TWI468527B - 鋁合金厚板之製造方法以及鋁合金厚板 - Google Patents
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Description
本發明係關於鋁合金厚板之製造方法以及鋁合金厚板。
一般而言,鋁合金厚板等的鋁合金材,是使用於各種用途。例如包括:底基板、搬送裝置、真空裝置用室等的半導體相關裝置;電機電子元件及其製造裝置;生活用品;機械零件等等。
這種鋁合金材,一般是如下述般製造出。亦即,將原料之鋁合金經熔解、鑄造而製造出鑄塊,視需要進行均質化熱處理,然後將該鑄塊壓延成既定厚度(例如參照專利文獻1的段落0037~0045)。
又關於衝壓用模具所使用的模具材料,是採用以下的材料。亦即,作為量產生產用是採用鋼鐵、鑄鋼等,作為試作用是採用鋅合金鑄物材、鋁合金鑄物材等等。又在近幾年來,由於有多品種少量化的傾向,作為中少量生產用,鋁合金的壓延材、鍛造材等的拉伸材已開始普及。
專利文獻1:日本特開2005-344173號公報
然而,前述利用壓延之鋁合金材的製造方法,存在著以下所示的問題。
(1)在鑄造後進行壓延的方法,關於壓延板的表面狀態及平坦度(特別是長邊方向的平坦度),僅是利用壓延輥來進行,又經由熱壓延會在壓延板表面形成厚的氧化皮膜,因此要控制表面狀態及平坦度會有困難。
(2)由於壓延輥不容易控制板厚,要謀求板厚精度的提昇會有困難。又在板厚方向的中央部,由於金屬間化合物的尺寸變大,在實施氧化鋁膜(alumite)處理的情形,在板厚方向的截面及表面容易發生不均勻。又在將鑄塊施以壓延的情形,隨著壓延次數增加會造成作業步驟增加,而導致成本增高。
本發明是有鑑於前述課題而構成者,其目的是提供一種具有優異的生產性、容易控制表面狀態及平坦度、且可提昇板厚精度之鋁合金厚板之製造方法;並提供一種表面狀態、平坦度及板厚精度優異之鋁合金厚板。
本申請的第1發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:1.5質量%~12.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、
將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以400℃以上未達熔點的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第2發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以400℃以上未達熔點的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第3發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%,且含有選自Fe:0.8質量%以下、Cu:1.0質量%以下、Mn:0.6質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合
金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以400℃以上未達熔點的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第4發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以350℃以上未達熔點的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
在前述第1至第4發明中,較佳為採用以下構成。
(A)在前述熱處理步驟後,進行表面平滑化處理步驟,以對鋁合金厚板的表面實施表面平滑化處理。在此構成中,前述表面平滑化處理較佳為,以選自切削法、磨削法及研磨法中之1種以上的方法來進行。
(B)在前述切割步驟中,將厚度方向中央部分從前述鑄塊除去;該厚度方向中央部分,是從厚度方向中央朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設前述鑄塊厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
本申請的第5發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:1.5質量%~12.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
本申請的第6發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將
前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
本申請的第7發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%,且含有選自Fe:0.8質量%以下、Cu:1.0質量%以下、Mn:0.6質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
本申請的第8發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Ti:0.1
質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達350℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
在前述第5至第8發明中,較佳為採用以下構成。
(C)在前述切割步驟後,進行表面平滑化處理步驟,以對既定厚度的鋁合金厚板的表面實施表面平滑化處理。在此構成中,前述表面平滑化處理較佳為,以選自切削法、磨削法及研磨法中之1種以上的方法來進行。
(D)在前述切割步驟中,將厚度方向中央部分從前述鑄塊除去;該厚度方向中央部分,是從厚度方向中央朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設前述鑄塊厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
本申請的第9發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:1.5質量%~12.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將
前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第10發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第11發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%,且含有選自Fe:0.8質量%以下、Cu:1.0質量%以下、Mn:0.6質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:
0.1質量%以下、Zr:03質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
本申請的第12發明,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達350℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
在前述第9至第12發明中,較佳為採用以下構成。
(E)在前述熱處理步驟後,進行表面平滑化處理步驟,以對鋁合金厚板的表面實施表面平滑化處理。在此構成中,前述表面平滑化處理較佳為,以選自切削法、磨削法及研磨法中之1種以上的方法來進行。
(F)在前述切割步驟中,將厚度方向中央部分從前述鑄塊除去;該厚度方向中央部分,是從厚度方向中央朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設前述鑄塊厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
本申請的第13發明,其特徵在於:係藉由前述第1至第12發明之任一鋁合金厚板之製造方法所製造出之鋁合金厚板,且具有400μm以下的平均結晶粒徑。
在前述第1至第4發明中,由於將鋁合金的既定元素的含量限定在既定範圍,能提昇鋁合金厚板的金屬間化合物的微細化及強度。又由於藉由脫氫氣步驟來除去氫氣,可限定鑄塊中的氫濃度,即使鑄塊中的結晶粒粗大化,仍不會在鑄塊表面附近的粒界發生氫的集積、濃化,可抑制鑄塊的鼓起,並抑制起因於鼓起之鋁合金厚板的捲起,又能抑制會形成厚板的表面缺陷之厚板表面的潛在缺陷。又能提昇鋁合金厚板的強度。又藉由過濾步驟來從鋁合金除去氧化物和非金屬等的夾雜物。又藉由切割步驟來切割鑄塊,因此可減少氧化皮膜厚度,且提昇鋁合金厚板的表面狀態、平坦度及板厚精度,又能提昇生產性。再者,藉由熱處理步驟來對鋁合金厚板實施熱處理,因此可除去內部應力,又能使內部組織均一化。
因此,依據前述第1至第4發明,可提昇鋁合金厚板的強度。又由於將鑄塊切割來製造成鋁合金厚板,不須像習知般藉由熱壓延來減少厚度,能謀求作業步驟的省略化,因此可提昇生產性。又能抑制厚板的表面及截面之不均勻(色調不均勻),可提昇平坦度、氧化鋁膜處理後的外觀性狀、板厚精度。又由於對切割後之既定厚度的鋁合金厚板以400℃(或350℃)至未達熔點的溫度實施熱處理,可除去內部應力並謀求內部組織的均一化,可獲得良好的平坦度及板厚精度,又能維持強度。
依據前述構成(A),可進一步提昇鋁合金厚板之表面狀態及平坦度。又藉由表面平滑化,厚板表面之氣體堆積消失,當鋁合金厚板應用於真空裝置用室的情形,可提昇室的真空度。
依據前述構成(B),係將氧化鋁膜處理後之鋁合金厚板的表面和截面之容易發生不均勻的鑄塊中央部分除去,因此可獲得,在氧化鋁膜處理後仍具有優異的外觀性之鋁合金厚板。又能減少批次內的參差情形。
在前述第5至第8發明中,由於將鋁合金的既定元素的含量限定在既定範圍,能提昇鋁合金厚板的金屬間化合物的微細化及強度。又由於藉由脫氫氣步驟來除去氫氣,可限定鑄塊中的氫濃度,即使鑄塊中的結晶粒粗大化,仍不會在鑄塊表面附近的粒界發生氫的集積、濃化,可抑制鑄塊的鼓起,並抑制起因於鼓起之鋁合金厚板的捲起,又能抑制會形成厚板的表面缺陷之厚板表面的潛在缺陷。又
能提昇鋁合金厚板的強度。又藉由過濾步驟來從鋁合金除去氧化物和非金屬等的夾雜物。且藉由熱處理步驟來對鑄塊實施熱處理,因此可除去內部應力,又能使內部組織均一化。又藉由切割步驟來切割鑄塊,因此可減少氧化皮膜厚度,且提昇鋁合金厚板的表面狀態、平坦度及板厚精度,而能提昇生產性。
