JPH04131347A - プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 - Google Patents

プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法

Info

Publication number
JPH04131347A
JPH04131347A JP25038890A JP25038890A JPH04131347A JP H04131347 A JPH04131347 A JP H04131347A JP 25038890 A JP25038890 A JP 25038890A JP 25038890 A JP25038890 A JP 25038890A JP H04131347 A JPH04131347 A JP H04131347A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum alloy
strength
range
press forming
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP25038890A
Other languages
English (en)
Inventor
Aoshi Tsuyama
青史 津山
Takeshi Fujita
毅 藤田
Shinji Mitao
三田尾 真司
Kuninori Minagawa
邦典 皆川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical NKK Corp
Priority to JP25038890A priority Critical patent/JPH04131347A/ja
Publication of JPH04131347A publication Critical patent/JPH04131347A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 この発明は、圧延後熱処理のままで優れたプレス成形性
と高い塗装焼付後強度を有し、自動車車体等に好適なプ
レス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法
に関する。
[従来の技術] 従来より自動車ボディーシート等の成形加工用板材とし
て表面処理冷延鋼板が多用されているか、近年、自動車
の燃費向上のための軽量化の要望か高まっており、その
要望を満たすべく自動車ボディーシート等にアルミニウ
ム合金板が使用され始めてきている。
自動車ボディーシート用アルミニウム合金としては、非
熱処理型の5182.5083等、熱処理型の2036
.6009.6010等が用いられている。また、特開
昭57−120648及び特開昭53−103914に
開示されているように、非熱処理型の5××X系にCu
やZnを微量添加し、熱処理して用いることを前提とし
たアルミニウム合金が開発されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これらのアルミニウム合金は、引張試験
における破断伸びが30%以上、塗装焼付後の耐力が2
0 kgf / am2以上という上記用途に要求され
る両特性を兼備しておらず、プレス成形性及び耐プント
性のいずれか、又はこれらの両方か不十分である。そし
て、このことが自動車用ボディーシートとして冷延鋼板
に代えてアルミニウム合金を使用することの障害となっ
ている。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、
引張試験における破断伸びが30%以上、かつ塗装焼付
後の耐力が20 kgf’ / 12以上の、プレス成
形性及び塗装後の耐プント性に優れたプレス成形用高強
度アルミニウム合金板及びその製造方法を提供すること
を目的とする。
[課題を解決するための手段及び作用コ本願発明者等は
、上記目的を達成するために種々検討を重ねた結果、化
学成分組成を適切に調整し、製造条件を適性化すること
により引張試験における破断伸びが30%以上、かつ塗
装焼付後の耐力が20 kgf / am2以上の条件
を達成することができることを見出し、本発明を完成す
