JPH0441649A - 耐scc性に優れた高強度高成形性アルミニウム合金 - Google Patents

耐scc性に優れた高強度高成形性アルミニウム合金

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JPH0441649A
JPH0441649A JP15053590A JP15053590A JPH0441649A JP H0441649 A JPH0441649 A JP H0441649A JP 15053590 A JP15053590 A JP 15053590A JP 15053590 A JP15053590 A JP 15053590A JP H0441649 A JPH0441649 A JP H0441649A
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JP
Japan
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aluminum alloy
strength
resistance
less
scc resistance
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JP15053590A
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Shoshi Koga
詔司 古賀
Mitsuo Hino
光雄 日野
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は耐SCC性(耐応力腐食割れ性)に優れた高強
度高成形性アルミニウム合金に関し、更に詳しくは、自
動車ボディーパネル、レインフォース部品等のように、
プレス加工後、電着塗装が行われる製品に適し、成形加
工性が優れ、1つ電着塗装後の耐SCC性、耐糸錆性を
改善したアルミニウム合金に関する。 (従来の技術及び解決しようとする課題)従来より、自
動車ボディーパネルやレインフォース部品等のように、
プレス加工により製造される成形加工用アルミニウム合
金として、Mgを2〜5%含有するAQ−Mg系合金(
例、5052.5154.5182)等の軟質材が実用
化されている。 しかし、これらのアルミニウム合金は、成形加工性は良
好であるものの、最近の成形加工品の形状の複雑化には
対応できず、成形加工条件が厳しい場合には割れが発生
すると云う問題がある。 このため、AQ−Mg系合金において、Mg量を多くし
、加工性を良くすることが研究されているが、Mg量が
3.5%を越えると、冷間加工(成形加工)後、高温雰
囲気での使用中に5CC(応力腐食割れ)が発生し易く
なったり、塗装焼付後の耐糸錆性が悪くなり易い問題が
あった。 かぎる問題を解決するために、本出願人は、先に成形加
工性及び耐SCC改善のためにMg:3〜10%を含有
するアルミニウム合金芯材にZn: 0 。 5〜17%を含有するアルミニウム合金皮材をクラッド
した[成形加工性及び耐応力腐食割れ性の優れたアルミ
ニウム合金複合板」を提案した(特公昭62〜1626
3号)。 また、Mg:3〜10%を含有し、或いはMg: 3〜
10%と、Zn:2%以下及びCu:2%以下の1種又
は2種を含有したアルミニウム合金を芯材とし、これに
純AΩをクラッドした「成形加工性及び耐糸錆性の優れ
たアルミニウム合金板」を提案した特公昭63−209
05号)。 更にまた、0.5〜4.0%Mnを含有するアルミニウ
ム合金を皮材としてクラッドした「成形加工性及び耐糸
錆性の優れたアルミニウム合金板」を提案した特開昭6
1−91343号)。 しかし、いずれのアルミニウム合金においても、複合効
果による強度低下や、Zn添加による時効性に伴う強度
変化があり、必ずしも満足できるものとは云えない。 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、ベーキング後
の強度が高く、成形加工性が優れ、且つ耐SCC性も優
れ、また電着塗装後の耐糸錆性を改善し得るアルミニウ
ム合金を提供することを目的とするものである。 (課題を解決するための手段) 前記目的を達成するため、本発明者は、成形加工性を確
保しつつ耐SCC性を改善し、更には焼付塗装後の耐糸
錆性も改善できるアルミニウム合金の開発に努めた結果
、芯材についてはMgとCuを含む成分組成の最適化を
図り、皮材についてはMgとSiを含む成分組成の最適
化を図ることにより可能であることを見い出し、ここに
本発明をなしたものである。 すなわち、本発明は、Mg:4〜10%及びCu:0.
2〜1.0%を含有し、Fe:0.2%以下、Sj二0
.2%以下に規制し、残部がAQ及び不純物からなるア
ルミニウム合金を芯材とし、或いは更にCr:0.01
−0.2%、Zr:0.01−0.2%及びMn:0.
