WO2023199716A1 - 自動車用ドアビームおよびその製造方法 - Google Patents

自動車用ドアビームおよびその製造方法 Download PDF

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WO2023199716A1
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大晃 福田
隆広 志鎌
伸二 吉原
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株式会社神戸製鋼所
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent

Definitions

  • the present disclosure relates to an automobile door beam made of an extruded 7000 series aluminum alloy and a method for manufacturing the same.
  • Automobile door beams are installed inside the door in the front-rear direction to protect occupants from side collisions with the vehicle body.
  • This door beam is required to have impact resistance and absorption performance, and for example, regulations such as FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standards) set certain standards for the maximum load value and energy absorption amount determined by the three-point bending test of the door beam. There is.
  • FMVSS Federal Motor Vehicle Safety Standards
  • Patent Document 1 describes a door beam made of a 7000 series aluminum alloy extrusion material that has excellent stress corrosion cracking resistance (SCC resistance) in a higher strength range (proof stress of 460 MPa or more) as a material for automobile door beams. is disclosed.
  • the door beam of Patent Document 1 exhibits high strength (yield strength of 460 MPa or more) after artificial aging treatment by using a 7000 series aluminum alloy extruded material with high concentrations of Zn and Mg.
  • mastic adhesive which is an elastic adhesive
  • An object of an embodiment of the present invention is to improve the adhesive force (mastic adhesion) between a door beam and a mastic adhesive in an automobile door beam made of a 7000 series aluminum alloy extruded material with a high concentration of Zn and Mg. The aim is to provide what we have achieved. It is an object of another embodiment of the present invention to provide a method for manufacturing a motor vehicle door beam with improved mastic adhesion.
  • Aspect 1 of the present invention is An automobile door beam made of extruded 7000 series aluminum alloy, Zn: 7.5 to 9.0% by mass, Mg: 1.5 to 2.0% by mass, Cu: 0.1 to 0.7% by mass, Si: 0.15% by mass or less (including 0% by mass), Fe: 0.3% by mass or less (including 0% by mass), Ti: 0.2% by mass or less (not including 0% by mass), One or more of Mn, Cr, and Zr, Mn: 0.30% by mass or less (not including 0% by mass), Cr: 0.25% by mass or less (not including 0% by mass), Zr: 0.25% by mass % or less (not including 0% by mass), a total of 0.10 to 0.50% by mass, The remainder consists of Al and unavoidable impurities,
  • the present invention is an automobile door beam having a bonded portion to which mastic is bonded, and the content of Mg and Al on the surface of the bonded portion satisfies the following formula (1). [Mg]/
  • Aspect 2 of the present invention is The automobile door beam according to aspect 1, wherein the contents of Mg and Zn satisfy the following formulas (2) and (3).
  • C Zn and C Mg are the contents of Zn and Mg, respectively, expressed in mass %.
  • Aspect 3 of the present invention is A method for manufacturing an automobile door beam according to aspect 1 or 2, comprising: A method for manufacturing a door beam for an automobile, which includes the step of treating the surface of the bonded portion of the door beam for an automobile to be mastic-bonded so that the content of Mg and Al on the surface of the bonded portion satisfies the following formula (1). be. [Mg]/[Al] ⁇ 10.0 (1)
  • [Mg] and [Al] indicate the contents of Mg and Al on the surface of the bonded portion, respectively, expressed in mass %.
  • Aspect 4 of the present invention is A method for manufacturing an automobile door beam according to aspect 3, wherein the step of treating the surface of the adhesive portion includes polishing the surface to remove at least a part of the Mg concentration layer on the surface.
  • Aspect 5 of the present invention is The method for manufacturing an automobile door beam according to aspect 3, wherein the step of treating the surface of the adhesive portion includes removing at least a portion of the Mg concentration layer on the surface by chemical treatment.
  • an automobile door beam made of a 7000 series aluminum alloy extruded material with high concentrations of Mg and Zn, which has improved mastic adhesion.
  • a door beam for a motor vehicle with improved mastic adhesion can be produced.
  • the present inventors have conducted intensive research on the phenomenon that mastic adhesion deteriorates in automobile door beams made of extruded 7000 series aluminum alloy with high concentrations of Mg and Zn. As a result, it was discovered for the first time that the Mg concentration on the surface of the aluminum extrusion material is high, and that when this Mg concentration exceeds a predetermined value, mastic adhesion deteriorates.
  • a portion of the surface of the aluminum extrusion material with a high Mg concentration (a surface layer portion having a higher Mg concentration than the Mg concentration inside the aluminum extrusion material) may be referred to as a "Mg concentrated layer.”
  • the present inventors lowered the Mg concentration on the surface of the part where mastic bonding is performed (bonding part) in order to improve mastic adhesion of automobile door beams made of 7000 series aluminum extruded material with high concentration of Mg and Zn.
  • the present invention was completed based on the knowledge that it is effective to do so.
  • the Mg concentration inside the Mg concentrated layer tends to be high near the surface and decrease toward the inside of the extruded material. Therefore, in order to reduce the Mg concentration on the surface of the bonded portion to a predetermined value or less, it is effective to remove at least a portion of the Mg concentration layer on the surface of the bonded portion.
  • "removing at least a portion of the Mg concentration layer” means removing at least a portion of the thickness of the Mg concentration layer so that the Mg concentration layer becomes thin.
  • the Mg enriched layer may partially remain. Preferably, all of the Mg enriched layer is removed.
  • door beam an automobile door beam (hereinafter simply referred to as "door beam”) according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.
  • composition The composition of the 7000 series aluminum alloy extrusion used as the material for door beams is: Zn: 7.5 to 9.0% by mass, Mg: 1.5 to 2.0% by mass, Cu: 0.1 to 0.7% by mass, Si: 0.15% by mass or less (including 0% by mass), Fe: 0.3% by mass or less (including 0% by mass), Ti: 0.2% by mass or less (not including 0% by mass), One or more of Mn, Cr, and Zr, Mn: 0.30% by mass or less (not including 0% by mass), Cr: 0.25% by mass or less (not including 0% by mass), Zr: 0.25% by mass % or less (not including 0% by mass), a total of 0.10 to 0.50% by mass, The remainder consists of Al and inevitable impurities.
  • This composition has a higher concentration (content) of Zn and Mg than conventional 7000 series aluminum alloy extruded materials. The individual elements contained in this 7000 series aluminum alloy extrusion material will be explained.
