KR20200034729A - Aluminum alloy plate and its manufacturing method - Google Patents

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KR20200034729A
KR20200034729A KR1020207003047A KR20207003047A KR20200034729A KR 20200034729 A KR20200034729 A KR 20200034729A KR 1020207003047 A KR1020207003047 A KR 1020207003047A KR 20207003047 A KR20207003047 A KR 20207003047A KR 20200034729 A KR20200034729 A KR 20200034729A
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요시후미 신자토
다케시 나가이
미네오 아사노
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가부시키가이샤 유에이씨제이
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Abstract

알루미늄 합금판은, 질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는다.The aluminum alloy plate contains, in mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50%, and Mn: more than 0.05% and 0.35% or less. , The balance has a composition consisting of Al and inevitable impurities.

Description

알루미늄 합금판 및 그 제조 방법Aluminum alloy plate and its manufacturing method

이 발명은, 예를 들어 자동차 보디 시트, 보디 패널로 대표되는 각종 자동차에 사용되는 부재나 부품, 선박, 항공기 등에 사용되는 부재나 부품, 혹은 건축 재료, 구조 재료, 그 밖의 각종 기계 기구, 가전 제품이나 그 부품 등의 소재로서, 성형 가공 및 도장 (塗裝) 베이킹을 실시하여 사용되는 알루미늄 합금판, 특히 높은 인장 강도를 가지면서, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성도 우수한 Al-Mg 계의 알루미늄 합금판, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention includes, for example, members and components used in various automobiles represented by automobile body seats and body panels, members and components used in ships, aircraft, and the like, or construction materials, structural materials, and various other mechanical devices and household appliances. Or its parts, such as aluminum alloy plates used by forming and painting and baking, especially Al-Mg-based aluminum with high tensile strength and excellent press moldability and stress corrosion cracking resistance. It relates to an alloy plate, and a manufacturing method thereof.

자동차에 사용되는 보디 시트에는, 종래에는 냉연 강판을 사용하는 경우가 많았지만, 최근에는 지구 온난화의 억제나 에너지 비용의 저감 등을 도모하는 관점에서, 자동차를 경량화하여 연비를 향상시키는 요망이 높아지고 있고, 그래서 종래의 냉연 강판 대신에 냉연 강판과 거의 동등한 강도이고 비중이 약 1/3 인 알루미늄 합금판을 자동차의 보디 시트에 사용하는 경향이 증가하고 있다.In the past, cold rolled steel sheets have been often used for body seats used in automobiles, but recently, in view of suppressing global warming and reducing energy costs, there has been an increasing demand for lighter automobiles to improve fuel efficiency. , So, instead of the conventional cold rolled steel sheet, there is an increasing tendency to use an aluminum alloy sheet having a strength almost equal to that of a cold rolled steel sheet and a specific gravity of about 1/3 for a body sheet of automobiles.

그런데, 자동차 보디 시트용 알루미늄 합금으로는, Al-Mg 계 합금, 예를 들어 5056, 5082, 5182, 5083, 5086 등의 Mg 를 3.5 질량% 이상 함유하는 5000 계 Al 합금이 사용되고 있다. 이들 Al-Mg 계 합금은, 높은 강도를 갖고, 성형성이 양호하며, 용접성도 우수하므로, 용접 구조 부재로서 사용되고 있다.By the way, as an aluminum alloy for an automobile body sheet, an Al-Mg-based alloy, for example, a 5000-based Al alloy containing 3.5 mass% or more of Mg, such as 5056, 5082, 5182, 5083, 5086, is used. Since these Al-Mg-based alloys have high strength, good moldability, and excellent weldability, they are used as welded structural members.

그러나, 상기의 Al-Mg 계 합금을 구조재로 하여 응력이 부하된 상태에서 장시간 사용한 경우, Mg 함유량이 많기 때문에, 응력 부식 균열이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이 응력 부식 균열을 방지하기 위해서는, Al-Mg 계 합금으로 이루어지는 기재 상에, 도장 등의 표면 처리를 실시하는 것이 유효하지만, 이 기재를 구조재로 하여 무도장으로 사용해야만 하는 경우도 있는 점에서, Al-Mg 계 합금으로 이루어지는 기재 자체가, 우수한 내응력 부식 균열성을 가질 것이 요구되고 있다.However, when the Al-Mg-based alloy is used as a structural material and used for a long time in a stress-loaded state, there is a problem that stress corrosion cracking is likely to occur because the Mg content is high. In order to prevent this stress corrosion cracking, it is effective to perform a surface treatment such as painting on a substrate made of an Al-Mg-based alloy, but it is necessary to use this substrate as a structural material for uncoating. It is required that the substrate itself made of -Mg-based alloy has excellent stress corrosion cracking resistance.

Al-Mg 계 합금에 있어서의 응력 부식 균열은, 시간의 경과와 함께 β 상 (Al3Mg2) 이 입계에 우선적으로 연속 석출되고, 이 입계 석출된 β 상에 의해 촉진되는 것이 알려져 있다. 이 때문에 종래부터, Mg 함유량이 많은 Al-Mg 계 합금의 응력 부식 균열을 방지하기 위해, β 상의 입계에 대한 연속적인 석출을 억제하는 것이 여러 가지로 제안되어 있다.It is known that the stress corrosion cracking in the Al-Mg-based alloy preferentially successively deposits the β phase (Al 3 Mg 2 ) at the grain boundary over time, and is promoted by the β phase precipitated by the grain boundary. For this reason, conventionally, in order to prevent stress corrosion cracking of Al-Mg-based alloys with a large amount of Mg, it has been proposed in various ways to suppress continuous precipitation of grain boundaries in the β phase.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 열간 압연 및 냉간 압연에 계속해서 용체화 처리를 실시한 후의 냉각을, 고온역과 저온역에서 상이한 냉각 속도의 조건으로 2 단계로 실시하고, 저온역에서의 냉각 속도를 빠르게 함으로써, 냉각 중의 입계에 대한 β 상의 연속 석출을 방지할 수 있는 성형 가공용 Al-Mg-Cu 계 알루미늄 합금판의 제조 방법이 기재되어 있다.For example, in Patent Document 1, cooling after the hot rolling and cold rolling followed by solution treatment was performed in two stages under conditions of different cooling rates in the high temperature region and the low temperature region, and the cooling rate in the low temperature region was increased. A method of manufacturing an Al-Mg-Cu-based aluminum alloy sheet for molding processing that can prevent continuous precipitation of a β phase with respect to grain boundaries during cooling by speeding it up is described.

또, 특허문헌 2 에는, Mg : 3.5 ∼ 5.5 % 를 함유하고, 최종 어닐링 처리 후의 강도가 250 N/㎟ 이상이며, 상기 어닐링 처리 후의 도전율을 26.5 ∼ 29.6 IACS% 로 한 구조용 알루미늄 합금판이 기재되고, 이러한 기재에 의하면, 상기 도전율을 29.6 IACS% 이하라는, β 상을 포함한 석출물 토탈의 석출 및 고용 상태로 함으로써, 강도 특성을 저하시키지 않고, 내응력 부식 균열성을 향상시키는 것이 가능하다고 되어 있다.In addition, Patent Document 2 describes a structural aluminum alloy plate containing Mg: 3.5 to 5.5%, the strength after the final annealing treatment is 250 N / mm 2 or more, and the conductivity after the annealing treatment is 26.5 to 29.6 IACS%, According to such a description, it is said that it is possible to improve the stress corrosion cracking resistance without lowering the strength characteristics by setting the conductivity to 29.6 IACS% or less, by depositing and dissolving the total of the precipitates containing the β phase.