02〜0.3%のうちの1種又は2種以上を含有するア
ルミニウム合金を芯材とし、Mg:0.4〜1.5%及
びSi:0.3〜2.0%を含有し、残部がAQ及び不
純物からなるアルミニウム合金を皮材とし、且つ、皮材
の厚さが片面につき全板厚の2〜20%であることを特
徴とする耐SCC性に優れた高強度高成形性アルミニウ
ム合金を要旨とするものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 (作用) 先ず、芯材及び皮材の化学成分の限定理由について説明
する。 ■L芥材 Mg: Mgは耐糸錆性、耐SCC性を低下し、成形加工性、強
度向上を付与する元素であり、特に最終熱処理により十
分に固溶させることにより、成形性(均−伸び)の改善
に効果がある。しかし、4%未満では成形加工性が悪く
なり、強度が低下する。 一方、10%を越えると溶解時のMgの酸化や鋳造時に
割れ易くなったり、熱間圧延、冷間圧延時の加工抵抗の
増加により圧延性の低下が起こり、好ましくない。した
がって、Mg含有量は4〜10%の範囲とする。 Cu: Cuは強度、耐SCC性を付与する元素であり、強度は
特に焼付塗装後の強度向上効果が大きい。 一方、耐SCC性については、固溶された状態でのみP
相の析出を抑制するため、効果がある。しかし、含有量
が0.2%未満ではその効果が低く、また1、0%を超
えると強度向上、耐SCC性向上効果も飽和し始めると
同時に、圧延性が低下するため好ましくない。したがっ
て、Cu含有量は0.2〜1.0%の範囲とする。 Cr、Mn、 Zr: Cr、Mn、Zrは成形加工性と強度を向上させ、更に
は耐SCC性向上に効果のある元素であるので、必要に
応じて、少なくともそれらの1種以上を適量で添加する
ことができる。しかし、Cr、Zrがそれぞれ0.01
%未満、Mnが0.02%未満ではそのような効果がな
く、またCrが0.2%、Zrが0.2%、Mnが0.
3%をそれぞれ超えると成形性が劣るようになるので好
ましくない。したがって、Cr含有量は0.01〜0.
2%、Zr含有量は0.01−0.2%、Mn含有量は
0.02〜0゜3%の範囲とする。 Fe、 Si: Fe、Siは成形加工性に付与する元素であるが、含有
量が増加するにつれて粗大な晶出物を生じ、成形加工時
のすベリ変形を阻害し、伸びが低下する。特に各々0.
2%を超えて含有すると成形加工性が悪くなる。したが
って、Fe含有量は0.2%以下、Si含有量は0.2
%以下に規制する必要がある。 なお、鋳塊の結晶粒を微細化するために、通常TiやT
i+Bを添加するが、その場合にはそれぞれTi:0.
1%以下、B:0.02%以下であれば、本発明の効果
(成形加工性、耐糸錆性、耐SCC性)に悪影響を及ぼ
さない。更に、Zn、Ni等の不純物も同様にそれぞれ
0.1%以下であれば、本発明の効果(成形加工性、耐
SCC性)に悪影響を及ぼさない。 U皮材 皮材は、芯材よりも耐糸錆性、耐SCC性が良好で、且
つ成形加工性も良好なことが要求される。 更に塗装焼付後の強度を向上できるものであることが望
ましい。 Mg: MgはSiと結合して素材強度及び焼付により強度を向
上させるが、0.4%未満では耐糸錆性、耐SCC性及
び成形性は良いものの、焼付後の強度が低くなり、また
1、5%を超えて含有すると、素材強度、焼付後の強度
は高くなるが、成形性が低下する。したがって、Mg含
有量は0.4〜l。 5%の範囲とする。 Sj: SiはMgと結合して素材の強度及び焼付後の強度を上
昇させ、更にMg2Siの組成比よりも過剰に添加した
場合にはSi粒子が分散することにより、成形加工中ら
均一変形を起こし易くなり、成形性が向上する。しかし
、0.3%未満では強度及び焼付後の強度が低く、また
2、0%を超えて含有すると素材の強度、焼付後の強度
は高くなるが、熱間圧延性、成形加工性が低下する。更
に、塗装後の耐糸錆性も低下する。したがって、Si含
有量は0.3〜2.0%の範囲とする。 なお、上記組成のアルミニウム合金に強度、成形加工性
を付与するために、必要に応じて、Cu、Zn:0.5
%以下、Fe、Mn、Cr、V、Zr:0゜2%以下、
Ti:0.1%以下、B:0.02%以下の1種又は2
種以上を含有させてもよい。その場合、2種以上のとき
は1%以下に規制するのがよい。これらの含有量の上限
値を超えると耐糸錆性、成形加工性が劣るようになるの
で留意する。 次に芯材に対する皮材の厚さを規制した理由について説
明する。 (3)皮材の厚さ 皮材は、芯材の片面又は両面のいずれに設けてもよいが
、皮材の厚さは、片面につき、全板厚の2〜20%の割
合とするのが好ましい。しかし、2%未満では、製造中
に皮材が破損し、耐糸錆性及び耐SCC性の向上が認め
られず、また皮材が破損しない場合でも、皮材の厚さが
全板厚の2%未満と薄いため、耐SCC性、耐糸錆性の
向上効果は少なく、そして、皮材の厚さが20%を超え
るような厚さでは、耐糸錆性及び耐SCC性は良好であ
るものの、成形加工性の低下が大きくなるので好ましく
ない。 よって、皮材の厚さは、耐SCC性、耐糸錆性、成形加
工性の兼合いにより、片面について全板厚の2〜20%
の範囲とする。 (実施例) 次に本発明の実施例を示す。 失胤桝↓ 芯材及び皮材として、第1表に示す化学成分を有するア
ルミニウム又はアルミニウム合金につき、400〜b 80〜5oO℃)〜250℃間で板厚5i+mまで熱間
圧延(合せ圧延を含む)し、続いて板厚1.5m■まで
冷間圧延し、その後、350″CX2時間の中間焼鈍を
行った。次いで板厚1.0mm(皮材厚さは片面につき
5%の割合で芯材両面に設ける)まで冷間圧延を行った
。この1i++o厚のアルミニウム合金板を480〜5