因此,依據前述第5至第8發明,可提昇鋁合金厚板之平坦度、強度及切削性間的均衡。亦即,由於對鑄塊以200℃以上未達400℃(或350℃)的溫度實施熱處理,可防止延展性變高,因此不會使切削性(切削斷裂性)變差,而能謀求內部應力的除去及內部組織的均一化。因此,可實現良好的平坦度及板厚精度。又能維持強度。又由於將鑄塊切割而製造成鋁合金厚板,不須像習知般藉由熱壓延來減少厚度,能謀求作業步驟的省略化,因此可提昇生產性。又能抑制厚板截面的表面之不均勻(色調不均勻),可提昇平坦度、氧化鋁膜處理後的外觀性狀、板厚精度。
依據前述構成(C),可進一步提昇鋁合金厚板之表面狀態及平坦度。又藉由表面平滑化,厚板表面之氣體堆積消失,當鋁合金厚板應用於真空裝置用室的情形,可提昇室的真空度。
依據前述構成(D),係將氧化鋁膜處理後之鋁合金厚板的表面和截面之容易發生不均勻的鑄塊中央部分除去,因此可獲得,在氧化鋁膜處理後仍具有優異的外觀性之
鋁合金厚板。又能減少批次內的參差情形。
在前述第9至第12發明中,由於將鋁合金的既定元素的含量限定在既定範圍,能提昇鋁合金厚板的金屬間化合物的微細化及強度。又由於藉由脫氫氣步驟來除去氫氣,可限定鑄塊中的氫濃度,即使鑄塊中的結晶粒粗大化,仍不會在鑄塊表面附近的粒界發生氫的集積、濃化,可抑制鑄塊的鼓起,並抑制起因於鼓起之鋁合金厚板的捲起,又能抑制會形成厚板的表面缺陷之厚板表面的潛在缺陷。又能提昇鋁合金厚板的強度。又藉由過濾步驟來從鋁合金除去氧化物和非金屬等的夾雜物。又藉由切割步驟來切割鑄塊,因此可減少氧化皮膜厚度,且提昇鋁合金厚板的表面狀態、平坦度及板厚精度,又能提昇生產性。再者,藉由熱處理步驟來對鋁合金厚板實施熱處理,因此可除去內部應力,又能使內部組織均一化。
因此,依據前述第9至第12發明,可提昇鋁合金厚板的強度。又由於將鑄塊切割來製造成鋁合金厚板,不須像習知般藉由熱壓延來減少厚度,能謀求作業步驟的省略化,因此可提昇生產性。又能抑制厚板的表面及截面之不均勻(色調不均勻),可提昇平坦度、氧化鋁膜處理後的外觀性狀、板厚精度。又能提昇鋁合金厚板之平坦度、強度及切削性間的均衡。亦即,由於對鑄塊以200℃以上未達400℃(或350℃)的溫度實施熱處理,可防止延展性變高,因此不會使切削性(切削斷裂性)變差,而能謀求內部應力的除去及內部組織的均一化。因此,可實現良好
的平坦度及板厚精度。又能維持強度。
依據前述構成(E),可進一步提昇鋁合金厚板之表面狀態及平坦度。又藉由表面平滑化,厚板表面之氣體堆積消失,當鋁合金厚板應用於真空裝置用室的情形,可提昇室的真空度。
依據前述構成(F),係將氧化鋁膜處理後之鋁合金厚板的表面和截面之容易發生不均勻的鑄塊中央部分除去,因此可獲得,在氧化鋁膜處理後仍具有優異的外觀性之鋁合金厚板。又能減少批次內的參差情形。
依據前述第13發明,可獲得優異的表面狀態、平坦度及板厚精度。又藉由表面平滑化處理能使氣體堆積消失,而獲得高品質。再者,由於在氧化鋁膜處理後之表面外觀幾乎不會發生不均勻,可應用於各式各樣的用途,也能回收使用於其他用途。
參照圖式來詳細說明本發明的鋁合金厚板之製造方法及鋁合金厚板。在此,將本申請的發明分成(A)第1至第4發明、(B)第5至第8發明、(C)第9至第12發明以及(D)第13發明來做說明。
第1至第4發明之鋁合金厚板(以下也稱為「厚板」
)之製造方法,如第1圖所示,係依序進行:熔解步驟(S1)、脫氫氣步驟(S2)、過濾步驟(S3)、鑄造步驟(S4)、切割步驟(S5)、熱處理步驟(S6)。又視需要,可在熱處理步驟(S6)後進行表面平滑化處理步驟(S7)。
在本製造方法,首先,將原料之鋁合金厚板在熔解步驟(S1)進行熔解。接著,從熔解後的鋁合金中,藉由脫氫氣步驟(S2)來除去氫氣。接著,藉由過濾步驟(S3)來除去氧化物和非金屬等的夾雜物。接著,該鋁合金是在鑄造步驟(S4)鑄造成鑄塊。然後,該鑄塊在切割步驟(S5)進行切割而形成既定厚度的鋁合金厚板。然後,將既定厚度的鋁合金厚板藉由熱處理步驟(S6)進行熱處理,接著,按照需要,藉由表面平滑化處理步驟(S7)來進行表面平滑化處理。
在第1至第4發明之製造方法,作為原料之鋁合金,係分別使用5000系之Al-Mg合金,3000系之Al-Mn合金,6000系之Al-Mg-Si系合金以及7000系之Al-Zn-Mg合金。具體內容說明如下。
使用5000系之Al-Mg合金。該鋁合金含有Mg:1.5質量%~12.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe
:0.8質量%以下、Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成。
以下說明各成分含量之數值限定的理由。
Mg具有提昇鋁合金強度的效果。若Mg含量未達1.5質量%,前述效果低。另一方面,若Mg含量超過12質量%,鑄造性顯著降低,無法進行製品的製造。因此,將Mg含量限定為1.5質量%~12質量%。
Si具有提昇鋁合金強度的效果。Si,通常是以金屬材料雜質的方式混入鋁合金中,在鑄造步驟(S4)等,和Mn、Fe一起在鑄塊中生成Al-(Fe)-(Mn)-Si系金屬間化合物。若Si含量超過0.7質量%,會在鑄塊中生成粗大的金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Si含量限定為0.7質量%以下。
Fe具有使鋁合金的結晶粒微細化、穩定化且提昇強度的效果。Fe,通常是以金屬材料雜質的方式混入鋁合金中,在鑄造步驟(S4)等,和Mn、Si一起在鑄塊中生成
Al-Fe-(Mn)-(Si)系金屬間化合物。若Fe含量超過0.8質量%,會在鑄塊中生成粗大的金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Fe含量限定為0.8質量%以下。
Cu具有提昇鋁合金強度的效果。但為了確保當作厚板來使用的強度,Cu含量為0.6質量%就足夠了。因此將Cu含量限定為0.6質量%以下。
Mn的效果在於,藉由固熔於鋁合金中可提昇強度。若Mn含量超過1.0質量%,會生成粗大的金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Mn含量限定為1.0質量%以下。
Cr的效果在於,在鑄造步驟(S4)及熱處理步驟(S6),會以微細化合物的方式析出而抑制結晶粒成長。若Cr含量超過0.5質量%,其初晶會形成粗大的Al-Cr系金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Cr含量限定為0.5質量%以下。
Zn具有提昇鋁合金強度的效果。但為了確保當作厚板來使用的強度,Zn含量為0.4質量%就足夠了。因此將Zn含量限定為0.4質量%以下。
Ti具有讓鑄塊的結晶粒微細化之效果。若Ti含量超過0.1質量%,前述效果達飽和。因此,將Ti含量限定為0.1質量%以下。
Zr具有讓鑄塊的結晶粒微細化的效果。若Zr含量超過0.3質量%,前述效果達飽和。因此將Zr含量限定為0.3質量%以下。
Al合金,除前述成分以外,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成。關於不可避免的雜質,例如包括V、B等,該等雜質的含量各個只要在0.01質量%以下,就不會影響本發明的鋁合金厚板的特性。
使用3000系的Al-Mn合金。該鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量
%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成。
以下說明各成分的含量之數值限定的理由。
此外,關於Si、Fe、Cu、Cr、Zn、Ti及Zr之限定理由以及不可避免的雜質,由於和前述Al-Mg系合金相同,在此省略其說明。
Mn的效果在於,藉由固熔於鋁合金中可提昇強度。若Mn含量未達0.3質量%,前述效果低。若Mn含量超過1.6質量%,會生成粗大的金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Mn含量限定為0.3質量%~1.6質量%。
Mg具有提昇鋁合金強度的效果。但為了確保當作厚板來使用的強度,Mg含量為1.5質量%就足夠了。因此將Mg含量限定為1.5質量%以下。
使用6000系的Al-Mg-Si系合金。該鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%,且含有選自Fe:0.8質量%以下、Cu:1.0質量%以下、
Mn:0.6質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成。
以下說明各成分的含量之數值限定的理由。
此外,關於Fe、Mn、Cr、Ti及Zr之限定理由以及不可避免的雜質,由於和前述Al-Mg系合金相同,在此省略其說明。
Si具有提昇鋁合金強度的效果。Si,通常是以金屬材料雜質的方式混入鋁合金中,在鑄造步驟(S4)等,在鑄塊中生成Al-(Fe)-Si系金屬間化合物及Si系金屬間化合物。若Si含量未達0.2質量%,前述效果低。若Si含量超過1.6質量%,會在鑄塊中生成粗大的Si系金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Si含量限定為0.2質量%~1.6質量%。
Mg的效果在於,藉由和Si共存來形成Mg2
Si以提昇鋁合金的強度。若Mg含量未達0.3質量%,前述效果低。若Mg含量超過1.5質量%,前述效果達飽和。因此將Mg含量限定為0.3質量%~1.5質量%。
Cu具有提昇鋁合金強度的效果。若Cu含量超過1.0質量%,其耐蝕性變差。因此將Cu含量限定為1.0質量%以下。
Zn具有提昇鋁合金強度的效果。若Zn含量超過0.4質量%,其耐蝕性變差。因此將Zn含量限定為0.4質量%以下。
使用7000系的Al-Zn-Mg系合金。該鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%,且含有選自Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Ti:0.1質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成。
以下說明各成分的含量之數值限定的理由。
此外,關於Cr、Ti及Zr之限定理由以及不可避免的雜質,由於和前述Al-Mg系合金相同,在此省略其說明。
Mg具有提昇鋁合金強度的效果。若Mg含量未達0.4質量%,前述效果低。另一方面,若Mg含量超過4.0質量%,氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此
