JPH0853732A - 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板とその製造方法およびその成形方法 - Google Patents
自動車ボディーシート用アルミニウム合金板とその製造方法およびその成形方法Info
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- JPH0853732A JPH0853732A JP13231195A JP13231195A JPH0853732A JP H0853732 A JPH0853732 A JP H0853732A JP 13231195 A JP13231195 A JP 13231195A JP 13231195 A JP13231195 A JP 13231195A JP H0853732 A JPH0853732 A JP H0853732A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 自動車ボデイーシート用アルミニウム合金板
が、普通のミル仕上材であり、20cst以下の低粘度
油潤滑下での成形性が、従来のショットダル仕上材と同
等な合金板とその製造方法及び成形方法を見いだすこ
と。 【構成】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さらにF
e1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr0.
3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1種ま
たは2種以上を含み、残部普通の不純物とAlからなる
Al合金板であって、前工程での板表層の再結晶粒径が
70〜300μmで、最終板における板表層の再結晶粒
径が10〜50μmであり、かつ表面粗度がRa≦0.
5μmで、10%ストレッチを付加したときの表面粗度
をRa≧0.8μmとした自動車ボデイーシート用Al
合金板及びこのAl合金板の製造方法ならびに成形方法
である。
が、普通のミル仕上材であり、20cst以下の低粘度
油潤滑下での成形性が、従来のショットダル仕上材と同
等な合金板とその製造方法及び成形方法を見いだすこ
と。 【構成】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さらにF
e1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr0.
3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1種ま
たは2種以上を含み、残部普通の不純物とAlからなる
Al合金板であって、前工程での板表層の再結晶粒径が
70〜300μmで、最終板における板表層の再結晶粒
径が10〜50μmであり、かつ表面粗度がRa≦0.
5μmで、10%ストレッチを付加したときの表面粗度
をRa≧0.8μmとした自動車ボデイーシート用Al
合金板及びこのAl合金板の製造方法ならびに成形方法
である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車ボディーシート
用等の成形用材に好適なアルミニウム合金板とその製造
方法およびその成形方法に関するものであり、具体的に
は、板表面を特別なショットダル仕上げすることなく、
普通の圧延ロールによるミル仕上げだけで低粘度潤滑下
での成形性に適するアルミニウム合金板とその板の製造
方法に関するものであり、更にはこのような板の成形方
法に関するものである。
用等の成形用材に好適なアルミニウム合金板とその製造
方法およびその成形方法に関するものであり、具体的に
は、板表面を特別なショットダル仕上げすることなく、
普通の圧延ロールによるミル仕上げだけで低粘度潤滑下
での成形性に適するアルミニウム合金板とその板の製造
方法に関するものであり、更にはこのような板の成形方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車外板には冷延鋼板が主に用
いられている。しかしながら、最近になり自動車車体の
軽量化要求からAlーMg系、AlーMgーSi系等の
