JPH04231434A - 焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金 - Google Patents
焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金Info
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- JPH04231434A JPH04231434A JP41784790A JP41784790A JPH04231434A JP H04231434 A JPH04231434 A JP H04231434A JP 41784790 A JP41784790 A JP 41784790A JP 41784790 A JP41784790 A JP 41784790A JP H04231434 A JPH04231434 A JP H04231434A
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- aluminum alloy
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は優れた焼付け硬化性を有
し、自動車外板、包装用板材などの強度が要求され、し
かも焼付け塗装を施される様な部材に適した成形用アル
ミニウム合金である。
し、自動車外板、包装用板材などの強度が要求され、し
かも焼付け塗装を施される様な部材に適した成形用アル
ミニウム合金である。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車外板には冷延鋼板が主に用
いられていた。しかしながら、最近になり自動車車体の
軽量化要求からアルミニウム合金板を使用することが検
討されている。自動車外板用材料として、プレス成形性
に優れていること、強度が高いこと、耐食性に優れるこ
となどが求められている。このような要求を満足する材
料として５０５２合金、５１８２合金などのＡｌ−Ｍｇ
合金（５０００系合金）や、６００９合金、６０６１合
金などのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金（６０００系合金）が用
いられていた。
いられていた。しかしながら、最近になり自動車車体の
軽量化要求からアルミニウム合金板を使用することが検
討されている。自動車外板用材料として、プレス成形性
に優れていること、強度が高いこと、耐食性に優れるこ
となどが求められている。このような要求を満足する材
料として５０５２合金、５１８２合金などのＡｌ−Ｍｇ
合金（５０００系合金）や、６００９合金、６０６１合
金などのＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ合金（６０００系合金）が用
いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した６０００系合
金はプレス成形性が比較的良好であり、焼付け塗装後に
高い強度が得られるため、自動車外板材へ適用されてい
る。従来の焼付け温度は１８０℃で１時間程度であった
が、焼付け温度が低温・短時間化する傾向がある。この
ため、これら合金では十分な焼付け塗装後の強度が得ら
れない。本発明はこれらに鑑み種々検討の結果、低温で
の焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金を開発
したものである。
金はプレス成形性が比較的良好であり、焼付け塗装後に
高い強度が得られるため、自動車外板材へ適用されてい
る。従来の焼付け温度は１８０℃で１時間程度であった
が、焼付け温度が低温・短時間化する傾向がある。この
ため、これら合金では十分な焼付け塗装後の強度が得ら
れない。本発明はこれらに鑑み種々検討の結果、低温で
の焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金を開発
したものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、Ｓ
ｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％を
含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなる焼付け硬化性
に優れるアルミニウム合金であり、また請求項２は、Ｓ
ｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％、
Ｃｕ０．０１〜１．５ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不可避
的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアルミニウム合
金であり、請求項３は、Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍ
ｇ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜０．２５ｗｔ