將Mg含量限定為0.4質量%~4.0質量%。
Zn具有提昇鋁合金強度的效果。若Zn含量未達3.0質量%,前述效果低。另一方面,若Zn含量超過9.0質量%,氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此將Zn含量限定為3.0質量%~9.0質量%。
Si,通常是以金屬材料雜質的方式混入鋁合金中,在鑄造步驟(S4)等,在鑄塊中生成Al-(Fe)-Si系金屬間化合物。若Si含量超過0.7質量%,會在鑄塊中生成粗大的Al-(Fe)-Si系金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Si含量限定為0.7質量%以下。
Fe,通常是以金屬材料雜質的方式混入鋁合金中,在鑄造步驟(S4)等,在鑄塊中生成Al-Fe系金屬間化合物。若Fe含量超過0.8質量%,會在鑄塊中生成粗大的Al-Fe系金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Fe含量限定為0.8質量%以下。
Cu具有提昇鋁合金強度的效果。若Cu含量超過3.0質量%,其耐蝕性變差。因此將Cu含量限定為3.0質量%以下。
Mn具有讓結晶組織微細化的效果。若Mn含量超過0.8質量%,會生成粗大的金屬間化合物,因此在氧化鋁膜處理後的表面外觀容易發生不均勻。因此,將Mn含量限定為0.8質量%以下。
接著說明第1至第4發明之製造方法之各步驟。
熔解步驟(S1),是將原料之鋁合金熔解的步驟。
脫氫氣步驟(S2),係從在熔解步驟(S1)熔解後的鋁合金除去氫氣的步驟。
氫氣,是從燃料中的氫、附著於金屬材料之水分及有機物等所產生。若含有多量的氫氣,會發生下述問題。
[a]發生針孔。
[b]製品強度變差。
[c]在鑄塊表面附近的粒界,發生氫之集積、濃化。因
此,會發生鑄塊的鼓起,以及起因於鼓起之鋁合金厚板的捲起。又會發生,可形成厚板的表面缺陷之厚板表面的潛在缺陷。
因此,在鋁合金100g中,氫氣含量宜為0.2ml以下,更佳為0.1ml以下。為了除去氫氣,可對熔融液進行熔劑處理、氯精煉、線上精煉等,又更佳為,進一步在脫氫氣裝置中使用吸氣裝置(snifter)或多孔塞(porous plug)(參照日本特開2002-14644號公報)。
鑄塊之氫氣濃度,例如能用以下方式來求出。亦即,從鑄造步驟後的鑄塊切割出樣本。接著,用乙醇和丙酮將樣本施以超音波洗淨。然後,用例如非活性氣體氣流熔解熱傳導度法(LIS A06-1993)來處理該樣本。
鋁合金厚板的氫氣濃度,例如能用以下方式來求出。亦即,從鋁合金厚板切割出樣本。接著,將樣本浸漬於NaOH水溶液。然後用硝酸處理來除去樣本表面的氧化皮膜。然後,用乙醇和丙酮將樣本施以超音波洗淨。接著,例如用真空加熱抽出容量法(LIS A06-1993)來處理樣本。
過濾步驟(S3),是藉由過濾裝置從鋁合金除去夾雜物(主要為氧化物和非金屬)的步驟。在過濾裝置,例如設置陶瓷管(使用1mm左右的粒子之氧化鋁)。藉由使熔融液通過前述陶瓷管來除去前述夾雜物。
經由前述脫氫氣步驟及過濾步驟,在接下來的鑄造步驟(S4),可從確保高品質之鋁合金獲得鑄塊。由於可抑制氧化物的堆積物(浮渣)之生成,故能減少除去浮渣的作業。
鑄造步驟(S4),是將鋁合金熔融液成形固化成長方體形等既定形狀,以製造出鑄塊。例如,使用具備水冷鑄模之鑄造裝置。鑄造方法是採用半連續鑄造法。在半連續鑄造法,是對底部打開之金屬製水冷鑄模,從上方注入鋁合金的熔融液,並從水冷鑄模的底部將凝固後的鋁合金連續取出。藉此獲得既定厚度的鑄塊。又半連續鑄造法,能採用縱向或橫向的方式來進行。
切割步驟(S5),係將鑄造步驟(S4)製得的鑄塊切割成既定厚度的鋁合金厚板之步驟。關於切割方法,可採用厚板(slab)切割法。在厚板切割法,是將前述半連續鑄造法所製得之鑄塊,用帶鋸切斷機等沿鑄造方向進行切割,以獲得既定厚度的鋁合金厚板。鋁合金厚板較佳為15~200mm,但沒有特別的限定,可依厚板的用途來適當調整。
作為切割方法,雖以使用帶鋸為佳,但沒有特別的限定,也能使用圓鋸切斷機、雷射、水壓等等。
比起壓延的情形,若將鑄塊施以切割,可獲得表面狀態、平坦度及板厚精度等優異之鋁合金厚板。例如可獲得:平坦度(彎曲量)為0.4mm以下/鑄造方向1m長,且板厚精度為±100μm以下之鋁合金厚板。
又如第2圖所示,在切割步驟(S5),較佳為將斜線之中央部分B除去。該中央部分B,是從厚度方向中央A朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設鑄塊1厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。在第2圖,中央部分B具有約T/5的厚度。在此,鑄塊1之中央部分B之上下厚度b1、b2,雖以相同為佳,但容許30%程度的差異。前述厚度方向中央A是指,鑄塊1之厚度方向中央,且鑄塊1的厚度T的約1/2、亦即約T/2的部位。
在鑄塊1的中央部分B,在氧化鋁膜處理後之厚板表面及截面容易發生不均勻。在切割步驟(S5),藉由將該中央部分B除去,可獲得氧化鋁膜處理後之外觀優異的厚板。又能減少批次內的參差情形。另一方面,若除去的厚度未達T/30,容易發生在氧化鋁膜處理後的表面外觀具有不均勻的厚板,且批次內的參差情形容易發生。另一方面,若除去的厚度超過T/5,除去量變得過多,可能造成生產性變差。因此,鑄塊1之中央部分B的除去量較佳為限定成,從厚度方向中央A朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設鑄塊1厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
在經由前述切割步驟(S5)將鑄塊切割後,在接下來
的熱處理步驟(S6),為了謀求內部應力的除去及內部組織的均一化而實施熱處理。藉由實施熱處理,可提昇平坦度、板厚精度以及氧化鋁膜處理後的外觀特性。
熱處理步驟(S6),係將切割步驟(S5)所得之既定厚度的鋁合金厚板實施熱處理(均質化熱處理)的步驟。熱處理可依通常方法來實施。亦即,在鋁合金為5000系的Al-Mg系合金(第1發明)、3000系的Al-Mn合金(第2發明)、6000系的Al-Mg-Si系合金(第3發明)的情形,是藉由在400℃以上未達熔點的溫度保持1小時以上來進行熱處理。又在鋁合金是7000系的Al-Zn-Mg系合金(第4發明)的情形,是藉由在350℃以上未達熔點之溫度保持1小時以上來進行熱處理。
若將鑄造步驟(S4)所製得之鑄塊實施切割加工,由於內部殘留應力會釋放出,而容易發生彎曲。然而,在本發明,由於將切割加工後的既定厚度之鋁合金厚板,例如放在定盤等上來實施熱處理,因此可提昇平坦度。
在第1至第3發明中,若處理溫度未達400℃,內部應力的除去量少,在鑄造中偏析的熔質元素之均質化不足,因此熱處理的效果低。於是將處理溫度限定為400℃以上。又若處理溫度在熔點以上,在內部會發生局部熔融而產生內部缺陷,又強度和延展性會變差。因此將處理溫度限定為未達熔點。
在第4發明,若處理溫度未達350℃,內部應力的除去量少,在鑄造中偏析的熔質元素之均質化不足,因此熱處理的效果低。於是將處理溫度限定為350℃以上。又若處理溫度在熔點以上,在內部會發生局部熔融而產生內部缺陷,又強度和延展性會變差。因此將處理溫度限定為未達熔點。
若處理時間未達1小時,金屬間化合物之固熔程度不夠,容易析出金屬間化合物。因此,將處理時間限定為1小時以上。又若處理時間超過8小時,熱處理的效果達飽和,將造成能量損耗。因此宜將處理時間限定為8小時以內。
在前述熱處理步驟(S6)熱處理後的鋁合金厚板,為了除去形成於厚板表面之晶出物和氧化物,或為了抑制厚板表面之氣體堆積,視需要可實施表面平滑化處理。
表面平滑化處理步驟(S7),是對熱處理步驟(S6)所製得之鋁合金厚板的表面,實施表面平滑化處理的步驟。作為表面平滑化處理法,可採用:端銑切削、鑽石車刀切削等的切削法;將表面用磨石等磨削之磨削法;拋光研磨等的研磨法等等;但不限於此。
將鋁合金厚板應用於真空裝置用室的情形,實施表面平滑化處理特別有效。其理由如下所說明。亦即,真空裝置用室減壓至高真空的情形,起因於從室內側表面放出之
吸附氣體,或是起因於固熔於厚板中的氣體原子朝表面放出,會造成真空度變差。因此,到達目標真空度的時間變長,生產效率變差。基於此,應用於該室之鋁合金厚板必須要求:吸附於厚板(位於室內側)表面之氣體少,即使形成高真空仍不會放出固熔於厚板中的氣體原子。
第5至第8發明之鋁合金厚板之製造方法,如第3圖所示,係依序進行:熔解步驟(S1)、脫氫氣步驟(S2)、過濾步驟(S3)、鑄造步驟(S4)、熱處理步驟(S5)、切割步驟(S6)。又視需要,可在切割步驟(S6)後進行表面平滑化處理步驟(S7)。
在本製造方法,首先,將原料之鋁合金厚板在熔解步驟(S1)進行熔解。接著,從熔解後的鋁合金中,藉由脫氫氣步驟(S2)來除去氫氣。接著,藉由過濾步驟(S3)來除去氧化物和非金屬等的夾雜物。接著,該鋁合金是在鑄造步驟(S4)鑄造成鑄塊。然後,該鑄塊在熱處理步驟(S5)進行熱處理後,在切割步驟(S5)進行切割而形成既定厚度的鋁合金厚板。接著,對於既定厚度的鋁合金厚板,按照需要,藉由表面平滑化處理步驟(S7)來進行表面平滑化處理。
在第5至第8發明之製造方法,作為原料之鋁合金,係分別使用5000系之Al-Mg合金,3000系之Al-Mn合金,6000系之Al-Mg-Si系合金以及7000系之Al-Zn-Mg合金。具體內容說明如下。
使用和第1發明相同的5000系之Al-Mg合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第1發明相同。
使用和第2發明相同的3000系之Al-Mn合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第2發明相同。
使用和第3發明相同的6000系之Al-Mg-Si系合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第3發明相同。
使用和第4發明相同的7000系之Al-Zn-Mg合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第4發明相同。
接著詳細說明第5至第8發明之製造方法之各步驟。
是和第1至第4發明之熔解步驟(S1)相同。
是和第1至第4發明之脫氫氣步驟(S2)相同。
是和第1至第4發明之過濾步驟(S3)相同。
是和第1至第4發明之鑄造步驟(S4)相同。
在將鑄造步驟(S4)所製得的鑄塊施以切割後,在接下來的熱處理步驟(S5),基於除去內部應力及讓內部組織均一化的目的,實施熱處理。藉由對前述鑄塊實施熱處理,可提昇平坦度、板厚精度、氧化鋁膜處理後的外觀性狀。
