WO2005040440A1 - Aluminum alloy extruded article excellent in shock absorbing property - Google Patents

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Abstract

A shock absorbing member, characterized in that it is prepared by a method which comprises providing an aluminum alloy having a chemical composition, in wt %: Zn: 5.6 to 6.6 %, Mg: 0.75 to 1.10 %, Cu: 0.10 to 0.25 wt %, Mn: 0.05 to 0.20 %, Cr: 0.03 to 0.15 %, Zr: 0.10 to 0.25 wt %, Si: 0.02 to 0.10 wt %, Fe: 0.05 to 0.17 wt %, the balance: Al and inevitable impurities, casting the alloy, to prepare a billet, extruding the billet into an extruded article having a hollow cross-sectional shape, and then subjecting the article to an artificial aging treatment so as for the article to have an 0.2 % offset yield strength in the range of 320 to 390 MPa. The shock absorbing member comprises an aluminum alloy extruded article and is excellent in absorbing characteristics for collision energy generating, for example, in the collision between automobiles.

Description

明 細 書 衝撃吸収性に優れたアルミニウム合金押出形材 技術分野  Description Extruded aluminum alloy material with excellent shock absorption
本発明は、 例えば、 自動車用パンパーリインフォ一スメ ン トゃインパク トビーム等の衝撃吸収部材に関し、 特に、 アルミニウム合金押出形材を用 いた衝突時等の衝撃エネルギー吸収部材にかかる。 背景技術  The present invention relates to a shock absorbing member such as a pampering reinforcement beam for an automobile, and more particularly to a shock energy absorbing member at the time of a collision using an extruded aluminum alloy material. Background art
A I 一 Z n — M g系合金を甩いた押出形材は、 高強度が得られることで 広く知られている。  Extruded sections made of AI-Zn-Mg alloys are widely known for their high strength.
自動車用パンパ一リ イ ンホースメン トやインパク トビーム等の自動車用 衝撃吸収部材においても、 高強度化は部品の軽量化及びそれによつて自動 車の軽量化に寄与し、 燃費も向上する。  For automobile shock absorbers such as bumper reinforcement hoses and impact beams for automobiles, higher strength also contributes to weight reduction of parts and thereby the weight of automobiles, and also improves fuel efficiency.
しかし、 従来から提案されている A I 一 Z n — M g系アルミニウム合金 においては、 引張 y強度は高いが、 靭性に劣り、 かえって衝撃エネルギー 吸収量が低下するのみならず、 衝突時 (衝撃時) に割れ、 亀裂が発生しや すい問題があった。  However, the conventionally proposed AI-Zn-Mg-based aluminum alloy has a high tensile y-strength but is inferior in toughness, and not only reduces the amount of impact energy absorbed, but also in the event of a collision (during impact). There was a problem that cracks were easily generated.
このような押出形材をパンパーリ イ ンホースメ ン ト等に用いると、 衝突 時に発生した割れの端部 (エッジ) が人間に傷害を与えることになりかね ず、 安全性上の大きな問題となる。  If such an extruded material is used for a pampering reinforcement, etc., the edges of the cracks generated at the time of the collision may cause injury to humans, which is a serious safety problem.
そこで、 例えば曰本国特許公開公報特開 2 0 0 2 — 3 2 7 2 2 9号には 圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材が提案されている。  Thus, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2002-3227229 proposes an aluminum alloy extruded material having excellent crushing properties.
しかし、 上記公報に開示されたアルミニウム合金押出材であっても、 衝 突時に割れが発生しやすく衝撃エネルギー吸収性が不充分であり、 耐応力 腐食割れ性も不充分であった。 発明の開示 However, even with the aluminum alloy extruded material disclosed in the above publication, cracks are likely to occur at the time of collision, and the impact energy absorption is insufficient, and the stress resistance is low. Corrosion cracking was also insufficient. Disclosure of the invention
A I _ Z n — M g系アルミニウム合金においては、 従来 F e及び S ί 成 分は不純物と して取り扱われていた。  In the AI_Zn-Mg-based aluminum alloy, Fe and S components have been conventionally treated as impurities.