るに至った。特に、化学成分組成については、塗装焼付
後の高強度化の観点から、Al−Mg系合金にSiを積
極的に添加し、Mg2Siの析出硬化を狙い、さらにC
u、Znを補完的に添加したものである。
すなわち、この発明に係るプレス成形用高強度アルミニ
ウム合金板は、重量%で、Mgを1.6〜5.5%、S
iを0.42〜1.5%、Cuを0.51〜2.5%、
Znを0.61〜2.8%、Tiを0.005〜0,1
5%、Bをo、oo。
2〜0.05%、Feを0.03〜0.4%の範囲で含
有し、かつ0.01〜0.20%のZr。
0.01〜0.30%のCr、0.02〜0.18%の
Mn、及び0.01〜0.30%のVのうち1種又は2
種以上を含有し、残部がAIl及び不可避的不純物から
なることを特徴とする。
また、この発明に係るプレス成形用高強度アルミニウム
合金板の製造方法は、上記組成のアルミニウム合金に対
し、480〜560’Cの範囲内の温度で1段又は多段
の均質化熱処理を施し、次いでこの合金に熱間圧延及び
冷間圧延を施して所定の厚みを有する板材とし、その後
、440〜560℃の範囲内の温度に3℃/秒以上の加
熱速度で加熱してその温度で120秒間以下の時間保持
し、2℃/秒以上の速度で冷却する条件の熱処理を施す
ことを特徴とする。
以下、この発明について詳細に説明する。なお、以下の
説明において%表示は重量%を表わす。
先ず、この発明に係るアルミニウム合金の成分組成の限
定理由について説明する。
Mg:Mgは本発明に係る合金における必須の基本成分
てあり、適量合金されることにより合金の強度及び成形
性の向上に大きく寄与する。しかし、Mgが1.6%未
満では十分な強度が得られず、5,5%を超えると伸び
が小さくなり成形性が低下する。従って、Mgの含有量
を1,6〜5.5%の範囲に規定する。
Si:  SiはMgと結びついてMgzSi析出物を
形成し、塗装焼付後の強度上昇に寄与する。
しかし、Siが0.42%未満ではその効果が十分でな
く、逆に1.5%を超えると析出物の量が増加し過ぎて
成形性が劣化する。従って、Siの含有量を0,42〜
1.5%の範囲に規定する。
Cu:  CuはAl−Mgと結びつき、AN2Cu 
M gとして塗装焼付による強度低下を抑制する効果を
有する。しかし、Cuが0.51%未満ではその効果か
十分でなく、逆に2.5%を超えると成形性が低下する
のみならず溶体化熱処理後の材料特性の経時変化も大き
くなる。従って、CUの含有量を0.51〜2.5%の
範囲に規定する。
Zn:  ZnはMgと結びついてM g Z n 2
を形成し、Cuと同様、塗装焼付による強度低下を抑制
する。しかしZnが0.61%未満ではその効果が十分
でなく、逆に2.8%を超えると成形性が低下する。従
って、Znの含有量を0.61〜2.8%の範囲に規定
する。
以上の4元素が塗装焼付後の強度を確保する上での必須
元素である。
Ti、B:  本発明では、プレス成形性のみならず、
熱間圧延時の割れ等にも影響を及ぼす鋳塊組織制御を目
的として上記4元素のみならずTi。
Bをも必須元素として添加する。Ti及びBはTiB2
等として存在し、鋳塊の結晶粒を微細化する効果を有す
るが、過剰に添加すると粗大な晶出物を生成し、逆に成
形性を低下させるので、TiおよびBの含有量を、夫々
0.005〜0.15%、及び0.0002〜0.05
%の範囲に規定する。
Fe:  Feは通常不可避的にアルミニウム合金に含
有される不純物元素であるが、成形性に悪影響を及ぼす
粗大晶出物生成を抑制する観点から、その上限を0.4
%に規定する。一方、微量添加は成形性を向上させる効
果があることからFeの含有量は0.03%以上である
ことが重要である。
従って、Fe含有量を0.03〜0,4%の範囲に規定
する。
Zr、Cr、Mn、V:  これらの元素は鋳塊のみな
らず溶体化熱処理後の結晶粒粗大化を抑制し、組織を均
一にし、強度上昇及び成形性向上にも寄与する。従って
、プレス成形時の肌荒れの原因となる溶体化処理後の結
晶粒粗大化を抑制し、さらに強度上昇及び成形性向上を
図るため、これら元素のうち1種又は2種以上を適量添
加する。
しかし、これらの元素を過剰添加すると粗大な晶出物を
生成し、成形性を低下させるので、Zr。
Cr、Mn、Vの含有量を、夫々0゜01〜0.20%
、0.01〜0,30%、0,02〜0.18%、0.