熱處理步驟(S5),是將鑄造步驟(S4)所製得的鑄塊實施熱處理(均質化熱處理)的步驟。熱處理可依通常
方法來實施。亦即,在鋁合金為5000系的Al-Mg系合金(第5發明)、3000系的Al-Mn合金(第6發明)、6000系的Al-Mg-Si系合金(第7發明)的情形,是藉由在200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理。又在鋁合金是7000系的Al-Zn-Mg系合金(第8發明)的情形,是藉由在200℃以上未達300℃之溫度保持1小時以上來進行熱處理。
在第5至第7發明,若處理溫度未達200℃,內部應力的除去量少,實施熱處理之效果低。因此將處理溫度限定為200℃以上。又若處理溫度為400℃以上,延展性變高,強度和切削性變差。切削性代表切屑斷裂性。切屑以斷裂成細小為佳。其原因在於,若切屑長,會纏在加工工具(刀)上而一起旋轉,如此會造成厚板表面受傷、工具破損。因此將處理溫度限定為未達400℃。藉由以這種溫度條件來進行熱處理,不致降低強度和切削性,且能提昇平坦度及板厚精度。
在第8發明,若處理溫度未達200℃,內部應力的除去量少,實施熱處理之效果低。因此將處理溫度限定為200℃以上。又若處理溫度為350℃以上,延展性變高,強度和切削性變差。切削性代表切屑斷裂性。切屑以斷裂成細小為佳。其原因在於,若切屑長,會纏在加工工具(刀)上而一起旋轉,如此會造成厚板表面受傷、工具破損。因此將處理溫度限定為未達350℃。藉由以這種溫度條件來進行熱處理,不致降低強度和切削性,且能提昇平坦度
及板厚精度。
若處理時間未達1小時,金屬間化合物之固熔程度不夠,容易析出金屬間化合物。因此,將處理時間限定為1小時以上。又若處理時間超過8小時,熱處理的效果達飽和,將造成能量損耗。因此宜將處理時間限定為8小時以內。
切割步驟(S6)是將熱處理步驟(S5)所得的鑄塊切割成既定厚度的鋁合金厚板的步驟。其詳細內容和第1至第4發明之切割步驟(S5)相同。
在前述切割步驟(S6)後的鋁合金厚板,為了除去形成於厚板表面之晶出物和氧化物,或為了抑制厚板表面之氣體堆積,視需要可實施表面平滑化處理。
表面平滑化處理步驟(S7),是對切割步驟(S6)所得之鋁合金厚板的表面實施表面平滑化處理的步驟。其詳細內容和第1至第4發明之表面平滑化處理步驟(S7)相同。
第9至第12發明之鋁合金厚板(以下也稱為「厚板
」)之製造方法,如第1圖所示,係依序進行:熔解步驟(S1)、脫氫氣步驟(S2)、過濾步驟(S3)、鑄造步驟(S4)、切割步驟(S5)、熱處理步驟(S6)。又視需要,可在熱處理步驟(S6)後進行表面平滑化處理步驟(S7)。
在本製造方法,首先,將原料之鋁合金厚板在熔解步驟(S1)進行熔解。接著,從熔解後的鋁合金中,藉由脫氫氣步驟(S2)來除去氫氣。接著,藉由過濾步驟(S3)來除去氧化物和非金屬等的夾雜物。接著,該鋁合金是在鑄造步驟(S4)鑄造成鑄塊。然後,該鑄塊在切割步驟(S5)進行切割而形成既定厚度的鋁合金厚板。然後,將既定厚度的鋁合金厚板藉由熱處理步驟(S6)進行熱處理,接著,按照需要,藉由表面平滑化處理步驟(S7)來進行表面平滑化處理。
在第9至第12發明之製造方法,作為原料之鋁合金,係分別使用5000系之Al-Mg合金,3000系之Al-Mn合金,6000系之Al-Mg-Si系合金以及7000系之Al-Zn-Mg合金。具體內容說明如下。
使用和第1發明相同的5000系之Al-Mg合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第
1發明相同。
使用和第2發明相同的3000系之Al-Mn合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第2發明相同。
使用和第3發明相同的6000系之Al-Mg-Si系合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第3發明相同。
使用和第4發明相同的7000系之Al-Zn-Mg合金。該鋁合金之組成、成分含量、含量之數值限定的理由,都和第4發明相同。
接著詳細說明第9至第12發明之製造方法之各步驟。
是和第1至第4發明之熔解步驟(S1)相同。
是和第1至第4發明之脫氫氣步驟(S2)相同。
是和第1至第4發明之過濾步驟(S3)相同。
是和第1至第4發明之鑄造步驟(S4)相同。
是和第1至第4發明之切割步驟(S5)相同。
熱處理步驟(S6),係將切割步驟(S5)所得之既定厚度的鋁合金厚板實施熱處理(均質化熱處理)的步驟。熱處理可依通常方法來實施。亦即,在鋁合金為5000系的Al-Mg系合金(第9發明)、3000系的Al-Mn合金(第10發明)、6000系的Al-Mg-Si系合金(第11發明)的情形,是藉由在200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理。又在鋁合金是7000系的Al-Zn-Mg系合金(第12發明)的情形,是藉由在200℃以上未達350℃之溫度保持1小時以上來進行熱處理。
在第9至第11發明,若處理溫度未達200℃,內部應力的除去量少,實施熱處理之效果低。因此將處理溫度限
定為200℃以上。又若處理溫度為400℃以上,延展性變高,強度和切削性變差。切削性代表切屑斷裂性。切屑以斷裂成細小為佳。其原因在於,若切屑長,會纏在加工工具(刀)上而一起旋轉,如此會造成厚板表面受傷、工具破損。因此將處理溫度限定為未達400℃。藉由以這種溫度條件來進行熱處理,不致降低強度和切削性,且能提昇平坦度及板厚精度。
在第12發明,若處理溫度未達200℃,內部應力的除去量少,實施熱處理之效果低。因此將處理溫度限定為200℃以上。又若處理溫度為350℃以上,延展性變高,強度和切削性變差。切削性代表切屑斷裂性。切屑以斷裂成細小為佳。其原因在於,若切屑長,會纏在加工工具(刀)上而一起旋轉,如此會造成厚板表面受傷、工具破損。因此將處理溫度限定為未達350℃。藉由以這種溫度條件來進行熱處理,不致降低強度和切削性,且能提昇平坦度及板厚精度。
若處理時間未達1小時,金屬間化合物之固熔程度不夠,容易析出金屬間化合物。因此,將處理時間限定為1小時以上。又若處理時間超過8小時,熱處理的效果達飽和,將造成能量損耗。因此宜將處理時間限定為8小時以內。
是和第1至第4發明之表面平滑化處理步驟(S7)相
同。
接著說明本發明的鋁合金厚板。
該鋁合金厚板,係由前述第1至第12發明之任一鋁合金厚板之製造方法所製造出,且具有400μm以下的平均結晶粒徑。
依據本發明之鋁合金厚板,由於平均結晶粒徑為400μm以下,可提昇氧化鋁膜處理後之外觀性,又能減少批次內的參差情形。
若厚板之金屬間化合物的尺寸變大,在進行氧化鋁膜處理時,厚板的截面及表面會發生不均勻(色調不均)。然而,依據本發明的鋁合金厚板,由於金屬間化合物的尺寸小,因此不容易發生不均勻。
關於前述結晶粒徑的測定,例如採用以下方式來進行。亦即,設鑄塊厚度為T,從鑄塊的一表面朝另一表面在厚度T/5、2T/5、3T/5、4T/5計4處的截面,取得測定值,並求出其平均。這種求測定值的方法,例如可採用切斷法。在切斷法,是將鋁合金厚板的截面用去皮法蝕刻後,用光學顯微鏡來觀察。
關於將平均結晶粒徑控制在400μm以下的方法,例如可採用以下方法。亦即,將鑄造時的冷卻速度(從液相線溫度至固相線溫度的平均溫度)設定為0.2℃/秒以上。在實施第1至第3發明、第5至第7發明、第9至第11
發明的製造方法的情形,藉由使鋁合金含有0.1質量%以下的Ti或0.3質量%以下的Zr,能使結晶粒徑更為微細化;又在實施第4發明、第8發明及第12發明之製造方法的情形,藉由使鋁合金含有0.1質量%以下的Ti或0.25質量%以下的Zr,能使結晶粒徑更為微細化。
藉由前述第1至第12發明的製造方法所製得的鋁合金厚板,如前述般,由於表面狀態、平坦度及板厚精度良好,可適用於各種用途(包括:底基板、搬送裝置、真空裝置用室等的半導體相關裝置;電機電子元件及其製造裝置;生活用品;機械零件等等),也能回收使用於其他用途。
又關於鋁合金厚板之耐蝕性,並不構成問題。其理由在於,底基板用厚板和搬送裝置用厚板,由於應用於無塵室內,一般不須考慮耐蝕性。又應用於真空裝置用室的厚板,由於使用於較少暴露在腐蝕性氣體的環境下,並不須考慮嚴格的耐蝕性。
以上是針對本申請發明的較佳實施形態做說明,但本發明並不限於前述實施形態。
以下說明本申請發明的實施例。
本實施例是關於第1發明。本實施例使用的鋁合金是
5000系的Al-Mg系合金。
使用表1所示的合金1A~12A作為實施例合金,使用合金13A~22A作為比較例合金。
首先,將合金1A~22A依序進行熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟之處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材,係將前述鑄塊經由切割步驟的處理而製得。熱壓延材,是將前述鑄塊熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材,都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材用熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在500℃保持4小時。
因此,前述處理後的切割材就是第1發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,但前述處理後的熱壓延材並不是。只有使用合金1A~22A之切割材才是屬於第1發明的實施例。
接著,對前述處理後之切割材和熱壓延材進行以下的試驗。
平坦性評價,是對切割材,測定鑄造方向每1m的彎曲量(平坦度),對於熱壓延材,則是測定壓延方向每1m的彎曲量(平坦度)。平坦度為0.4mm/1m長以下的情形判定為合格(○),超過0.4mm/1m長的情形判定為不合格(×)。
板厚精度評價,是用測微計測定6個部位的厚度。6個部位包括:厚板的4隅,從厚板的長邊方向的一半長度的部分朝寬方向內側20mm的部位。當6個部位全部都在19.94mm~20.06mm的情形判定為良好(◎),都在19.90mm~20.10mm的情形判定為合格(○)。
強度試驗是依下述方式來進行。亦即,從鋁合金厚板製作出JIS 5號的試驗片,用該試驗片進行拉伸試驗,測定拉伸強度及0.2%安全限應力。拉伸強度為180N/mm2
以上的情形判定為合格(○),拉伸強度未達180N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
氧化鋁膜處理性評價,是依下述方式來進行。在鋁合金厚板的表面及截面,藉由硫酸氧化鋁膜處理,形成厚度10μm的氧化鋁皮膜。處理條件為15%硫酸、20℃、電流密度2A/dm2