本発明者は、耐カ及びエネルギー吸収性との関係を詳細に調査した結果、 F e成分及び S i 成分を所定の範囲に制御することで高いエネルギー吸収 性が安定して得られることが明らかになった。  The present inventor has conducted a detailed investigation on the relationship between the power resistance and the energy absorption, and as a result, it has been found that high energy absorption can be stably obtained by controlling the Fe component and the Si component within a predetermined range. Became.
また、 アルミニウム合金成分範囲を所定の範囲に制御しただけでは、 人 ェ時効処理条件によってエネルギー吸収性が大きく変化し、 衝突時の割れ を安定して抑えるのが困難である。  In addition, simply controlling the range of the aluminum alloy component to a predetermined range significantly changes the energy absorption depending on the conditions of human aging treatment, and it is difficult to stably suppress cracking at the time of collision.
本発明は、 0. 2 %耐力が 3 2 0〜 3 9 0 M P aの範囲に入るように人 ェ時効処理条件を制御することで、 高いエネルギー吸収性が安定して得ら れることが明らかになった。  In the present invention, it is clear that high energy absorption can be stably obtained by controlling the conditions of human aging treatment so that the 0.2% proof stress falls within the range of 320 to 390 MPa. Became.
更には、 応力腐食割れは押出形材の押出表面から進行する場合が多いの で、 押出時の形材の温度を 5 0 0〜 5 4 0 °Cの範囲に入るように制御する ことで耐応力腐食割れ性が向上することも明らかになった。  Furthermore, since stress corrosion cracking often proceeds from the extruded surface of an extruded profile, the temperature of the profile during extrusion is controlled to be in the range of 500 to 540 ° C, so that it is resistant to stress. It was also found that stress corrosion cracking was improved.
以下、 本発明の具体的内容について説明する。  Hereinafter, the specific contents of the present invention will be described.
本発明に係るアルミニゥム合金押出形材からなる衝撃吸収部材に適する アルミニウム合金成分と して、 Z n成分が 5. 6 ~ 6. 6重量% ( w t % ) (以下単に%と表示する。)、 M g成分が 0. 7 5 〜 1 . 1 0 %、 C u 成分が 0. 1 0〜 0. 2 5 %、 M n成分が 0. 0 5〜 0. 2 0 %、 C r成 分が 0. 0 3 ~ 0. 1 5 %、 Z r成分が 0. 1 0 ~ 0. 2 5 %の範囲に入 るようにそれぞれ制御するとともに、 従来、 不純物と して取り扱われてい た F e成分を 0. 0 5 〜 0. 1 7 %の範囲に制御し、 同じく従来不純物と して取リ极われていた S i 成分を 0. 0 2〜 0. 1 0 %の範囲に制御し、 残部を実質的に A I と した。 As an aluminum alloy component suitable for the shock absorbing member made of the extruded aluminum alloy material according to the present invention, the Zn component has a 5.6 to 6.6% by weight (wt%) (hereinafter simply referred to as%). The Mg component is 0.75 to 1.10%, the Cu component is 0.10 to 0.25%, the Mn component is 0.05 to 0.20%, and the Cr component is 0.03 to 0.15%, Zr component is controlled to be in the range of 0.10 to 0.25%, respectively, and the Fe component, which was conventionally treated as an impurity, Is controlled within the range of 0.05 to 0.17%, and the Si component, which has also been conventionally collected as an impurity, is controlled within the range of 0.02 to 0.10%. The rest was virtually AI.
( 1 ) Z n成分について  (1) About the Z n component
Z n成分は M g成分とともに時効特性に大きな影響を与え、 Z nの原子 半径が A I の原子半径に比較的近いために、 押出加工時の変形抵抗の変化 が少ないので M gの成分量を抑えつつ耐カを所定の範囲に制御するには、 The Zn component has a significant effect on the aging characteristics together with the Mg component.Since the atomic radius of Zn is relatively close to the atomic radius of AI, the change in deformation resistance during extrusion is small, so the amount of the Mg component is reduced. In order to control the power resistance within a predetermined range while suppressing it,
5. 6 ~ 6. 6 %の範囲に制御するのが良い。 It is better to control in the range of 5.6 to 6.6%.
