JPH05320809A - 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板材 - Google Patents

自動車ボディーシート用アルミニウム合金板材

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JPH05320809A
JPH05320809A JP4157598A JP15759892A JPH05320809A JP H05320809 A JPH05320809 A JP H05320809A JP 4157598 A JP4157598 A JP 4157598A JP 15759892 A JP15759892 A JP 15759892A JP H05320809 A JPH05320809 A JP H05320809A
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JP
Japan
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aluminum alloy
less
sheet
formability
alloy sheet
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Application number
JP4157598A
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English (en)
Inventor
Minoru Hayashi
稔 林
Yoichiro Totsugi
洋一郎 戸次
Takahiro Tsubota
孝弘 坪田
Satoru Shoji
了 東海林
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 Steel Corp
Furukawa Aluminum Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Aluminum Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車ボディーシートとして使用されるアル
ミニウム合金板材の深絞り性、張出し性、曲げ性など成
形性を改善する。 【構成】 Mg2〜8wt%を含み、更にMn0.05〜
2.5wt%、Cr0.05〜2.5wt%、Zr0.05
〜2.5wt%、Ti0.05〜2.5wt%のうちを1種
又は2種以上を合計で2.5wt%以下含み、残部Alと
不可避的不純物からなり、特に合金の析出物サイズを2
μm以下とし、さらに結晶粒径を20〜60μmとする
アルミニウム合金板。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車ボディーシート
として使用されるアルミニウム合金板材に関するもの
で、特に深絞り性、張出し性、曲げ性などの成形性を改
善したものである。
【0002】
【従来の技術】自動車部品、車両部品、建材などの板材
を成形して構造用部材として使用されるアルミニウム合
金板材には、強度、成形性、耐食性のバランスが優れて
いることが要求される。このためこれら特性のバランス
に優れたAl−Mg系合金が一般に使用されている。近
年、地球環境保護及び省エネルギーの観点から構造部材
の軽量化の要求が強く、特に従来軟鋼板が使用されてい
た自動車部品のアルミ化が精力的に進められている。し
かし、従来のアルミニウム合金は軟鋼板に比べ成形性が
劣る傾向があり、成形性の良好なアルミニウム合金板材
の開発が急務となっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のアルミニウム合
金板材は、軟鋼板に比べて延性が不足するため成形性が
劣るとされている。そこで延性を阻害する粗大な金属間
化合物を減少させるため、地金純度を高くするか、ある
いはMg含有量を高め、高温で焼鈍することで延性改善
を計っている。しかし両者とも延性は改善されるものの
結晶粒径が粗大化することで、曲げ性においては肌荒れ
が問題となり、あるいは強度が低下することで低潤滑下
での張出し性あるいは深絞り性の大幅な改善にならな
い。また結晶粒の微細化あるいは焼鈍条件の低温化によ
る高強度化を行った場合、延性が不足するため張出し性
が低下するという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、高温での焼鈍条件においても、結晶粒径を
粗大化させず、延性を改善し、張出し性、絞り性に優
れ、かつ肌荒れも生じない自動車ボディーシート用アル
ミニウム合金板材を開発したものである。
【0005】本発明の一つは、Mg2〜8wt%を含み、
更にMn0.05〜2.5wt%、Cr0.05〜2.5
wt%、Zr0.05〜2.5wt%、Ti0.05〜2.
5wt%のうち1種又は2種以上を合計2.5wt%以下含
み、残部Alと不可避的不純物からなることを特徴とす
るものである。
【0006】本発明の他の一つは、Mg2〜8wt%を含
み、更にMn0.05〜2.5wt%、Cr0.05〜
2.5wt%、Zr0.05〜2.5wt%、Ti0.05
〜2.5wt%のうち1種又は2種以上を合計2.5wt%
以下を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金に
おいて、その析出物のサイズを2μm以下とすることを
特徴とするものである。
【0007】更に本発明の他の一つは、Mg2〜8wt%
を含み、更にMn0.05〜2.5wt%、Cr0.05
〜2.5wt%、Zr0.05〜2.5wt%、Ti0.0
5〜2.5wt%のうち1種又は2種以上を合計2.5wt
%以下を含み、残部Alと不可避的不純物からなる合金
において、その析出物のサイズを2μm以下とし、かつ
その結晶粒径を20〜60μmとすることを特徴とする
ものである。
【0008】
【作用】本発明における合金組成を上記の如く限定した
理由について説明する。
【0009】Mgは強度を増加し延性も向上させ、成形
性を改善する重要な元素である。しかしてその添加量を
2〜8wt%と限定したのは、2wt%未満では成形性の向
上効果が少なく、8wt%を越えるとその効果が飽和する
とともに工業的に生産が難しくなる。
【0010】Mn,Cr,Zr,Tiは最終焼鈍におけ
る結晶粒を微細にするとともに、析出物としてマトリッ
クス中に微細均一に存在し、プレス成形等の加工時に回
復組織を形成し、成形性を改善する。しかしてMn0.
05〜2.5wt%、Cr0.05〜2.5wt%、Zr