。觀察厚板的表面及截面的外觀。外觀未發生不均勻(色調不均)的情形判定為合格(○),發生不均勻的情形判定為不合格(×)。
由於厚板的結晶粒徑會影響氧化鋁膜處理性,故求出厚板的平均結晶粒徑。平均結晶粒徑的測定是採用下述方
式來進行。亦即,設鋁合金厚板的厚度為T,從厚板的一表面朝另一表面在厚度T/5、2T/5、3T/5、4T/5計4處的截面,取得測定值,並求出其平均。這種求測定值的方法,例如可採用切斷法。在切斷法,是將鋁合金厚板的截面用去皮法蝕刻後,用光學顯微鏡來觀察。
試驗結果顯示於表2及表3。
表2顯示切割材之試驗結果。表2中,合金1A~12A屬於實施例,合金13A~22A屬於比較例。表3顯示熱壓延材的試驗結果。表3中,合金1A~22A全都屬於比較例。
如表2所示,在合金1A~13A、合金15A~22A的情形,加工應變少,彎曲小。亦即平坦度良好。又板厚精度良好。
在合金14A的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13A的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金1A~13A、17A、20A~22A的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀未發生不均勻。在合金15A、16A、18A、19A各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1A~13A、15A~22A的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀不會發生不均勻。
又在合金17A、20A、21A、22A各個的情形,由於Cu、Zn、Ti、Zr的含量分別超過上限值,其等的效果達飽和,故經濟性不佳。
如表3所示,在合金1A~13A、15A~22A的情形,
會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金14A的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13A的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金15A、16A、18A、19A各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1A~13A、15A~22A的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第1發明。在本實施例,是使用表1所示的合金3A。
首先,將合金3A依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,將前述鑄塊藉由切割步驟的處理來獲得切割材。切割材為厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材用表4所示的條件進行熱處理。
因此,熱處理條件符合第1發明之A1及A2,是屬於第1發明的實施例;熱處理條件不符合第1發明的A3~A5,是屬於比較例。
對於前述處理後的切割材,進行平坦性評價試驗及板厚精度評價試驗。
平坦性評價,是測定鑄造方向每1m的彎曲量(平坦度),平坦度為0.4mm/1m長以下的情形判定為合格(○),在0.25mm/1m長以下的情形判定為良好(◎)。
關於板厚精度評價試驗,是和第1實施例的情形相同。
試驗結果顯示於表4。
如表4所示,實施例A1、A2之熱處理條件符合第1
發明,因此平坦度及板厚精度良好。又在比較例A3,由於未進行熱處理,比起實施例A1、A2,其平坦度及板厚精度稍差。在比較例A4,由於處理溫度比第1發明的範圍更低(未達400℃),比起實施例A1、A2,其平坦度稍差。又在比較例A5,由於處理溫度比第1發明的範圍更高(超過熔點),在內部發生局部熔融而形成內部缺陷,因此無法獲得製品。
本實施例是關於第2發明。本實施例使用的鋁合金為3000系的Al-Mn合金。
使用表5所示的合金23A、24A作為實施例合金,使用合金25A、26A作為比較例合金。
首先,將合金23A~26A依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在500℃保持4小時。
因此,前述處理後的切割材是屬於第2發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金23A、24A之切割材屬於第2發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行平坦性評價試驗、板厚精度評價試驗、強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度90N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達90N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表6。
如表6所示,在合金23A~26A的情形,加工應變小,彎曲小。亦即平坦度良好,又板厚精度優異。
在合金25A的情形,由於Mn含量未達下限值,強度不足。在合金26A的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23A~26A的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表6所示,在合金23A~26A的情形,會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金25A的情形,由於Mn含量未達下限值,比起其他的熱壓延材,其強度稍差。在合金26A的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,在氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23A~26A的情形,氧化鋁膜處理後的截面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第3發明。本實施例使用的鋁合金是6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表7所示的合金27A、28A作為實施例合金,使用合金29A~32A作為比較例合金。
首先,將合金27A~32A依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在500℃保持4小時。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以520℃進行熔體化處理,然後以175℃進行8小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第3發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金27A、28A之切割材屬於第3發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度200N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達200N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表8。
如表8所示,在合金29A、31A的情形,由於Si、Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30A的情形,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32A的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27A~32A的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表8所示,在合金29A、31A的情形,由於Si、Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30A的情形,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32A的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27A~32A的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本實施例是關於第4發明。本實施例使用的鋁合金,是7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表9所示的合金33A、34A作為實施例合金,使用合金35A~38A作為比較例合金。
首先,將合金33A~38A依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在500℃保持4小時。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以470℃進行熔體化處理,然後以120℃進行48小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第4發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金33A、34A之切割材屬於第4發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強
度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度250N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達250N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表10。
如表10所示,在合金35A、37A的情形,由於Mg、Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36A、38A的