Z n成分を 5. 60 未満にすると耐力が低下し、 その分を M g成分で増 加しょうとすると神出加工性が低下し、 特に中空断面形状の押出形材にあ つては極端に押出スピ一 ドが遅く なる。  If the Zn component is less than 5.60, the yield strength will decrease, and if the Mg component is to be increased to that extent, the formability will decrease, especially for extruded profiles with hollow cross-sections. Speed is slow.
—方、 Z n成分が 6. 6 %を超えると耐応力腐食割れ性が悪く なる。  On the other hand, if the Zn content exceeds 6.6%, the stress corrosion cracking resistance becomes poor.
( 2 ) M g成分について  (2) About the Mg component
M g成分は先に述べた Z n成分とともに、時効性に大きな影響を与える。 従って、 耐カを所定の範囲に制御するには M g成分を 0. 7 5〜 1 . 1 0 %の範囲に制御するのが良い。  The Mg component, together with the previously described Zn component, has a significant effect on aging. Therefore, in order to control the heat resistance within a predetermined range, it is preferable to control the Mg component within a range of 0.75 to 1.10%.
M g成分は 子半径が A I の原子半径より も大きく押出加工時の変形抵 杭に大きく影響を与え、 M g成分が 1 . 1 00/0を超えると押出性が悪くな リ、 0. 7 5 o/o未満になると Z n成分を 5. 6 ~ 6. 6の範囲に抑えた場 合に耐力が低く なってしまう。 The Mg component has a larger radius of the element than the atomic radius of AI and greatly affects the deformation resistance during extrusion.If the Mg component exceeds 1.100 / 0 , the extrudability deteriorates. If it is less than 5 o / o, the yield strength will be low if the Zn component is kept in the range of 5.6 to 6.6.
( 3 ) C u成分について  (3) Cu component
C u成分はアルミニウム合金の結晶粒界部と結晶粒内との電位差を緩和 するので耐応力割れ性を改善できるが、 0. 1 0 %未満ではその効力が不 充分であり、 0. 2 5 %を超えると一般耐食性が悪化するので C u成分は 0. 1 0 - 0. 2 5 %の範囲に抑えるのが良い。  The Cu component can improve the stress cracking resistance by relaxing the potential difference between the crystal grain boundary and the inside of the crystal grain of the aluminum alloy.However, if the content is less than 0.10%, the effect is insufficient. %, The general corrosion resistance deteriorates, so the Cu component should be kept within the range of 0.10 to 0.25%.
( 4 ) Z r 、 M n、 C r成分について  (4) About Zr, Mn, and Cr components
Z r成分は繊維状組織に大きな影響を与え、 0. 1 0 %以下では効果が 不充分で、 0. 2 5 o/oを超えると ビレッ ト錶造時に溶湯温度を高くする必 要があり、 錶造性の低下を招く。 The Zr component has a significant effect on the fibrous structure, and its effect is insufficient at 0.10% or less, and at 0.25 o / o or higher, the molten metal temperature must be increased during billet production. It is necessary to reduce the creativity.
従って、 Z r成分を 0. 1 0〜 0. 2 5 %の範囲に制御するのが良い M n成分は結晶粒を微細化する効果がある。  Therefore, it is preferable to control the Zr component within the range of 0.10 to 0.25%. The Mn component has an effect of making crystal grains fine.
1\! 0成分が0. 0 5 %未満ではその効果が不充分で、 0. 2 0 %を超え ると押出性が悪化するとともに、 焼き入れ感受性も高くなリ過ぎるのでIf the content of 1 \! 0 component is less than 0.05%, the effect is insufficient, and if it exceeds 0.20%, extrudability deteriorates and quenching sensitivity becomes too high.
1\1 ^成分を 0. 2 0 %以下に抑えつつ、 C r成分を添加した。 The Cr component was added while the 1 \ 1 ^ component was suppressed to 0.20% or less.