  • Zn forms MgZn 2 together with Mg and improves the strength of the 7000 series aluminum alloy extruded material.
  • the Zn content needs to be 7.5% by mass or more.
  • the Zn content should be within the range of 7.5 to 9.0% by mass.
  • the lower limit of the Zn content is more preferably 7.7% by mass, even more preferably 8.0% by mass, particularly preferably 8.1% by mass, and the upper limit is preferably 8.8% by mass.
  • Mg forms MgZn 2 together with Zn and improves the strength of the 7000 series aluminum alloy extruded material.
  • the Mg content needs to be 1.5% by mass or more.
  • the Mg content should be within the range of 1.5 to 2.0% by mass.
  • the lower limit of the Mg content is preferably 1.6% by mass, and the upper limit is preferably 1.8% by mass.
  • Mg and Zn content It is preferable that the contents of Mg and Zn satisfy the following relationship.
  • C Zn and C Mg are the contents of Zn and Mg, respectively, expressed in mass %.
  • the left side of Equation (2) is the calculation formula for the excess Zn amount (E Zn ), and the left side of Equation (3) is the calculation formula for the excess Mg amount (E Mg ). If the value on the left side (E Zn ) of equation (2) is negative and the value on the left side (E Mg ) of equation (3) is positive, the component composition indicates that Mg is excessive. Conversely, when the value on the left side (E Zn ) of equation (2) is positive and the value on the left side (E Mg ) of equation (3) is negative, the component composition indicates that Zn is excessive.
  • the excess Zn amount (E Zn ) is more preferably 0.5% by mass or less, still more preferably 0.3% by mass or less.
  • the excess Mg amount (E Mg ) is more preferably 0.4% by mass or less, still more preferably 0.3% by mass or less.
  • Cu By solidly dissolving in grain boundary precipitates (MgZn 2 ), Cu reduces the potential difference between grain boundary precipitates and PFZ (precipitation-free zone), suppresses preferential dissolution of grain boundary precipitates in a corrosive environment, This improves the SCC resistance of the 7000 series aluminum alloy extruded material. Moreover, Cu improves the strength of the 7000 series aluminum alloy extruded material. However, if the Cu content is less than 0.1% by mass, the above effects are insufficient.
  • the Cu content is set in the range of 0.1 to 0.7% by mass.
  • the lower limit of the Cu content is preferably 0.2% by mass, and the upper limit is preferably 0.5% by mass.
  • Ti has the effect of refining crystal grains during casting of 7000 series aluminum alloy. On the other hand, if it exceeds 0.2% by mass, its effect will be saturated and coarse intermetallic compounds will crystallize, reducing the formability of the extruded material. Therefore, the Ti content is set to 0.2% by mass or less (not including 0% by mass). The preferable lower limit of the Ti content is 0.005% by mass, and the preferable upper limit is 0.05% by mass.
  • Mn, Cr, Zr Mn, Cr, and Zr precipitate as finely dispersed particles in aluminum by homogenization treatment, and have the effect of suppressing recrystallization. Also, by suppressing recrystallization, they have the effect of improving SCC resistance.
  • the above is added in a total amount of 0.10% by mass or more.
  • Mn, Cr, and Zr (1) only one of the three elements, (2) a combination of two of the three elements (Mn and Cr, Mn and Zr, or Cr and Zr), Or (3) a combination of all three elements is possible, and any one of the above (1) to (3) can be selected.
  • the content of Mn, Cr, and Zr exceeds 0.30 mass%, 0.25 mass%, and 0.25 mass%, respectively, or the total content of one or more of them exceeds 0.50 mass%, Extrudability deteriorates, and the extruded material becomes more sensitive to quenching. Therefore, the content of one or more of Mn, Cr, and Zr is Mn: 0.30% by mass or less (not including 0% by mass), Cr: 0.25% by mass or less (not including 0% by mass), Zr: Within the range of 0.25% by mass or less (not including 0% by mass), and the total content is within the range of 0.10 to 0.50% by mass.
  • Zr has a smaller effect on sharpening the quenching sensitivity of 7000 series aluminum alloy extruded materials than Mn and Cr, so it is preferentially added in the range of 0.10 to 0.25% by mass and added as needed. It is preferable to supplementarily add Mn and/or Cr accordingly.
  • the preferred lower limit of the Zr content is 0.12% by mass, the more preferred lower limit is 0.14% by mass, the preferred upper limit is 0.23% by mass, and the more preferred upper limit is 0.20% by mass.
  • a preferable upper limit of the Cr content is 0.10% by mass, and a more preferable upper limit is 0.06% by mass.
  • a preferable upper limit of the Mn content is 0.10% by mass, and a more preferable upper limit is 0.06% by mass.
  • Si: 7000 series aluminum alloy contains a small amount of Si. Si forms Mg 2 Si together with Mg and precipitates at grain boundaries. When the Si content exceeds 0.15% by mass, excessive Mg 2 Si is formed and Mg is consumed, causing insufficient strength of the extruded material. Moreover, when the Si content exceeds 0.15% by mass, seizure is likely to occur on the surface of the extruded material, degrading extrudability. Therefore, the Si content is set to 0.15% by mass or less (the lower limit is 0% by mass).
  • Fe: 7000 series aluminum alloy contains a small amount of Fe as an impurity. During casting, Fe forms an intermetallic compound with other elements in the alloy, producing crystallized substances (Fe-based crystallized substances) in the ingot.
  • Fe-based crystallized substances include Fe-based, Al-Fe-Si-based, Al-Mn-Fe-based, Al-Fe-Mn-Si-based, Al-Cr-Fe-based, etc. This is a general term for crystallized substances (intermetallic compounds) containing The Fe-based crystallized substances generated in the ingot remain in the material after extrusion (extruded material) without disappearing.
  • the Fe content is set to 0.3% by mass or less (the lower limit is 0% by mass).
  • a preferable upper limit of the Fe content is 0.15% by mass.
  • the remainder is Al and unavoidable impurities.
  • impurities are inevitably mixed in from various routes such as base metal and intermediate alloys of additive elements.
  • the inclusion of these unavoidable impurities is also permissible as long as it does not impede the effects of the present invention, based on the JIS standards for 7000 series aluminum alloys.
  • the unavoidable impurities preferably have an individual element content of 0.05% by mass or less and a total content of 0.15% by mass or less.
  • B is mixed into the aluminum alloy in an amount of about 1/5 of the Ti content as Ti is added, but the content is preferably 0.02% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or less. 01% by mass or less.
  • the ratio of the Mg content to the Al content on the surface of the portion to be mastic bonded is 10.0 or less. That is, the contents of Mg and Al on the surface of the bonded portion satisfy the following formula (1). [Mg]/[Al] ⁇ 10.0 (1)
  • [Mg] and [Al] indicate the contents of Mg and Al on the surface of the bonded portion, respectively, expressed in mass %.
  • the mastic adhesion of the bonded portion can be improved.
  • the reason why the mastic adhesion improves when the Mg concentration on the surface of the bonded part decreases is not clear, but it is speculated as follows.