일본 공개특허공보 2003-231956호Japanese Patent Application Publication No. 2003-231956 일본 공개특허공보 2001-32031호Japanese Patent Application Publication No. 2001-32031

그러나, 특허문헌 1 에 기재된 알루미늄 합금판은, Cu 의 함유량이 0.5 ∼ 1.8 mass% 로 많기 때문에, 열간 가공성이 저하됨과 함께 조대한 화합물이 형성되어, 성형성이 열등하다는 문제가 있고, 게다가, 이러한 알루미늄 합금판을 제조하기 위해서는, 용체화 처리를 실시한 후의 냉각을 2 단계로 실시함과 함께, 저온역에서의 냉각 속도를 빠르게 할 필요가 있지만, 냉각 속도를 빠르게 하면 처리 후의 평탄도 등의 형상 정밀도가 나빠진다는 문제도 있다.However, the aluminum alloy plate described in Patent Document 1 has a problem that, since the Cu content is high at 0.5 to 1.8 mass%, hot workability decreases, coarse compounds are formed, and moldability is inferior. In order to manufacture the aluminum alloy plate, it is necessary to perform cooling in two stages after performing the solution treatment, and to increase the cooling rate in the low-temperature region, but if the cooling rate is increased, shape accuracy such as flatness after treatment There is also the problem that it gets worse.

또, 특허문헌 2 에 기재된 구조용 알루미늄 합금판은, Mg 만을 필수의 함유 성분으로 함과 함께, 최종 어닐링 처리 후의 강도와 도전율을 한정한 것이지만, Mg 이외의 특정 성분의 함유에 의해서는, 인장 강도, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성의 우열에 영향을 미치는 점에 대해서는 개시도 시사도 없고, 또, 이와 같은 알루미늄 합금판을 제조하기 위해서는, 주조시의 냉각 속도를 빠르게 함과 함께, 냉간 압연시의 중간 어닐링, 및 냉간 압연 후의 최종 어닐링에서의 가열 후의 냉각에 있어서의 냉각 속도를 빠르게 할 필요가 있어, 이것은, 제조 공정수의 증가나, 제조 조건의 엄밀한 제어에 의해, 생산성의 저하를 초래한다는 문제가 있다.In addition, the structural aluminum alloy plate described in Patent Literature 2 uses only Mg as an essential component and limits the strength and conductivity after the final annealing treatment, but the content of specific components other than Mg indicates tensile strength, There is no disclosure or suggestion about the influence on the superiority of press formability and stress corrosion cracking, and in order to manufacture such an aluminum alloy plate, the cooling rate during casting is increased and cold rolling is performed. It is necessary to increase the cooling rate in cooling after heating in the intermediate annealing and in the final annealing after cold rolling, which leads to a decrease in productivity due to an increase in the number of manufacturing processes or tight control of manufacturing conditions. There is.

이 발명은, 이와 같은 사정에 주목하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 높은 인장 강도를 가지면서, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성도 우수한 알루미늄 합금판, 특히 Al-Mg 계의 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made by paying attention to such circumstances, and its purpose is to provide an aluminum alloy plate having high tensile strength and also excellent in press formability and stress corrosion cracking resistance, in particular, an Al-Mg-based aluminum alloy plate and its manufacture. Is to provide a way.

본 발명자들은, 상기 문제점의 해결을 위해서, Al-Mg 계 합금의 조성 성분 및 제조 프로세스에 대해 여러 가지의 실험·검토를 실시한 결과, 조성 성분 및 제조 프로세스를 적절한 조건으로 한정함으로써, 알루미늄 합금판에 존재하는 금속 간 화합물의 사이즈 및 개수 밀도를 제어하는 것이 가능한 것을 알아내고, 이로써, 높은 인장 강도를 유지하면서, 우수한 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성도 갖는 알루미늄 합금판의 개발에 성공하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.In order to solve the above problems, the present inventors conducted various experiments and reviews on the compositional components and manufacturing processes of Al-Mg-based alloys, and by limiting the compositional components and manufacturing processes to appropriate conditions, the aluminum alloy plate was It has been found that it is possible to control the size and number density of the intermetallic compounds present, thereby succeeding in the development of an aluminum alloy plate which also has excellent press formability and stress corrosion cracking resistance while maintaining high tensile strength. Came to complete.

즉, 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법의 각 실시형태는 이하와 같다.That is, each embodiment of the aluminum alloy plate and its manufacturing method is as follows.

(1) 질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.(1) In mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50% and Mn: more than 0.05% and containing 0.35% or less, cup Aluminum alloy plate, characterized in that it has a composition consisting of additional Al and inevitable impurities.

(2) 원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이고, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 106 개/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 알루미늄 합금판.(2) The aluminum alloy plate according to the above (1), characterized in that the equivalent circle diameter is 0.1 to 0.5 µm, and the number density of the intermetallic compound not containing Cu is 1 × 10 6 pieces / mm 2 or less.

(3) 원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 이고, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 104 개/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 알루미늄 합금판.(3) The aluminum alloy plate according to (1) above, wherein the equivalent circle diameter is 0.3 to 4 µm, and the number density of the intermetallic compounds containing Cu is 1 × 10 4 particles / mm 2 or more.

(4) Cu : 0.13 ∼ 0.35 질량% 인 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 알루미늄 합금판.(4) Cu: The aluminum alloy plate according to (1) above, which is 0.13 to 0.35 mass%.

(5) 상기 조성은, Ti : 0.05 질량% 이하 및 B : 0.05 질량% 이하 중 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 에 기재된 알루미늄 합금판.(5) The aluminum alloy plate according to (1) above, wherein the composition further contains one or two of Ti: 0.05 mass% or less and B: 0.05 mass% or less.

(6) 질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 알루미늄 합금판을 제조하는 방법으로서,(6) In mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50%, and Mn: more than 0.05% and 0.35% or less, and As a method for producing an aluminum alloy plate having a composition consisting of additional Al and inevitable impurities,

상기 조성을 갖는 알루미늄 합금 소재를 주조하여 얻은 주괴에, 490 ∼ 580 ℃ 의 범위 내의 제 1 온도에서 균질화 처리를 실시하고, 그 후, 430 ∼ 500 ℃ 의 범위 내이고 또한 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도까지, 평균 냉각 속도를 500 ∼ 3000 ℃/h 의 범위 내로 냉각시키고 나서, 상기 제 2 온도인 채로 열간 압연을 개시하고, 이어서, 320 ∼ 380 ℃ 의 범위 내의 제 3 온도에서 권취하고, 그 후, 냉간 압연 및 최종 어닐링 처리를 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판의 제조 방법.The ingot obtained by casting the aluminum alloy material having the above composition is subjected to a homogenization treatment at a first temperature in the range of 490 to 580 ° C, and thereafter, a second in the range of 430 to 500 ° C and lower than the first temperature After cooling the temperature to an average cooling rate in the range of 500 to 3000 ° C / h, hot rolling is started while maintaining the second temperature, and then wound up at a third temperature in the range of 320 to 380 ° C, after which , Cold rolling and final annealing treatment are sequentially performed.

