KR20160141822A

KR20160141822A - 버스 바용 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20160141822A
Application number: KR1020167030851A
Authority: KR
Inventors: 히데타카 나카니시; 미네오 아사노
Original assignee: 가부시키가이샤 유에이씨제이
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2016-12-09
Also published as: KR101843343B1; JP6396067B2; CN105917013A; US20170092386A1; EP3130684A1; CN105917013B; EP3130684A4; EP3130684B1; WO2015156319A1; JP2015203117A; US10475547B2

Abstract

버스 바용 알루미늄 합금판은 Mg:0.3 내지 0.9%(질량%, 이하 동일), Si:0.2 내지 1.2%, Cu:0.2% 이하, Fe:0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어진 화학 성분을 가진다. 또한, Al 모상 중에 Mg 및 Si를 함유하는 침상 입자가 900 내지 4000개/㎛² 존재하고 있다. 또한, Al 모상에 존재하는 Fe계 입자는 평균 원상당 직경이 5㎛ 이하이면서 2㎛를 초과하는 원상당 직경을 갖는 입자의 수가 10000개/㎟ 이하이다.

Description

버스 바용 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법{BUS BAR ALUMINUM ALLOY PLATE AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

본 발명은 버스 바용 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

예를 들어, 신칸센, 자기 부상 열차, 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 수송 기계에는 PCU(Power Control Unit) 등의 배선용 도전 부재로서 무산소 구리, 터프피치 구리, 인 탈산소 구리 등의 뛰어난 도전성 및 강도를 갖는 순동판으로 이루어지는 버스 바가 사용되고 있다. 또한, 순동판보다도 높은 강도가 필요한 경우에는 도전성이 높은 구리 합금판에 전해 Ni 도금을 입힌 버스 바 등이 사용되고 있다.

최근에는 수송 기계의 에너지 효율을 향상시키는 관점에서 구성 부품의 경량화가 강하게 요구되고 있다. 그러나 구리는 도전 부재로서 이용되는 금속 중에서 비교적 비중이 크기 때문에 구리를 이용한 버스 바의 경량화에는 한계가 있다. 또한, 구리는 재료 비용이 높다는 문제가 있다.

이러한 문제의 대책으로서 구리에 비해 저렴하고, 비중이 작은 알루미늄 합금제 버스 바가 검토되고 있다. 버스 바용 알루미늄재의 예로서는 예를 들어, 도전성이 뛰어난 JIS A 1060재(특허문헌 1)나 강도가 뛰어난 JIS A 6101재(특허문헌 2) 등이 제안되고 있다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 특개2011-19385호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 특개2009-238831호

통상 버스 바는 조재(條材)나 판재에 굽힘 가공을 하여 배선 공간에 합치하는 형상으로 성형된다. 따라서 버스 바의 소재로서 사용되는 알루미늄재에는 뛰어난 굽힘 가공성을 갖는 것이 요구된다. 그러나 예를 들어, 1000계 알루미늄재 등의 뛰어난 굽힘 가공성을 갖는 재료는 버스 바에 요구되는 강도 특성을 만족하는 것이 어렵다. 한편, 예를 들어, 6000계 알루미늄재 등의 높은 강도를 갖는 재료는 용체화 처리나 인공 시효 처리에 의해 강도면 및 도전성의 요구를 만족할 수 있지만, 굽힘 가공성이 낮고, 균열이 발생하기 쉽다는 문제가 있다 .

본 발명은 이러한 배경을 감안하여 이루어진 것으로, 강도 및 도전성이 높고, 뛰어난 굽힘 가공성을 갖는 버스 바용 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 형태는 Mg:0.3 내지 0.9%(질량%, 이하 동일), Si:0.2 내지 1.2%, Cu:0.2% 이하, Fe:0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 화학 성분을 갖고,

Al 모상(母相) 중에 Mg 및 Si를 함유하는 침상 입자가 900 내지 4000개/㎛² 존재하고,

상기 Al 모상 중에 존재하는 Fe계 입자는 평균 원상당 직경이 5㎛ 이하이면서 2㎛를 초과하는 원상당 직경을 갖는 입자의 수가 10000개/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 버스 바용 알루미늄 합금판이다.