  • adhesion is evaluated in a humid environment to verify adhesion under harsh conditions.
  • the Mg concentration on the surface of the adhesive part is high, the hydration reaction of Mg on the surface tends to proceed in a humid environment.
  • the adhesive force between the surface of the adhesive part and the mastic adhesive is reduced, and the mastic adhesiveness is likely to be reduced.
  • [Mg]/[Al] By controlling [Mg]/[Al] to 10.0 or less, the hydration reaction on the surface of the adhesive part is suppressed, and excellent mastic adhesion can be achieved.
  • [Mg]/[Al] is preferably 8.0 or less, more preferably 7.2 or less.
  • the Mg concentration (Mg content) on the surface of the door beam (including the surface of the adhesive part) is high, and [Mg]/[Al] is 10.0. may exceed.
  • the Mg concentration on the door beam surface is usually high near the surface and decreases toward the interior of the door beam. Therefore, as will be described later, the surface of the bonded portion is treated by polishing or the like to remove at least a portion of the Mg concentrated layer formed on the surface. Thereby, [Mg]/[Al] of the bonded portion can be made 10.0 or less.
  • the content of Mg and Al on the surface of the adhesive part can be measured by GDOS (glow discharge optical emission spectrometer), AES (Auger electron spectroscopy), etc.
  • a method for measuring the Mg and Al content on the surface of the bonded part after an automobile door beam is assembled into a car is to remove the mastic from the bonded part and then measure the concentration (content) of Mg and Al on the surface of the bonded part. There is a method of measuring this using the analysis method described above.
  • the mastic adhesive may be removed by either physical removal such as cutting or polishing, or chemical removal by dissolving the mastic adhesive.
  • Another measurement method is to cut the door beam at a cross section passing through the adhesive part with the adhesive attached to the adhesive part, and attach the cross section to an SEM (scanning electron microscope) or TEM (transmission electron microscope).
  • SEM scanning electron microscope
  • TEM transmission electron microscope
  • the method for manufacturing an automobile door beam includes the step of treating the surface of the bonded portion of the automobile door beam to which the mastic is bonded so that the content of Mg and Al on the surface of the bonded portion satisfies the following formula (1). . [Mg]/[Al] ⁇ 10.0 (1)
  • [Mg] and [Al] indicate the contents of Mg and Al on the surface of the bonded portion, respectively, expressed in mass %.
  • a method may be used in which the surface is polished to remove at least a part of the Mg concentrated layer on the surface (polishing removal). Any polishing method may be used as long as it can remove at least a portion of the Mg concentrated layer on the surface of the bonded portion.
  • the surface of the bonded portion may be polished by fixing an abrasive material such as sandpaper or a polishing sponge to a polishing device such as a hand grinder or a hand sander.
  • the surface of the bonded portion of the door beam can be analyzed before polishing, and the amount of removal can be determined from the measurement results. For example, we perform elemental analysis in the depth direction of the surface of the adhesive part of the door beam that is actually removed by polishing, find the depth at which [Mg]/[Al] is 10.0 or less, and calculate that depth as the amount of removal. (removal depth).
  • the removal amount may be determined by performing preliminary measurements using a sample of an aluminum alloy extrusion material having the same composition as the door beam, and performing elemental analysis on the sample surface in the depth direction. In the case of polishing removal using a polishing device, the removal amount can be adjusted by the load during polishing and the polishing time.
  • a method in which the Mg concentrated layer on the surface is removed by chemical treatment (chemical removal).
  • the chemical treatment includes applying a treatment solution (eg, an acidic aqueous solution) capable of dissolving and removing the Mg enriched layer to the surface of the bond.
  • a treatment solution eg, an acidic aqueous solution
  • methods for applying the treatment solution include immersing the surface of the bonded portion in the treatment solution, and applying the treatment solution to the surface of the bonded portion.
  • the removal amount (removal depth) of the adhesive surface can be determined using the method described above. In the case of chemical removal, the amount removed can be adjusted by the type and concentration of the treatment solution used and the time for which the treatment solution is applied.
  • only a part of the Mg concentrated layer (for example, near the surface where the Mg concentration is particularly high) may be removed, or the entire Mg concentrated layer may be removed.
  • the method for manufacturing an automobile door beam further includes a step of casting an aluminum alloy billet having a predetermined composition, a step of extruding the aluminum alloy billet into the shape of an automobile door beam, and a homogenization treatment of the extruded automobile door beam. It may include any one or more of the following steps.
  • each extruded material is a cross-section for an automobile door beam (type II cross-section with an inner flange width of 40 mm), and after the extruded material has cooled to room temperature, it is aged at 90°C for 3 hours and at 140°C for 8 hours. T5) was applied.
  • concentration analysis For Nos. 1 to 5, the concentration (content) of Mg and Al on the sample surface was measured. The concentrations of Mg and Al were determined continuously from the sample surface position in the depth direction using GD-OES analysis. Note that in the GD-OES analysis, the contents of O, Mg, Al, Si, Cu, Zn, and Zr were measured. "Mg concentration” and "Al concentration” refer to the contents of Mg and Al when the total content of all measured elements is 100% by mass. Before measurement, the surface of the sample was wiped with ethanol to remove polishing powder. The measurement results of Mg concentration are shown in FIG. The horizontal axis is the depth from the surface ( ⁇ m), and the vertical axis is the Mg concentration (mass %).
  • Table 3 shows the measurement results of Mg concentration and Al concentration, and the value of [Mg]/[Al] calculated from those values.
  • the other end (gripping part) of the two test materials was clamped using a tensile tester used for JIS Z 2241:2011 strength tests, and a tensile test was conducted. was carried out.
  • the adhesive test piece was pulled until the adhesive layer broke or peeled off and separated into two test pieces. The bonded portion of the two separated test materials was visually confirmed to evaluate the fracture form of the adhesive layer.
  • full-scale cohesive failure internal destruction of the mastic adhesive layer
  • it is determined that the adhesive strength at the interface between the mastic adhesive layer and the test material is high (excellent mastic adhesion), and the test is passed ( ⁇ ). evaluated.