情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33A~38A的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表10所示,在合金35A、37A的情形,由於Mg、Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36A、38A的情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33A~38A的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本實施例是關於第5發明。本實施例使用的鋁合金,是5000系的Al-Mg系合金。
使用表11所示的合金1B~12B作為實施例合金,使用合金13B~22B作為比較例合金。
首先,將合金1B~22B依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
然後,將前述鑄塊經由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊以350℃保持4小時。
接著,從熱處理後的鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
因此,前述處理後的切割材是屬於第5發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金1B~22B之切割材屬於第5發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行平坦性試驗、板厚精度評價試驗、強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
試驗結果顯示於表12及表13。
表12顯示切割材之試驗結果。表12中,合金1B~12B屬於第5發明的實施例,合金13B~22B屬於比較例。表13顯示熱壓延材的試驗結果。表13中,合金1B~22B全都屬於比較例。
如表12所示,在合金1B~13B、合金15B~22B的情形,加工應變少,彎曲小。亦即平坦度良好。又板厚精度良好。
在合金14B的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13B的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金1B~13B、17B、20B~22B的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀未發生不均勻。在合金15B、16B、18B、19B各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1B~13B、15B~22B的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀不會發生不均勻。
又在合金17B、20B、21B、22B各個的情形,由於Cu、Zn、Ti、Zr的含量分別超過上限值,其等的效果達飽和,故經濟性不佳。
如表13所示,在合金1B~13B、15B~22B的情形,
會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金14B的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13B的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金15B、16B、18B、19B各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1B~13B、15B~22B的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第5發明。在本實施例,是使用表11所示的合金3B。
首先,將合金3B依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,將前述鑄塊藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊用表14所示的條件進行熱處理。
然後,將前述鑄塊藉由切割步驟的處理來獲得切割材。切割材為厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
因此,熱處理條件符合第5發明之B1及B2,是屬於第5發明的實施例;熱處理條件不符合第5發明的B3~B5,是屬於比較例。
對於前述處理後的切割材,進行平坦性評價試驗、板厚精度評價試驗以及切削性評價試驗。
平坦性評價,是測定鑄造方向每1m的彎曲量(平坦度),平坦度為0.4mm/1m長以下的情形判定為合格(○),在超過0.4mm/1m長的情形判定為不合格(×)。
關於板厚精度評價試驗,是和第1實施例的情形相同。
切削性(切削斷裂性的評價)是測定,用鑽孔器進行鑽孔加工時切屑之每單位質量的個數。具體而言,使用直徑5mm的鑽孔器,以旋轉數7000rpm及進給速度300mm/分進行鑽孔加工,測定所產生之每10g的切屑個數。將1000個/10g以上的情形判定為合格(○),將未達1000個/10g的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表14。
如表14所示,實施例B1、B2之熱處理條件符合第5發明,因此平坦度、板厚精度及切削性良好。又在比較例B3,由於未進行熱處理,其平坦度不良,且比起實施例B1、B2,其板厚精度稍差。在比較例B4,由於處理溫度比第5發明的範圍高,比起實施例B1、B2,其切削性稍差。又在比較例B5,由於處理溫度比第5發明的範圍低,其平坦度不良,且比起實施例B1、B2,其板厚精度稍差。
本實施例是關於第6發明,本實施例使用的鋁合金是3000系的Al-Mn系合金。
使用表15所示的合金23B、24B作為實施例合金,使用合金25B、26B作為比較例合金。
首先,將合金23B~26B依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,將前述鑄塊藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊在350℃保持4小時。
接著,從前述熱處理後的鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
因此,前述處理後的切割材是屬於第6發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金23B、24B之切割材屬於第6發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行平坦性評價試驗、板厚精度評價試驗、強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度90N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達90N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表16。
如表16所示,在合金23B~26B的情形,加工應變小,彎曲小。亦即平坦度良好,又板厚精度優異。
在合金25B的情形,由於Mn含量未達下限值,強度不足。在合金26B的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23B~26B的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表6所示,在合金23B~26B的情形,會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金25B的情形,由於Mn含量未達下限值,比起其他的熱壓延材,其強度稍差。在合金26B的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,在氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23B~26B的情形,氧化鋁膜處理後的截面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第7發明。本實施例使用的鋁合金是6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表17所示的合金27B、28B作為實施例合金,使用合金29B~32B作為比較例合金。
首先,將合金27B~32B依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,將前述鑄塊藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊在350℃保持4小時。
接著,從熱處理後的鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將鑄塊進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以520℃進行熔體化處理,然後以175℃進行8小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第7發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金27B、28B之切割材屬於第7發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強
度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度200N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達200N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表18。
如表18所示,在合金29B、31B的情形,由於Si、Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30B的情形
