JPH0112830B2

JPH0112830B2 -

Info

Publication number: JPH0112830B2
Application number: JP60161482A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Hino; Masakazu Hirano; Hiroshi Oochi
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1989-03-02
Also published as: JPS6223973A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は自動車ホイール用アルミニウム合金に
関し、さらに詳しくは、スピニング加工性および
光輝性の優れた自動車ホイール用アルミニウム合
金に関する。［従来技術］従来より自動車ホイールのリム用アルミニウム
合金としては、強度、加工性、耐蝕性および素材
コストの面から非熱処理型のAl―Mg系合金、例
えば、5052合金、5154合金また5454合金が使用さ
れてきている。しかし、最近になつて、自動車用３ピース型ホ
イールは高性能化およびフアツシヨン性志向のた
め、リムの広幅化等厳しい加工が必要な製品が求
められるようになつてきている。この３ピース型ホイールの形成加工は、殆んど
第１図に示すようにマンドレルＭでAl板をパス
回数５回でホイール製品Ｈを製造するスピニング
成形法が採用されているが、使用されている5052
合金、5154合金また5454合金では加工に際して割
れが発生したり、所定の寸法形状の製品が得られ
ない等、加工が困難な場合があり、スビニング加
工性の良好な材料が要求されている。また、フアツシヨン性が要求されることから、
リムの光輝性が良好であることも必要であり、こ
のため、リム表面をを機械研磨或いは化学研磨後
にクリアー塗装が行なわれているが、被膜が軟か
いため表面疵が発生し易く、また、使用中に剥離
する等必ずしも充分要求に応じられなかつた。この軟かい被膜に対して、被膜の硬い表面処理
法の陽極酸化処理が行なわれているが、5052合
金、5154合金または5454合金に陽極酸化処理を行
なうと素材表面の光沢が著しく損なわれ光輝性が
低下し、要求には応じられなかつた。［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明した従来の自動車ホイール
用アルミニウム合金の製造法の問題点を解消すべ
くなされたものであつて、特に、従来から行なわ
れている曲げ、プレス、絞り、張り出し等の成形
加工法とは異なる複雑な成形加工であるスピニン
グ加工法と材料特性との関係が明らかでないにも
拘わらず、本発明者の鋭意研究の結果、優れたス
ピニング加工性を有するアルミニウム合金の製造
法を開発したのである。［問題点を解決するための手段］本発明に係る自動車ホイール用アルミニウム合
金の製造法は、 (1) Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Cu0.01〜0.30wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以
下のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温
度で４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延およ
び冷間圧延により所定の板厚としてから軟質化
処理を行なうことを特徴とする自動車ホイール
用アルミニウム合金の製造法を第１の発明と
し、 (2) Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Zn0.2〜1.5wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以
下のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温
度で４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延およ
び冷間圧延により所定の板厚としてから軟質化
処理を行なうことを特徴とする自動車ホイール
用アルミニウム合金の製造法を第２の発明と
し、 (3) Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Cu0.01〜0.30wt％を含有し、また、 Zn0.2〜1.5wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以
下のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温
度で４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延およ
び冷間圧延により所定の板厚としてから軟質化
処理を行なうことを特徴とする自動車ホイール
用アルミニウム合金の製造法を第３の発明とす
る３つの発明よりなるものである。本発明に係る自動車ホイール用アルミニウム合
金の製造法について以下詳細に説明する。先ず、本発明に係る自動車ホイール用アルミニ
ウム合金の製造法において使用するアルミニウム
合金の含有成分および成分割合について説明す
る。 Mgは自動車ホイール用材料として必要な機械
的性質を付与する最も重要な元素であり、含有量
が1.5wt％未満では充分な強度が得られず、また、
5.0wt％を越えて含有されるとスピニング加工性
が劣化し、かつ、応力腐蝕割れが起り易くなる。
よつて、Mg含有量は1.5〜5.0wt％とする。 Tiは組織安定化のために重要な元素であり、
含有量が0.005wt％未満では組織の微細化が充分
でなく、また、0.20wt％を越えて含有されると光
輝性が劣化し、かつ、巨大化合物の発生する可能
性がある。よつて、Ti含有量は0.005〜0.20wt％
とする。 Cuは光輝性を向上させるのに有効な元素であ
り、含有有量が0.01wt％未満ではこの効果が小さ
く、また、0.30wt％を越えて含有されると効果が
飽和すると共に加工性が劣化する。よつて、Cu
含有量は0.01〜0.30wt％とする。 Znは加工性を向上させるのに有効な元素であ
り、含有量が0.2wt％未満ではこの効果が小さく、
また、1.5wt％を越えて含有されると効果が飽和
してしまう。よつて、Zn含有量は0.2〜1.5wt％と
する。 Mn、Cr、Zr、Ｖ、Ｂは組織安定化に有効な元
素であり、Mn0.05wt％未満、Cr0.05wt％未満、
Zr0.05wt％未満、V0.05wt％未満、B0.0005wt％
未満ではこの効果が小さく、また、Mn0.60wt
％、Cr0.40wt％、Zr0.30wt％、V0.20wt％、
B0.05wt％を越えて含有されると効果が飽和して
しまい、かつ、巨大化合物が発生する可能性があ
る。よつて、Mn含有量は0.05〜0.60wt％、Cr含
有量は0.05〜0.40wt％、ZrMn量は0.05〜0.30wt
％、Ｖ含有量は0.05〜0.20wt％、Ｂ含有量は
0.0005〜0.05wt％とする。 Fe、Siは共に不純物であつて、何れも加工性、
光輝性に大きな影響を与える元素であり、Fe含
有量およびSi含有量が0.10wt％を越えて含有され
ると加工性および光輝性を著しく劣化させる。よ
つて、Fe含有量は0.10wt％以下、Si含有量は
0.10wt％以下に抑制する必要がある。その他の不
純物も同様な理由により単独で0.05wt％以下に抑
制しなければならない。次に、本発明に係る自動車ホイール用アルミニ
ウム合金の製造法において、アルミニウム合金鋳
塊の結晶粒度、熱処理について説明する。アルミニウム合金鋳塊の結晶粒度が２mmを越え
る粒度および均質化処理条件を外れる場合には、
最終的に得られる製品の結晶粒の短径が50μm以
下のものとならず、そして、この結晶粒の短径が
50μmを越えるとスピニング加工において製品に
肌荒れが発生し、この肌荒れをノツチとして加工
割れが発生するようになる。均質化処理におけるアルミニウム合金鋳塊の均
熱温度が450℃未満の温度では、アルミニウム合
金の結晶粒の短径と長径の比が１：５より大きく
なり、かつ、熱間圧延性が劣るようになり、ま
た、550℃の温度を越えるとアルミニウム合金に
局部的な溶融が発生する。この均質化処理時間は４時間未満ではアルミニ
ウム合金鋳塊の均質化が充分でなく、24時間を越
えると効果がそれ以上増加せず飽和してしまう。次に、熱間圧延および冷間圧延により所定の板
厚とすることにより導入された加工歪を、最終的
に軟質化処理を行なうことにより除去して所期の
結晶粒度とし、優れたスピニング加工性および光
輝性を持たせる。このような効果を発揮するため
の軟質化処理の条件は、300〜400℃の温度で１〜
４時間の処理が適当である。最終的にアルミニウム合金製品の結晶粒の短径
と長径の比が１：５を越えるとスピニング加工性
が劣化し、光輝性に方向性があつて均一な優れた
光輝性が得られなくなる。［実施例］本発明に径る自動車ホイール用アルミニウム合
金の製造法について実施例を説明する。実施例第１表に示す含有成分および成分割合のアルミ
ニウム合金を通常の方法により溶製して得られた
厚さ400mmのアルミニウム合金鋳塊を用いて夫々
下記の工程により製造した材料について調査し
た。Ａ：本発明に係る自動車ホイール用アルミニウム
合金の製造法 500℃の温度で８時間の均質化処理後、熱間圧
延により８mmｔの板とし、さらに、冷間圧延によ
り５mmの板としてから、340℃の温度で２時間の
軟質化処理を行なつた。Ｂ：比較方法 420℃の温度で24時間の均質化処理後、熱間圧
延により厚さ８mmｔの板とし、さらに、冷間圧延
により５mmｔの板としてから、340℃の温度で２
時間の軟質化処理を行なつた。その結果を第２表に示す。この第２表から明らかなように、本発明に係る
自動車ホイール用アルミニウム合金の製造法によ
り得られたアルミニウム合金製品は、比較方法に
より得られた製品よりも著しく優れたスピニング
加工性および光輝性を示していることがわかる。