％を含み、さらにＭｎ０．０１〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０
．０１〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、
Ｎｉ０．０１〜０．３ｗｔ％のうちより１種もしくは２
種以上を合計で０．０１〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａ
ｌと不可避的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアル
ミニウム合金であり、さらに請求項４は、Ｓｉ０．５〜
３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．０
１〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜０．２５ｗｔ％を含
み、さらにＭｎ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ０．０１
〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｎｉ０
．０１〜０．３ｗｔ％のうちより１種もしくは２種以上
を合計で０．０１〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不
可避的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアルミニウ
ム合金である。すなわち本発明は、ＡｌにＳｉおよびＭ
ｇを添加し、所定の強度、成形性を維持させ、また、こ
れにＣｕを添加して強度をさらに高め、またＦｅを添加
して焼付塗装時の強度を向上し、さらにＭｎ、Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｎｉの少なくとも１種を添加して結晶粒の微細化あ
るいはマトリックス強度を向上させたものである。
ｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％を
含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなる焼付け硬化性
に優れるアルミニウム合金であり、また請求項２は、Ｓ
ｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％、
Ｃｕ０．０１〜１．５ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不可避
的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアルミニウム合
金であり、請求項３は、Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍ
ｇ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜０．２５ｗｔ
％を含み、さらにＭｎ０．０１〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０
．０１〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、
Ｎｉ０．０１〜０．３ｗｔ％のうちより１種もしくは２
種以上を合計で０．０１〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａ
ｌと不可避的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアル
ミニウム合金であり、さらに請求項４は、Ｓｉ０．５〜
３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．０
１〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜０．２５ｗｔ％を含
み、さらにＭｎ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ０．０１
〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｎｉ０
．０１〜０．３ｗｔ％のうちより１種もしくは２種以上
を合計で０．０１〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不
可避的不純物からなる焼付け硬化性に優れるアルミニウ
ム合金である。すなわち本発明は、ＡｌにＳｉおよびＭ
ｇを添加し、所定の強度、成形性を維持させ、また、こ
れにＣｕを添加して強度をさらに高め、またＦｅを添加
して焼付塗装時の強度を向上し、さらにＭｎ、Ｃｒ、Ｚ
ｒ、Ｎｉの少なくとも１種を添加して結晶粒の微細化あ
るいはマトリックス強度を向上させたものである。
【０００５】
【作用】本発明において、合金組成を限定したのは、以
下の理由による。Ｓｉは焼付け塗装時にＭｇと共にＭｇ
２ Ｓｉを析出させ強度を向上させる。その添加量を０
．５〜３．０ｗｔ％と限定したのは、０．５ｗｔ％未満
ではその硬化が小さく、３．０ｗｔ％を越えると溶体化