본 발명의 다른 형태는 Mg:0.3 내지 0.9%(질량%, 이하 동일), Si:0.2 내지 1.2%, Cu:0.2% 이하, Fe:0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어진 화학 성분을 갖는 판재를 준비하고,

당해 판재에 용체화 처리를 한 후,

1 내지 10%의 압하율로 상기 판재에 스킨패스를 실시하고,

그 후, 상기 판재에 인공 시효 처리를 하는 것을 특징으로 하는 버스 바용 알루미늄 합금판의 제조 방법에 있다.

상기 버스 바용 알루미늄 합금판(이하, 「알루미늄 합금판」이라고 함)은 상기 특정의 화학 성분을 갖고 있다. 따라서 상기 알루미늄 합금판은 버스 바에 요구되는 강도 특성 및 도전성을 비교적 용이하게 만족할 수 있다.

또한, 상기 알루미늄 합금판에는 상기 Al 모상 중에 Mg 및 Si를 함유하는 상기 침상 입자가 필수로 포함되어 있으며, 상기 침상 입자의 수가 상기 특정한 범위 내에 제어되고 있다. 또한, Fe에 유래하는 상기 Fe계 입자가 상기 Al 모상 중에 포함되는 경우에는 상기 Fe계 입자의 입경 분포가 상기 특정한 범위에 규제되어 있다. 이와 같이, 상기 알루미늄 합금판은 상기 특정한 화학 성분에 더하여 상기와 같이 세부적으로 제어된 금속 조직을 구비하고 있음으로써 종래의 6000계 알루미늄 합금판에 비해 굽힘 가공 시에 균열되기 어렵고, 뛰어난 굽힘 가공성을 가진다.

이상과 같이 상기 알루미늄 합금판은 강도 및 도전성이 높고, 뛰어난 굽힘 가공성을 가진다.

또한, 상기 알루미늄 합금판의 제조 방법은 용체화 처리를 한 상기 판재에 상기 특정한 범위의 압하율로 스킨패스를 한 후, 인공 시효 처리를 하는 공정을 포함하고 있다. 이와 같이 용체화 처리, 스킨패스 및 인공 시효 처리를 이 순서로 실시함으로써 수득되는 알루미늄 합금판의 금속 조직을 원하는 상태로 제어할 수 있다. 그 결과, 강도 및 도전성이 높고, 굽힘 가공성이 뛰어난 상기 알루미늄 합금판을 용이하게 제작할 수 있다.

도 1은 용체화 처리 후에 스킨패스를 실시하고, 그 후, 인공 시효 처리를 실시한 알루미늄 합금판의 금속 조직의 예를 나타내는 도면 대용 사진.
도 2는 용체화 처리 후, 스킨패스를 실시하지 않고, 인공 시효 처리를 실시한 알루미늄 합금판의 금속 조직의 예를 나타내는 도면 대용 사진.

상기 알루미늄 합금판에 대하여 이하에 자세히 설명한다.

<화학 성분>

·Mg:0.3 내지 0.9%

Mg(마그네슘)는 Si와 공존함으로써 침상 입자를 석출시켜, 석출 강화에 의해 알루미늄 합금판의 강도를 향상시키는 작용을 가진다. 한편, 침상 입자로서 석출하지 않는 Mg는 Al 모상에 고용하고 있기 때문에 Mg의 고용량이 과도하게 많아지면 도전율이 저하하는 경향이 있다.

Mg의 함유량을 0.3 내지 0.9%로 함으로써 알루미늄 합금판의 강도 특성, 도전성 및 굽힘 가공성을 향상시킬 수 있다. 동일한 관점에서 Mg의 함유량을 0.35 내지 0.85%로 하는 것이 바람직하다. Mg의 함유량이 0.3% 미만인 경우에는 침상 입자의 수가 과소해지고, 알루미늄 합금판의 강도가 낮아진다. 한편, Mg의 함유량이 0.9%를 초과하는 경우에는 침상 입자의 수가 과다해지기 때문에 굽힘 가공성이 저하하고, 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다. 또한, Mg의 함유량이 0.9%를 초과하는 경우에는 버스 바에 요구되는 도전성을 만족하는 것이 어렵다.