C r成分は M n成分と同様に、 結晶粒を微細化し、 Z r成分とともに金 属組織を繊維状組織にする効果がある。  Like the Mn component, the Cr component has the effect of refining crystal grains and, together with the Zr component, turning the metal structure into a fibrous structure.
しかし、 C r は添加量が多く なると偏析してく るので C r成分を 0. 0 3 ~ 0. 1 5 %の範囲に制御するのが良い。  However, since Cr segregates as the amount of addition increases, it is better to control the Cr component in the range of 0.03 to 0.15%.
( 5 ) F e成分について  (5) About the Fe component
本発明において特徴的な成分である F e成分は、 アルミニウム合金ピレ ッ トの錶造工程において不純物と して混入してく る。  The Fe component, which is a characteristic component of the present invention, is mixed as an impurity in the manufacturing process of an aluminum alloy pillet.
そこで、 溶解炉及び錶造経路から F eが混入するのを抑え、 F e成分を 0. 0 5 - 0. 1 7 %の範囲に制御した。  Therefore, the mixing of Fe from the melting furnace and the production route was suppressed, and the Fe component was controlled in the range of 0.05 to 0.17%.
F e成分が靭性に与える影響が非常に大きいことが本発明者の研究によ y明らかになった。  The study by the present inventors has revealed that the influence of the Fe component on toughness is very large.
F e成分の靭性に対する悪さが 0. 1 7 ~ Q . 4 0 %の間で急激に変化 し、 0. 1 7 %以下に抑えないと安定した機械的性質及びエネルギー吸収 性が得られず、 好ましく は 0. 1 5 «½以下が良く 、 例えば、 パンパ一リ イ ンホースメ ン トのように、 特に安定した衝突エネルギー吸収性を要求され る製品においては、 F e成分を 0. 1 0 %以下に抑えるのが理想的である。  The badness of the toughness of the Fe component changes sharply between 0.17 and Q.40%, and unless it is less than 0.17%, stable mechanical properties and energy absorption cannot be obtained. It is preferably 0.15% or less. For example, in a product requiring particularly stable collision energy absorption, such as a pump-in hose, the Fe component is 0.10% or less. Ideally it should be kept to
( 6 ) S i 成分について  (6) S i component
S i 成分もアルミニウム合金押出形材の靭性に大きな影響を与え、 耐カ を所定の範囲に制御しつつ靭性を向上させるには 0. 0 2 ~ 0. 1 0 %の 範囲に制御するのが良い。 機械的性質及び靭性をより安定させ、 所定のェ ネルギ一吸収性を確保するには S i 成分を 0 . 0 6 %以下が理想的である。 このように各成分範囲を制御し、 残部を実質的にアルミニウムからなる アルミニウム合金を用いて、 ビレッ トを錶造する。 The Si component also has a significant effect on the toughness of the extruded aluminum alloy material.To improve the toughness while controlling the heat resistance within a predetermined range, it is necessary to control it within the range of 0.02 to 0.10%. good. More stable mechanical properties and toughness, Ideally, the Si component should be 0.06% or less in order to ensure energy absorption. In this way, the ranges of each component are controlled, and the balance is produced using an aluminum alloy substantially consisting of aluminum.
この際、 ベースメタル、 添加母合金等の溶解時、 及び、 ビレツ ト連錶型 への錶湯時に F e、 S i 成分が混入するのを極力抑えるように制御する。 得られたアルミニウム合金ビレツ トを 4 4 0 ~ 5 0 0 °Cにて 4時間以上 均質化処理 (ホモ処理) し、 押出プレスにて中空断面形状からなる押出形 材を製造する。  At this time, control is performed to minimize the incorporation of Fe and Si components during melting of the base metal, the added mother alloy, and the like, and at the time of hot water supply to the combined billet. The obtained aluminum alloy billet is subjected to homogenization treatment (homo treatment) at 450 to 500 ° C for 4 hours or more, and an extruded member having a hollow cross-sectional shape is produced by an extrusion press.
本発明に係るアルミニウム合金は、 押出性に優れ、 薄肉中空断面形状の 押出形材が得られる。  ADVANTAGE OF THE INVENTION The aluminum alloy which concerns on this invention is excellent in extrudability, and the thin extruded shape of a hollow cross-sectional shape is obtained.
