JP2000319742A - 軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 - Google Patents
軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材
に対し、時効処理により高強度を付与すると同時に、耐
圧壊割れ性及び優れたエネルギー吸収性を与える。 【解決手段】 時効処理したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金押出材において、その導電率を、時効処理し
て得られる最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ以上
高くする。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の望ま
しい組成は、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ
処理する場合、Ｍｇ：０．４５〜１．６％、Ｓｉ：０．
２〜１．６％、Ｃｕ：０．１５〜１．０％、Ｔｉ：０．
００５〜０．２％を含有し、さらにＣｒ：０．０５〜
０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：０．０５
〜０．３％のうち１種以上を含有し、残部Ａｌ及び不可
避不純物である。
に対し、時効処理により高強度を付与すると同時に、耐
圧壊割れ性及び優れたエネルギー吸収性を与える。 【解決手段】 時効処理したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金押出材において、その導電率を、時効処理し
て得られる最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ以上
高くする。Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金の望ま
しい組成は、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ
処理する場合、Ｍｇ：０．４５〜１．６％、Ｓｉ：０．
２〜１．６％、Ｃｕ：０．１５〜１．０％、Ｔｉ：０．
００５〜０．２％を含有し、さらにＣｒ：０．０５〜
０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：０．０５
〜０．３％のうち１種以上を含有し、残部Ａｌ及び不可
避不純物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のサイドメ
ンバー等の、軸方向に圧縮荷重を受けたとき蛇腹変形し
ながら衝突エネルギーを吸収する作用を持つ構造材に関
する。
ンバー等の、軸方向に圧縮荷重を受けたとき蛇腹変形し
ながら衝突エネルギーを吸収する作用を持つ構造材に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の軽量化のためフレーム材として
アルミニウム合金を用いる場合には、耐食性、押出性に
優れ、比較的高強度であるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が主
として採用されている。例えば特開平７−１１８７８２
号公報には、自動車のサイドメンバー等のエネルギー吸
収部材としてＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出
材が用いられることが記載されている。
アルミニウム合金を用いる場合には、耐食性、押出性に
優れ、比較的高強度であるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金が主
として採用されている。例えば特開平７−１１８７８２
号公報には、自動車のサイドメンバー等のエネルギー吸
収部材としてＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出
材が用いられることが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ａｌ−Ｍｇ−
Ｓｉ系アルミニウム合金押出材は、これに通常のＴ５、
Ｔ６処理を行って強度を上げた場合、軸方向に圧縮変形
させたときに圧壊割れが発生するという問題をはらんで
いる。例えば自動車のサイドメンバーに圧壊割れが発生
すると、蛇腹状の収縮変形が妨げられて安定したエネル
ギー吸収が得られなくなる。一方で、時効処理を行わな
いか不十分であると、サイドメンバー等として使用中に
高温にさらされ、自然時効が進行し圧壊割れ性が劣化す
る可能性があるため、時効処理を行うことは熱処理型の
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材をエネルギ
ー吸収部材として用いる場合の必須の要件である。そこ
で、本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押
出材に対し時効処理により高強度を付与すると同時に、
耐圧壊割れ性及び優れたエネルギー吸収性を与えること
を目的とする。