·Si:0.2 내지 1.2%

Si(실리콘)는 Mg와 공존함으로써 침상 입자를 석출시켜, 알루미늄 합금판의 강도를 향상시키는 작용을 가진다. Si의 함유량을 0.2 내지 1.2%의 범위로 함으로써 알루미늄 합금판의 강도 특성 및 굽힘 가공성을 향상시킬 수 있다. 동일한 관점에서 Si의 함유량을 0.25 내지 1.1%로 하는 것이 바람직하다.

Si의 함유량이 0.2% 미만인 경우에는 침상 입자의 수가 과소해지고, 알루미늄 합금판의 강도가 낮아진다. 한편, Si의 함유량이 1.2%를 초과하는 경우에는 침상 입자의 수가 과다해지기 때문에 굽힘 가공성이 저하하고, 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다.

·Cu:0.2% 이하

Cu(구리)는 사용하는 원료의 종류에 따라 어느 정도 혼입될 가능성이 있다. Cu는 굽힘 가공 시에 전단대의 형성을 촉진하는 작용을 가진다. 전단대가 존재하면 굽힘 가공 시에 생기는 미소한 균열이 전단대를 전파하여 확대하고, 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다. 그러므로 Cu의 함유량이 과도하게 많아지면 굽힘 가공성의 저하를 초래한다. 또한, Cu의 함유량이 많아지면 도전율이 저하하는 경향이 있다. 따라서 Cu의 함유량을 0.2% 이하로 규제함으로써 상술한 문제를 회피하여 알루미늄 합금판의 도전성 및 굽힘 가공성을 향상시킬 수 있다. 동일한 관점에서 Cu의 함유량을 0.1% 이하로 규제하는 것이 바람직하다.

·Fe:0.5% 이하

Fe(철)는 Cu와 마찬가지로 사용하는 원료의 종류에 따라 어느 정도 혼입될 가능성이 있다. Fe의 함유량이 많아지면 Al 모상 중에 조대(粗大)한 Fe계 입자가 발생되기 쉬워진다. 조대한 Fe계 입자는 굽힘 가공 시에 균열의 기점이 될 수 있기 때문에 Fe의 함유량이 과도하게 많아지면 굽힘 가공성의 저하를 초래하고, 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다. 따라서 Fe의 함유량을 0.5% 이하로 규제함으로써 상술한 문제를 회피하여 알루미늄 합금판의 굽힘 가공성을 향상시킬 수 있다. 동일한 관점에서 Fe의 함유량을 0.4% 이하로 규제하는 것이 바람직하다.

<금속 조직>

·침상 입자

Al 모상에 포함되는 제2상(第二相) 입자 중, Mg 및 Si를 함유하며, 침상을 나타내는 입자를 침상 입자라고 한다. 침상 입자는 인공 시효 처리에 의해 석출하고, 석출 강화에 의해 알루미늄 합금판의 강도를 향상시키는 작용을 가진다. 또한, 침상 입자가 많이 석출할수록 Al 모상 중의 Mg 고용량이 상대적으로 저하하기 때문에 침상 입자의 수가 많을수록 도전율이 높아지는 경향이 있다. 그러므로 침상 입자의 수를 900개/㎛² 이상으로 함으로써 알루미늄 합금판의 강도 및 도전성을 향상시킬 수 있다.

한편, 침상 입자의 수가 과도하게 많아지면 굽힘 가공성의 저하를 초래하고, 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다. 이러한 문제를 회피하는 관점에서 침상 입자의 수는 4000개/㎛² 이하로 한다. 따라서 침상 입자의 수를 900 내지 4000개/㎛²의 범위로 제어함으로써 알루미늄 합금판의 강도 특성, 도전성 및 굽힘 가공성을 향상시킬 수 있다. 또한, Al 모상 중에는 Mg 및 Si를 포함하고, 침상 이외의 형상을 나타내는 석출물이나 정출물이 포함되는 경우가 있으나, 이들 석출물 등은 알루미늄 합금판의 강도 특성, 도전성 및 굽힘 가공성을 향상시키는 효과를 가지지 않는다.