アルミニウム合金板を使用することが検討されている。
自動車ボディーシート成形時は後工程の脱脂、洗浄の容
易さから低粘度潤滑油の使用が一般的である。低粘度潤
滑下での成形性は、板表面の形状が粗いことにより金型
との接触面に潤滑油保持のためのミクロプールを形成す
る板表面を粗にしたいわゆるショットダル仕上げ材(表
面粗度Raは0.6〜1.0程度)が優れていることが
知られている。なお、ショットダル仕上材とは、圧延ロ
ール表面に砂、鋼球等を当てて表面を粗にするか又はレ
ーザ等で微細な凹凸をつけて粗にし(このような粗面を
ショット目という)、このロールの表面を圧延によって
板に転写し、板表面を粗にした材料のことをいう。
いられている。しかしながら、最近になり自動車車体の
軽量化要求からAlーMg系、AlーMgーSi系等の
アルミニウム合金板を使用することが検討されている。
自動車ボディーシート成形時は後工程の脱脂、洗浄の容
易さから低粘度潤滑油の使用が一般的である。低粘度潤
滑下での成形性は、板表面の形状が粗いことにより金型
との接触面に潤滑油保持のためのミクロプールを形成す
る板表面を粗にしたいわゆるショットダル仕上げ材(表
面粗度Raは0.6〜1.0程度)が優れていることが
知られている。なお、ショットダル仕上材とは、圧延ロ
ール表面に砂、鋼球等を当てて表面を粗にするか又はレ
ーザ等で微細な凹凸をつけて粗にし(このような粗面を
ショット目という)、このロールの表面を圧延によって
板に転写し、板表面を粗にした材料のことをいう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記したショットダル
仕上材はアルミニウム圧延板の場合、冷延の最終パスで
ショット目を持つロールで軽圧下することにより板表面
に転写する。そのため従来のショットダル仕上材の製造
は、パス数が1工程余分にかかること、またロールのシ
ョット加工は非常に高価でありこのロールを常時保有し
ておく必要があること、更に圧延中頻繁なロール交換が
必要であることからコスト高になる欠点があった。
仕上材はアルミニウム圧延板の場合、冷延の最終パスで
ショット目を持つロールで軽圧下することにより板表面
に転写する。そのため従来のショットダル仕上材の製造
は、パス数が1工程余分にかかること、またロールのシ
ョット加工は非常に高価でありこのロールを常時保有し
ておく必要があること、更に圧延中頻繁なロール交換が
必要であることからコスト高になる欠点があった。
【0004】本発明の目的は、上記の問題を解決するこ
とであり、具体的には普通の圧延ロールによるミル仕上
げで、20cst以下の低粘度油を使用する潤滑下での
成形過程で、板表面にミクロプールを形成して、成形性
を向上させるようなアルミニウム合金板とその板の製造
方法を提供することであり、又このような板の成形方法
を提供することである。
とであり、具体的には普通の圧延ロールによるミル仕上
げで、20cst以下の低粘度油を使用する潤滑下での
成形過程で、板表面にミクロプールを形成して、成形性
を向上させるようなアルミニウム合金板とその板の製造
方法を提供することであり、又このような板の成形方法
を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めの本発明の第1は、Mg2.0〜8.0wt%を含
み、さらにFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以
下、Cr0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のい
ずれか1種または2種以上を含み、残部が通常の不純物
とAlからなるAl合金板であって、前工程での板表層
の再結晶粒径が70〜300μmであり、最終仕上板に
おける最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が10〜50μ
mで、表面粗度がRa≦0.5μmであり、かつ10%
ストレッチを付加したときの表面粗度をRa≧0.8μ
mとした自動車ボディーシート用アルミニウム合金板で
ある。
めの本発明の第1は、Mg2.0〜8.0wt%を含