Ｓｉ系アルミニウム合金押出材は、これに通常のＴ５、
Ｔ６処理を行って強度を上げた場合、軸方向に圧縮変形
させたときに圧壊割れが発生するという問題をはらんで
いる。例えば自動車のサイドメンバーに圧壊割れが発生
すると、蛇腹状の収縮変形が妨げられて安定したエネル
ギー吸収が得られなくなる。一方で、時効処理を行わな
いか不十分であると、サイドメンバー等として使用中に
高温にさらされ、自然時効が進行し圧壊割れ性が劣化す
る可能性があるため、時効処理を行うことは熱処理型の
Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材をエネルギ
ー吸収部材として用いる場合の必須の要件である。そこ
で、本発明は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押
出材に対し時効処理により高強度を付与すると同時に、
耐圧壊割れ性及び優れたエネルギー吸収性を与えること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アル
ミニウム合金押出材を時効処理して高強度とすると、軸
方向に圧縮変形させたとき圧壊割れが発生しやすくな
る。これには合金の組織、化学成分など様々な因子が影
響していると考えられるが、本発明者らは、時効処理後
の導電率と圧壊割れ性には一定の関係があること、さら
に導電率を最高強度時の導電率よりも高くすることで圧
壊割れ性を改善できることを見いだした。本発明はこの
知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明
は、時効処理したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材において、その導電率が、時効処理して得られる
最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ以上高いことを
特徴とするエネルギー吸収性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金押出材である。
ミニウム合金押出材を時効処理して高強度とすると、軸
方向に圧縮変形させたとき圧壊割れが発生しやすくな
る。これには合金の組織、化学成分など様々な因子が影
響していると考えられるが、本発明者らは、時効処理後
の導電率と圧壊割れ性には一定の関係があること、さら
に導電率を最高強度時の導電率よりも高くすることで圧
壊割れ性を改善できることを見いだした。本発明はこの
知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明
は、時効処理したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材において、その導電率が、時効処理して得られる
最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ以上高いことを
特徴とするエネルギー吸収性に優れるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ
系アルミニウム合金押出材である。
【０００５】
【発明の実施の形態】Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム
合金押出材は、一般にオンラインによるプレスクエンチ
又はオフラインによる溶体化・焼き入れ処理にて製造さ
れる。プレスクエンチには空冷と水冷の２通りの方法が
あり、水冷の場合はオフラインによる溶体化・焼き入れ
処理とほぼ同等の特性が得られる。水冷又はオフライン
による溶体化・焼入れ処理を行った方が空冷に比べ圧壊
割れ性には優れるが、生産性の面から空冷が優れる。し
かし、いずれの場合も、時効処理後の導電率を、時効処
理して得られる最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ
高くすることで圧壊割れ性が改善される。強度の面から
いえば、この導電率を最高強度時の導電率に比べ３．５
％ＩＡＣＳ高い水準以下にとどめるのが望ましい。ここ
で、時効処理して得られる最高強度時とは、プレスクエ
ンチ又は溶体化焼入れ処理した押出材を時効処理して得
られる強度（引張強度）が最大となるときの時効処理条
件を意味する。
合金押出材は、一般にオンラインによるプレスクエンチ
又はオフラインによる溶体化・焼き入れ処理にて製造さ
れる。プレスクエンチには空冷と水冷の２通りの方法が
あり、水冷の場合はオフラインによる溶体化・焼き入れ
処理とほぼ同等の特性が得られる。水冷又はオフライン
による溶体化・焼入れ処理を行った方が空冷に比べ圧壊
割れ性には優れるが、生産性の面から空冷が優れる。し
かし、いずれの場合も、時効処理後の導電率を、時効処
理して得られる最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ
高くすることで圧壊割れ性が改善される。強度の面から
いえば、この導電率を最高強度時の導電率に比べ３．５
％ＩＡＣＳ高い水準以下にとどめるのが望ましい。ここ
で、時効処理して得られる最高強度時とは、プレスクエ