処理後の成形性が低下するためである。Ｍｇは溶体化処
理後にはマトリックス中に固溶しており、成形性の向上
に寄与する。また、焼付け塗装時にＳｉと共にＭｇ２
Ｓｉを析出させ強度を向上させる。その添加量を０．５
〜３．０ｗｔ％と限定したのは、０．５ｗｔ％未満では
その効果が小さく、３．０ｗｔ％を越えると溶体化処理
後の成形性が低下するためである。以上のようにＳｉ、
Ｍｇは焼付け塗装時にＭｇ２ Ｓｉとして析出し、強度
を向上させる。この両元素の存在比が異なるとその焼付
け硬化性も異なり、Ｓｉ、Ｍｇの重量比がＳｉ＞０．６
Ｍｇ（ｗｔ％）とＭｇ２ Ｓｉ量に対し過剰Ｓｉであれ
ば、より優れた焼付け硬化性が得られる。なお、焼付け
塗装時の時効挙動をコントロールするためにＡｇ、Ｃｄ
などを添加しても本発明の硬化を損なうことはない。Ｃ
ｕは焼付け塗装時にＧＰゾーン、θ′、Ｓ相などを析出
し強度を向上させる。その添加量を０．０１〜１．５ｗ
ｔ％と限定したのは、０．０１ｗｔ％未満では強度向上
が小さく、１．５ｗｔ％を越えると耐食性が低下すると
共に焼き入れ感受性が高くなりすぎるためである。Ｆｅ
は通常Ａｌの不純物として含まれるものである。しかし
、ＦｅはＳｉと化合物を作りやすく、０．２５ｗｔ％を
越えて含まれると焼付け塗装時の強度向上を阻害する。 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉはそれぞれ結晶粒の微細化ある
いはマトリックス強度を向上させるために添加される。 それぞれ下限未満では効果が少なく、上限を越えると溶
体化処理後の成形性が低下する。また、これら元素の合
計量が１．０ｗｔ％を越えても溶体化処理後の成形性が
低下する。なお、鋳造組織の微細化材として通常添加さ
れるＴｉ、Ｂなどは０．１ｗｔ％以下の添加であれば、
特に本発明の効果を損なうことはない。
下の理由による。Ｓｉは焼付け塗装時にＭｇと共にＭｇ
２ Ｓｉを析出させ強度を向上させる。その添加量を０
．５〜３．０ｗｔ％と限定したのは、０．５ｗｔ％未満
ではその硬化が小さく、３．０ｗｔ％を越えると溶体化
処理後の成形性が低下するためである。Ｍｇは溶体化処
理後にはマトリックス中に固溶しており、成形性の向上
に寄与する。また、焼付け塗装時にＳｉと共にＭｇ２
Ｓｉを析出させ強度を向上させる。その添加量を０．５
〜３．０ｗｔ％と限定したのは、０．５ｗｔ％未満では
その効果が小さく、３．０ｗｔ％を越えると溶体化処理
後の成形性が低下するためである。以上のようにＳｉ、
Ｍｇは焼付け塗装時にＭｇ２ Ｓｉとして析出し、強度
を向上させる。この両元素の存在比が異なるとその焼付
け硬化性も異なり、Ｓｉ、Ｍｇの重量比がＳｉ＞０．６
Ｍｇ（ｗｔ％）とＭｇ２ Ｓｉ量に対し過剰Ｓｉであれ
ば、より優れた焼付け硬化性が得られる。なお、焼付け
塗装時の時効挙動をコントロールするためにＡｇ、Ｃｄ
などを添加しても本発明の硬化を損なうことはない。Ｃ
ｕは焼付け塗装時にＧＰゾーン、θ′、Ｓ相などを析出
し強度を向上させる。その添加量を０．０１〜１．５ｗ
ｔ％と限定したのは、０．０１ｗｔ％未満では強度向上
が小さく、１．５ｗｔ％を越えると耐食性が低下すると
共に焼き入れ感受性が高くなりすぎるためである。Ｆｅ
は通常Ａｌの不純物として含まれるものである。しかし
、ＦｅはＳｉと化合物を作りやすく、０．２５ｗｔ％を
越えて含まれると焼付け塗装時の強度向上を阻害する。 Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｉはそれぞれ結晶粒の微細化ある
いはマトリックス強度を向上させるために添加される。 それぞれ下限未満では効果が少なく、上限を越えると溶
体化処理後の成形性が低下する。また、これら元素の合
計量が１．０ｗｔ％を越えても溶体化処理後の成形性が
低下する。なお、鋳造組織の微細化材として通常添加さ
れるＴｉ、Ｂなどは０．１ｗｔ％以下の添加であれば、
特に本発明の効果を損なうことはない。
【０００６】
【実施例】以下に本発明の一実施例について説明する。
実施例１
表１に示す組成のＡｌ合金を常法により溶解、ＤＣ鋳造
により鋳塊を得た。この鋳塊に均質化処理を施した後、
熱間圧延、冷間圧延により厚さ１ｍｍの板材とした。こ
の板材に５６５℃×１０ｓｅｃの加熱後１５℃／ｓｅｃ
の冷却速度による溶体化処理を施した。このように製造
された板材について、引張試験、エリクセン張出試験、
限界深絞り（ＬＤＲ）試験をおこなった。また、焼付け
塗装処理をシミュレートした１５０℃×３０，６０ｍｉ
ｎ、１８０℃×３０，６０ｍｉｎ、２００℃×３０，６
０ｍｉｎの加熱を施した後にも引張試験をおこなった。 結果を表２，３に示す。
により鋳塊を得た。この鋳塊に均質化処理を施した後、
熱間圧延、冷間圧延により厚さ１ｍｍの板材とした。こ
の板材に５６５℃×１０ｓｅｃの加熱後１５℃／ｓｅｃ
の冷却速度による溶体化処理を施した。このように製造
された板材について、引張試験、エリクセン張出試験、
限界深絞り（ＬＤＲ）試験をおこなった。また、焼付け
塗装処理をシミュレートした１５０℃×３０，６０ｍｉ
ｎ、１８０℃×３０，６０ｍｉｎ、２００℃×３０，６
０ｍｉｎの加熱を施した後にも引張試験をおこなった。 結果を表２，３に示す。
【０００７】
【表１】
【０００８】
【表２】
【０００９】
【表３】