01〜0.30%の範囲に規定する。
上記元素の他、通常のアルミニウム合金と同様、不可避
的不純物が含有されるが、その量は本発明の効果を損な
わない程度の範囲で許容される。例えば、Na≦0.0
01%、K≦0.001%であればこれらの元素を含ん
でいても特性上の支障はない。
次に、この発明の合金の製造条件について説明する。
上記範囲に成分・組成が規定されたアルミニウム合金を
溶解・鋳造し、その鋳塊に対して480〜560℃の範
囲内の温度で1段又は多段の均質化熱処理を施す。この
ような均質化処理を施すことにより、鋳造時に晶出した
共晶化合物の拡散固溶を促進し、局部的ミクロ偏析を軽
減する。また、この処理により、最終製品の結晶粒粗大
化を抑制し、均一化を図るうえて重要な役割を果たすZ
r。
Cr、Mn、Vの化合物を均一かつ微細に析出させるこ
とができる。しかし、この処理の温度が480℃未満の
場合には上述したような効果が不十分であり、一方56
0℃を超えると共晶融解が生じる。従って、均質化処理
の温度を480〜560℃とした。なお、この温度範囲
内での保持時間は特に規定されないが、上述した効果が
十分に得られかつ経済性を損ねない好ましい範囲は1〜
72時間である。
次いで、このような均質化処理が施された鋳塊に対し、
常法に従って所定の板厚を得るために熱間圧延及び冷間
圧延を行う。この際に、熱間圧延と冷間圧延との間、又
は冷間圧延と冷間圧延との間に材料軟化のための中間焼
鈍を実施してもよい。
この処理によって本発明の効果を何等損なうものではな
い。また、歪矯正及び表面粗度調整のため、5%以下の
スキンバス圧延を実施してもよい。
その後、このような圧延板材を440〜560℃の範囲
内の温度に3℃/秒以上の加熱速度で加熱してその温度
に120秒間以下の時間保持し、2℃/秒以上の速度で
冷却する条件で熱処理を実施する。この熱処理は強度へ
の寄与が大きいMg−5i系化合物及びA、Q −Mg
−Cu、 Mg−Zn系化合物の溶体化を図り、かつ結
晶粒の調整を行うことにより、プレス成形性及び強度の
向上を達成するものである。この場合に、加熱速度が3
℃/秒未満であったり、加熱温度が560℃を超えたり
、保持時間が120秒よりも長かったりすると結晶粒が
粗大化してしまう。また、加熱温度が440℃未満では
上述の溶体化の効果を十分に得ることができない。冷却
速度か2℃/秒未満では、冷却中に上述の化合物が粗大
に析出し、強度及びプレス成形性が不十分なものとなる
。
なお、このような熱処理が施された板材に対し、必要に
応じて歪矯正の目的で4%以下のストレッチング、レベ
リング、又はスキンバスを実施してもよい。
このようにして得られたアルミニウム合金板は、破断伸
びが30%以上、塗装焼付後の耐力が20kgf / 
mm2以上となり、優れたプレス成形性と耐プント性と
を兼備したものとなる。また、プレス後の外観に悪影響
を及はすストレッチャーストレインマークが発生しない
こともこの発明の大きな利点である。
[実施例] 以下、この発明の実施例について説明する。
実施例1 第1表に示すような成分・組成を有する合金を溶解一連
続鋳造し、510℃で12時間の均質化処理を実施し、
次いで鋳片を450℃に加熱して板厚4■まで熱間圧延
を行い、350℃で2時間の中間焼鈍を施した後、冷間
圧延により板厚IIImとした。なお、熱間圧延の仕上
り温度は280℃であった。このようにして形成された
厚さ1■の板材を530℃まで加熱し、60秒間保持後
、強制空冷により15秒℃/秒の冷却速度で冷却した。
この熱処理の後25℃で3週間自然時効を行い、引張試
験(JISS号、引張方向:圧延方向)及びコニカルカ
ップ試験(JIS  Z2249:試験工具21型)を
実施した。なお、コニカルカップ試験はプレス成形のシ
ミュレートとして行い、張出しと深絞りとの複合成形性
をCCV(mm)により評価した(CCVか小さいほど