ンチ又は溶体化焼入れ処理した押出材を時効処理して得
られる強度（引張強度）が最大となるときの時効処理条
件を意味する。
【０００６】圧壊割れ性の観点から、水冷プレスクエン
チ又は溶体化・焼き入れ処理する場合と、空冷プレスク
エンチ処理する場合では、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金の望ましい組成が異なっている。前者の場合、
Ｍｇ：０．４５〜１．６％（ｗｔ％、以下同じ）、Ｓ
ｉ：０．２〜１．６％、Ｃｕ：０．１５〜１．０％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．２％を含有し、さらにＣｒ：０．
０５〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：
０．０５〜０．３％のうち１種以上を含有し、Ｆｅ：
０．３５％以下、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金が望ましく、そのなかでもＭｇ：０．４
５〜０．８％、Ｓｉ：０．７〜１．２％、Ｃｕ：０．２
〜０．７％、Ｔｉ：０．０１〜０．０５％、Ｍｎ：０．
１〜０．６％、Ｚｒ：０．０５〜０．２％を含有し、残
部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金がよ
り望ましい。これらの組成の範囲内であれば、時効処理
後の導電率の目標値は４７％ＩＡＣＳ以上とすればよ
い。
チ又は溶体化・焼き入れ処理する場合と、空冷プレスク
エンチ処理する場合では、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニ
ウム合金の望ましい組成が異なっている。前者の場合、
Ｍｇ：０．４５〜１．６％（ｗｔ％、以下同じ）、Ｓ
ｉ：０．２〜１．６％、Ｃｕ：０．１５〜１．０％、Ｔ
ｉ：０．００５〜０．２％を含有し、さらにＣｒ：０．
０５〜０．５％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：
０．０５〜０．３％のうち１種以上を含有し、Ｆｅ：
０．３５％以下、残部Ａｌ及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金が望ましく、そのなかでもＭｇ：０．４
５〜０．８％、Ｓｉ：０．７〜１．２％、Ｃｕ：０．２
〜０．７％、Ｔｉ：０．０１〜０．０５％、Ｍｎ：０．
１〜０．６％、Ｚｒ：０．０５〜０．２％を含有し、残
部Ａｌ及び不可避不純物からなるアルミニウム合金がよ
り望ましい。これらの組成の範囲内であれば、時効処理
後の導電率の目標値は４７％ＩＡＣＳ以上とすればよ
い。
【０００７】また、後者の場合、Ｍｇ：０．４５〜０．
９％、Ｓｉ：０．２〜０．６％を含有し、Ｃｕ、Ｔｉ、
Ｍｎのいずれも０．１０％以下、Ｆｅ：０．３５％以
下、その他の不可避不純物が個々で０．０５％以下、合
計で０．１５％以下に制限され、残部Ａｌからなるアル
ミニウム合金が望ましい。この組成の範囲内であれば、
時効処理後の導電率の目標値は５６％ＩＡＣＳ以上とす
ればよい。なお、この組成は水冷プレスクエンチ又は溶
体化・焼き入れ処理することでさらに圧壊割れ性及びエ
ネルギー吸収性が向上する。その場合、時効処理後の導
電率の目標値は５４％ＩＡＣＳ以上とすればよい。
９％、Ｓｉ：０．２〜０．６％を含有し、Ｃｕ、Ｔｉ、
Ｍｎのいずれも０．１０％以下、Ｆｅ：０．３５％以
下、その他の不可避不純物が個々で０．０５％以下、合
計で０．１５％以下に制限され、残部Ａｌからなるアル
ミニウム合金が望ましい。この組成の範囲内であれば、
時効処理後の導電率の目標値は５６％ＩＡＣＳ以上とす
ればよい。なお、この組成は水冷プレスクエンチ又は溶
体化・焼き入れ処理することでさらに圧壊割れ性及びエ
ネルギー吸収性が向上する。その場合、時効処理後の導
電率の目標値は５４％ＩＡＣＳ以上とすればよい。
【０００８】上記望ましいアルミニウム合金組成の限定
理由は次の通りである。 Ｍｇ、Ｓｉ ＭｇはＳｉと結合しＭｇ２Ｓｉを形成することによっ
て、合金強度を向上させる。この効果を発揮するには、
Ｍｇの添加量は０．４５重量％以上が必要である。一
方、Ｍｇはその添加量が増加することにより焼き入れ感
受性が鋭くなり所定の強度が得られなくなる。その上限
値は冷却速度によって異なり、空冷プレスクエンチの場
合は０．９％、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入
れ処理の場合で１．６％である。Ｓｉは上述したように
Ｍｇ２Ｓｉを形成して合金強度を向上させる効果があ
る。この効果を発揮するには、Ｓｉの添加量が０．２重
量％以上必要である。一方、添加量が増加することによ
り圧壊割れ性が低下する。その上限値は冷却速度によっ
て異なり、空冷プレスクエンチの場合は０．６ｗｔ％、
水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処理の場合で
１．６％である。
理由は次の通りである。 Ｍｇ、Ｓｉ ＭｇはＳｉと結合しＭｇ２Ｓｉを形成することによっ
て、合金強度を向上させる。この効果を発揮するには、
Ｍｇの添加量は０．４５重量％以上が必要である。一