·Fe계 입자

Al 모상 중에 포함되는 제2상 입자 중, Al-Fe-Si계, Al-Fe계의 정출물이나 석출물로 이루어지는 입자를 Fe계 입자라고 한다. Fe계 입자는 알루미늄 합금판에 Fe가 포함되는 경우에 형성된다. Al 모상 중에 조대한 Fe계 입자가 존재하면 굽힘가공에서의 균열의 기점이 되어 굽힘 가공성의 저하를 초래한다. 따라서 굽힘 가공성이 뛰어난 알루미늄 합금판을 수득하기 위해 Fe계 입자의 평균 원상당 직경을 5㎛ 이하로 규제하면서 2㎛를 초과하는 원상당 직경을 갖는 입자의 수를 10000개/㎟ 이하로 규제한다. 또한, 알루미늄 합금판은 예를 들어, Fe를 포함하지 않는 화학 성분으로 하는 등의 방법에 의해 Fe계 입자를 포함하지 않는 구성으로 하는 것도 가능하다. Al 모상 중에 Fe계 입자가 존재하지 않는 경우에도 알루미늄 합금판의 강도 특성, 도전성 및 굽힘 가공성이 저하하는 경우는 없다.

<도전성 및 인장 강도>

알루미늄 합금판은 170㎫ 이상의 인장 강도 및 55% IACS 이상의 도전율을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 특성을 갖는 알루미늄 합금판은 버스 바에 요구되는 강도 특성 및 도전성을 충분히 만족하기 때문에 버스 바의 소재로서 적합하다.

다음으로 상기 알루미늄 합금판의 제조 방법에 대하여 자세히 설명한다.

우선, 상기 특정의 화학 성분을 갖는 판재를 준비한다. 판재의 제작 공정 및 조건은 특별히 한정되지 않지만, 통상 주괴에 균질화 처리 및 열간 압연을 순차 실시함으로써 판재를 제작할 수 있고, 열간 압연 후에 필요에 따라 냉간 압연을 추가해도 좋다. 균질화 처리에서의 가열 온도는 예를 들어, 450 내지 580℃의 범위에서 적절히 선택하는 것이 바람직하다. 또한, 열간 압연은 예를 들어, 판재의 온도가 400 내지 550℃인 사이에 압연을 개시하고, 압연 종료 시의 온도가 200 내지 350℃가 되도록 실시하는 것이 바람직하다. 열간 압연 후에 냉간 압연을 실시하는 경우에는 판재의 온도가 200℃ 미만인 사이에 압연을 개시할 수 있다. 상기 냉간 압연에서의 압하율은 용체화 처리에 있어서 결정립이 조대화하지 않는 조건을 채용하는 것이 바람직하다.

다음으로 판재에 용체화 처리를 한다. 용체화 처리에 있어서는 먼저 소정의 온도에 도달할 때까지 판재를 가열한다. 이때 판재의 도달 온도는 480 내지 600℃의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 판재가 소정의 온도에 도달한 후, 즉시 가열을 종료해도 좋고, 소정의 온도로 일정 시간 유지한 후에 가열을 종료해도 좋다. 판재의 온도를 유지할 경우의 유지 시간은 5분 이하로 하는 것이 바람직하다.

용체화 처리 후, 판재에 1 내지 10%의 압하율로 스킨패스를 한다. 상기 특정한 범위의 압하율로 스킨패스를 함으로써 수득되는 알루미늄 합금판의 굽힘 가공성을 개선할 수 있다. 이것은 이하의 이유에 따른 것이다.

침상 입자는 통상, 인공 시효 처리에 있어서 결정립 내에 고밀도이면서 미세하게 석출하기 쉽다. 그리고 침상 입자가 고밀도로 분포함으로써 굽힘 가공에 따른 전단대의 형성이 촉진되어 굽힘 가공 시에 균열이 발생하기 쉬워진다. 한편, 판재에 상기의 스킨패스를 하면, 스킨패스에 의해 도입된 전위 위에 침상 입자가 우선적으로 석출하기 때문에 상기의 스킨패스를 하지 않는 경우에 비해 침상 입자의 밀도를 낮출 수 있다. 그 결과, 굽힘 가공성이 향상되어 균열의 발생을 억제할 수 있다.