0.05〜2.5wt%、Ti0.05〜2.5wt%のう
ち1種又は2種以上を合計2.5wt%以下添加するの
は、単独及び複合添加いずれの場合においても0.05
wt%未満では鋳造時の結晶微細化には効果が認められる
ものの本発明の主旨とする成形性の改善効果は十分では
なく、2.5wt%を越えるとその効果が飽和するととも
に溶融温度が高温になるため工業的に生産が難しくな
る。
【0011】また、本発明の目的としているAl−Mg
系合金において、結晶粒微細化あるいは鋳造性などの改
善のため、B,Be及びミッシュメタルの添加は本発明
の効果を阻害しない範囲であれば添加してもかまわな
い。
【0012】次に本発明合金の析出物サイズ及び結晶粒
径の限定理由について説明する。
【0013】本発明において合金に微細に存在する析出
物は、結晶粒径の微細化及び加工時の回復組織形成に大
きく寄与する。しかしてそのサイズを2μm以下と限定
したのは、2μmを越える場合転位のピン止め効果が十
分でなく、割れ発生の起点となることから材料の延性を
阻害するという逆効果となりうる。また結晶粒径につい
て20〜60μmと限定したのは、20μm未満の場
合、強度は向上するものの延性が劣化するか、あるいは
成形時にリューダースバンドが発生しやすく、外観上問
題となることがある。また60μmを越える場合表面に
肌荒れが生じやすく、外観不良となることがある。
【0014】
【実施例】以下本発明を実施例について説明する。表1
に示す組成の合金を水冷鋳造により、厚さ100mm、巾
300mm、長さ250mmの鋳塊とし、その両面を片側あ
たり10mm面削した。これを520℃で12時間均質化
処理した後、450℃で熱間圧延を開始し、厚さ5mmま
で圧延した。これを厚さ1mmまで冷延圧延し、520℃
で1分最終焼鈍を施し、厚さ1mmの試供材とし、機械的
性質、析出物の平均粒子径、結晶粒径を調べると共に、
張出し深さ、絞り深さ、曲げ性、リューダースバンドに
よる外観を調べ、成形性を評価した。機械的性質、析出
物の平均粒子径、結晶粒径を表2に、張出し高さ、絞り
深さ、曲げ性、リューダースバンドによる外観、成形性
の評価を表3に示す。
【0015】尚張出し性及び絞り性試験における潤滑油
には10cst のものを使用した。また曲げ性は間隔0mm
の密着曲げを行い、割れ及び肌荒れを目視にて評価し
た。リューダースバンドの発生は引張試験において5%
の歪みを付加した状態で目視により評価した。
【0016】
【表1】
【0017】
【表2】
【0018】
【表3】 ・成形条件 張出し性 φ50球頭ポンチ 張出し高さ
は18mm以上が好ましい 絞り性 φ50平頭ポンチ、絞り比2.0 絞り深さは13mm以上が好ましい
【0019】表1,2,3から明らかなように、本発明
例においては、いずれの試験においてもバランスの良い
特性を示していることが判る。これに対し、比較例 No.
5は結晶粒径が粗大化して肌荒れを生じ、比較例 No.6
は結晶粒径が微細となりすぎたため延性が低下し、成形
性が劣化している。また比較例 No.7は析出物平均粒子
径が大きくなりすぎたために成形性の改善効果が得られ
ず、逆に割れの起点となり、成形性が劣化した。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、自動車ボディーシート
として使用されるアルミニウム合金板材に張出し性、絞
り性、曲げ性を改善することができる等、産業上非常に
優れた効果を示すものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸次 洋一郎 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河アルミニウム工業株式会社内 (72)発明者 坪田 孝弘 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河アルミニウム工業株式会社内 (72)発明者 東海林 了 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河アルミニウム工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Mg2〜8wt%を含み、更にMn0.0
    5〜2.5wt%、Cr0.05〜2.5wt%、Zr0.
    05〜2.5wt%、Ti0.05〜2.5wt%のうち1
    種又は2種以上を合計2.5wt%以下を含み、残部Al
    と不可避的不純物からなることを特徴とする自動車ボデ
    ィーシート用アルミニウム合金板材。
  2. 【請求項2】 Mg2〜8wt%を含み、更にMn0.0
    5〜2.5wt%、Cr0.05〜2.5wt%、Zr0.
    05〜2.5wt%、Ti0.05〜2.5wt%のうち1
    種又は2種以上を合計2.5wt%以下を含み、残部Al
    と不可避的不純物からなる合金において、その析出物の
    サイズを2μm以下とすることを特徴とする自動車ボデ
    ィーシート用アルミニウム合金板材。
  3. 【請求項3】 Mg2〜8wt%を含み、更にMn0.0
    5〜2.5wt%、Cr0.05〜2.5wt%、Zr0.
    05〜2.5wt%、Ti0.05〜2.5wt%のうち1
    種又は2種以上を合計2.5wt%以下を含み、残部Al
    と不可避的不純物からなる合金において、その析出物の
    サイズを2μm以下とし、かつその結晶粒径を20〜6
    0μm以下とすることを特徴とする自動車ボディーシー
    ト用アルミニウム合金板材。
JP4157598A 1992-05-25 1992-05-25 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板材 Pending JPH05320809A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11603583B2 (en) 2016-07-05 2023-03-14 NanoAL LLC Ribbons and powders from high strength corrosion resistant aluminum alloys
US12492453B2 (en) 2018-06-20 2025-12-09 NanoAL LLC High-performance Al—Zn—Mg—Zr base aluminum alloys for welding and additive manufacturing

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