方、Ｍｇはその添加量が増加することにより焼き入れ感
受性が鋭くなり所定の強度が得られなくなる。その上限
値は冷却速度によって異なり、空冷プレスクエンチの場
合は０．９％、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入
れ処理の場合で１．６％である。Ｓｉは上述したように
Ｍｇ２Ｓｉを形成して合金強度を向上させる効果があ
る。この効果を発揮するには、Ｓｉの添加量が０．２重
量％以上必要である。一方、添加量が増加することによ
り圧壊割れ性が低下する。その上限値は冷却速度によっ
て異なり、空冷プレスクエンチの場合は０．６ｗｔ％、
水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処理の場合で
１．６％である。
【０００９】Ｃｕ Ｃｕは析出効果により合金強度を向上させるとともに延
性を向上させる。しかし、Ｃｕの添加は焼入れ感受性を
鋭くするため、空冷プレスクエンチの場合は添加は好ま
しくなく、添加される場合でも０．１％以下に制限され
る。一方、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処
理の場合には添加できるが、０．１５％未満では前記効
果を発揮できず、１．０％を越えるとやはり焼入れ感受
性が鋭くなり強度の低下を招く。
性を向上させる。しかし、Ｃｕの添加は焼入れ感受性を
鋭くするため、空冷プレスクエンチの場合は添加は好ま
しくなく、添加される場合でも０．１％以下に制限され
る。一方、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処
理の場合には添加できるが、０．１５％未満では前記効
果を発揮できず、１．０％を越えるとやはり焼入れ感受
性が鋭くなり強度の低下を招く。
【００１０】Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒはビレットの均質化処理時において微
細な金属間化合物として析出し、結晶粒を微細化させる
ことにより強度、延性を向上させる。しかし、これらの
元素は添加するとともに焼入れ感受性を鋭くするため、
空冷プレスクエンチの場合は添加は好ましくなく、添加
される場合でも０．１％以下に制限される。一方、水冷
プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処理の場合には添
加できるが、それぞれの添加量が０．０５％未満では前
記効果を発揮できず、それぞれの添加量が０．８％、
０．５％、０．３％を越えると粗大な金属間化合物が晶
出し、また焼入れ感受性が鋭くなり所定の合金強度が得
られない。
細な金属間化合物として析出し、結晶粒を微細化させる
ことにより強度、延性を向上させる。しかし、これらの
元素は添加するとともに焼入れ感受性を鋭くするため、
空冷プレスクエンチの場合は添加は好ましくなく、添加
される場合でも０．１％以下に制限される。一方、水冷
プレスクエンチ又は溶体化・焼き入れ処理の場合には添
加できるが、それぞれの添加量が０．０５％未満では前
記効果を発揮できず、それぞれの添加量が０．８％、
０．５％、０．３％を越えると粗大な金属間化合物が晶
出し、また焼入れ感受性が鋭くなり所定の合金強度が得
られない。
【００１１】Ｔｉ Ｔｉは鋳造時における結晶粒を微細化することにより合
金強度を向上させる。この効果を発揮させるにはＴｉ添
加量は０．００５％以上とする必要がある。一方、Ｔｉ
添加量が０．２％を越えると前記効果が飽和し、また粗
大な金属間化合物が晶出し所定の合金強度が得られな
い。 不可避不純物 Ｆｅはアルミ地金に最も多く存在する不純物であるが、
０．３５％以上合金中に存在すると鋳造時に粗大な金属
間化合物が晶出し合金の機械的性質を損なう。そのほ
か、アルミニウム合金を鋳造する際には地金、添加元素
の中間合金等、様々な経路より不純物が混入する。また
混入する元素も様々であるが、一般にＦｅ以外の不純物
はそのもの単体で０．０５％以下、総量で０．１５％以
下であれば合金の特性にほとんど影響を及ぼさない。
金強度を向上させる。この効果を発揮させるにはＴｉ添
加量は０．００５％以上とする必要がある。一方、Ｔｉ
添加量が０．２％を越えると前記効果が飽和し、また粗
大な金属間化合物が晶出し所定の合金強度が得られな
い。 不可避不純物 Ｆｅはアルミ地金に最も多く存在する不純物であるが、
０．３５％以上合金中に存在すると鋳造時に粗大な金属
間化合物が晶出し合金の機械的性質を損なう。そのほ
か、アルミニウム合金を鋳造する際には地金、添加元素
の中間合金等、様々な経路より不純物が混入する。また
混入する元素も様々であるが、一般にＦｅ以外の不純物
はそのもの単体で０．０５％以下、総量で０．１５％以
下であれば合金の特性にほとんど影響を及ぼさない。
【００１２】
【実施例】表１、表２に示す組成のアルミニウム合金を
ＤＣ鋳造にて直径２００ｍｍの鋳塊に造塊し、５４０℃
×４ｈｒの均質化処理後いったん冷却し、押出時に再度
５００℃に加熱し、押出速度５ｍ／ｍｉｎにて押し出
し、プレスクエンチ（スプレー水冷（冷却速度：１２０
００℃／ｍｉｎ）、ファン空冷（冷却速度：１９０℃／