,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32B的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27B~32B的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表18所示,在合金29B、31B的情形,由於Si、Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30B的情形,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32B的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27B~32B的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本實施例是關於第8發明。本實施例使用的鋁合金,是7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表19所示的合金33B、34B作為實施例合金,使用合金35B~38B作為比較例合金。
首先,將合金33B~38B依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,將前述鑄塊藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊在300℃保持4小時。
接著,從熱處理後的鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以470℃進行熔體化處理,然後以120℃進行48小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第8發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金33B、34B之切割材屬於第8發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強
度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度250N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達250N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表20。
如表20所示,在合金35B、37B的情形,由於Mg、Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36B、38B的
情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33B~38B的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表20所示,在合金35B、37B的情形,由於Mg、Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36B、38B的情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33B~38B的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本實施例是關於第9發明。本實施例使用的鋁合金,是5000系的Al-Mg系合金。
使用表21所示的合金1C~12C作為實施例合金,使用合金13C~22C作為比較例合金。
首先,將合金1C~22C依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊經由熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
然後,將前述鑄塊經由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述鑄塊以350℃保持4小時。
因此,前述處理後的切割材是屬於第9發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金1C~22C之切割材屬於第9發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行平坦性試驗、板厚精度評價試驗、強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
又由於厚板的結晶粒徑會影響氧化鋁膜處理性,故和第1實施例的情形同樣的求出厚板的平均結晶粒徑
試驗結果顯示於表22及表23。
表22顯示切割材之試驗結果。表22中,合金1C~12C屬於第9發明的實施例,合金13C~22C屬於比較例。表23顯示熱壓延材的試驗結果。表23中,合金1C~22C全都屬於比較例。
如表22所示,在合金1C~13C、合金15C~22C的情形,加工應變少,彎曲小。亦即平坦度良好。又板厚精度良好。
在合金14C的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13C的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金1C~13C、17C、20C~22C的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀未發生不均勻。在合金15C、16C、18C、19C各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1C~13C、15C~22C的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀不會發生不均勻。
又在合金17C、20C、21C、22C各個的情形,由於Cu、Zn、Ti、Zr的含量分別超過上限值,其等的效果達飽和,故經濟性不佳。
如表23所示,在合金1C~13C、15C~22C的情形,
會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金14C的情形,由於Mg含量超過上限值,會發生鑄造裂痕,無法進行製造。在合金13C的情形,由於Mg含量未達下限值,其強度不足。
在合金15C、16C、18C、19C各個的情形,由於Si、Fe、Mn、Cr含量分別超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀會發生不均勻。在合金1C~13C、15C~22C的情形,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第9發明。在本實施例,是使用表21所示的合金3C。
首先,將合金3C依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
然後,將前述鑄塊藉由切割步驟的處理來獲得切割材。切割材為厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材用表24所示的條件進行熱處理。
因此,熱處理條件符合第9發明之C1及C2,是屬於第9發明的實施例;熱處理條件不符合第9發明的C3~C5,是屬於比較例。
對於前述處理後的切割材,進行平坦性評價試驗、板厚精度評價試驗以及切削性評價試驗。
平坦性評價,是測定鑄造方向每1m的彎曲量(平坦度),平坦度為0.4mm/1m長以下的情形判定為合格(○),在超過0.4mm/1m長的情形判定為不合格(×)。
關於板厚精度評價試驗,是和第1實施例的情形相同。
關於切削性評價試驗,是和第7實施例的情形相同。
試驗結果顯示於表24。
如表24所示,實施例C1、C2之熱處理條件符合第9發明,因此平坦度、板厚精度及切削性良好。又在比較例C3,由於未進行熱處理,其平坦度不良,且比起實施例C1、C2,其板厚精度稍差。在比較例C4,由於處理溫度比第9發明的範圍高,其切削性稍差。又在比較例C5,由於處理溫度比第9發明的範圍低,其平坦度不良,且比起實施例C1、C2,其板厚精度稍差。
本實施例是關於第10發明,本實施例使用的鋁合金是3000系的Al-Mn系合金。
使用表25所示的合金23C、24C作為實施例合金,使用合金25C、26C作為比較例合金。
首先,將合金23C~26C依序經由熔解步驟、脫氫氣
步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊經由熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在350℃保持4小時。
因此,前述處理後的切割材是屬於第10發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金23C、24C之切割材屬於第10發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行平坦性評價試驗、板厚精度評價試驗、強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度90N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達90N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表26。
如表26所示,在合金23C~26C的情形,加工應變小,彎曲小。亦即平坦度良好,又板厚精度優異。
在合金25C的情形,由於Mn含量未達下限值,強度不足。在合金26C的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23C~26C的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表26所示,在合金23C~26C的情形,會累積加工應變,壓延方向的彎曲大。亦即平坦度不佳。又板厚精度比起切割材,幾乎都比較差。
在合金25C的情形,由於Mn含量未達下限值,比起其他的熱壓延材,其強度稍差。在合金26C的情形,由於Mn含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,在氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金23C~26C的情形,氧化鋁膜處理後的截面外觀發生不均勻。
本實施例是關於第11發明。本實施例使用的鋁合金是6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表27所示的合金27C、28C作為實施例合金,使用合金29C~32C作為比較例合金。