30℃に急速加熱し、その温度に10秒間保持し、その
後、600℃/winの平均冷却速度で急冷して供試材
とした。 得られた各供試材について、素材の引張強さ、焼付後の
引張強さ、エリクセン値(成形加工性)を調べると共に
、耐SCC性、塗装後の耐糸錆性を調査した。それらの
結果を第2表に示す。 なお、耐SCC性試験法、耐糸錆性試験方法は以下の要
領で実施した。 (1)耐SCC性試験法 llll11厚の供試材を0.7mmまで冷間圧延し、
120℃×7日の鋭敏化処理を施した後、0.70+u
+t X 20mmw X 80mmQに切出し、SC
C試験を行った。SCC試験条件としては、応力負荷は
U字曲げによる定歪法を用い、腐食雰囲気として3.5
%NaCQ水溶液中で5 m A / 1nch2の電
流を流した促進試験法により実施した。耐SCC性は0
(600分以上で割れなし)、△(240分以上で割れ
なし)、X(240分未満で割れ発生)により評価した
。 (2)耐糸錆性試験方法 ■試験片の作製 70mmX 150mmの試験片→脱脂→リン酸亜鉛処
理→カチオン電着塗装(170℃X30分焼付)→中塗
(140℃X30分)→上塗(140℃×30分)で試
験片を作製した。 ■腐食試験 上記試験片にX印の疵(第1図参照)を人工的に付ける
(疵の総長280mm)→塩水噴霧試験(JIS  Z
  2371に準拠、24hr)→湿潤試験(40℃で
80〜85%の温度に240hr)の要領にて腐食試験
を行った。 ■耐糸錆性の評価 第1図に示すように、人口疵(1)を付けた箇所からの
糸錆発生状況により、O(糸錆長さ0.5mm未満)、
△(糸錆長さ0.5m+a以上、2mm未満)、×(糸
錆長さ2ffl11以上)にて評価した。 第2表からもわかるように、本発明例は、比較例に比べ
、耐SCC性、耐糸錆性が優れ、強度、成形加工性が優
れていることは明らかである。 失意1 実施例1に示した芯材(C−1)又は(C−4)と皮材
(S−1)との組み合わせについて、実施例1と同じ方
法にて製造した板厚1.0mmで、皮材を片面につき全
板厚の0〜25%で両面に設けた供試材を製作し、実施
例1の場合と同様の試験により、皮材の厚さと引張強さ
、成形性及び耐SCC性の関係を調べた。その結果を第
3表に示す。 第3表から明らかなように、皮材厚さが全板厚の2%未
満では耐SCC性が改善されていない。 また、皮材厚さが20%を超えると、耐SCC性は改善
されるものの、エリクセン値が低くなり、成形加工性が
劣るようになる。
【以下余白】
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、耐SCC性は勿
論のこと、成形性も良好で、且つ強度も高く2組糸錆性
にも優れるものであるから、自動車ボディーパネル、レ
インフォース部品等への利用に適し、その工業的効果は
大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は耐糸錆性試験の試験片及び試験要領を説明する
図である。 特許出願人  株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中  村   尚 t4、@−&さ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%で(以下、同じ)、Mg:4〜10%及び
    Cu:0.2〜1.0%を含有し、Fe:0.2%以下
    、Si:0.2%以下に規制し、残部がAl及び不純物
    からなるアルミニウム合金を芯材とし、Mg:0.4〜
    1.5%及びSi:0.3〜2.0%を含有し、残部が
    Al及び不純物からなるアルミニウム合金を皮材とし、
    且つ、皮材の厚さが片面につき全板厚の2〜20%であ
    ることを特徴とする耐SCC性に優れた高強度高成形性
    アルミニウム合金。
  2. (2)前記芯材が、更にCr:0.01〜0.2%、Z
    r:0.01〜0.2%及びMn:0.02〜0.3%
    のうちの1種又は2種以上を含有するアルミニウム合金
    である請求項1に記載の耐SCC性に優れた高強度高成
    形性アルミニウム合金。
JP15053590A 1990-06-08 1990-06-08 耐scc性に優れた高強度高成形性アルミニウム合金 Pending JPH0441649A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009535508A (ja) * 2006-05-02 2009-10-01 アレリス、アルミナム、デュッフェル、ベスローテン、フェンノートシャップ、メット、ベペルクテ、アーンスプラケレイクヘイト アルミニウム複合シート材料
WO2013065761A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 古河スカイ株式会社 成形加工用アルミニウム合金クラッド材
US9802273B2 (en) 2011-11-02 2017-10-31 Uacj Corporation Method for manufacturing aluminum alloy cladding material

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WO2013065761A1 (ja) * 2011-11-02 2013-05-10 古河スカイ株式会社 成形加工用アルミニウム合金クラッド材
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