ｍｉｎ）を行った。押出材の形状は図１に示すような口
型で、外形７０×６０ｍｍ、肉厚２ｍｍである。その
後、表１、表２に示す時効処理を行い供試材とし、下記
要領にて、各特性の試験を行った。その結果を表１、表
２にあわせて示す。
ＤＣ鋳造にて直径２００ｍｍの鋳塊に造塊し、５４０℃
×４ｈｒの均質化処理後いったん冷却し、押出時に再度
５００℃に加熱し、押出速度５ｍ／ｍｉｎにて押し出
し、プレスクエンチ（スプレー水冷（冷却速度：１２０
００℃／ｍｉｎ）、ファン空冷（冷却速度：１９０℃／
ｍｉｎ）を行った。押出材の形状は図１に示すような口
型で、外形７０×６０ｍｍ、肉厚２ｍｍである。その
後、表１、表２に示す時効処理を行い供試材とし、下記
要領にて、各特性の試験を行った。その結果を表１、表
２にあわせて示す。
【００１３】導電率；シグマテスターにてＭＩＬ−ＳＴ
Ｄ−１５３７に従って測定した。 機械的性質；押出材から押出方向に平行にＪＩＳ５号試
験片を採取し、引張試験を行って測定した。 圧壊割れ性；長さ２００ｍｍの供試材を用い、アムスラ
ー型試験機にて図２に示すように軸方向に静的圧縮荷重
を加えて１００ｍｍ圧縮し、その割れ発生レベルを５段
階で評価した。ただし、５段階の内容は次の通りであ
る。 レベル１；割れなし レベル２；微小クラック又はコーナー部にクラック発生 レベル３；コーナー部以外にクラック発生 レベル４；開口割れ発生 レベル５；分断割れ発生
Ｄ−１５３７に従って測定した。 機械的性質；押出材から押出方向に平行にＪＩＳ５号試
験片を採取し、引張試験を行って測定した。 圧壊割れ性；長さ２００ｍｍの供試材を用い、アムスラ
ー型試験機にて図２に示すように軸方向に静的圧縮荷重
を加えて１００ｍｍ圧縮し、その割れ発生レベルを５段
階で評価した。ただし、５段階の内容は次の通りであ
る。 レベル１；割れなし レベル２；微小クラック又はコーナー部にクラック発生 レベル３；コーナー部以外にクラック発生 レベル４；開口割れ発生 レベル５；分断割れ発生
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】表１、表２に示すように、最高強度時の導
電率に比べて１％ＩＡＣＳ以上高くなっているＮｏ．３
〜５、８〜１０、１３〜１５、１８〜２０の供試材は、
それぞれ最高強度時のＮｏ．２、７、１２、１７の供試
材より圧壊割れ評価が向上している。なお、圧壊割れラ
ンク１〜３の範囲では、蛇腹状に圧縮変形する際の吸収
エネルギーは引張強度σBの大きさにほぼ比例する。ま
た、水冷プレスクエンチに適する組成の押出材を水冷プ
レスクエンチしたＮｏ．３〜５の供試材は４７％ＩＡＣ
Ｓ以上、空冷プレスクエンチに適する組成の押出材を空
冷プレスクエンチしたＮｏ．１３〜１５の供試材は５６
％ＩＡＣＳ以上、同じ組成の供試材を水冷プレスクエン
チしたＮｏ．１８〜２０の供試材は５４％ＩＡＣＳ以上
の導電率を示した。なお、空冷プレスクエンチに適する
組成外の押出材を空冷プレスクエンチしたＮｏ．８〜１
０の供試材でも、最高強度時の導電率に比べて１％ＩＡ
ＣＳ以上高く圧壊割れ性は向上しているが、Ｎｏ．１３
〜１５に比べると改善の程度が低い。
電率に比べて１％ＩＡＣＳ以上高くなっているＮｏ．３
〜５、８〜１０、１３〜１５、１８〜２０の供試材は、
それぞれ最高強度時のＮｏ．２、７、１２、１７の供試
材より圧壊割れ評価が向上している。なお、圧壊割れラ
ンク１〜３の範囲では、蛇腹状に圧縮変形する際の吸収
エネルギーは引張強度σBの大きさにほぼ比例する。ま
た、水冷プレスクエンチに適する組成の押出材を水冷プ
レスクエンチしたＮｏ．３〜５の供試材は４７％ＩＡＣ
Ｓ以上、空冷プレスクエンチに適する組成の押出材を空
冷プレスクエンチしたＮｏ．１３〜１５の供試材は５６
％ＩＡＣＳ以上、同じ組成の供試材を水冷プレスクエン
チしたＮｏ．１８〜２０の供試材は５４％ＩＡＣＳ以上
の導電率を示した。なお、空冷プレスクエンチに適する
組成外の押出材を空冷プレスクエンチしたＮｏ．８〜１
０の供試材でも、最高強度時の導電率に比べて１％ＩＡ
ＣＳ以上高く圧壊割れ性は向上しているが、Ｎｏ．１３
〜１５に比べると改善の程度が低い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、時効処理により最高強
度時の導電率に比べて１％ＩＡＣＳ以上高い導電率を与
えることにより、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材の耐圧壊割れ性を改善することができる。また、
その範囲内で高い強度が得られる時効処理条件を選択す
ることにより、高強度で優れたエネルギー吸収性を有す
るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材を得るこ
とができる。
度時の導電率に比べて１％ＩＡＣＳ以上高い導電率を与
えることにより、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金
押出材の耐圧壊割れ性を改善することができる。また、
その範囲内で高い強度が得られる時効処理条件を選択す
ることにより、高強度で優れたエネルギー吸収性を有す
るＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材を得るこ