成形性に優れている) さらに、プレス加ニー焼付塗装
をシミュレートするために、2%引引張歪歪付加後18
0℃で30分間の加熱処理(焼付に対応)を行い、引張
試験(熱処理後の試験と同様)を実施した。これらの結
果も第1表に併記した。さらにまた、ストレッチャース
トレインマークの有無も併記した。
なお、第1表中、合金番号1〜9は本発明の組成範囲内
の実施例であり、合金番号10〜22はその範囲から外
れる比較例である。また、比較例のうち合金番号21は
自動車ボディーシート用として実績のある5182合金
に対応するものである。
第1表から明らかなように、実施例である合金番号1〜
9は破断伸びが30%以上、塗装焼付をシミュレートし
た加熱処理後の耐力が20kgf’/m112以上と優
れた値を示したのに対し、比較例である合金番号10〜
21は破断伸び及び焼付後の耐力のうちいずれか又は両
方がこれらの値よりも小さい値であった。また、CCV
についても実施例では全て良好な値を示したが、比較例
ではCCV値の劣るものが存在した。さらに、実施例で
はストレッチャーストレインマークが見られなかったの
に対し、比較例の中にはストレッチャーストレインマー
クか発生したものがあった。すなわち、本発明の範囲内
の成分組成であればプレス成形性(伸びとCCVにより
評価)と塗装焼付後の強度の両特性とも優れていること
が確認された。
実施例2 次に、第1表に示した合金のうち、合金番号1の組成を
有する鋳塊を使用し、第2表に示す製造条件で合金板材
を製造した。なお、第2表に特に記載されていない処理
については実施例1の条件を採用した(圧延及び中間焼
鈍条件等)。なお、第2表中2号Aは本発明に係る製造
方法の範囲内の実施例であり、記号B−Gはその範囲か
ら外れる比較例である。
このようにして製造した板材について実施例1と同様の
評価試験を行った。その結果も第2表に併記する。
第2表から明らかなように、本発明の条件を満足しない
比較例は成形性、焼付後の強度が著しく劣ることが確認
された。特に、B、C,D、Fは特に成形性が劣ってい
た。これは、これらの条件では結晶粒が粗粒となるため
である。また、E。
Gは強度が低く、特に焼付後の耐力が著しく低いことが
確認された。これはMg、Si、Cu。
Zn化合物の均一微細析出が得られないためである。こ
れらに対し、実施例であるAは破断伸び30%以上でC
CVも良好で、かつ焼付後の耐力も20 kgf / 
1m2と高く、この発明の範囲内の条件であればプレス
成形性と塗装焼付後の強度の両特性とも優れた板材が得
られることが確認された。
〔発明の効果] この発明によれば、引張試験における破断伸びか30%
以上、かつ塗装焼付後の耐力が20 kgf/am2以
上の、プレス成形性及び塗装後の耐プント性が従来のア
ルミニウム合金よりも格段に優れた自動車ボディーシー
ト用として好適なプレス成形用高強度アルミニウム合金
板を得ることができる。従って、自動車車体の軽量化を
推進することが可能になるなど、地球環境汚染防止の観
点から価値が高い。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で、Mgを1.6〜5.5%、Siを0.
    42〜1.5%、Cuを0.51〜2.5%、Znを0
    .61〜2.8%、Tiを0.005〜0.15%、B
    を0.0002〜0.05%、Feを0.03〜0.4
    %の範囲で含有し、かつ0.01〜0.20%のZr、
    0.01〜0.30%のCr、0.02〜0.18%の
    Mn、及び0.01〜0.30%のVのうち1種又は2
    種以上を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からな
    ることを特徴とするプレス成形用高強度アルミニウム合
    金板。
  2. (2)重量%で、Mgを1.6〜5.5%、Siを0.