스킨패스에서의 압하율이 1% 미만인 경우에는 상술한 전위의 도입이 불충분해지고, 침상 입자의 밀도가 과도하게 높아지기 때문에 굽힘 가공성이 저하한다. 한편, 압하율이 10%를 초과하는 경우에는 가공 경화량이 과도하게 커지기 때문에 굽힘 가공성이 저하하여 알루미늄 합금판에 균열이 발생하기 쉬워진다. 따라서 과도한 가공 경화를 회피하면서 굽힘 가공성을 향상시키는 관점에서 압하율을 1 내지 10%로 한다. 동일한 관점에서 압하율을 1.5 내지 9%로 하는 것이 바람직하다.

스킨패스 후, 판재에 인공 시효 처리를 한다. 인공 시효 처리에서의 처리 조건은 상기 특정한 금속 조직이 수득되는 조건이면 되고, 상기 특정한 금속 조직에 더하여 상기 특정한 범위의 인장 강도 및 도전율이 수득되는 조건인 것이 바람직하다. 구체적으로는 이하의 처리 조건을 채용할 수 있다. 먼저 소정의 온도에 도달할 때까지 판재를 가열한다. 이때 판재의 도달 온도는 160 내지 210℃의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하다. 판재가 소정의 온도에 도달한 후, 즉시 가열을 종료해도 좋고, 소정의 온도로 일정 시간 유지한 후에 가열을 종료해도 좋다. 판재의 온도를 유지하는 경우의 유지 시간은 30시간 이하로 하는 것이 바람직하다.

실시예

(실시예 1)

상기 알루미늄 합금판의 실시예에 대하여 이하에 설명한다. 본 예에서는 표 1에 기재한 화학 성분(합금 A 내지 M)을 갖는 알루미늄 합금 압연판(시험재 1 내지 13)을 제작하여 인장 강도, 도전율 및 굽힘 가공성에 대하여 평가를 실시했다.

시험재의 제작은 이하의 순서에 따라 실시했다. 먼저 DC 주조에 의해 표 1에 기재한 화학 성분을 갖는 두께 500㎜, 폭 500㎜의 주괴를 제작했다. 수득된 주괴를 550℃로 12시간 가열하여 균질화 처리를 실시한 후, 열간 압연을 실시하여 두께 6.0㎜의 조압연판을 제작했다. 또한, 열간 압연의 개시 시에서의 주괴의 온도는 550℃로 했다. 또한, 열간 압연 종료 시의 조압연판의 온도는 350℃였다. 그 후, 조압연판에 냉간 압연을 하여 두께 2.1㎜의 판재를 준비했다.

다음으로 판재를 가열하여 용체화 처리를 실시했다. 용체화 처리에서의 판재의 도달 온도는 550℃로 하고, 550℃에 도달한 후의 유지 시간은 1분으로 했다. 용체화 처리 후, 5%의 압하율로 스킨패스를 실시하고, 판재의 두께를 2.0㎜로 했다. 그 후, 판재를 가열하여 인공 시효 처리를 실시했다. 인공 시효 처리에서의 판재의 도달 온도는 170℃로 하고, 170℃에 도달한 후의 유지 시간은 8시간으로 했다. 이상에 의해 알루미늄 합금판(시험재 1 내지 13)을 수득했다.

수득한 시험재를 이용하여 금속 조직 관찰, 인장 시험, 도전율 측정 및 180도 밀착 굽힘 시험을 실시했다. 각 시험의 상세를 이하에 설명한다.

<금속 조직 관찰>

·침상 입자의 수의 평가

두께 방향에서의 시험재의 중심부로부터 판면에 평행한 박편상 시료를 채취했다. 투과형 전자 현미경을 이용하여 박편상 시료를 배율 50000배로 관찰한 전자 현미경상을 취득했다. 수득된 전자 현미경상의 화상 해석을 실시하고, 시야 내에 존재하는 침상 입자의 개수를 계측했다. 그리고 침상 입자의 개수를 시야 면적으로 나눠 단위 면적당의 개수(개/㎛²)로 환산했다. 또한, 상기의 수법은 미세한 제2상 입자의 관찰 방법으로서 일반적이지만, 상기 수법에 기초하여 침상 입자의 입자 직경을 측정하는 것은 곤란하다.