(7) 상기 제 1 온도가 500 ∼ 570 ℃ 의 범위 내이고,(7) The first temperature is in the range of 500 to 570 ° C,

상기 제 2 온도가 440 ∼ 490 ℃ 의 범위 내이고,The second temperature is in the range of 440 ~ 490 ℃,

상기 제 3 온도가 340 ∼ 360 ℃ 의 범위 내인 것을 특징으로 하는 상기 (6) 에 기재된 알루미늄 합금판의 제조 방법.The manufacturing method of the aluminum alloy plate as described in said (6) characterized by the said 3rd temperature being in the range of 340-360 degreeC.

일 실시형태에 의하면, 질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 가짐으로써, 높은 인장 강도를 가지면서, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성도 우수한 알루미늄 합금판, 특히 Al-Mg 계의 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법의 제공이 가능하게 되었다.According to one embodiment, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50% and Mn: more than 0.05% and 0.35% or less in mass% And the remainder has a composition composed of Al and inevitable impurities, while having high tensile strength, excellent press formability and stress corrosion corrosion resistance, an aluminum alloy plate, in particular, an Al-Mg-based aluminum alloy plate and a method of manufacturing the same Provision was made possible.

다음으로, 바람직한 실시형태에 대해 설명한다.Next, a preferred embodiment will be described.

일 실시형태에 따른 알루미늄 합금판은 질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 가지고 있다.The aluminum alloy plate according to one embodiment is in mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50% and Mn: more than 0.05% and 0.35% It contains the following, and the balance has a composition composed of Al and unavoidable impurities.

이하, 일 실시형태에 따른 알루미늄 합금판의 화학 조성의 한정 이유를 나타낸다. 또한, 화학 조성에 있어서의 원소의 함유량의 단위는 모두「질량%」이지만, 이하, 특별히 언급하지 않는 한, 간단히「%」로 나타낸다.Hereinafter, the reason for limiting the chemical composition of the aluminum alloy plate according to the embodiment will be described. In addition, although the unit of content of the element in a chemical composition is all "mass%", hereafter, it expresses simply as "%" unless there is particular notice.

(I) 화학 조성(I) Chemical composition

<Si : 0.03 ∼ 0.35 %><Si: 0.03 to 0.35%>

Si (규소) 는, 내응력 부식 균열성을 향상시키는 작용을 가져, 일 실시형태에서는 중요한 성분의 하나이다. Si 함유량이 0.03 % 미만이면, β 상 (Al3Mg2) 의 입계에 대한 우선 석출을 방지할 수 없어, 내응력 부식 균열성이 나빠지고, 최종 어닐링 후의 결정립이 조대화되어 표면 거칠어짐이 발생하기 쉬워지기 때문이다. 또, Si 함유량이 0.35 % 초과이면, 금속 간 화합물을 형성하여 프레스 성형성, 특히 장출성이나 딥드로잉성이 악화되기 때문이다. 이 때문에, Si 함유량은 0.03 ∼ 0.35 % 의 범위로 하고, 바람직하게는 0.09 ∼ 0.25 % 의 범위로 한다.Si (silicon) has an effect of improving stress corrosion cracking resistance, and is one of important components in one embodiment. When the Si content is less than 0.03%, preferential precipitation to the grain boundary of the β phase (Al 3 Mg 2 ) cannot be prevented, stress corrosion cracking resistance deteriorates, and crystal grains after final annealing coarsen and surface roughness occurs. Because it becomes easy to do. Moreover, when Si content is more than 0.35%, it is because an intermetallic compound is formed and press formability, especially elongation property and deep drawing property deteriorates. For this reason, the Si content is in the range of 0.03 to 0.35%, and preferably in the range of 0.09 to 0.25%.

<Fe : 0.03 ∼ 0.35 %><Fe: 0.03 to 0.35%>

Fe (철) 도 또한, Si 와 마찬가지로, 내응력 부식 균열성을 향상시키는 작용을 가져, 일 실시형태에서는 중요한 성분의 하나이다. Fe 함유량이 0.03 % 미만이면, β 상 (Al3Mg2) 의 입계에 대한 우선 석출을 방지할 수 없어, 내응력 부식 균열성이 나빠지고, 최종 어닐링 후의 결정립이 조대화되어 표면 거칠어짐이 발생하기 쉬워진다. 또, Fe 함유량이 0.35 % 초과이면, 금속 간 화합물을 형성하여 프레스 성형성, 특히 장출성이나 딥드로잉성이 악화된다. 이 때문에, Fe 함유량은 0.03 ∼ 0.35 % 의 범위로 하고, 바람직하게는 0.09 ∼ 0.25 % 의 범위로 한다.Fe (iron) also has a function of improving stress corrosion cracking resistance, like Si, and is one of the important components in one embodiment. When the Fe content is less than 0.03%, the precipitation of the β phase (Al 3 Mg 2 ) at the grain boundary cannot be prevented, the stress corrosion cracking resistance deteriorates, and the crystal grains after the final annealing become coarse and surface roughness occurs. It becomes easy to do. Moreover, when the Fe content is more than 0.35%, an intermetallic compound is formed to deteriorate the press formability, especially the elongation property and the deep drawing property. For this reason, the Fe content is in the range of 0.03 to 0.35%, and preferably in the range of 0.09 to 0.25%.

<Mg : 3.0 ∼ 5.0 %><Mg: 3.0 to 5.0%>

Mg (마그네슘) 는, 가공 경화성을 높이고, 장출성 및 딥드로잉성을 향상시키는 작용을 갖는 성분이다. 이러한 작용을 발휘하기 위해, Mg 함유량을 3.0 % 이상 함유시키는 것이 필요하다. 또, Mg 함유량을 5.0 % 초과로 해도, 상기 특성의 추가적인 향상 효과는 기대할 수 없을 뿐만 아니라, 내응력 부식 균열성이나 열간 압연성이 현저하게 저하된다. 이 때문에, Mg 함유량은 3.0 ∼ 5.0 % 의 범위로 하고, 바람직하게는 3.2 ∼ 4.7 % 의 범위로 한다.Mg (magnesium) is a component having the effect of improving the work hardenability and improving the elongation and deep drawing properties. In order to exhibit such an action, it is necessary to contain Mg content of 3.0% or more. Further, even if the Mg content is more than 5.0%, not only the additional improvement effect of the above properties cannot be expected, but also the stress corrosion cracking resistance and hot rolling property are remarkably lowered. For this reason, the Mg content is in the range of 3.0 to 5.0%, and preferably in the range of 3.2 to 4.7%.

<Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만><Cu: more than 0.09% and less than 0.50%>

Cu (구리) 는, Mg 와 마찬가지로 가공 경화성을 높이고, 장출성 및 딥드로잉성을 향상시키는 작용을 갖는 성분이다. 또, Cu 는, Al-Mg-Cu 계의 화합물을 형성함으로써, β 상의 입계 석출을 억제하여 내응력 부식 균열성을 향상시키는 작용도 갖는다. 이러한 작용을 발휘하기 위해, Cu 함유량을 0.09 % 초과로 함유 시키는 것이 필요하다. 또, Cu 함유량이 0.50 % 이상이면, 열간 가공성이 저하됨과 함께 조대한 화합물이 형성되어, 프레스 성형성이 저하된다. 이 때문에, Cu 함유량은 0.09 % 초과 0.50 % 미만의 범위로 하고, 바람직하게는 0.09 초과 0.35 % 이하의 범위로 한다.Cu (copper), like Mg, is a component having the effect of improving the work hardenability and improving the elongation and deep drawing properties. Moreover, Cu also has the effect of suppressing the grain boundary precipitation of the β phase and improving the stress corrosion cracking resistance by forming an Al-Mg-Cu-based compound. In order to exert such action, it is necessary to contain Cu content exceeding 0.09%. Moreover, when Cu content is 0.50% or more, hot workability falls and coarse compounds are formed and press formability falls. For this reason, the Cu content is in the range of more than 0.09% and less than 0.50%, and preferably in the range of more than 0.09% and 0.35% or less.

<Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하><Mn: more than 0.05% and 0.35% or less>

Mn (망간) 은, 최종 열처리 후의 재결정립의 미세화와 강도를 향상시키는 작용을 갖는 성분이다. 상기 작용을 발휘하기 위해, Mn 함유량은 0.05 % 초과로 하는 것이 필요하다. 한편, Mn 함유량이 0.35 % 초과이면, 재결정립의 크기가 지나치게 작아져서 프레스 성형한 합금판의 표면에, 스트레처·스트레인 마크 (합금판의 표면에 나타나는 변형 모양 (주름)) 가 발생하기 쉬워지고, 또한 성형성도 저하된다.Mn (manganese) is a component having an action of improving the refining grain size and strength after the final heat treatment. In order to exert the above action, it is necessary that the Mn content is more than 0.05%. On the other hand, when the Mn content is more than 0.35%, the size of the recrystallized grains becomes too small, so that a stretch-strain mark (deformation pattern (wrinkle) appearing on the surface of the alloy plate) tends to occur on the surface of the press-formed alloy plate. Moreover, moldability also falls.

일 실시형태의 알루미늄 합금판은, 상기 서술한 바와 같이, Si, Fe, Mg, Cu 및 Mn 을 필수의 함유 성분으로 하지만, 필요에 따라 Ti : 0.05 % 이하 및 B : 0.05 % 이하 중 1 종 또는 2 종을 추가로 함유시킬 수 있다.As described above, the aluminum alloy plate of one embodiment uses Si, Fe, Mg, Cu, and Mn as essential components, but if necessary, one of Ti: 0.05% or less and B: 0.05% or less, or Two kinds can be further contained.

<Ti : 0.05 % 이하 및 B : 0.05 % 이하 중 1 종 또는 2 종><Ti: 0.05% or less and B: 0.05% or less of 1 or 2 types>

Ti 및 B 는, 주괴의 결정립을 미세화하는 작용을 갖는 성분이다. Ti 및 B 의 함유량은, 모두 0.05 % 보다 많지 않으면 프레스 성형성이나 내응력 부식 균열성에 악영향을 미치지 않는 점에서 0.05 % 이하의 범위로 한다.Ti and B are components having an action to refine the crystal grains of the ingot. If the content of Ti and B is not more than 0.05%, the range is not more than 0.05% from the viewpoint of not adversely affecting press formability and stress corrosion cracking resistance.

<잔부 : Al 및 불가피적 불순물><Residue: Al and inevitable impurities>

상기 각 원소 외에는, Al (알루미늄) 및 불가피적 불순물이다.Besides each of the above elements, Al (aluminum) and inevitable impurities.

V, Sc, Na, Be, Bi 가 0.1 % 이하의 범위로 함유되어 있어도, 일 실시형태의 실시에는 영향이 없다.Even if V, Sc, Na, Be, and Bi are contained in a range of 0.1% or less, there is no effect on the implementation of one embodiment.

(II) 금속 간 화합물의 개수 밀도(II) Number density of intermetallic compounds

(i) 원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이고, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 106 개/㎟ 이하인 것(i) The number density of intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 0.1 to 0.5 µm and not containing Cu is 1 × 10 6 particles / mm 2 or less

일 실시형태의 알루미늄 합금판은, 원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이고, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 106 개/㎟ 이하인 것이 바람직하다. Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물은, 원 상당 직경이 0.5 ㎛ 초과이거나, 혹은, 개수 밀도가 1 × 106 개/㎟ 초과이면, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 또, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 원 상당 직경이 0.1 ㎛ 미만이면, 성형성은 양호하지만, 내응력 부식 균열성은 저하되는 경향이 있기 때문이다. 이 때문에, 원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이고, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 106 개/㎟ 이하인 것이 바람직하다. 또한, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도의 하한값은, 특별히 한정은 하지 않지만, 프레스 성형성의 관점에서, 0.5 × 104 개/㎟ 로 하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 말하는「원 상당 직경」이란, 관찰된 입자의 면적을 원 (圓) 등가로 환산했을 때의 직경 (원 상당 직경) 을 의미한다.It is preferable that the aluminum alloy plate of one embodiment has a circle equivalent diameter of 0.1 to 0.5 µm, and the number density of the intermetallic compounds not containing Cu is 1 × 10 6 pieces / mm 2 or less. The intermetallic compound not containing Cu tends to have a decrease in press formability and stress corrosion cracking resistance when the equivalent circle diameter is more than 0.5 μm or the number density is more than 1 × 10 6 / mm 2 to be. Moreover, when the circle equivalent diameter of the intermetallic compound which does not contain Cu is less than 0.1 micrometer, moldability is favorable, but stress corrosion cracking resistance tends to fall. For this reason, it is preferable that the number equivalent density of the intermetallic compound which has a circle equivalent diameter of 0.1-0.5 micrometer and does not contain Cu is 1x10 <6> / mm <2> or less. In addition, the lower limit of the number density of the intermetallic compound not containing Cu is not particularly limited, but is preferably 0.5 × 10 4 pieces / mm 2 from the viewpoint of press formability. In addition, the "circle equivalent diameter" as used herein means the diameter (circle equivalent diameter) when the area of the observed particle is converted into a circle equivalent.

(ii) 원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 이고, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 104 개/㎟ 이상인 것(ii) The circle equivalent diameter is 0.3-4 µm, and the number density of intermetallic compounds containing Cu is 1 × 10 4 particles / mm 2 or more.