バンパーリ イ ンホースメ ン ト等の自動車部品においては、 ボディ形状等 に合わせるためにプレス曲げ等の後加工が施される場合が多い。  Automotive parts such as bumper reinforcements are often subjected to post-processing such as press bending to match the body shape.
従って、 耐応力腐食割れ対策も重要であり、 押出条件も重要である。 従来、 ビレッ トの加熱条件や、 押出金型の温度、 押出スピード等は押出形 材の形状や表面品質の作り込みを念頭に条件設定されていた。  Therefore, measures against stress corrosion cracking are important, and extrusion conditions are also important. Conventionally, the heating conditions of the billet, the temperature of the extrusion die, the extrusion speed, etc., were set in consideration of the shape and surface quality of the extruded material.
これに対して、 本発明者は、 押出直後 (押出型から押し出された近傍) の形材の温度が、 耐応力腐食割れ性に大きな影響を与えることを明らかに し、 押出加工時の押出形材の温度が、 5 0 0 ~ 5 4 0 °Cの範囲に入るよう に制御するのが良いことが判明した。  On the other hand, the present inventor has clarified that the temperature of the profile immediately after extrusion (in the vicinity of extruded from the extrusion die) has a great effect on the stress corrosion cracking resistance. It has been found that it is better to control the temperature of the material so that it falls within the range of 500 to 540 ° C.
形材温度が 5 4 0 °Cを超えると、 再結晶粒の大きさが大きく なリ、 耐応 力腐食割れ性が急激に低下する。  If the section temperature exceeds 540 ° C, the size of the recrystallized grains increases, and the stress corrosion cracking resistance decreases rapidly.
—方、 5 0 0 °C未満になると押出生産性が低下する。  On the other hand, when the temperature is lower than 500 ° C., the extrusion productivity decreases.
安定した高い衝突エネルギー吸収性を確保するには、 押出後の押出形材 の人工時効処理が重要となる。 7 0 ~ 1 7 0 °Cにて 6 ~ 2 0時間かけて 2段人工時効処理をする。 In order to ensure stable and high impact energy absorption, artificial aging of extruded profiles after extrusion is important. Perform two-stage artificial aging at 70 to 170 ° C for 6 to 20 hours.
例えば、 7 0 ~ 9 5 °C X 3〜 8時間の 1 段目の熱処理後に 1 3 0 ~ 1 7 0 °C X 3 ~ 1 2時間の 2段目の熱処理をする。  For example, after the first heat treatment at 70 to 95 ° C. X 3 to 8 hours, the second heat treatment at 130 to 170 ° C. X 3 to 12 hours is performed.
この人工時効処理の目的は、 析出物を微細化、 均一分散化して靭性を高 くすることによ り、 衝突時の割れを防止するものである。  The purpose of this artificial aging treatment is to prevent cracking at the time of collision by making the precipitates finer and more uniformly dispersed to increase the toughness.
従って、 比較的低温長時間処理が好ましく、 0. 2 %耐力が 3 2 0 ~ 3 9 O M P aの範囲に入るように条件設定する。  Therefore, the treatment is preferably performed at a relatively low temperature for a long time, and the conditions are set so that the 0.2% proof stress falls within the range of 320 to 39 OMPa.
中空断面形状や肉厚により、 熱処理条件が異なるので、 予め試験片を用 いて調査設定するのがよい。 図面の簡単な説明  Since the heat treatment conditions vary depending on the hollow cross-sectional shape and thickness, it is better to use a test piece in advance to make investigation settings. Brief Description of Drawings
図 1 Figure 1
本発明において調査用に供したアルミニウム合金の成分分析結果をしめ す。  The results of the component analysis of the aluminum alloy used for investigation in the present invention are shown.
図 2 Figure 2
図 1 に示した成分のアルミニウム合金を用いて押出形材を得たときの品 質特性の測定結果を示す。  The results of measuring the quality characteristics when extruded profiles were obtained using the aluminum alloys with the components shown in Fig. 1 are shown.