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Abstract

７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、Ｚｎ：７．５～９．０質量％、Ｍｇ：１．５～２．０質量％、Ｃｕ：０．１～０．７質量％、Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で合計０．１０～０．５０質量％、残部Ａｌ及び不可避的不純物からなり、マスチック接着される接着部を有し、接着部の表面のＭｇ、Ａｌの含有量が式（１）を満たす。　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　（１） ［Ｍｇ］、［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇ、Ａｌの含有量を示す。

Description

自動車用ドアビームおよびその製造方法
　本開示は、７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームおよびその製造方法に関する。
　自動車用ドアビームは、車体の側面衝突から乗員を守るためにドア内部に前後方向に装着される。このドアビームには耐衝撃吸収性能が要求され、例えばＦＭＶＳＳ（アメリカ連邦自動車安全基準)などの法規では、ドアビームの三点曲げ試験により求められる最大荷重値とエネルギー吸収量に一定の基準が設けられている。
　耐衝撃吸収性能の高度化と自動車部品の軽量化を両立させる目的で、ドアビームの材料として、７０００系(Ａｌ－Ｚｎ－Ｍｇ系）の高強度アルミニウム合金押出材が用いられている。特許文献１には、自動車用ドアビームの素材として、これまでより高い強度領域（耐力が４６０ＭＰａ以上）において優れた耐応力腐食割れ性（耐ＳＣＣ性）を備えた７０００系アルミニウム合金押出材からなるドアビームが開示されている。特許文献１のドアビームは、ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材を使用することにより、人工時効処理後に高強度（４６０ＭＰａ以上の耐力）を示す。
特開２０２０－１６４８９３号公報
　自動車用ドアビームを自動車用アウターパネルに固定するとき、弾性接着剤であるマスチック接着剤が使用される。ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材を用いた自動車用ドアビームを、マスチック接着剤でアウターパネルに接着したときに、接着力が低下する現象が生じることがあった。
　本発明の一実施形態の目的は、ＺｎおよびＭｇが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームにおいて、ドアビームとマスチック接着剤との間の接着力（マスチック接着性）を向上したものを提供することである。本発明の別の実施形態の目的は、マスチック接着性を向上した自動車用ドアビームの製造方法を提供することである。
　本発明の態様１は、
　７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、
　　Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
　　Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
　　Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
　　Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
　　Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
　　Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
　　Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
　　残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、
　マスチック接着される接着部を有し、該接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たす、自動車用ドアビームである。

　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
　本発明の態様２は、
　ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たす、態様１に記載の自動車用ドアビームである。

　ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０　　（２）
　ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５　　（３）

ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
　本発明の態様３は、
　態様１または２に記載の自動車用ドアビームを製造する方法であって、
　マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む、自動車用ドアビームの製造方法である。