み、さらにFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以
下、Cr0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のい
ずれか1種または2種以上を含み、残部が通常の不純物
とAlからなるAl合金板であって、前工程での板表層
の再結晶粒径が70〜300μmであり、最終仕上板に
おける最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が10〜50μ
mで、表面粗度がRa≦0.5μmであり、かつ10%
ストレッチを付加したときの表面粗度をRa≧0.8μ
mとした自動車ボディーシート用アルミニウム合金板で
ある。
【0006】本発明の第2は、前記Al合金板の製造方
法に係わるものであり、前記Al合金組成の鋳塊を熱間
圧延した後、20%以下の圧延率で冷間圧延を行い、次
いで320〜550℃の温度で中間焼鈍を施した後、ロ
ール粗度Ra≦0.5μmのロールにより最終冷間圧延
を行い、これに昇温速度3.0℃/sec以上、保持温
度450〜550℃、保持時間120sec以下の最終
焼鈍を施こして、中間焼鈍後の板表層の再結晶粒径が7
0〜300μmであり、最終仕上板における最終焼鈍後
の板表層の再結晶粒径が10〜50μmで、表面粗度が
Ra≦0.5μmであり、かつ10%ストレッチを付加
したときの表面粗度をRa≧0.8μmとする自動車ボ
ディーシート用アルミニウム合金板の製造方法である。
本発明の第3は、前記Al合金板の他の製造方法に係わ
るものであり、前記Al合金組成の鋳塊を、熱間圧延終
了温度が250〜300℃となる熱間圧延を施し、その
後320〜550℃の焼鈍を行い、次いで冷間圧延を施
すが、その際にロール粗度Ra≦0.5μmのロールに
より最終冷間圧延を行い、これに昇温速度3.0℃/s
ec以上、保持温度450〜550℃、保持時間120
sec以下の最終焼鈍を施して、中間焼鈍後の板表層の
再結晶粒径が70〜300μmであり、最終仕上板にお
ける最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が10〜50μm
で、表面粗度がRa≦0.5μmであり、かつ10%ス
トレッチを付加したときの表面粗度をRa≧0.8μm
とする自動車ボディーシート用アルミニウム合金板の製
造方法である。更に本発明の第4は、前記Al合金板の
別の製造方法に係わるものであり、前記Al合金組成の
鋳塊を、熱間圧延終了パスの条件を圧下率20%以下、
終了温度400℃以上として熱間圧延を施し、次いで冷
間圧延を施すが、その際にロール粗度Ra≦0.5μm
のロールにより最終冷間圧延を行い、これに昇温速度
3.0℃/sec以上、保持温度450〜550℃、保
持時間120sec以下の最終焼鈍を施して、熱間圧延
後の板表層の再結晶粒径が70〜300μmであり、最
終仕上板における最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が1
0〜50μmで、表面粗度がRa≦0.5μmであり、
かつ10%ストレッチを付加したときの表面粗度がRa
≧0.8μmとする自動車ボディーシート用アルミニウ
ム合金板の製造方法である。
法に係わるものであり、前記Al合金組成の鋳塊を熱間
圧延した後、20%以下の圧延率で冷間圧延を行い、次
いで320〜550℃の温度で中間焼鈍を施した後、ロ
ール粗度Ra≦0.5μmのロールにより最終冷間圧延
を行い、これに昇温速度3.0℃/sec以上、保持温
度450〜550℃、保持時間120sec以下の最終
焼鈍を施こして、中間焼鈍後の板表層の再結晶粒径が7
0〜300μmであり、最終仕上板における最終焼鈍後
の板表層の再結晶粒径が10〜50μmで、表面粗度が
Ra≦0.5μmであり、かつ10%ストレッチを付加
したときの表面粗度をRa≧0.8μmとする自動車ボ
ディーシート用アルミニウム合金板の製造方法である。
本発明の第3は、前記Al合金板の他の製造方法に係わ
るものであり、前記Al合金組成の鋳塊を、熱間圧延終
了温度が250〜300℃となる熱間圧延を施し、その
後320〜550℃の焼鈍を行い、次いで冷間圧延を施
すが、その際にロール粗度Ra≦0.5μmのロールに
より最終冷間圧延を行い、これに昇温速度3.0℃/s