図 3 Fig 3
所定の大きさの中空断面形状の試験片を用いて、 荷重を負荷し、 割れが 発生するまでのエネルギー吸収量を測定した結果を示す。  The figure shows the results of measuring the amount of energy absorbed until a crack is generated by applying a load to a test piece having a hollow cross-sectional shape of a predetermined size.
図 4 Fig. 4
エネルギー吸収量に対する F e、 S i 成分の影響を解析した結果を示す。 発明を実施するための最良の形態  The results of analyzing the effects of the Fe and Si components on the energy absorption are shown. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
図 1 に本発明の効果を調査確認するために供したアルミニウム合金の成 分表を示す。 実施例 1 〜 5までが、 本発明に係る合金であり、 比較例 1 ~ 4が成分の 影響を確認するための合金である。 Fig. 1 shows a composition table of the aluminum alloy used to investigate and confirm the effects of the present invention. Examples 1 to 5 are alloys according to the present invention, and Comparative Examples 1 to 4 are alloys for confirming the effects of components.
実施例 1 〜 3は F e成分及び S i 成分の影響を確認する目的にて合金設 計されてもので、 他の成分を同一にした。  In Examples 1 to 3, alloys were designed for the purpose of confirming the influence of the Fe component and the Si component, so that the other components were the same.
実施例 4は、 各成分の上限ねらいに合金設計したもので、 実施例 5は下 限ねらいに設計したものである。  Example 4 is an alloy designed for the upper limit of each component, and Example 5 is designed for the lower limit.
比較例 1 は各成分が本発明のねらいの上限を超えたもので、 比較例 2が F e、 S ί 以外の成分が、 下限から外れた場合の合金設計である。  Comparative Example 1 is an alloy design in which each component exceeded the upper limit of the purpose of the present invention, and Comparative Example 2 was an alloy design in which components other than Fe and Sί deviated from the lower limits.
比較例 3 , 4は F e、 S i が本発明のねらいを超えて多い場合の合金設 計である。  Comparative Examples 3 and 4 are alloy designs when Fe and Si are more than the aim of the present invention.
このようなアルミニウム合金を用いて 8インチビレツ トを製造し、 4 8 0 °C 1 2時間均質化処理し、 押出プレスにて押出加工した押出形材の品 質特性調査結果を図 2に示す。  Fig. 2 shows the results of an investigation of the quality characteristics of extruded shapes that were produced by using such an aluminum alloy to produce 8-inch billets, homogenized for 12 hours at 480 ° C for 12 hours, and extruded with an extrusion press.
なお、 押出形材の形状は、 外形寸法約 6 5 mm X 1 2 5 mm, —般肉厚 2 ~ 4 mmの目の字断面である。  The shape of the extruded profile is a cross section with an external dimension of about 65 mm X 125 mm, a general thickness of 2 to 4 mm.
図 2に示す評価項目において機械的特性は、 日本工業規格 J 〖 S 5号片 を切り出し測定した。  In the evaluation items shown in Fig. 2, the mechanical characteristics were measured by cutting out a piece of Japanese Industrial Standard J 〖S5.
E A量は、 荷重を負荷した場合のエネルギー吸収量であり、 前記、 目の 字断面押出形材を長さ 3 O O mmに切断し、 平面リジッ 卜に荷重負荷し、 荷重ス トローク線図の面積からエネルギー吸収量を測定した。  The EA amount is the amount of energy absorbed when a load is applied.The extruded bar with a cross section with a cross section is cut into a length of 3 OO mm, a load is applied to a flat rigid, and the area of the load stroke diagram is shown. The amount of energy absorbed was measured.
S C Cは、 耐応力腐食割れ試験結果で、 所定の曲げ応力を負荷した試験 片を以下の試験液に浸潰した後のクラック発生状況を評価したものであ る。  SCC is a result of the stress corrosion cracking test, which evaluates the state of crack occurrence after immersing a test piece subjected to a predetermined bending stress in the following test solution.