とができる。
【図１】 実施例に用いた押出材の断面形状である。
【図２】 実施例の圧壊試験の概念図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/05 Ｃ２２Ｆ 1/05
Claims (4)
- 【請求項１】 時効処理したＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミ
ニウム合金押出材において、その導電率が、時効処理し
て得られる最高強度時の導電率に比べ１％ＩＡＣＳ以上
高いことを特徴とするエネルギー吸収性に優れるＡｌ−
Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金押出材。 - 【請求項２】 上記Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金押出材が、Ｍｇ：０．４５〜１．６％、Ｓｉ：０．２
〜１．６％、Ｃｕ：０．１５〜１．０％、Ｔｉ：０．０
０５〜０．２％を含有し、さらにＣｒ：０．０５〜０．
５％、Ｍｎ：０．０５〜０．８％、Ｚｒ：０．０５〜
０．３％のうち１種以上を含有し、残部Ａｌ及び不可避
不純物からなり、水冷プレスクエンチ又は溶体化・焼き
入れ処理されたものであることを特徴とする請求項１に
記載された軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出
材。 - 【請求項３】 上記Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合
金押出材が、Ｍｇ：０．４５〜０．９％、Ｓｉ：０．２
〜０．６％を含有し、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｎのいずれも０．
１０％以下、残部Ａｌ及び不可避不純物からなり、空冷
又は水冷プレスクエンチ若しくは溶体化・焼入れ処理さ
れたものであることを特徴とする請求項１に記載された
軸圧壊特性優れるアルミニウム合金押出材。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載されたア
ルミニウム合金押出材からなる自動車用フレーム材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09851899A JP3909543B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-04-06 | 軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-61507 | 1999-03-09 | ||
| JP6150799 | 1999-03-09 | ||
| JP09851899A JP3909543B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-04-06 | 軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000319742A true JP2000319742A (ja) | 2000-11-21 |
| JP3909543B2 JP3909543B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=26402547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09851899A Expired - Lifetime JP3909543B2 (ja) | 1999-03-09 | 1999-04-06 | 軸圧壊特性に優れるアルミニウム合金押出材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3909543B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009273A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品、その製造方法、自動車用部品、時効処理炉、およびアルミ合金製塑性加工品の製造システム |
| WO2007094686A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Norsk Hydro Asa | Aluminium alloy with improved crush properties |
| JP2009041113A (ja) * | 2008-10-31 | 2009-02-26 | Showa Denko Kk | 自動車用部品 |
| CN101921977A (zh) * | 2010-09-08 | 2010-12-22 | 中南大学 | 一种可热处理强化铝合金的时效热处理工艺 |
| JP2011063885A (ja) * | 2010-10-29 | 2011-03-31 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品の製造方法 |