【表】

【表】［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る自動車ホイ
ール用アルミニウム合金の製造法は上記の構成を
有しているから、製造されたアルミニウム合金製
品はスピニング加工性に優れ、かつ、均一な優れ
た光輝性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は３ピースホイールのスピニング加工を
説明するための概略図、第２図はスピニング成形
加工性の試験方法を説明するための図である。

Claims

【特許請求の範囲】１ Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Cu0.01〜0.30wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以下
のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温度で
４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延および冷間
圧延により所定の板厚としてから軟質化処理を行
なうことを特徴とする自動車ホイール用アルミニ
ウム合金の製造法。２ Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Zn0.2〜1.5wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以下
のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温度で
４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延および冷間
圧延により所定の板厚としてから軟質化処理を行
なうことを特徴とする自動車ホイール用アルミニ
ウム合金の製造法。３ Mg1.5〜5.0wt％、Ti0.005〜0.20wt％を含有
し、また、 Cu0.01〜0.30wt％を含有し、また、 Zn0.2〜1.5wt％を含有し、さらに、 Mn0.05〜0.60wt％、Cr0.05〜0.40wt％、
Zr0.05〜0.30wt％、V0.05〜0.20wt％、
B0.0005〜0.05wt％を含有し、かつ、不純物として、 Fe0.10wt％以下、Si0.10wt％以下、その他の不純物単独で0.05wt％以下に抑制し、残部Alよりなる結晶粒度が２mm以下
のアルミニウム合金鋳塊を、450〜550℃の温度で
４〜24時間の均質化処理後、熱間圧延および冷間
圧延により所定の板厚としてから軟質化処理を行
なうことを特徴とする自動車ホイール用アルミニ
ウム合金の製造法。