일 실시형태의 알루미늄 합금판은, 원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 이고, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 104 개/㎟ 이상인 것이 바람직하다. Cu 를 함유하는 금속 간 화합물은, 원 상당 직경이 0.3 ㎛ 미만이거나, 혹은, 개수 밀도가 1 × 104 개/㎟ 미만이면, 성형성은 양호하지만, β 상 (Al3Mg2) 의 입계에 대한 석출 억제가 충분히 얻어지지 않게 되어, 내응력 부식 균열성이 저하되는 경향이 있기 때문이다. 또, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 원 상당 직경이 4 ㎛ 초과이면, 프레스 성형성이 악화되는 경향이 있기 때문이다. 이 때문에, 원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 이고, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 104 개/㎟ 이상인 것이 바람직하다. 또한, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도의 상한값은, 특별히 한정은 하지 않지만, 프레스 성형성의 관점에서, 7 × 105 개/㎟ 로 하는 것이 바람직하다. 또한, 알루미늄 합금판 중에 존재하는 금속 간 화합물의 원 상당 직경이나 개수 밀도는, 알루미늄 합금판으로 제작한 박막 샘플을, 투과형 전자 현미경에 의해 관찰하여 얻어지는 관찰 사진을 해석함으로써 측정할 수 있다. 또, 관찰되는 석출물이, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물인지, 혹은 구리를 함유하지 않는 금속 간 화합물인지는, 투과형 전자 현미경에 구비되어 있는 원소 분석 장치를 사용하여 개개의 석출물의 원소 분석을 실시함으로써 동정할 수 있다. 또한, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물 및 구리를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 원 상당 직경이나 개수 밀도는, 제조 중의 열처리 등, 금속 간 화합물의 고용 상태나 석출 상태가 변화하는 제조 조건 (처리 또는 공정) 에 따라 크게 바뀌므로, 후술하는 제조 방법으로 알루미늄 합금판을 제조함으로써 제어할 수 있다.It is preferable that the aluminum alloy plate of one Embodiment has a circle equivalent diameter of 0.3-4 micrometers, and the number density of the intermetallic compound containing Cu is 1x10 <4> / mm <2> or more. When the intermetallic compound containing Cu has a circle equivalent diameter of less than 0.3 µm, or a number density of less than 1 × 10 4 particles / mm 2, the moldability is good, but for the grain boundary of the β phase (Al 3 Mg 2 ) This is because precipitation suppression cannot be sufficiently obtained, and stress corrosion cracking resistance tends to decrease. Moreover, when the circle equivalent diameter of the intermetallic compound containing Cu exceeds 4 micrometers, press moldability tends to deteriorate. For this reason, it is preferable that the number equivalent density of the intermetallic compound containing Cu is 0.3-4 µm and the circle equivalent diameter is 1 × 10 4 pieces / mm 2 or more. The upper limit of the number density of intermetallic compounds containing Cu is not particularly limited, but is preferably 7 × 10 5 pieces / mm 2 from the viewpoint of press formability. In addition, the circle equivalent diameter and the number density of the intermetallic compounds present in the aluminum alloy plate can be measured by analyzing the observation picture obtained by observing a thin film sample made of the aluminum alloy plate with a transmission electron microscope. In addition, whether the observed precipitate is an intermetallic compound containing Cu or an intermetallic compound not containing copper is obtained by performing elemental analysis of individual precipitates using an elemental analysis device provided in a transmission electron microscope. I can sympathize. In addition, the circle equivalent diameter and the number density of the intermetallic compound containing Cu and the intermetallic compound not containing copper are the manufacturing conditions in which the solid state and precipitation state of the intermetallic compound, such as heat treatment during production, change (process or process. ), It can be controlled by manufacturing an aluminum alloy plate by a manufacturing method described later.

(III) 알루미늄 합금판의 제조 방법(III) Manufacturing method of aluminum alloy plate

다음으로, 일 실시형태의 알루미늄 합금판의 제조 방법의 바람직한 실시형태를 이하에서 설명한다.Next, a preferred embodiment of the method for manufacturing an aluminum alloy plate of one embodiment will be described below.

일 실시형태에 관련된 알루미늄 합금판의 제조 방법은, 주괴에 균질화 처리를 실시한 시점으로부터의 냉각 속도, 및 그 후에 실시하는 열간 압연의 개시 온도를 적정 범위로 제어하는 것이 특히 중요하다.It is especially important for the method for manufacturing an aluminum alloy plate according to one embodiment to control the cooling rate from the time when the ingot is subjected to the homogenization treatment, and the starting temperature of hot rolling performed thereafter in an appropriate range.

먼저, 상기 성분 조성 (질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성) 의 알루미늄 합금을 통상적인 방법에 따라 용제하고, 연속 주조법, 반연속 주조법등의 통상적인 주조법을 적시 선택하여 주조한다. 그리고 얻어진 주괴에 대해, 490 ∼ 580 ℃, 바람직하게는 500 ∼ 570 ℃ 의 범위 내의 제 1 온도에서 균질화 처리를 실시한다. 상기 제 1 온도가 490 ℃ 미만이면, 주조시에 형성된 첨가 원소의 편석이 해소되지 않아, 충분한 성형성이 얻어지지 않을 우려가 있고, 또, 580 ℃ 초과이면, 처리시에 공정 융해가 발생하여, 열연시에 균열이 발생할 우려가 있기 때문이다. 균질화 처리의 처리 시간은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 0.5 시간 이상 24 시간 이하의 범위로 할 수 있다.First, the above composition (in mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50%, and Mn: more than 0.05% and 0.35% or less) Then, the aluminum alloy having a balance consisting of Al and unavoidable impurities) is melted according to a conventional method, and a typical casting method such as a continuous casting method or a semi-continuous casting method is timely selected and cast. Then, the obtained ingot is subjected to a homogenization treatment at a first temperature within the range of 490 to 580 ° C, preferably 500 to 570 ° C. If the first temperature is less than 490 ° C, segregation of the added elements formed at the time of casting is not resolved, and there is a fear that sufficient moldability may not be obtained. If it is more than 580 ° C, process fusion occurs during processing. This is because there is a risk of cracking during hot rolling. The treatment time of the homogenization treatment is not particularly limited, and can be, for example, in the range of 0.5 hour or more and 24 hours or less.

