초과 1.0% 이하, Cr : 0% 초과 0.3% 이하, Zr : 0% 초과 0.3% 이하, V : 0% 초과 0.3% 이하, Ti : 0% 초과 0.1% 이하, Zn : 0% 초과 1.0% 이하, Ag : 0% 초과 0.2% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.3. The steel sheet according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet further contains, by mass%, Mn: more than 0% and not more than 1.0%, Cu: not less than 0% but not more than 1.0%, Fe: not less than 0% , Zr: more than 0% to 0.3%, V: more than 0% to 0.3%, Ti: more than 0% to 0.1%, Zn: more than 0% to 1.0% An aluminum alloy plate excellent in baking painting hardenability. 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 모든 Mg 원자와 Si 원자의 개수의 합을 Ntotal로 하는 한편, 이 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유함과 함께, 이들 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는 원자 집합체의 전부에 함유된, 모든 Mg 원자와 Si 원자의 개수의 합을 Ncluster로 했을 때, 이 Ncluster의 상기 Ntotal에 대한 비율(Ncluster/Ntotal)×100이, 1% 이상, 15% 이하이며, 또한 상기 원자 집합체의 원 상당 직경의 평균 반경이 1.20㎚ 이상, 1.50㎚ 이하인 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.Mg-Si based aluminum alloy plate containing 0.2 to 2.0% of Mg, 0.3 to 2.0% of Si and 0.005 to 0.3% of Sn, and the balance of Al and inevitable impurities, A total of atoms of Mg atoms and Si atoms measured by a three-dimensional atom probe electric field ion microscope is N total and an aggregate of atoms measured by this three-dimensional atom probe electric field ion microscope is Mg atom or Si atom Or a total of 10 or more of these atoms and either or both of the Mg atom and the Si atom is used as a reference, the distance between the atoms serving as the reference and any atoms adjacent to any other atom is contained in the aggregate all of the atoms, when the number of the sum of all the Mg and Si atoms to N atoms cluster, the ratio of the total N of the N cluster (N cluster / total N) which satisfies the condition more than 0.75㎚ × 100 is 1% or more and 15% or less And an average radius of the circle-equivalent diameter of the atomic aggregate is not less than 1.20 nm and not more than 1.50 nm. 제3항에 있어서, 상기 알루미늄 합금판이 또한 질량%로, Mn : 0% 초과 1.0% 이하, Cu : 0% 초과 1.0% 이하, Fe : 0% 초과 1.0% 이하, Cr : 0% 초과 0.3% 이하, Zr : 0% 초과 0.3% 이하, V : 0% 초과 0.3% 이하, Ti : 0% 초과 0.1% 이하, Zn : 0% 초과 1.0% 이하, Ag : 0% 초과 0.2% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.The aluminum alloy sheet according to claim 3, wherein the aluminum alloy sheet further contains, by mass%, Mn: more than 0% and not more than 1.0%, Cu: not less than 0% and not more than 1.0%, Fe: not less than 0% , Zr: more than 0% to 0.3%, V: more than 0% to 0.3%, Ti: more than 0% to 0.1%, Zn: more than 0% to 1.0% An aluminum alloy plate excellent in baking painting hardenability. 질량%로, Mg : 0.2 내지 2.0%, Si : 0.3 내지 2.0%, Sn : 0.005 내지 0.3%를 각각 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물을 포함하는 Al-Mg-Si계 알루미늄 합금판이며, 3차원 아톰 프로브 전계 이온 현미경에 의해 측정된 원자의 집합체로서, Mg 원자나 Si 원자 중 어느 하나 또는 양쪽을 합계 10개 이상 함유함과 함께, 이들에 함유되는 Mg 원자나 Si 원자 중 어느 한 원자를 기준으로 해도, 그 기준이 되는 원자와 인접하는 다른 원자 중 어느 하나의 원자와의 서로의 거리가 0.75㎚ 이하인 조건을 충족시키는, 원자 집합체의 평균 수 밀도가 3.0×1023개/㎥ 이상, 25.0×1023개/㎥ 이하이며, 또한 이러한 조건을 충족시키는 원자 집합체 중, Mg 원자수와 Si 원자수의 비(Mg/Si)가 1/2 이상인 원자 집합체의 평균 비율이 0.70 이상인 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.Mg-Si based aluminum alloy plate containing 0.2 to 2.0% of Mg, 0.3 to 2.0% of Si and 0.005 to 0.3% of Sn, and the balance of Al and inevitable impurities, A three-dimensional atom probe An aggregate of atoms measured by an electric field ion microscope, which contains at least one of Mg atom and Si atom in a total of 10 or more, and contains at least any one of Mg atom and Si atom contained therein The average number density of the atomic assemblies satisfying the condition that the distances between the reference atom and any one of the other atoms adjacent to the reference are 0.75 nm or less is 3.0 x 10 23 / m 3 or more and 25.0 × 10 23 and more / ㎥ or less, and that the aggregate of atoms that meet these conditions, not less than non-(Mg / Si) is not less than 1/2 of the average ratio of the atomic aggregate can Mg atoms and the number of Si atoms is 0.70 , Baking paint Excellent hardenability Minyum alloy plate. 제5항에 있어서, 상기 알루미늄 합금판이 또한 질량%로, Mn : 0% 초과 1.0% 이하, Cu : 0% 초과 1.0% 이하, Fe : 0% 초과 1.0% 이하, Cr : 0% 초과 0.3% 이하, Zr : 0% 초과 0.3% 이하, V : 0% 초과 0.3% 이하, Ti : 0% 초과 0.1% 이하, Zn : 0% 초과 1.0% 이하, Ag : 0% 초과 0.2% 이하 중 1종 또는 2종 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는, 베이킹 도장 경화성이 우수한 알루미늄 합금판.6. The steel sheet according to claim 5, wherein the aluminum alloy sheet further contains, by mass%, Mn: more than 0% and not more than 1.0%, Cu: not less than 0% and not more than 1.0%, Fe: not less than 0% , Zr: more than 0% to 0.3%, V: more than 0% to 0.3%, Ti: more than 0% to 0.1%, Zn: more than 0% to 1.0% An aluminum alloy plate excellent in baking painting hardenability.
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