【００１０】引張試験はＪＩＳ５号引張試験片により、
引張強さ、耐力、伸びを測定した。エリクセン張出試験
はＪＩＳ Ｚ ２２４７ Ａ法により張出し高さ
を測定した。限界深絞り（ＬＤＲ）試験はφ３３ｍｍの
ポンチで潤滑油を塗布したブランクの深絞りをおこない
、破断しない最大ブランク径をボンチ径で除した値を求
めた。 表２，３より明らかなように、本発明合金（Ｎｏ１〜７
）に比べ、本発明合金の組成を外れる比較合金（Ｎｏ８
〜１３）は、溶体化処理後の成形性、（低温・短時間の
）焼付け塗装処理の強度の何れか一つ以上が劣っている
。
引張強さ、耐力、伸びを測定した。エリクセン張出試験
はＪＩＳ Ｚ ２２４７ Ａ法により張出し高さ
を測定した。限界深絞り（ＬＤＲ）試験はφ３３ｍｍの
ポンチで潤滑油を塗布したブランクの深絞りをおこない
、破断しない最大ブランク径をボンチ径で除した値を求
めた。 表２，３より明らかなように、本発明合金（Ｎｏ１〜７
）に比べ、本発明合金の組成を外れる比較合金（Ｎｏ８
〜１３）は、溶体化処理後の成形性、（低温・短時間の
）焼付け塗装処理の強度の何れか一つ以上が劣っている
。
【００１１】実施例２
実施例１により溶体化処理をおこなった板材にクロム酸
クロメートの下地処理をおこない、塗料を塗布し、１８
０℃×６０ｍｉｎの焼付けをおこなった。この塗装板を
図１に示すように片面および端部をシール（ａ）し、塗
装面に直交する傷（クロスカット）（ｂ）を付け塩水噴
霧試験により耐食性評価をおこなった。また、通常の塗
装を施された鋼板の塗装面にも傷（クロスカット）を付
け同様に塩水噴霧試験を実施し、比較をおこなった。塩
水噴霧試験はＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠し、５％
−ＮａＣｌ溶液（３５℃）により９０日間おこなった。 試験終了後、糸状腐食の長さおよびクロスカット部の状
態の目視観察をおこない評価した。糸状腐食の長さの評
価は図２に示すようにクロスカットを基準線とする糸状
腐食（ｃ）を囲む四角形の縦（Ｙ）、横（Ｘ）の長さを
加えた長さで評価した。目視評価は、（優）Ａ：異常な
し、Ｂ：クロスカット部にふくれ発生、Ｃ：クロスカッ
ト部に多数のふくれ、糸錆発生、Ｄ：糸錆多数発生、ま
たは剥離が認められる、Ｅ：塗膜の剥離が大きくなる（
劣）に分類した。結果を表４に示す。
クロメートの下地処理をおこない、塗料を塗布し、１８
０℃×６０ｍｉｎの焼付けをおこなった。この塗装板を
図１に示すように片面および端部をシール（ａ）し、塗
装面に直交する傷（クロスカット）（ｂ）を付け塩水噴
霧試験により耐食性評価をおこなった。また、通常の塗
装を施された鋼板の塗装面にも傷（クロスカット）を付
け同様に塩水噴霧試験を実施し、比較をおこなった。塩
水噴霧試験はＪＩＳ Ｚ ２３７１に準拠し、５％
−ＮａＣｌ溶液（３５℃）により９０日間おこなった。 試験終了後、糸状腐食の長さおよびクロスカット部の状
態の目視観察をおこない評価した。糸状腐食の長さの評
価は図２に示すようにクロスカットを基準線とする糸状
腐食（ｃ）を囲む四角形の縦（Ｙ）、横（Ｘ）の長さを
加えた長さで評価した。目視評価は、（優）Ａ：異常な
し、Ｂ：クロスカット部にふくれ発生、Ｃ：クロスカッ
ト部に多数のふくれ、糸錆発生、Ｄ：糸錆多数発生、ま
たは剥離が認められる、Ｅ：塗膜の剥離が大きくなる（
劣）に分類した。結果を表４に示す。
【００１２】
【表４】
【００１３】表４より明らかなように、本発明合金（Ｎ
ｏ１〜７）に比べ、本発明合金の組成を外れる比較合金
（Ｎｏ８〜１３）、および比較鋼板（Ｎｏ１４）は、耐
食性（耐糸状腐食性）に劣る。
ｏ１〜７）に比べ、本発明合金の組成を外れる比較合金
（Ｎｏ８〜１３）、および比較鋼板（Ｎｏ１４）は、耐
食性（耐糸状腐食性）に劣る。
【００１４】
【発明の効果】このように本発明によれば、焼付け塗装
処理後の強度および耐食性に優れた成形用アルミニウム
合金を得ることができるもので、工業上顕著な効果を奏
するものである。
処理後の強度および耐食性に優れた成形用アルミニウム
合金を得ることができるもので、工業上顕著な効果を奏
するものである。
【図１】図１は耐食試験用塗装板の形状を示す平面図。
【図２】図２は糸状腐食長さ評価方法の説明図である。
ａ シール部
ｂ クロスカット
ｃ 糸状腐食
ｘ＋ｙ 糸状腐食長さ
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．
５〜３．０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物か
らなる焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金。 - 【請求項２】 Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．
５〜３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．０１〜１．５ｗｔ％を含み
、残部Ａｌと不可避的不純物からなる焼付け硬化性に優
れる成形用アルミニウム合金。 - 【請求項３】 Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．