다음으로, 주괴에 상기의 균질화 처리를 실시한 후에, 430 ∼ 500 ℃ 의 범위 내, 바람직하게는 440 ∼ 490 ℃ 의 범위 내이고, 또한 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도까지, 평균 냉각 속도, 보다 바람직하게는 주괴의 1/4 두께 위치에서 측정한 평균 냉각 속도가 500 ∼ 3000 ℃/h 의 범위 내로 냉각시키고 나서, 상기 제 2 온도인 채로 열간 압연을 개시한다. 여기서, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 형성은 내응력 부식 균열성을 향상시키는 작용을 갖고, 한편, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 형성은, 내응력 부식 균열성을 저하시키는 작용을 갖지만, 상기 평균 냉각 속도가 3000 ℃/h 초과이면, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 형성이 방해를 받아 내응력 부식 균열성이 저하되는 경향이 있고, 또, 상기 평균 냉각 속도가 500 ℃/h 미만이면, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 형성이 촉진되어 내응력 부식 균열성이 저하되는 경향이 있다. 여기서, 평균 냉각 속도의 측정 위치를「1/4 두께 위치」로 한 것은, 1/4 두께 위치의 온도 이력이 재료의 성능에 미치는 영향이 크기 때문이다. 또, 제 2 온도를 430 ∼ 500 ℃ 의 범위 내로 한정한 이유는, 제 2 온도가 430 ℃ 미만이면, 열연시에 말려들어감 불량이 발생할 우려가 있고, 또, 제 2 온도가 500 ℃ 초과이면, 열연시에 균열이 발생할 우려가 있기 때문이다. 이 때문에, 일 실시형태에서는, 주괴에 상기의 균질화 처리를 실시한 후에, 430 ∼ 500 ℃ 의 범위 내이고 또한 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도까지, 평균 냉각 속도가 500 ∼ 3000 ℃/h 의 범위 내로 냉각시키고 나서, 제 2 온도인 채로 열간 압연을 개시한다.Next, after subjecting the ingot to the above homogenization treatment, the average cooling rate, more preferably, to a second temperature in the range of 430 to 500 ° C, preferably in the range of 440 to 490 ° C, and further lower than the first temperature Preferably, the average cooling rate measured at the 1/4 thickness position of the ingot is cooled within a range of 500 to 3000 ° C / h, and then hot rolling is started while maintaining the second temperature. Here, the formation of the intermetallic compound containing Cu has the effect of improving the stress corrosion cracking resistance, while the formation of the intermetallic compound not containing Cu has the effect of lowering the stress corrosion cracking resistance, When the average cooling rate is more than 3000 ° C / h, the formation of intermetallic compounds containing Cu tends to be hindered and the stress corrosion cracking tends to decrease, and if the average cooling rate is less than 500 ° C / h , The formation of intermetallic compounds that do not contain Cu is promoted, and stress corrosion cracking tends to decrease. Here, the measurement position of the average cooling rate was set to "1/4 thickness position" because the temperature history of the 1/4 thickness position has a great influence on the performance of the material. In addition, the reason for limiting the second temperature to within the range of 430 to 500 ° C is that if the second temperature is less than 430 ° C, there is a possibility that a defect in curling occurs during hot rolling, and if the second temperature is greater than 500 ° C, This is because there is a risk of cracking during hot rolling. For this reason, in one embodiment, after subjecting the ingot to the above homogenization treatment, the average cooling rate is in the range of 500 to 3000 ° C / h to a second temperature within the range of 430 to 500 ° C and lower than the first temperature. After cooling, hot rolling is started at the second temperature.

상기 열간 압연 후에, 320 ∼ 380 ℃ 의 범위 내, 바람직하게는 340 ∼ 360 ℃ 의 범위 내의 제 3 온도에서 권취하고, 그 후, 냉간 압연 및 최종 어닐링 처리를 순차 실시한다. 권취 온도를 320 ∼ 380 ℃ 의 범위 내의 제 3 온도로 한정하는 이유는, 제 3 온도가 320 ℃ 미만이면, 열간 압연 후에 재결정 조직이 얻어지지 않아, 프레스 성형 후에 표면 불량 (압연 방향의 줄무늬) 이 발생할 우려가 있고, 또, 제 3 온도가 380 ℃ 초과이면, 열간 압연 후에 결정립이 조대화되어, 표면 거칠어짐이 발생할 우려가 있기 때문이다.After the hot rolling, it is wound at a third temperature in the range of 320 to 380 ° C, preferably in the range of 340 to 360 ° C, and then cold rolling and final annealing are sequentially performed. The reason for limiting the coiling temperature to a third temperature in the range of 320 to 380 ° C is that if the third temperature is less than 320 ° C, recrystallized structures are not obtained after hot rolling, and surface defects (stripe in the rolling direction) are caused after press forming. This is because there is a fear of occurrence, and if the third temperature is higher than 380 ° C, crystal grains may become coarse after hot rolling, and surface roughness may occur.

상기 서술한 바는, 이 발명의 몇 개의 실시형태를 나타낸 것에 지나지 않고, 청구의 범위에 있어서 여러 가지의 변경을 더할 수 있다.The above-mentioned is only showing some embodiments of this invention, and various changes can be added in the claims.

실시예Example

이하에, 일 실시형태의 실시예를 설명한다.Hereinafter, examples of one embodiment will be described.

표 1 에 나타내는 조성을 갖는 알루미늄 합금을 용해하고, DC 주조에 의해 조괴 (造塊) 하였다. 얻어진 주괴 (두께 30 ㎜, 폭 175 ㎜) 를 560 ℃ (제 1 온도) 까지 가열하고, 이 제 1 온도에서 4 시간 유지한 후, 주괴를 상기 제 1 온도에서 표 2 에 나타내는 제 2 온도까지의 온도 범위를, 표 2 에 나타내는 평균 냉각 속도로 냉각시키고, 제 2 온도에서 15 분 유지한 후에, 제 2 온도 (열연 개시 온도) 에서 열간 압연을 개시하여, 4 ㎜ 두께의 판재로 하였다. 열간 압연 후의 권취 온도 (제 3 온도) 는 360 ℃ 로 하였다. 다음으로, 이 판재를 1 ㎜ 두께까지 냉간 압연하고, 그 후, 염욕로에서 540 ℃, 30 초의 조건으로 가열하고, 실온 부근까지 팬으로 강제 공랭시키는 연화 처리 (최종 어닐링 처리) 를 실시하였다. 이상의 공정에 의해, 실시예 및 비교예의 알루미늄 합금판을 제조하였다.The aluminum alloy having the composition shown in Table 1 was dissolved, and was compacted by DC casting. The obtained ingot (thickness 30 mm, width 175 mm) was heated to 560 ° C. (first temperature), held at this first temperature for 4 hours, and then the ingot from the first temperature to the second temperature shown in Table 2 After cooling the temperature range at the average cooling rate shown in Table 2 and holding it at the second temperature for 15 minutes, hot rolling was started at the second temperature (hot rolling starting temperature) to obtain a 4 mm thick plate material. The coiling temperature (third temperature) after hot rolling was 360 ° C. Next, this plate material was cold-rolled to a thickness of 1 mm, and then heated in a salt bath at 540 ° C. for 30 seconds, and subjected to a softening treatment (final annealing treatment) forcibly air-cooled with a fan to near room temperature. By the above steps, aluminum alloy plates of Examples and Comparative Examples were produced.

Figure pct00001
Figure pct00001

Figure pct00002
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(시험 방법)(Test Methods)

[결정 입경의 측정 방법][Measurement method of crystal grain size]

제조된 상기 각 알루미늄 합금판에 대해, 결정 입경을 측정하였다. 확인의 방법으로서, 알루미늄 합금판의 폭 중앙부로부터 샘플을 채취하고, 압연 표면에 있어서, 그 결정립 조직을 촬영하고, 3 ㎜ × 3 ㎜ 의 시야에 있어서, 세로 방향 및 가로 방향으로 5 개씩 등간격으로 직선을 그어, 절편법 (切片法) 에 의해 결정 입경을 측정하고, 측정된 결정 입경의 평균값을 평균 결정 입경 (㎛) 으로서 산출하였다. 본 실시예에서는, 결정 입경이 50 ㎛ 미만인 것을 합격, 50 ㎛ 이상인 것을 불합격 (표면 거칠어짐 발생) 으로 하였다.For each of the prepared aluminum alloy plates, the crystal grain size was measured. As a method of confirmation, a sample was taken from the center of the width of the aluminum alloy plate, the grain structure was photographed on a rolled surface, and in the field of view of 3 mm x 3 mm, 5 pieces were equally spaced in the vertical direction and the horizontal direction. A straight line was drawn, and the crystal grain size was measured by a sectioning method, and the average value of the measured crystal grain size was calculated as the average grain size (µm). In this example, those having a crystal grain size of less than 50 µm were passed, and those having a size of 50 µm or more were rejected (surface roughness occurred).