　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
　本発明の態様４は、
　前記接着部の表面を処理する工程は、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
　本発明の態様５は、
　前記接着部の表面を処理する工程は、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、態様３に記載の自動車用ドアビームの製造方法である。
　本発明の一実施形態によれば、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームにおいて、マスチック接着性を向上したものを提供することができる。本発明の別の実施形態によれば、マスチック接着性を向上した自動車用ドアビームを製造することができる。
実施例で作製した試料について。表面からの深さ方向におけるＭｇ濃度を示すグラフである。
　本発明者らは、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームは、マスチック接着性が低くなる現象について鋭意研究を行った。その結果、アルミニウム押出材の表面のＭｇ濃度が高くなっており、このＭｇ濃度が所定値以上の場合にマスチック接着性が低下することを、初めて見いだした。本明細書において、アルミニウム押出材の表面のうちＭｇ濃度の高い部分（アルミニウム押出材の内部のＭｇ濃度よりも高いＭｇ濃度を有する表層部分）を「Ｍｇ濃縮層」と称することがある。
　これまでの７０００系アルミニウムでは、Ｍｇ濃縮層が形成されていなかったか、またはＭｇ濃縮層のＭｇ濃度が所定値以下であったため、マスチック接着性の低下は確認されていなかった。しかしながら、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウムでは、Ｍｇ濃縮層のＭｇ濃度が所定値を超えてしまうため、マスチック接着性が低下したものと考えられる。
　本発明者らは、ＭｇおよびＺｎが高濃度化された７０００系アルミニウム押出材からなる自動車用ドアビームのマスチック接着性を高めるために、マスチック接着を行う部分（接着部）の表面のＭｇ濃度を低下させることが有効であるとの知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
　通常、Ｍｇ濃縮層内部のＭｇ濃度は、表面近傍が高く、押出材内部に向かって低くなる傾向がある。そこで、接着部の表面のＭｇ濃度を所定値以下に低下させるために、接着部の表面上にあるＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することが有効である。ここで「Ｍｇ濃縮層の少なくとも一部を除去」とは、Ｍｇ濃縮層が薄くなるように、Ｍｇ濃縮層の厚さの少なくとも一部を除去することを意味する。Ｍｇ濃縮層は部分的に残存してもよい。好ましくは、Ｍｇ濃縮層の全てを除去する。
　マスチック接着性を向上することにより、自動車を過酷な環境下（例えば、高温湿潤環境下）に置いた場合であっても、ドアビームの接着部が剥離することを効果的に抑制できる。
　以下、本発明の実施形態に係る自動車用ドアビーム（以下単に「ドアビーム」と称する）について、より具体的に説明する。
［成分組成］
　ドアビームの素材として用いられる７０００系アルミニウム合金押出材の組成は、
　　Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
　　Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
　　Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
　　Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
　　Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
　　Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
　　Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
　　残部Ａｌおよび不可避的不純物からなる。この組成は、従来の７０００系アルミニウム合金押出材と比べて、ＺｎおよびＭｇの濃度（含有量）が高い。
　この７０００系アルミニウム合金押出材に含まれる個々の元素について説明する。
Ｚｎ：
　ＺｎはＭｇとともにＭｇＺｎ２を形成し、７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。強度の向上効果を発揮するためには、Ｚｎ含有量は７．５質量％以上が必要である。一方、Ｚｎ含有量が９．０質量％を超えると、耐ＳＣＣ性の低下を抑制できない。従って、Ｚｎ含有量は７．５～９．０質量％の範囲内とする。Ｚｎ含有量の下限値は、より好ましくは７．７質量％、さらに好ましくは８．０質量％、特に好ましくは８．１質量％であり、上限値は好ましくは８．８質量％である。
Ｍｇ：
　ＭｇはＺｎとともにＭｇＺｎ２を形成し、７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。強度の向上効果を発揮するためには、Ｍｇ含有量は１．５質量％以上が必要である。一方、Ｍｇ含有量が２．０質量％を超えると、耐ＳＣＣ性の低下を抑制できず、また変形抵抗の増加により押出性を劣化させる。従って、Ｍｇ含有量は１．５～２．０質量％の範囲内とする。Ｍｇ含有量の下限値は好ましく１．６質量％、上限値は好ましくは１．８質量％である。
ＭｇとＺｎの含有量の関係：
　ＭｇとＺｎの含有量は、以下のような関係を満たすことが好ましい。
　ＭｇＺｎ２を構成するＭｇとＺｎの化学量論比（質量比）は１：５．３８である。７０００系アルミニウム合金押出材のＺｎ含有量（質量％）をＣＺｎとし、Ｍｇ含有量（質量％）をＣＭｇとすると、ＺｎとＭｇが化学量論比で存在するとき、ＣＺｎ＝５．３８×ＣＭｇが成立する。一方、Ｚｎが化学量論比より過剰に存在するとき、ＣＺｎ＞５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）はＥＺｎ＝ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇで計算される。また、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在するとき、ＣＺｎ＜５．３８×ＣＭｇが成立し、そのときの過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）はＥＭｇ＝ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎで計算される。
　過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）が多いと、ＭｇＺｎ２を形成しないＺｎが合金中に多く存在することになり、押出材の耐ＳＣＣ性が低下する。一方、過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）が多いと、ＭｇＺｎ２を形成しないＭｇが合金中に多く存在することになり、変形抵抗の増加により押出性が低下する。上記の観点から、７０００系アルミニウム合金押出材において、ＺｎおよびＭｇは化学量論比に近い含有量であることが好ましく、より具体的には、過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ＝ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ）は１．０質量％以下、過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ＝ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ）は０．５質量％以下であることが好ましい。すなわち、ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たすことが好ましい。

　ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０　　（２）
　ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５　　（３）

ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
　式（２）の左辺は過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）、式（３）の左辺は過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）の計算式である。式（２）の左辺（ＥＺｎ）の値がマイナスで、式（３）の左辺（ＥＭｇ）の値がプラスの場合、その成分組成はＭｇが過剰であることを示す。逆に、式（２）の左辺（ＥＺｎ）の値がプラスで、式（３）の左辺（ＥＭｇ）の値がマイナスの場合、その成分組成はＺｎが過剰であることを示す。
　過剰Ｚｎ量（ＥＺｎ）はより好ましくは０．５質量％以下、さらに好ましくは０．３質量％以下である。過剰Ｍｇ量（ＥＭｇ）はより好ましくは０．４質量％以下、さらに好ましくは０．３質量％以下である。
Ｃｕ：
　Ｃｕは粒界析出物（ＭｇＺｎ２）に固溶することで、粒界析出物とＰＦＺ（無析出帯）との電位差を小さくし、腐食環境下で粒界析出物の優先溶解を抑制し、これにより７０００系アルミニウム合金押出材の耐ＳＣＣ性を改善する。また、Ｃｕは７０００系アルミニウム合金押出材の強度を向上させる。しかし、Ｃｕ含有量が０．１質量％未満では上記作用が不十分である。一方、Ｃｕ含有量が０．７質量％を超えると、逆に耐ＳＣＣ性を劣化させ、また、変形抵抗の増加により押出性を劣化させ、押出材の溶接割れ性も劣化させる。従って、Ｃｕ含有量は０．１～０．７質量％の範囲とする。Ｃｕ含有量の下限値は好ましくは０．２質量％、上限値は好ましくは０．５質量％である。
Ｔｉ：
　Ｔｉは７０００系アルミニウム合金の鋳造時に結晶粒を微細化させる作用がある。一方、０．２質量％を超えるとその作用が飽和し、かつ粗大な金属間化合物が晶出して押出材の成形性を低下させる。従って、Ｔｉ含有量は０．２質量％以下（０質量％を含まない）とする。Ｔｉ含有量の好ましい下限値は０．００５質量％であり、好ましい上限値は０．０５質量％である。
Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ：
　Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒは、均質化処理によってアルミニウム中に微細分散粒子として析出し、再結晶を抑制する効果があり、また再結晶を抑制することで耐ＳＣＣ性を向上させる効果があり、１種以上が合計で０．１０質量％以上添加される。Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上として、（１）３元素のうちいずれか１種のみ、（２）３元素のうち２種の組み合わせ（ＭｎとＣｒ、ＭｎとＺｒ、又はＣｒとＺｒ）、又は（３）３元素全ての組み合わせが考えられ、前記（１）～（３）のいずれでも選択できる。しかし、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの含有量がそれぞれ０．３０質量％、０．２５質量％、０．２５質量％を超え、又は１種以上の合計含有量が０．５０質量％を超えると、押出性が悪くなり、また、押出材の焼き入れ感受性が鋭くなる。従って、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上の含有量は、Ｍｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計が０．１０～０．５０質量％の範囲内とする。
　このうちＺｒは、ＭｎおよびＣｒに比べて７０００系アルミニウム合金押出材の焼き入れ感受性を鋭くする作用が小さいことから、０．１０～０．２５質量％の範囲で優先的に添加し、必要に応じて補完的にＭｎおよび／又はＣｒを添加することが好ましい。Ｚｒ含有量の好ましい下限値は０．１２質量％，より好ましい下限値は０．１４質量％であり、好ましい上限値は０．２３質量％、より好ましい上限値は０．２０質量％である。Ｃｒ含有量の好ましい上限値は０．１０質量％、より好ましい上限値は０．０６質量％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限値は０．１０質量％、より好ましい上限値は０．０６質量％である。
Ｓｉ：
　７０００系アルミニウム合金には、少量のＳｉが混入している。ＳｉはＭｇとともにＭｇ２Ｓｉを形成し、粒界に析出する。Ｓｉ含有量が０．１５質量％を超えると、Ｍｇ２Ｓｉが過剰に形成されてＭｇが消費され、押出材の強度不足の原因となる。また、Ｓｉ含有量が０．１５質量％を超えると、押出材の表面に焼き付きが生じやすく、押出性を劣化させる。従って、Ｓｉ含有量は０．１５質量％以下（下限値は０質量％）とする。
Ｆｅ：
　７０００系アルミニウム合金には、不純物として少量のＦｅが混入している。Ｆｅは鋳造時に合金中の他の元素と金属間化合物を形成し、鋳塊中に晶出物（Ｆｅ系晶出物）を生成する。本明細書においてＦｅ系晶出物とは、Ａｌ－Ｆｅ系、Ａｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系、Ａ１－Ｆｅ－Ｍｎ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｃｒ－Ｆｅ系等、Ｆｅを含む晶出物（金属間化合物）を総称する用語である。鋳塊中に生成したＦｅ系晶出物は、押出後の材料（押出材）中にも消滅することなく存在する。
　Ｆｅ系晶出物が多く晶出すると、７０００系アルミニウム合金押出材の靱性が低下する。そのため、Ｆｅ含有量は０．３質量％以下（下限値は０質量％）とする。Ｆｅ含有量の好ましい上限値は０．１５質量％である。Ｆｅ含有量を制限することでＦｅ系晶出物が減少し、Ｆｅ系晶出物を原因とする孔食を抑制する効果も期待できる。
残部：
　好ましい１つの実施形態では、残部は、Ａｌおよび不可避的不純物である。７０００系アルミニウム合金を鋳造する際、主要不純物であるＳｉ、Ｆｅ以外にも、地金、添加元素の中間合金等、様々な経路から不可避的に不純物が混入する。これらの不可避的不純物の混入についても、７０００系アルミニウム合金のＪＩＳ規格等に基づき、本発明の効果を阻害しない範囲で許容される。なお、例えばＳｉ、Ｆｅのように、通常、含有量が少ないほど好ましく、従って不可避不純物であるが、その組成範囲について上記のように別途規定している元素がある。このため、本明細書において、残部を構成する「不可避的不純物」という場合は、別途その組成範囲が規定されている元素を除いた概念である。
　不可避的不純物は、好ましくは、個々の元素の含有量が０．０５質量％以下、合計含有量が０．１５質量％以下である。なお、不純物のうちＢについては、Ｔｉの添加に伴いアルミニウム合金中にＴｉ含有量の１／５程度の量で混入するが、含有量は好ましくは０．０２質量％以下、より好ましくは０．０１質量％以下である。
接着部表面のＭｇとＡｌの含有量比：
　本発明の実施形態に係る自動車用ドアビームは、マスチック接着される部分（これを「接着部」と称する）の表面におけるＡｌ含有量に対するＭｇ含有量の比が、１０．０以下である。つまり、接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が、以下の式（１）を満たしている。

　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
　接着部の表面のＭｇ濃度（Ｍｇ含有量）を、式（１）を満たすように低くすることにより、接着部のマスチック接着性を向上することができる。接着部表面のＭｇ濃度が低下すると、マスチック接着性が向上する理由は定かではないが、以下のように推測される。
　マスチック接着性の評価では、過酷な条件下での接着性を検証するために、湿潤環境下で接着性の評価を行う。接着部表面のＭｇ濃度が高い場合、湿潤環境下で表面のＭｇの水和反応が進みやすい。その結果、接着部表面とマスチック接着剤との間の接着力が低下して、マスチック接着性が低下しやすいと推測される。
　［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすることにより、接着部表面での水和反応が抑制されて、優れたマスチック接着性を達成できる。
　［Ｍｇ］／［Ａｌ］は、好ましくは８．０以下、より好ましくは７．２以下である。
　本発明の実施形態に係るドアビームはＭｇ含有量が多いため、ドアビームの表面（接着部の表面を含む）のＭｇ濃度（Ｍｇ含有量）が高くなり、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０を超えることがある。ドアビーム表面のＭｇ濃度は、通常は表面近傍で高く、ドアビーム内部に向かって低くなる。そのため、後述するように、接着部の表面を研磨等により処理して、表面に形成されたＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去する。これにより、接着部の［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすることができる。
　接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量は、接着部表面をＧＤＯＳ（グロー放電発光分析装置）、ＡＥＳ（オージェ電子分 光法）等によって測定できる。
　自動車用ドアビームを自動車に組み込んだ後に、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を測定する方法としては、接着部からマスチック接着を除去した後、接着部表面のＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を上記の分析方法で測定する方法がある。マスチック接着の除去方法は、例えば切削、研磨などの物理的除去と、マスチック接着剤を溶解する化学的除去のいずれでもよい。
　別の測定方法としては、接着部に接着剤が付着した状態で、接着部を通る断面でドアビームを切断し、その断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）またはＴＥＭ（透過電子顕微鏡）に取り付けたＥＤＸ装置により分析して、接着部の表面位置におけるＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定する方法がある。
［製造方法］
　自動車用ドアビームの製造方法では、マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む。