도 1 및 도 2에 전자 현미경상의 일례를 나타낸다. 도 1은 Mg:0.6%, Si:0.5%를 함유하는 알루미늄 합금으로 이루어지고, 용체화 처리 후에 9%의 압하율로 스킨패스를 실시한 후, 또한, 인공 시효 처리를 실시한 알루미늄 합금판의 전자 현미경상이다. 도 2는 상기에서 용체화 처리 후에 스킨패스를 실시하지 않고 인공 시효 처리를 실시한 알루미늄 합금판의 전자 현미경상이다. 도 1 및 도 2 중 어느 것에 있어서도 Al 모상 중에 도면의 대각선 방향으로 뻗은 침상 입자(부호 P)가 존재하고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한, 스킨패스를 실시한 알루미늄 합금판(도 1)은 스킨패스를 실시하지 않는 알루미늄 합금판(도 2)에 비해 시야 내에 존재하는 침상 입자의 수가 적은 것을 이해할 수 있다.

·Fe계 입자의 입경 분포 평가

두께 방향에서의 시험재의 중심부에 판면에 평행한 단면을 노출시켰다. 주사형 전자 현미경을 사용하여 당해 단면을 배율 500배로 관찰한 전자 현미경상을 취득했다. 수득된 전자 현미경상의 화상 해석을 실시하고, 시야 내에 존재하는 Fe계 입자의 원상당 직경을 산출하여 도수 분포를 작성했다. 그리고 당해 도수 분포에 기초하여 Fe계 입자의 평균 원상당 직경 및 2㎛를 초과하는 원상당 직경을 갖는 Fe계 입자의 수를 산출했다.

<인장 시험>

JIS Z 2241에 규정된 시험 방법에 준하여 인장 시험을 실시하여 시험재의 인장 강도를 측정했다. 또한, 인장 시험편은 길이 방향과 압연 방향이 평행하게 되도록 채취했다. 또한, 인장 시험에서는 인장 강도가 170㎫ 이상의 시험재를 합격으로 판정했다.

<도전율 측정>

도전율 측정기(니혼 푀르스터사 제조 「SIGMATEST2.069」)를 이용하여 25℃에서의 시험재의 도전율을 측정했다. 또한, 도전율 측정에서는 도전율이 55% IACS 이상의 시험재를 합격으로 판정했다.

<180도 밀착 굽힘 시험>

JIS Z 2248에 규정된 시험 방법에 준하여 시험재로부터 채취한 조재를 이용하여 180도 밀착 굽힘 시험을 실시하고, 시험 후의 균열의 유무를 육안으로 확인했다. 또한, 180도 밀착 굽힘 시험은 예비 굽힘 시의 내측 굽힘 반경이 2.0㎜가 되도록 실시했다. 또한, 180도 밀착 굽힘 시험에서는 시험 후의 균열이 없는 시험재를 합격으로 판정했다.

표 2에 각 평가의 결과를 기재했다. 또한, 각 평가에서 합격으로 판정되지 않은 항목은 표 2 중에 밑줄을 그어 나타냈다.

표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 시험재 1 내지 7은 상기 특정한 화학 성분(합금 A 내지 G)을 가지면서 상기 특정한 금속 조직을 갖고 있다. 따라서 시험재 1 내지 7은 뛰어난 인장 강도, 도전율 및 굽힘 가공성을 나타냈다. 시험재 1 내지 7은 버스 바에 요구되는 특성을 만족하고 있으며, 버스 바의 소재로써 적합하다.

시험재 8은 Mg의 함유량이 적은 합금 H를 사용했기 때문에 침상 입자의 수가 과소해졌다. 그 결과, 인장 시험에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 9는 Mg의 함유량이 많은 합금 I를 사용했기 때문에 침상 입자의 수가 과다해졌다. 그 결과, 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다. 또한, Mg의 함유량이 많기 때문에 도전율 측정에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 10은 Si의 함유량이 적은 합금 J를 사용했기 때문에 침상 입자의 수가 과소해졌다. 그 결과, 인장 시험에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 11은 Si의 함유량이 많은 합금 K를 사용했기 때문에 침상 입자의 수가 과다해졌다. 그 결과, 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 12는 Cu의 함유량이 많은 합금 L을 사용했기 때문에 도전율 측정 및 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 13은 Fe의 함유량이 0.5%를 초과하는 합금 M을 사용했기 때문에 조 대한 Fe계 입자의 수가 과다해졌다. 그 결과, 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다.