[금속 간 화합물의 개수 밀도의 산출 방법][Calculation method of number density of intermetallic compounds]

제조된 상기 각 알루미늄 합금판에 대해, 판폭 중앙부로부터 압연면과 평행한 단면의 중앙부를, 니혼 전자 주식회사 제조 JEM-2010 을 사용하여, 10,000 배의 배율로 투과형 전자 현미경 (TEM) 에 의해 관찰하였다. 얻어진 화상 중의 금속 간 화합물의 면적을, 화상 해석 소프트「Winroof」를 사용하여 측정하고, 원 등가로 환산했을 때의 직경 (원 상당 직경) 으로 평가한 값이다. 또한, 화합물에 Cu 를 함유하는지의 여부는 EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy) 를 사용하여 분석하였다. 원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 인 Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도 (개/㎟) 와, 원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 인 Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도 (개/㎟) 를 구하였다. 관찰은 3 시야에서 실시하여, 평균값을 채용하였다.For each of the prepared aluminum alloy plates, the central portion of the section parallel to the rolling surface from the central portion of the plate width was observed by a transmission electron microscope (TEM) at a magnification of 10,000 times using JEM-2010 manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd. It is the value which measured the area of the intermetallic compound in the obtained image using the image analysis software "Winroof", and evaluated it as the diameter (equivalent equivalent diameter) when converted into a circle equivalent. In addition, whether or not the compound contains Cu was analyzed using EDS (Energy Dispersive X-ray Spectroscopy). Number density of intermetallic compounds not containing Cu having a circle equivalent diameter of 0.1 to 0.5 μm (pieces / mm 2) and Number density of intermetallic compounds containing Cu having a circle equivalent diameter of 0.3 to 4 μm (pieces / mm 2) ). Observation was carried out in three fields of view, and an average value was adopted.

[인장 특성][Tensile Characteristics]

제조된 상기 각 알루미늄 합금판에 대해, 압연 방향에 대해 직각인 방향으로 JIS 5 호 시험편을 잘라내고, 인장 시험에 의해 인장 강도 (㎫), 내력 (㎫) 및 파단 신장 (%) 을 측정하였다. 또한, 본 실시예에서는, 인장 강도가 240 ㎫ 이상인 것을 합격, 240 ㎫ 미만인 것을 불합격으로 하고, 또, 내력에 관해서는, 100 ㎫ 이상인 것을 합격, 100 ㎫ 미만인 것을 불합격으로 하였다.For each of the produced aluminum alloy plates, JIS No. 5 test pieces were cut out in a direction perpendicular to the rolling direction, and tensile strength (㎫), proof stress (㎫), and elongation at break (%) were measured by a tensile test. In addition, in the present Example, those having a tensile strength of 240 MPa or more were passed, and those having a tensile strength of less than 240 MPa were rejected, and those having a tensile strength of 100 MPa or more were passed, and those having a tensile strength of less than 100 MPa were rejected.

[프레스 성형성][Press formability]

프레스 성형성을 조사하기 위해 장출 성형 시험과 드로잉 성형 시험을 실시하였다.In order to investigate the press formability, a stretch molding test and a drawing molding test were performed.

장출 성형 시험은, 제조된 상기 각 알루미늄 합금판의 폭 중앙부로부터, 1 변이 120 ㎜ 인 정방형의 블랭크를 잘라내고, 에릭센 시험기에 의해 비드가 형성된 금형을 사용하여, 직경 50 ㎜ 의 펀치에 의해, 블랭크 홀딩력 40 kN, 성형 속도 2.0 ㎜/s 의 조건으로 실시하여, 균열이 발생하지 않는 한계의 장출 높이 (㎜) 를 측정하고, 장출 높이의 측정값으로부터 프레스 성형성을 평가하였다.The lengthwise forming test was performed by cutting a square blank having a side of 120 mm from the center of the width of each of the aluminum alloy plates produced, using a die formed with beads by an Ericsen tester, and punching with a diameter of 50 mm. It carried out on condition of a blank holding force of 40 kN and a molding speed of 2.0 mm / s, and measured the stretch height (mm) of a limit in which no cracking occurred, and the press formability was evaluated from the measured value of the stretch height.

드로잉 성형 시험은, 제조된 상기 각 알루미늄 합금판으로부터 직경 110 ㎜의 원판을 성형하고, 저점도 윤활유를 도포하여 시험재로 하고, 에릭센 시험기를 사용하여, 다이스에는 로크 비드를 형성하지 않고, 직경 50 ㎜ 의 평두 (平頭) 펀치에 의해, 블랭크 홀딩력 10 kN, 성형 속도 2.0 ㎜/s 의 조건으로 실시하여, 균열이 발생하지 않는 한계의 드로잉 높이 (㎜) 를 측정하고, 드로잉 높이의 측정값으로부터 프레스 성형성을 평가하였다.In the drawing molding test, a 110 mm-diameter disk was formed from each of the manufactured aluminum alloy plates, a low-viscosity lubricant was applied as a test material, and a lock bead was not formed on the die by using an Ericsen tester. Using a flat-head punch of 50 mm, a blank holding force of 10 kN and a molding speed of 2.0 mm / s were performed to measure the drawing height (mm) of the limit at which cracking does not occur, and from the measured value of the drawing height. The press formability was evaluated.

또한, 프레스 성형성의 평가는, 본 실시예에서는, 장출 성형성에서는, 장출높이가 17 ㎜ 이상인 것을 합격, 17 ㎜ 미만인 것을 불합격으로 하고, 또, 딥드로잉성에서는, 드로잉 높이가 15 ㎜ 이상인 것을 합격, 15 ㎜ 미만인 것을 불합격으로 하였다.In addition, in this embodiment, evaluation of the press formability, in the draw moldability, passed that the draw height was 17 mm or more, and rejected that it was less than 17 mm, and in deep drawing, passed the drawing height of 15 mm or more. , What was less than 15 mm was rejected.

[내응력 부식 균열성][Stress corrosion cracking resistance]

내응력 부식 균열성은, 제조된 상기 각 알루미늄 합금판의 폭 중앙부로부터 채취한 시험편을 30 % 의 가공률로 냉간 압연한 후, 120 ℃, 7 일간의 열처리를 실시하는 예민화 처리를 실시하고, 이 예민화 처리를 실시한 시험편을, 굽힘 반경이 2 ㎜ 및 3 ㎜ 인 U 자상으로 구부리고, U 자상의 양 단을 구속한 응력 부하 상태에서, 95 ℃ 로 가열한 크롬산 용액 (순수 1 리터에 CrO3 : 36 g, K2Cr2O7 : 30 g 및 NaCl : 3 g 을 함유하는 수용액) 에 침지시켜, 응력 부식 균열이 발생할 때까지의 시간을 측정하고, 굽힘 반경 2 ㎜ 에서 24 시간 이내에 균열이 발생한 경우를「×」, 24 시간 동안 균열이 발생하지 않은 경우를「○」, 그리고, 96 시간 동안 균열이 발생하지 않은 경우를「◎」로 하였다.The stress corrosion cracking resistance is subjected to a sensitizing treatment for cold-rolling the test piece collected from the center of the width of each of the prepared aluminum alloy plates at a processing rate of 30%, and then performing heat treatment at 120 ° C. for 7 days. The chromic acid solution (CrO 3 in 1 liter of pure water) was heated to 95 ° C. under a stress load under which the specimen subjected to the sensitization treatment was bent into a U-shape having a bending radius of 2 mm and 3 mm, and both ends of the U-shape were constrained. 36 g, K 2 Cr 2 O 7 : 30 g and NaCl: 3 g of an aqueous solution) to measure the time until stress corrosion cracking occurs, and cracks occur within 24 hours at a bending radius of 2 mm. The case was set to "x", the case where no cracks occurred for 24 hours, "○", and the case where no cracks occurred for 96 hours was set to "◎".