　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
　接着部の表面を処理する工程では、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去する方法を用いてもよい（研磨除去）。研磨方法としては、接着部表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去できればどのような研磨方法を用いてもよい。例えば、ハンドグラインダー、ハンドサンダー等の研磨装置に、サンドペーパー、研磨用スポンジ等の研磨材を固定して、接着部表面を研磨してもよい。
　接着部表面の除去量については、研磨を行う前に、ドアビームの接着部の表面分析を行って、その測定結果から除去量を決定することができる。例えば、実際に研磨除去を行うドアビームの接着部の表面を、深さ方向に元素分析を行い、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０以下となる深さを調べ、その深さを除去量（除去深さ）としてもよい。または、ドアビームと同じ成分組成を有するアルミニウム合金押出材のサンプルを用いて予備測定を行い、サンプル表面を深さ方向に元素分析を行って、除去量（除去深さ）を決定してもよい。
　研磨装置を用いた研磨除去の場合、除去量は、研磨時の荷重、研磨時間で調節することができる。
　代わりに、接着部の表面を処理する工程では、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層を除去する方法を用いてもよい（化学的除去）。化学的処理とは、Ｍｇ濃縮層を溶解除去できる処理溶液（例えば酸性水溶液）を、接着部の表面に適用することを含む。処理溶液の適用方法としては、例えば、接着部の表面を処理溶液に浸漬する、接着部の表面に処理溶液を塗布する等がある。
　接着部表面の除去量（除去深さ）は、上述した手法を用いて決定することができる。
　化学的除去の場合、除去量は、使用する処理溶液の種類および濃度、処理溶液を適用する時間で調節することができる。
　接着部の表面を処理する工程では、Ｍｇ濃縮層の一部（例えば、Ｍｇ濃度が特に高い表面近傍）のみを除去してもよく、または、Ｍｇ濃縮層全てを除去してもよい。
　自動車用ドアビームの製造方法では、さらに、所定の成分組成を有するアルミニウム合金ビレットを鋳造する工程、アルミニウム合金ビレットを自動車用ドアビームの形状に押出成形する工程、および押出成形した自動車用ドアビームを均質化処理する工程のいずれか１つ以上を含んでいてもよい。
　アルミニウム合金ビレットを鋳造する工程、および押出成形する工程は、本技術分野における公知の方法を適用することができる。
　半連続鋳造して得られた直径１９４ｍｍの７０００系アルミニウム合金ビレットを均熱処理した後、４８０℃に再加熱し、所定の押出速度（合金種Ａでは８．５ｍ／分、合金種Ｂでは１０ｍ／分）で押出成形した。押出直後から押出材をファン空冷し、７０００系アルミニウム合金押出材（Ｎｏ．１～５）を製造した。各押出材の断面形状は自動車ドアビーム用断面（インナーフランジの幅が４０ｍｍのII型断面）であり、押出材が室温まで冷却した後、９０℃で３時間および１４０℃で８時間の時効処理（Ｔ５）を施した。
　試料Ｎｏ．１～５の各押出材を作製し、以下の測定を行った。試料Ｎｏ．１、３～５は、合金種Ａから形成し、試料Ｎｏ．２は合金種Ｂから形成した。また、試料Ｎｏ．１、２は表面研磨を行わず、試料Ｎｏ．３～５は後述する表面研磨を行った。
　表１に合金種Ａ、Ｂの成分組成を示す。なお、合金種Ａ、Ｂのいずれも、Ｍｇが化学量論比より過剰に存在した。合金種ＡはＥＭｇ＝０．０１９（質量％）であり、合金種ＢはＥＭｇ＝０．１９１（質量％）であった。
（表面研磨）
　合金種Ａの押出材に対して、スコッチ・ブライト　工業用パッド７４４７　＃３２０番（３Ｍ社製）を取り付けたオービタルサンダー（ハンドサンダー）（コバックス社製）を用いて、表面を研磨した。荷重は５ｋｇで一定とし、研磨時間は３秒、５秒および１０秒の３段階とし、それぞれＮｏ．３～５とした（表２参照）。
（引張試験）
　Ｎｏ．１および２の各押出材の幅方向中央部から、長手方向が押出方向に平行となるようにＪＩＳ１３Ｂ引張試験片をインナーフランジから機械加工により採取した。採取した試験片は各押出材で２個ずつとした。この試験片を用いてＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１の規定に準拠して引張試験を行い、耐力（０．２％）、引張強さ、伸びを測定した。クロスヘッドスピードは耐力値に達するまで５．０ｍｍ／分とし、その後、１０．０ｍｍ／分とした。表２に記載したＮｏ．１、２の耐力値は、２個の試験片で測定された耐力値の平均値とした。測定結果を表２に示す。
　なお、Ｎｏ．１と、Ｎｏ．３～５はいずれも同じ合金種を用いているので、Ｎｏ．３～５の耐力、引っ張り強さ、および伸びは、Ｎｏ．１と同様であると推測される。
（濃度分析）
　Ｎｏ.１～５について、試料表面のＭｇおよびＡｌの濃度（含有量）を測定した。
　ＭｇおよびＡｌの濃度の定量は、ＧＤ－ＯＥＳ分析を用いて、試料表面位置から深さ方向へ連続的に定量した。なお、ＧＤ－ＯＥＳ分析では、Ｏ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、およびＺｒの含有量を測定した。「Ｍｇ濃度」および「Ａｌ濃度」は、測定した全元素の合計含有量を１００質量％としたときのＭｇおよびＡｌの含有量のことである。
　測定前に試料の表面をエタノールで拭き取って、研磨粉を除去した。Ｍｇ濃度の測定結果を図１に示す。横軸が表面からの深さ（μｍ）、縦軸がＭｇの濃度（質量％）である。グラフの１～５は、実施例のＮｏ．１～５に対応している。Ｎｏ．１および２のグラフは、深さ０～０．１μｍの範囲にピークがあり、表面にＭｇ濃縮層が存在していることがわかる。
　Ｍｇ濃度およびＡｌ濃度の測定結果と、それらの数値から計算した［Ｍｇ］／［Ａｌ］の値とを表３に示す。
（マスチック評価）
　幅２５ｍｍ×長さ１５０ｍｍ×厚さ３．７ｍｍの供試材を２枚準備した。各供試材の一方の端部付近の、幅２５ｍｍ×長さ約２５～約３０ｍｍの範囲を接着部とした。一方の供試材の接着部に、マスチック接着剤として熱硬化型エポキシ樹脂系接着剤を塗布し、そこに他方の供試材の接着部を重ねた。このとき、２枚の供試材の他方の端部（引張試験時の把持部）が互いに逆向きとなるように、２枚の供試材を重ねた。その後、接着剤を乾燥し、加熱して熱硬化処理した。これにより、２枚の供試材の接着部を、接着剤層によって接着した接着試験体を得た。
　作製した接着試験体を湿潤環境に保持後、ＪＩＳ　Ｚ　２２４１：２０１１の強度試験に用いられる引張試験機で、２枚の供試材の他方の端部（把持部）をクランプして、引張試験を実施した。引張試験では、接着試験体の接着剤層が破壊または剥離して、２枚の供試材に分離するまで引っ張った。
　分離した２枚の供試材の接着部を肉眼で確認して、接着剤層の破壊形態を評価した。全面凝集破壊（マスチック接着剤層が内部破壊している）の場合、マスチック接着剤層と供試材との界面の接着力が高い（優れたマスチック接着性）と判断し、合格（○）と評価した。一方、界面剥離（マスチック接着剤層と供試材との界面で剥離している）が僅かでも生じていた場合は、マスチック接着性が十分ではないと判断し、不合格（×）と評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示す通り、Ｎｏ．１（比較例）では、表面研磨を行わなかったため、試料表面にＭｇ濃縮層が存在していた（図１）。使用した合金が、Ｍｇ含有量が多い合金種Ａであったため、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１８．３であり、マスチック接着性は不合格となった。
　Ｎｏ．２（参考例）では、表面研磨を行わなかったため、試料表面にＭｇ濃縮層が存在していた（図１）。使用した合金が、Ｍｇ含有量が比較的少ない合金種Ｂであったため、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が７．２であり、マスチック接着性は合格となった。
　発明例３，４，５（実施例）では、表面研磨を行ったため、試料表面のＭｇ濃縮層が全て除去されていた（図１）。また、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］は、いずれも１以下と極めて低かった。そのため、マスチック接着性は合格となった。
　Ｎｏ．１とＮｏ．２の結果から、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１８．３未満（例えば１０．０以下、特に８．０以下）とすることにより、優れたマスチック接着性が得られることが推測される。また、［Ｍｇ］／［Ａｌ］が７．２であれば、優れたマスチック接着性が得られることが確認された。
　Ｎｏ．１、３～５の結果から、接着部表面の［Ｍｇ］／［Ａｌ］が１０．０を超える場合は、Ｍｇ濃縮層を除去して［Ｍｇ］／［Ａｌ］を１０．０以下にすれば、マスチック接着性を改善できることが分かった。
　本出願は、出願日が２０２２年４月１１日である日本国特許出願、特願２０２２－０６５３４７号を基礎出願とする優先権主張を伴う。特願２０２２－０６５３４７号は参照することにより本明細書に取り込まれる。