    42〜1.5%、Cuを0.51〜2.5%、Znを0
    .61〜2.8%、Tiを0.005〜0.15%、B
    を0.0002〜0.05%、Feを0.03〜0.4
    %の範囲で含有し、かつ0.01〜0.20%のZr、
    0.01〜0.30%のCr、0.02〜0.18%の
    Mn、及び0.01〜0.30%のVのうち1種又は2
    種以上を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からな
    るアルミニウム合金に対し、480〜560℃の範囲内
    の温度で1段又は多段の均質化熱処理を施し、次いでこ
    の合金に熱間圧延及び冷間圧延を施して所定の厚みを有
    する板材とし、その後、440〜560℃の範囲内の温
    度に3℃/秒以上の加熱速度で加熱してその温度で12
    0秒間以下の時間保持し、2℃/秒以上の速度で冷却す
    る条件の熱処理を施すことを特徴とするプレス成形用高
    強度アルミニウム合金板の製造方法。
JP25038890A 1990-09-21 1990-09-21 プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法 Pending JPH04131347A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25038890A JPH04131347A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25038890A JPH04131347A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04131347A true JPH04131347A (ja) 1992-05-06

Family

ID=17207178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25038890A Pending JPH04131347A (ja) 1990-09-21 1990-09-21 プレス成形用高強度アルミニウム合金板及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04131347A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113924377A (zh) * 2019-06-06 2022-01-11 奥科宁克技术有限责任公司 具有硅、镁、铜和锌的铝合金
JP2022176949A (ja) * 2017-03-23 2022-11-30 ノベリス・インコーポレイテッド リサイクルされたアルミニウムスクラップの鋳造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022176949A (ja) * 2017-03-23 2022-11-30 ノベリス・インコーポレイテッド リサイクルされたアルミニウムスクラップの鋳造
CN113924377A (zh) * 2019-06-06 2022-01-11 奥科宁克技术有限责任公司 具有硅、镁、铜和锌的铝合金

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0158723B1 (ko) 성형용 알루미늄 합금판재의 제조방법
US5441582A (en) Method of manufacturing natural aging-retardated aluminum alloy sheet exhibiting excellent formability and excellent bake hardenability
EP0480402B1 (en) Process for manufacturing aluminium alloy material with excellent formability, shape fixability and bake hardenability
JPH08232052A (ja) 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法
JPH06256917A (ja) 常温遅時効性アルミニウム合金薄板の製造方法
JPH05112840A (ja) プレス成形性に優れた焼付硬化性Al−Mg−Si系合金板及びその製造方法
JPS626740B2 (ja)
JP2595836B2 (ja) 低温焼付による硬化性に優れたプレス成形用アルミニウム合金板及びその製造方法
JPH06340940A (ja) プレス成形性、焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法
JP3210419B2 (ja) フランジ成形性に優れたdi缶用アルミニウム合金板およびその製造方法
JPH0543974A (ja) 焼付硬化性及びプレス成形性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法
JP2626958B2 (ja) 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JPH04214834A (ja) 耐食性及びプレス成形性に優れたアルミニウム合金板、並びにその製造方法
JP2856936B2 (ja) 強度・延性バランス及び焼付硬化性に優れたプレス成形用アルミニウム合金板、並びにその製造方法
JPH0547615B2 (ja)
JPH04263034A (ja) 焼付硬化性に優れたプレス成形用アルミニウム合金板及びその製造方法
JPH0788558B2 (ja) 成形性及び焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法
JP3278119B2 (ja) 成形性及び焼付硬化性に優れたAl−Mg−Si系合金板の製造方法
JP2626859B2 (ja) 異方性が小さい高強度成形用アルミニウム合金板の製造方法
JPH04131348A (ja) 成形性に優れた高強度アルミニウム合金板及びその製造方法
JPH0480979B2 (ja)
JPH08296011A (ja) 塗膜焼付硬化性及び常温安定性に優れた高速成形用アルミニウム合金板の製造方法
JPH04147951A (ja) 成形性、形状凍結性及び塗装焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金材の製造法
JP2000001730A (ja) 缶胴用アルミニウム合金板およびその製造方法
JP3359428B2 (ja) 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法