ec以上、保持温度450〜550℃、保持時間120
sec以下の最終焼鈍を施して、中間焼鈍後の板表層の
再結晶粒径が70〜300μmであり、最終仕上板にお
ける最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が10〜50μm
で、表面粗度がRa≦0.5μmであり、かつ10%ス
トレッチを付加したときの表面粗度をRa≧0.8μm
とする自動車ボディーシート用アルミニウム合金板の製
造方法である。更に本発明の第4は、前記Al合金板の
別の製造方法に係わるものであり、前記Al合金組成の
鋳塊を、熱間圧延終了パスの条件を圧下率20%以下、
終了温度400℃以上として熱間圧延を施し、次いで冷
間圧延を施すが、その際にロール粗度Ra≦0.5μm
のロールにより最終冷間圧延を行い、これに昇温速度
3.0℃/sec以上、保持温度450〜550℃、保
持時間120sec以下の最終焼鈍を施して、熱間圧延
後の板表層の再結晶粒径が70〜300μmであり、最
終仕上板における最終焼鈍後の板表層の再結晶粒径が1
0〜50μmで、表面粗度がRa≦0.5μmであり、
かつ10%ストレッチを付加したときの表面粗度がRa
≧0.8μmとする自動車ボディーシート用アルミニウ
ム合金板の製造方法である。
【0007】次に本発明の第5は、前記第1の発明に係
わるAl合金板の成形方法に関するもので、かかるアル
ミニウム合金板を、潤滑油粘度が20cSt以下の低粘
度油を使用し、摺動部の相当歪みの最大値が0.06以
上になる条件で成形する自動車ボディーシート用アルミ
ニウム合金板の成形方法である。本発明のAl合金板
(前記第1の発明)は、いくつかの特殊な製造工程(前
記第2〜4の発明)により、前工程( 中間焼鈍後もしく
は熱間圧延後) の板表層の再結晶粒径と最終板における
板表層の再結晶粒径を調整すると共に、材料変形時、特
に絞り成形時において、結晶粒に粒界段差を発生させる
ことで表面が粗面化し、ミルフィニッシュ材であっても
表面がショットダル材並となり、この粒界段差がミクロ
プールとなって、低粘度潤滑油下での成形性を向上させ
るものである。
わるAl合金板の成形方法に関するもので、かかるアル
ミニウム合金板を、潤滑油粘度が20cSt以下の低粘
度油を使用し、摺動部の相当歪みの最大値が0.06以
上になる条件で成形する自動車ボディーシート用アルミ
ニウム合金板の成形方法である。本発明のAl合金板
(前記第1の発明)は、いくつかの特殊な製造工程(前
記第2〜4の発明)により、前工程( 中間焼鈍後もしく
は熱間圧延後) の板表層の再結晶粒径と最終板における
板表層の再結晶粒径を調整すると共に、材料変形時、特
に絞り成形時において、結晶粒に粒界段差を発生させる
ことで表面が粗面化し、ミルフィニッシュ材であっても
表面がショットダル材並となり、この粒界段差がミクロ
プールとなって、低粘度潤滑油下での成形性を向上させ
るものである。
【0008】
【作用】次に、本発明に採用されるAl合金の合金組成
を前記の如く限定した理由について説明する。Mgは固
溶することにより、強度を増大させると共に、加工硬化
性を増すことによって延性を増大させ、成形性の向上に
寄与する。その添加量を2.0〜8.0wt%と限定し
たのは、2.0wt%未満ではその効果が小さく、8.
0wt%を越えると熱間加工性を悪化させ、製造コスト
がかかるためである。Fe、Mn、Cr、Zr等の元素
は、いずれも強度を増加させる効果があるが、Fe1.
5wt%、Mn1.0wt%、Cr0.3wt%、Zr
0.3wt%を越えると延性を低下させる。また不純物
としてCu、Si、Ti等があるが、Cuは0.5wt
%以下、Siは0.2wt%以下、Tiは0.2wt%
以下ならば含有しても本発明の効果を阻害しない。
を前記の如く限定した理由について説明する。Mgは固
溶することにより、強度を増大させると共に、加工硬化
性を増すことによって延性を増大させ、成形性の向上に
寄与する。その添加量を2.0〜8.0wt%と限定し
たのは、2.0wt%未満ではその効果が小さく、8.
0wt%を越えると熱間加工性を悪化させ、製造コスト
がかかるためである。Fe、Mn、Cr、Zr等の元素
は、いずれも強度を増加させる効果があるが、Fe1.