Claims (5)

  1. 　７０００系アルミニウム合金押出材からなる自動車用ドアビームであり、
    　　Ｚｎ：７．５～９．０質量％、
    　　Ｍｇ：１．５～２．０質量％、
    　　Ｃｕ：０．１～０．７質量％、
    　　Ｓｉ：０．１５質量％以下（０質量％を含む）、
    　　Ｆｅ：０．３質量％以下（０質量％を含む）、
    　　Ｔｉ：０．２質量％以下（０質量％を含まない）、
    　　Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒの１種以上をＭｎ：０．３０質量％以下（０質量％を含まない）、Ｃｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）、Ｚｒ：０．２５質量％以下（０質量％を含まない）の範囲内で、合計で０．１０～０．５０質量％、
    　　残部Ａｌおよび不可避的不純物からなり、
    　マスチック接着される接着部を有し、該接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たす、自動車用ドアビーム。

    　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

    ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
  2. 　ＭｇおよびＺｎの含有量が、以下の式（２）および式（３）を満たす、請求項１に記載の自動車用ドアビーム。

    　ＣＺｎ－５．３８×ＣＭｇ≦１．０　　（２）
    　ＣＭｇ－０．１８６×ＣＺｎ≦０．５　　（３）

    ここで、ＣＺｎおよびＣＭｇは、それぞれ質量％で示したＺｎおよびＭｇの含有量である。
  3. 　請求項１または２に記載の自動車用ドアビームを製造する方法であって、
    　マスチック接着される自動車用ドアビームの接着部の表面におけるＭｇおよびＡｌの含有量が以下の式（１）を満たすように、前記接着部の表面を処理する工程を含む、自動車用ドアビームの製造方法。

    　［Ｍｇ］／［Ａｌ］≦１０．０　　　（１）

    ここで、［Ｍｇ］および［Ａｌ］は、それぞれ質量％で示した、接着部表面のＭｇおよびＡｌの含有量を示す。
  4. 　前記接着部の表面を処理する工程は、前記表面を研磨して前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、請求項３に記載の自動車用ドアビームの製造方法。
  5. 　前記接着部の表面を処理する工程は、化学的処理により前記表面のＭｇ濃縮層の少なくとも一部を除去することを含む、請求項３に記載の自動車用ドアビームの製造方法。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06256881A (ja) * 1993-03-05 1994-09-13 Nippon Steel Corp 接着性に優れるアルミニウム合金板及びその製造方法
JP2010279981A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Ａｌ材料の溶接方法
JP2011011256A (ja) * 2009-06-05 2011-01-20 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 二輪車およびバギー車用フレーム材
WO2019159810A1 (ja) * 2018-02-19 2019-08-22 株式会社Uacj アルミニウム合金部材の製造方法
JP2020505516A (ja) * 2017-01-18 2020-02-20 アーコニック インコーポレイテッド 接着接合用の７ｘｘｘアルミニウム合金の調製方法、およびそれに関連する製品
JP2020164980A (ja) * 2020-01-22 2020-10-08 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06256881A (ja) * 1993-03-05 1994-09-13 Nippon Steel Corp 接着性に優れるアルミニウム合金板及びその製造方法
JP2010279981A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Sumitomo Light Metal Ind Ltd Ａｌ材料の溶接方法
JP2011011256A (ja) * 2009-06-05 2011-01-20 Sumitomo Light Metal Ind Ltd 二輪車およびバギー車用フレーム材
JP2020505516A (ja) * 2017-01-18 2020-02-20 アーコニック インコーポレイテッド 接着接合用の７ｘｘｘアルミニウム合金の調製方法、およびそれに関連する製品
WO2019159810A1 (ja) * 2018-02-19 2019-08-22 株式会社Uacj アルミニウム合金部材の製造方法
JP2020164980A (ja) * 2020-01-22 2020-10-08 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金押出材からなる自動車のドアビーム

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