(실시예 2)

본 예는 스킨패스를 할 때의 압하율을 변경하여 제작한 알루미늄 합금판의 예이다. 본 예에서는 먼저 DC 주조에 의해 Mg:0.65%, Si:0.40%, Cu:0.02%, Fe:0.25%를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어진 화학 성분을 가지며, 두께 500㎜, 폭 500㎜의 치수를 갖는 주괴를 제작했다. 수득된 주괴를 560℃로 10시간 가열하여 균질화 처리를 실시한 후, 열간 압연을 실시하여 두께 4.0㎜의 조압연판을 제작했다. 또한, 열간 압연의 개시 시에서의 주괴의 온도는 560℃로 했다. 또한, 열간 압연 종료 시의 조압연판의 온도는 330℃였다. 계속해서 표 3에 기재한 압하율로 조압연판에 냉간 압연을 실시하여 판재를 준비했다

다음으로 판재를 가열하여 용체화 처리를 실시했다. 용체화 처리에서의 판재의 도달 온도는 560℃로 하고, 560℃에 도달한 후의 유지 시간은 30초로 했다. 용체화 처리 후, 표 3에 기재한 압하율로 스킨패스를 실시하고, 판재의 두께를 2.0㎜로 했다. 그 후, 판재를 가열하여 인공 시효 처리를 실시했다. 인공 시효 처리에서의 판재의 도달 온도는 180℃로 하고, 180℃에 도달한 후의 유지 시간은 6시간으로 했다. 이상에 의해 알루미늄 합금판(시험재 21 내지 25)을 수득했다.

수득된 시험재를 사용하여 실시예 1과 동일하게 각종 평가를 실시했다. 그 결과를 표 4에 기재했다. 또한, 각 평가에서 합격으로 판정되지 않은 항목은 표 4 중에 밑줄을 그어 나타냈다.

표 3 및 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 시험재 21 내지 23은 스킨패스를 상기 특정한 범위의 압하율로 실시했기 때문에 인장 강도, 도전율 및 굽힘 가공성 모두 뛰어난 특성을 나타냈다. 시험재 21 내지 23은 버스 바에 요구되는 특성을 만족하고 있으며, 버스 바의 소재로서 적합하다.

한편, 시험재 24는 스킨패스에서의 압하율이 1% 미만이었기 때문에 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다.

시험재 25는 스킨패스에서의 압하율이 10%를 초과했기 때문에 가공 경화량이 과도하게 커져, 180도 밀착 굽힘 시험에서 불합격으로 판정되었다.

Claims

Mg:0.3 내지 0.9%(질량%, 이하 동일), Si:0.2 내지 1.2%, Cu:0.2% 이하, Fe:0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어진 화학 성분을 갖고,
Al 모상 중에 Mg 및 Si를 함유하는 침상 입자가 900 내지 4000개/㎛² 존재하고,
상기 Al 모상 중에 존재하는 Fe계 입자는 평균 원상당 직경이 5㎛ 이하이면서 2㎛를 초과하는 원상당 직경을 갖는 입자의 수가 10000개/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 버스 바용 알루미늄 합금판.
제1항에 있어서, 상기 버스 바용 알루미늄 합금판은 170㎫ 이상의 인장 강도 및 55% IACS 이상의 도전율을 갖는 것을 특징으로 하는 버스 바용 알루미늄 합금판.
Mg:0.3 내지 0.9%(질량%, 이하 동일), Si:0.2 내지 1.2%, Cu:0.2% 이하, Fe:0.5% 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어진 화학 성분을 갖는 판재를 준비하고,
당해 판재에 용체화 처리를 실시한 후,
1 내지 10%의 압하율로 상기 판재에 스킨패스를 실시하고,
그 후, 상기 판재에 인공 시효 처리를 하는 것을 특징으로 하는 버스 바용 알루미늄 합금판의 제조 방법.