본 실시예에서 제조한 알루미늄 합금 판재의 인장 특성, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성의 평가 결과를 표 3 에 나타낸다.Table 3 shows the evaluation results of tensile properties, press formability, and stress corrosion cracking resistance of the aluminum alloy sheet produced in this example.

Figure pct00003
Figure pct00003

표 3 에 나타내는 평가 결과로부터, 본 발명예 1 ∼ 23 은 모두, 인장 강도가 240 ㎫ 이상으로 높고, 장출 높이가 17 ㎜ 이상이며 드로잉 높이도 15 ㎜ 이상으로 높고, 내응력 부식 균열성도 우수하였다. 이에 반해, 본 발명의 적정 범위 외의 조성을 갖는 비교예 1 ∼ 10 및 17 ∼ 19, 및 본 발명의 적정 범위 외의 제조 조건으로 제조한 비교예 11 ∼ 16 은 모두, 인장 특성, 프레스 성형성 및 내응력 부식 균열성의 적어도 하나가 열등하였다.From the evaluation results shown in Table 3, all of Examples 1 to 23 of the present invention had a high tensile strength of 240 MPa or more, a draw height of 17 mm or more, a drawing height of 15 mm or more, and excellent stress corrosion cracking resistance. On the other hand, all of Comparative Examples 1 to 10 and 17 to 19 having compositions outside the appropriate range of the present invention, and Comparative Examples 11 to 16 manufactured under the manufacturing conditions outside the appropriate range of the present invention are all tensile properties, press formability and stress resistance. At least one of the corrosion cracking properties was inferior.

산업상 이용가능성Industrial availability

일 실시형태의 알루미늄 합금판은, 강도가 높고, 프레스 성형성이 양호하며 또한 내응력 부식 균열성도 우수한 점에서, 특히 자동차 보디 시트, 보디 패널로 대표되는 각종 자동차에 사용되는 부재나 부품 외에, 선박, 항공기 등에 사용되는 부재나 부품, 혹은 건축 재료, 구조 재료, 그 밖의 각종 기계 기구, 가전 제품이나 그 부품 등의 소재에 사용하기에 적합하여, 그 공업적 가치는 크다.The aluminum alloy plate of one embodiment has high strength, good press formability, and excellent stress corrosion cracking resistance. In particular, in addition to members and parts used for various automobiles, such as automobile body seats and body panels, ships It is suitable for use in materials such as parts and parts used in aircraft, aircraft, building materials, structural materials, and various other mechanical devices, household appliances, and parts thereof, and has great industrial value.

Claims (7)

질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.In mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50% and Mn: more than 0.05% and containing 0.35% or less, the balance is Al and An aluminum alloy plate having a composition composed of unavoidable impurities. 제 1 항에 있어서,
원 상당 직경이 0.1 ∼ 0.5 ㎛ 이고, Cu 를 함유하지 않는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 106 개/㎟ 이하인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.
According to claim 1,
The aluminum alloy plate characterized in that the equivalent circle diameter is 0.1 to 0.5 µm, and the number density of the intermetallic compound not containing Cu is 1 × 10 6 / mm 2 or less.
제 1 항에 있어서,
원 상당 직경이 0.3 ∼ 4 ㎛ 이고, Cu 를 함유하는 금속 간 화합물의 개수 밀도는, 1 × 104 개/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.
According to claim 1,
An aluminum alloy plate having a circle equivalent diameter of 0.3 to 4 µm, and the number density of intermetallic compounds containing Cu is 1 × 10 4 particles / mm 2 or more.
제 1 항에 있어서,
Cu : 0.13 ∼ 0.35 질량% 인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.
According to claim 1,
Cu: Aluminum alloy plate characterized in that it is 0.13 to 0.35 mass%.
제 1 항에 있어서,
상기 조성은, Ti : 0.05 질량% 이하 및 B : 0.05 질량% 이하 중 1 종 또는 2 종을 추가로 함유하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판.
According to claim 1,
The said composition further contains 1 or 2 types of Ti: 0.05 mass% or less and B: 0.05 mass% or less, The aluminum alloy plate characterized by the above-mentioned.
질량% 로, Si : 0.03 ∼ 0.35 %, Fe : 0.03 ∼ 0.35 %, Mg : 3.0 ∼ 5.0 %, Cu : 0.09 % 초과 0.50 % 미만 및 Mn : 0.05 % 초과 0.35 % 이하를 함유하고, 잔부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 조성을 갖는 알루미늄 합금판을 제조하는 방법으로서,
상기 조성을 갖는 알루미늄 합금 소재를 주조하여 얻은 주괴에, 490 ∼ 580 ℃ 의 범위 내의 제 1 온도에서 균질화 처리를 실시하고, 그 후, 430 ∼ 500 ℃ 의 범위 내이고 또한 상기 제 1 온도보다 낮은 제 2 온도까지, 평균 냉각 속도를 500 ∼ 3000 ℃/h 의 범위 내로 냉각시키고 나서, 상기 제 2 온도인 채로 열간 압연을 개시하고, 이어서, 320 ∼ 380 ℃ 의 범위 내의 제 3 온도에서 권취하고, 그 후, 냉간 압연 및 최종 어닐링 처리를 순차 실시하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판의 제조 방법.
In mass%, Si: 0.03 to 0.35%, Fe: 0.03 to 0.35%, Mg: 3.0 to 5.0%, Cu: more than 0.09% and less than 0.50% and Mn: more than 0.05% and containing 0.35% or less, the balance is Al and As a method of manufacturing an aluminum alloy plate having a composition consisting of inevitable impurities,
The ingot obtained by casting the aluminum alloy material having the above composition is subjected to a homogenization treatment at a first temperature in the range of 490 to 580 ° C, and thereafter, a second in the range of 430 to 500 ° C and lower than the first temperature After cooling the temperature to an average cooling rate in the range of 500 to 3000 ° C / h, hot rolling is started while maintaining the second temperature, and then wound up at a third temperature in the range of 320 to 380 ° C, after which , Cold rolling and final annealing treatment are sequentially performed.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 온도가 500 ∼ 570 ℃ 의 범위 내이고,
상기 제 2 온도가 440 ∼ 490 ℃ 의 범위 내이고,
상기 제 3 온도가 340 ∼ 360 ℃ 의 범위 내인 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금판의 제조 방법.
The method of claim 6,
The first temperature is in the range of 500 to 570 ° C,
The second temperature is in the range of 440 ~ 490 ℃,
A method of manufacturing an aluminum alloy plate, wherein the third temperature is in the range of 340 to 360 ° C.
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