首先,將合金27C~32C依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將鑄塊經由熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在350℃保持4小時。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以520℃進行熔體化處理,然後以175℃進行8小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第11發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金27C、28C之切割材屬於第11發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強
度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度200N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達200N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表28。
如表28所示,在合金29C、31C的情形,由於Si、
Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30C的情形,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32C的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27C~32C的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表28所示,在合金29C、31C的情形,由於Si、Mg含量分別未達下限值,強度不足。在合金30C的情形,由於Si含量超過上限值,會生成粗大的金屬間化合物,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金32C的情形,由於Mg含量超過上限值,Mg效果達飽和,經濟性差。在合金27C~32C的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本實施例是關於第12發明。本實施例使用的鋁合金,是7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表29所示的合金33C、34C作為實施例合金,使用合金35C~38C作為比較例合金。
首先,將合金33C~38C依序經由熔解步驟、脫氫氣步驟、過濾步驟及鑄造步驟的處理,製作出板厚500mm的鑄塊。
接著,從前述鑄塊製作出切割材和熱壓延材。切割材是將前述鑄塊經由切割步驟處理所得。熱壓延材,是將前述鑄塊經由熱處理後進行熱壓延而製得。切割材和熱壓延材都是厚度20mm×寬度1000mm×長度2000mm的鋁合金厚板。
接著,將前述切割材藉由熱處理步驟進行處理。亦即,將前述切割材在300℃保持4小時。
進一步,將製得的切割材及熱壓延材以470℃進行熔體化處理,然後以120℃進行48小時的時效處理。
因此,前述處理後的切割材是屬於第12發明的製造方法所製得之鋁合金厚板,前述處理後的熱壓延材則不是。又只有使用合金33C、34C之切割材屬於第12發明的實施例。
接著,對於前述處理後的切割材及熱壓延材,進行強度試驗以及氧化鋁膜處理性評價試驗。
各試驗的方法及評價基準是和第1實施例的情形相同。
由於厚板特性會依合金種類而有不同,故強度的評價基準如下。亦即,在強度方面,將拉伸強度250N/mm2
以上的情形判定為合格(○),將拉伸強度未達250N/mm2
的情形判定為不合格(×)。
試驗結果顯示於表30。
如表30所示,在合金35C、37C的情形,由於Mg、
Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36C、38C的情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33C~38C的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀不會發生不均勻。
如表30所示,在合金35C、37C的情形,由於Mg、Zn含量分別未達下限值,強度不足。在合金36C、38C的情形,由於Mg、Zn含量分別超過上限值,氧化鋁膜處理後的表面外觀發生不均勻。在合金33C~38C的情形,在氧化鋁膜處理後的截面外觀會發生不均勻。
本申請發明的鋁合金厚板之製造方法,具有優異的生產性,容易控制表面狀態及平坦度,可提昇板厚精度,因此產業上的利用價值高。
S1‧‧‧熔解步驟
S2‧‧‧脫氫氣步驟
S3‧‧‧過濾步驟
S4‧‧‧鑄造步驟
S5‧‧‧切割步驟或熱處理步驟
S6‧‧‧熱處理步驟或切割步驟
S7‧‧‧表面平滑化處理步驟
A‧‧‧厚度方向中央
B‧‧‧厚度方向中央部分
T‧‧‧厚度
1‧‧‧鑄塊
第1圖係顯示第1至第4發明及第9至第12發明之鋁合金厚板之製造方法之流程圖。
第2圖係顯示在切割步驟除去的鑄塊的厚度方向中央部分之示意圖。
第3圖係顯示第5至第8發明之鋁合金厚板之製造方法之流程圖。
S1‧‧‧熔解步驟
S2‧‧‧脫氫氣步驟
S3‧‧‧過濾步驟
S4‧‧‧鑄造步驟
S5‧‧‧切割步驟或熱處理步驟
S6‧‧‧熱處理步驟或切割步驟
S7‧‧‧表面平滑化處理步驟
Claims (15)
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:1.5質量%~12.0質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質 量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%、Fe:0.8質量%以下、Mn:0.6質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、 將前述鑄塊以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊以200℃以上未達350℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟、將熱處理後的鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,在前述切割步驟後,進行表面平滑化處理步驟,以對既定厚度的鋁合金厚板的表面實施表 面平滑化處理。
- 如申請專利範圍第5項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,前述表面平滑化處理,是以選自切削法、磨削法及研磨法中之1種以上的方法來進行。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,在前述切割步驟中,將厚度方向中央部分從前述鑄塊除去;該厚度方向中央部分,是從厚度方向中央朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設前述鑄塊厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:1.5質量%~12.0質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:0.6質量%以下、Mn:1.0質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、 將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mn:0.3質量%~1.6質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:0.5質量%以下、Mg:1.5質量%以下、Cr:0.3質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Si:0.2質量%~1.6質量%、Mg:0.3質量%~1.5質量%、Fe:0.8質量%以下、Mn:0.6質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Cu:1.0 質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zn:0.4質量%以下、Zr:0.3質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達400℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
- 一種鋁合金厚板之製造方法,係從鋁合金製造出鋁合金厚板的方法,其特徵在於:前述鋁合金,係含有Mg:0.4質量%~4.0質量%、Zn:3.0質量%~9.0質量%、Si:0.7質量%以下、Fe:0.8質量%以下、Cu:3.0質量%以下、Ti:0.1質量%以下,且含有選自Mn:0.8質量%以下、Cr:0.5質量%以下、Zr:0.25質量%以下中之至少1種,剩餘部分為Al及不可避免的雜質所構成;並且是依序進行以下步驟:將前述鋁合金熔解的熔解步驟、從熔解後的鋁合金除去氫氣之脫氫氣步驟、從除去氫氣後的鋁合金除去夾雜物之過濾步驟、 將除去夾雜物後的鋁合金鑄造成鑄塊之鑄造步驟、將前述鑄塊切割而製造成既定厚度的鋁合金厚板之切割步驟、將既定厚度的鋁合金厚板以200℃以上未達350℃的溫度保持1小時以上來進行熱處理之熱處理步驟。
- 如申請專利範圍第8至11項中任一項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,在前述熱處理步驟後,進行表面平滑化處理步驟,以對鋁合金厚板的表面實施表面平滑化處理。
- 如申請專利範圍第12項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,前述表面平滑化處理,是以選自切削法、磨削法及研磨法中之1種以上的方法來進行。
- 如申請專利範圍第8至11項中任一項記載之鋁合金厚板之製造方法,其中,在前述切割步驟中,將厚度方向中央部分從前述鑄塊除去;該厚度方向中央部分,是從厚度方向中央朝厚度方向之各表面具有均等的厚度,且設前述鑄塊厚度為T的情形,合計具有T/30~T/5的厚度。
- 一種鋁合金厚板,其特徵在於:係藉由申請專利範圍第1至4項及第8至11項中任一項記載之鋁合金厚板之製造方法所製造出之鋁合金厚板,且具有400μm以下的平均結晶粒徑。
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