| JP2013177686A (ja) * | 2013-04-15 | 2013-09-09 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品の製造方法 |
| CN109778030A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-21 | 苏州铭恒金属科技有限公司 | 一种新的铝合金材料及其制备 |
| CN113215450A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 池州市九华明坤铝业有限公司 | 一种用于手机制造的铝合金及其加工工艺 |
| CN113337762A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 重庆德普电气有限公司 | 一种铝合金材料及基于该材料制备的变压器线夹 |
| CN116287895A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 台山市金桥铝型材厂有限公司 | 一种中高强高长期热稳定性6000系铝合金及其挤压材的生产方法 |
| CN116377291A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-07-04 | 上海友升铝业股份有限公司 | 一种电动汽车铝合金电池边框及制备方法 |
| CN116555641A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-08 | 江苏亚太航空科技有限公司 | 一种超高韧性的Al-Mg-Si合金材料及其熔炼工艺与应用 |
-
1999
- 1999-04-06 JP JP09851899A patent/JP3909543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007009273A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品、その製造方法、自動車用部品、時効処理炉、およびアルミ合金製塑性加工品の製造システム |
| WO2007094686A1 (en) * | 2006-02-17 | 2007-08-23 | Norsk Hydro Asa | Aluminium alloy with improved crush properties |
| JP2009041113A (ja) * | 2008-10-31 | 2009-02-26 | Showa Denko Kk | 自動車用部品 |
| CN101921977A (zh) * | 2010-09-08 | 2010-12-22 | 中南大学 | 一种可热处理强化铝合金的时效热处理工艺 |
| JP2011063885A (ja) * | 2010-10-29 | 2011-03-31 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品の製造方法 |
| JP2013177686A (ja) * | 2013-04-15 | 2013-09-09 | Showa Denko Kk | アルミ合金製塑性加工品の製造方法 |
| CN109778030A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-05-21 | 苏州铭恒金属科技有限公司 | 一种新的铝合金材料及其制备 |
| CN109778030B (zh) * | 2019-03-19 | 2022-03-04 | 苏州铭恒金属科技有限公司 | 一种新的铝合金材料及其制备 |
| CN113215450A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 池州市九华明坤铝业有限公司 | 一种用于手机制造的铝合金及其加工工艺 |
| CN113337762A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-09-03 | 重庆德普电气有限公司 | 一种铝合金材料及基于该材料制备的变压器线夹 |
| CN116287895A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 台山市金桥铝型材厂有限公司 | 一种中高强高长期热稳定性6000系铝合金及其挤压材的生产方法 |
| CN116377291A (zh) * | 2023-03-03 | 2023-07-04 | 上海友升铝业股份有限公司 | 一种电动汽车铝合金电池边框及制备方法 |
| CN116555641A (zh) * | 2023-06-06 | 2023-08-08 | 江苏亚太航空科技有限公司 | 一种超高韧性的Al-Mg-Si合金材料及其熔炼工艺与应用 |
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|---|---|
| JP3909543B2 (ja) | 2007-04-25 |
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