５〜３．０ｗｔ％、Ｆｅ０．０１〜０．２５ｗｔ％を含
み、さらにＭｎ０．０１〜０．３ｗｔ％、Ｃｒ０．０１
〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｎｉ０
．０１〜０．３ｗｔ％のうちより１種もしくは２種以上
を合計で０．０１〜１．０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不
可避的不純物からなる焼付け硬化性に優れる成形用アル
ミニウム合金。 - 【請求項４】 Ｓｉ０．５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ０．
５〜３．０ｗｔ％、Ｃｕ０．０１〜１．５ｗｔ％、Ｆｅ
０．０１〜０．２５ｗｔ％を含み、さらにＭｎ０．０１
〜０．５ｗｔ％、Ｃｒ０．０１〜０．５ｗｔ％、Ｚｒ０
．０１〜０．５ｗｔ％、Ｎｉ０．０１〜０．３ｗｔ％の
うちより１種もしくは２種以上を合計で０．０１〜１．
０ｗｔ％を含み、残部Ａｌと不可避的不純物からなる焼
付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41784790A JPH04231434A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41784790A JPH04231434A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04231434A true JPH04231434A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=18525878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41784790A Pending JPH04231434A (ja) | 1990-12-27 | 1990-12-27 | 焼付け硬化性に優れる成形用アルミニウム合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04231434A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05112839A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Kobe Steel Ltd | 低温焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
| JPH05271834A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Sky Alum Co Ltd | 安定な人工時効性を有するアルミニウム合金 |
| JPH06136478A (ja) * | 1992-10-23 | 1994-05-17 | Kobe Steel Ltd | 成形加工性に優れた焼付硬化型Ａｌ合金板及びその製造方法 |
| JPH06264171A (ja) * | 1993-03-11 | 1994-09-20 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | ブラインド用アルミニウム合金板材およびその製造方法 |
| US6117226A (en) * | 1995-06-07 | 2000-09-12 | Pharmacia Corporation | Stable suspension of hydrocolloids |
| JP2009007617A (ja) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Kobe Steel Ltd | 温間成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| CN101818289A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-01 | 江苏亚太轻合金科技股份有限公司 | 一种易切削铝合金 |
-
1990
- 1990-12-27 JP JP41784790A patent/JPH04231434A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05112839A (ja) * | 1991-10-21 | 1993-05-07 | Kobe Steel Ltd | 低温焼付硬化性に優れた成形加工用アルミニウム合金板及びその製造方法 |
| JPH05271834A (ja) * | 1992-03-27 | 1993-10-19 | Sky Alum Co Ltd | 安定な人工時効性を有するアルミニウム合金 |
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| CN101818289A (zh) * | 2010-05-21 | 2010-09-01 | 江苏亚太轻合金科技股份有限公司 | 一种易切削铝合金 |
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