試験液 : 酸化クロム 3 6 g /し、 二クロム酸カ リウ厶 3 0 g Z L、 塩化 ナ ト リウム 3 g Zし、 5 0 °C  Test liquid: 36 g of chromium oxide, 30 g of potassium dichromate, 3 g of sodium chloride, 50 ° C
図 2の表中、 例えば、 「 7 2、 O」 とは浸漬時間 7 2時間でクラックが 発生しなかったことを意味し、 「 2 2、 X J とは 2 2時間でクラックが発 生したことを意味する。 In the table in Fig. 2, for example, “72, O” means that cracks occur after 72 hours of immersion. It means that it did not occur, and "22, XJ means that a crack occurred in 22 hours.
「目の字速度 J とは断面形状が目の字形状の押出材を押し出したときの 押出スピー ドをいい、 例えば、 「 6、 〇」 とは、 6 mノ分のスピー ドで押 し出せたことを意味し、 「 2、 X J とは 2 m Z分で押出が出来たが、 生産 性が悪いことを意味する。  `` Eye-shaped speed J means the extrusion speed when extruded material with an eye-shaped cross section.For example, `` 6, 〇 '' can be extruded at a speed of 6 m. "2, XJ means that extrusion was possible at 2 mZ, but productivity was poor.
形材温度は、 押出直後の形材の表面温度を測定した値を示す。  The profile temperature indicates the value obtained by measuring the surface temperature of the profile immediately after extrusion.
ET L T温度とは、 ビレッ トの予熱温度を意味する。  ET LT temperature means the preheating temperature of the billet.
その結果、 実施例 1 〜 5はねらい品質を満足し、 比較例 1 〜 4はいずれ かの項目が、 ねらいを満足しなかった。  As a result, Examples 1 to 5 satisfied the target quality, and Comparative Examples 1 to 4 did not satisfy any of the items.
図 3は図 2に示す測定結果を基に、 耐力とエネルギー吸収量との関係を 解析した結果をグラフに示す。  Fig. 3 is a graph showing the results of analyzing the relationship between proof stress and energy absorption based on the measurement results shown in Fig. 2.
耐カ値が小さいとエネルギー吸収量が低いの自然であるが、 耐カ値が 3 9 0 M R a あたりを超えると急激にエネルギー吸収量が下がることが明ら かになつたのが、 本発明の成果である。  It is natural that the energy absorption amount is low when the power resistance value is low, but it is clear that the energy absorption amount decreases rapidly when the power resistance value exceeds about 300 MRa. It is the result of.
これは、 負荷を上昇させる過程で押出形材に割れが激しく生じたためで ある。  This is due to severe cracking of the extruded profile during the process of increasing the load.
従って、 高く安定して衝撃エネルギー吸収量を確保するには 0 . 2 %耐 力値が 3 2 0 - 3 9 0 M P aの範囲に制御するのが良い。  Therefore, in order to secure a high and stable impact energy absorption amount, it is better to control the 0.2% proof stress value within a range of 320 to 390 MPa.
図 4に示すグラフは、 F e、 S ί の成分量に対する耐カ値とエネルギー 吸収量の関係を解析した結果を示す。  The graph shown in FIG. 4 shows the result of analyzing the relationship between the resistance value and the amount of energy absorption with respect to the component amounts of Fe and Sί.
3 5 0 M P a以上の耐カ値を示すプロッ トは実施例 1 , 2 , 3にあたり、 3 2 0 M P a以下のプロッ トは比較例 3 , 4から得られた値である。  The plots exhibiting a resistance value of 350 MPa or more correspond to Examples 1, 2, and 3, and the plots of 320 MPa or less are values obtained from Comparative Examples 3 and 4.
これからも F e、 S i 成分が耐カ値に影響を与え、 結果と して、 ェネル ギー吸収量を不安定にさせる要因となっていることが明らかになった。  It has been clarified that the Fe and Si components continue to affect the resistance value and, as a result, are factors that make the energy absorption unstable.