5wt%、Mn1.0wt%、Cr0.3wt%、Zr
0.3wt%を越えると延性を低下させる。また不純物
としてCu、Si、Ti等があるが、Cuは0.5wt
%以下、Siは0.2wt%以下、Tiは0.2wt%
以下ならば含有しても本発明の効果を阻害しない。
【0009】次に第1の発明のAl合金板において、前
工程での板表層の再結晶粒径が70〜300μmであ
り、最終仕上板における最終焼鈍後の板表層の再結晶粒
径が10〜50μmで、表面粗度がRa≦0.5μmで
あり、かつ10%ストレッチを付加したときの表面粗度
をRa≧0.8μmとする理由について説明する。本発
明に係わる板は、最終焼鈍で再結晶が生じていても最終
板に前工程、即ち全圧延工程における中間段階の工程、
具体的には中間焼鈍時もしくは熱間圧延時の再結晶組織
の影響が残存する。そしてこの材料に成形加工が加わる
と、最終の再結晶粒の方位の違いの他に前工程における
再結晶粒の方位の違いによる粒界段差が発生し粗度が増
加する。そのため粗面化した凹部に低粘度潤滑油を保持
するミクロプールが形成されて成形性が向上するのであ
る。
工程での板表層の再結晶粒径が70〜300μmであ
り、最終仕上板における最終焼鈍後の板表層の再結晶粒
径が10〜50μmで、表面粗度がRa≦0.5μmで
あり、かつ10%ストレッチを付加したときの表面粗度
をRa≧0.8μmとする理由について説明する。本発
明に係わる板は、最終焼鈍で再結晶が生じていても最終
板に前工程、即ち全圧延工程における中間段階の工程、
具体的には中間焼鈍時もしくは熱間圧延時の再結晶組織
の影響が残存する。そしてこの材料に成形加工が加わる
と、最終の再結晶粒の方位の違いの他に前工程における
再結晶粒の方位の違いによる粒界段差が発生し粗度が増
加する。そのため粗面化した凹部に低粘度潤滑油を保持
するミクロプールが形成されて成形性が向上するのであ
る。
【0010】このことについての理解を容易にするた
め、前工程での再結晶粒と最終板における再結晶粒及び
粒界段差との関係を図面で説明する。図1(a)は前工
程での粗大再結晶粒(I・G)であり、図1(b)はこ
れが冷間圧延により圧延方向に引き延ばされた状態を示
す。図1(c)は図1(b)の冷間圧延組織が、最終焼
鈍により前工程での再結晶粒(I・G)中に細かい最終
の再結晶粒(F・G)が発生している状態を示す。また
図2は、図1(c)に示す組織をもつAl合金板の成形
加工過程で発生する粒界段差の様子を示す板表層部の拡
大断面図である。ここでA部は、I・Gによる粒界段差
であり、B部はF・Gによる粒界段差である。成形加工
においては、このA部の粒界段差がミクロプールの役目
をする。
め、前工程での再結晶粒と最終板における再結晶粒及び
粒界段差との関係を図面で説明する。図1(a)は前工
程での粗大再結晶粒(I・G)であり、図1(b)はこ
れが冷間圧延により圧延方向に引き延ばされた状態を示
す。図1(c)は図1(b)の冷間圧延組織が、最終焼
鈍により前工程での再結晶粒(I・G)中に細かい最終
の再結晶粒(F・G)が発生している状態を示す。また
図2は、図1(c)に示す組織をもつAl合金板の成形
加工過程で発生する粒界段差の様子を示す板表層部の拡
大断面図である。ここでA部は、I・Gによる粒界段差
であり、B部はF・Gによる粒界段差である。成形加工
においては、このA部の粒界段差がミクロプールの役目
をする。
【0011】前工程での再結晶粒の大きさを70〜30
0μmの範囲に規定したのは、70μm未満では上記の
効果が少なく、300μmを越えると効果は大きいもの
の肌あれが発生し、成形後の外観上に問題があるからで
ある。さらに望ましい範囲は70〜150μmである。
また最終焼鈍後の再結晶粒径を10〜50μmとしたの
は、10μm未満では成形加工中にリューダースバンド
の発生が顕著になり、50μmを越えると用途によって
は肌あれとなり、表面品質上問題があり望ましくない。
望ましい範囲は20〜50μmである。なお前工程およ
び最終板での再結晶粒径をいずれも板表層としたのは、
本発明においては板表層の結晶粒径が大きく関係するか
らである。
0μmの範囲に規定したのは、70μm未満では上記の
効果が少なく、300μmを越えると効果は大きいもの
の肌あれが発生し、成形後の外観上に問題があるからで
ある。さらに望ましい範囲は70〜150μmである。
また最終焼鈍後の再結晶粒径を10〜50μmとしたの