図 2に示す結果から S C C (耐応力腐食割れ性) と形材温度の関係を解 析すると、 5 0 0〜 5 4 0 °Cの範囲に抑えるのがよい。 産業上の利用可能性 From the results shown in Fig. 2, the relationship between SCC (stress corrosion cracking resistance) and section temperature was solved. When analyzed, it is preferable to keep the temperature within the range of 500 to 540 ° C. Industrial applicability
本発明に係るアルミニウム合金形材を用いると高くて安定した靭性 (断 面変形に伴うエネルギー吸収特性) が得られる。  When the aluminum alloy profile according to the present invention is used, high and stable toughness (energy absorption characteristics accompanying the cross-sectional deformation) can be obtained.
従って、 自動車の前後に取り付けられるパンパ一リ イ ンホースメ ン ト、 あるいは、 自動車 ドア内に取り付けられるインパク トビーム (サイ ドビー ム) 等の衝突時の衝突エネルギーを吸収する部材に適用できる。  Therefore, the present invention can be applied to a member that absorbs collision energy at the time of a collision, such as a bumper reinforcement mounted in front of and behind a vehicle, or an impact beam (side beam) mounted in a vehicle door.
特に、 パンパ一リ イ ンホースメ ン トにおいては、 所定の衝突エネルギー を吸収し、 必要以上に衝撃が加わるとエアパック等が作動するよう ίこ設計 する必要がある。  In particular, in the case of a pump-in line hose, it is necessary to design so that a predetermined collision energy is absorbed and an air pack or the like is activated when an excessive impact is applied.
このような分野においては、 エネルギー吸収量が安定していないと製品 設計が困難になるが、 本発明にかかる衝撃吸収部材を適用すると予めエネ ルギー吸収量が、 正確に把握でき、 エアパック等の作動条件の設定がし易 く なる。  In such a field, product design becomes difficult if the amount of energy absorption is not stable. However, if the shock absorbing member according to the present invention is applied, the amount of energy absorption can be accurately grasped in advance, and airbags and other such devices can be used. It is easy to set operating conditions.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1 . Z n : 5. 6〜 6. 6 w t %、 M g : 0. 7 5 ~ 1 . 1 0 w t %、 C u : 0. 1 0 ~ 0. 2 5 w t %、 M n : 0. 0 5 ~ 0. 2 0 w t %、 C r : 0. 0 3 ~ 0. 1 5 w t % . Z r : 0. 1 0〜 0. 2 5 w t %、 S i : 0. 0 2 ~ 0. 1 0 w t %、 F e : 0. 0 5 ~ 0. 1 7 w t %の範 囲に各成分を制御し、 残部が A I 及び不可避的不純物からなるアルミニゥ ム合金を用いて錶造して得られたビレツ トを押出加工して、 中空断面形状 の押出形材を得て、 0. 2 %耐力が 3 2 0 ~ 3 9 0 M P aの範囲に入るよ うに人工時効処理したことを特徴とする衝撃吸収部材。 1.Zn: 5.6 to 6.6 wt%, Mg: 0.75 to 1.10 wt%, Cu: 0.10 to 0.25 wt%, Mn: 0. 0 5 to 0.20 wt%, Cr: 0.03 to 0.15 wt% .Zr: 0.10 to 0.25 wt%, Si: 0.02 to 0. Each component is controlled within the range of 10 wt% and Fe: 0.05 to 0.17 wt%, and the balance is obtained by manufacturing using an aluminum alloy consisting of AI and unavoidable impurities. The extruded billet is extruded to obtain an extruded material with a hollow cross-section, and is subjected to artificial aging so that the 0.2% proof stress is in the range of 320 to 390 MPa. Shock absorbing member.
2. 押出加工時の押出形材の温度が 5 0 0 - 5 4 0 °Cの範囲に入るように 制御することによ り、 耐応力腐食割れ性にも優れた請求の範囲 1 記載の衝 撃吸収部材。 2. By controlling the temperature of the extruded material at the time of extrusion to be in the range of 500 to 540 ° C, the impact resistance according to claim 1 is excellent in stress corrosion cracking resistance. A shock absorbing member.
3. 請求の範囲 1 又は 2に記載の衝撃吸収部材を用いた自動車用衝撃吸収 部材。 3. An automobile shock absorbing member using the shock absorbing member according to claim 1 or 2.
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