は、10μm未満では成形加工中にリューダースバンド
の発生が顕著になり、50μmを越えると用途によって
は肌あれとなり、表面品質上問題があり望ましくない。
望ましい範囲は20〜50μmである。なお前工程およ
び最終板での再結晶粒径をいずれも板表層としたのは、
本発明においては板表層の結晶粒径が大きく関係するか
らである。
【0012】さらに本発明において、表面粗度をRa≦
0.5μmとしたのは、本発明の板は、ミルフィニッシ
ュ材であり、その表面状態をショットダル材と区別する
ために、中心線平均粗さをRa≦0.5μmとした。な
お、成形加工前の板の表面粗さは通常の圧延材の粗さと
同程度である。また変形に伴う粒界段差の発生の程度を
規定するために10%ストレッチを付加したとき表面粗
度がRa≧0.8μmとなることを条件とした。10%
ストレッチを付加したとき表面での粗面化の状態がRa
が0.8μm未満では、ミクロプールの大きさが小さ
く、成形性に対する向上効果が十分でないからである。
以上の如く板の構成とすることにより、従来のショット
ダル仕上材と同等に成形加工が可能となる。
0.5μmとしたのは、本発明の板は、ミルフィニッシ
ュ材であり、その表面状態をショットダル材と区別する
ために、中心線平均粗さをRa≦0.5μmとした。な
お、成形加工前の板の表面粗さは通常の圧延材の粗さと
同程度である。また変形に伴う粒界段差の発生の程度を
規定するために10%ストレッチを付加したとき表面粗
度がRa≧0.8μmとなることを条件とした。10%
ストレッチを付加したとき表面での粗面化の状態がRa
が0.8μm未満では、ミクロプールの大きさが小さ
く、成形性に対する向上効果が十分でないからである。
以上の如く板の構成とすることにより、従来のショット
ダル仕上材と同等に成形加工が可能となる。
【0013】次に本発明によるアルミニウム合金板の製
造方法(第2〜4の発明)において、製造条件を前記の
如く選択した理由について説明する。本発明のAL合金
板の製造においては、鋳造、溶体化処理および冷間圧延
に使用するロールは通常の条件で行う。第2の発明に係
わる製造方法においては、熱間圧延を常法の350〜4
50℃で行った後、20%以下の圧延率で冷間圧延を行
い、次いで320〜550℃の温度で中間焼鈍を行い、
中間焼鈍後の板表層の再結晶粒径を70〜300μmに
調整する。この再結晶粒は、最終結晶粒径10〜50μ
mの結晶粒と共に最終製品の板の表層に混在し、材料変
形時にそれぞれの結晶粒が板表面に段差を発生させる。
上記の中間焼鈍温度を320〜550℃としたのは、3
20℃未満では再結晶が起こらず、550℃を越えると
溶融が起こるおそれがあるからである。次に本発明の第
3に係わる製造方法においては、熱間圧延終了温度が2
50〜300℃の場合は熱間圧延中に再結晶は起こら
ず、熱間加工による転位の蓄積が残留しており320〜
550℃の中間焼鈍を加えることで再結晶が起こる。ま
た第4の発明に係わる製造方法においては、熱間圧延終
了パスの条件を圧下率20%以下、終了温度400℃以
上で行うことで熱間圧延中に自己焼鈍効果による再結晶
が起こっているので中間焼鈍は必要ない。この場合、圧
下率20%以下、終了温度400℃以上で行うと規定し
たのは、圧下率が20%を越えると再結晶の駆動力が大
きすぎるため充分な粗大化には到らず、終了温度が40
0℃未満では自己焼鈍による再結晶が起こりにくいため
である。
造方法(第2〜4の発明)において、製造条件を前記の
如く選択した理由について説明する。本発明のAL合金
板の製造においては、鋳造、溶体化処理および冷間圧延
に使用するロールは通常の条件で行う。第2の発明に係
わる製造方法においては、熱間圧延を常法の350〜4
50℃で行った後、20%以下の圧延率で冷間圧延を行
い、次いで320〜550℃の温度で中間焼鈍を行い、
中間焼鈍後の板表層の再結晶粒径を70〜300μmに
調整する。この再結晶粒は、最終結晶粒径10〜50μ
mの結晶粒と共に最終製品の板の表層に混在し、材料変
形時にそれぞれの結晶粒が板表面に段差を発生させる。
上記の中間焼鈍温度を320〜550℃としたのは、3
20℃未満では再結晶が起こらず、550℃を越えると
溶融が起こるおそれがあるからである。次に本発明の第
3に係わる製造方法においては、熱間圧延終了温度が2
50〜300℃の場合は熱間圧延中に再結晶は起こら
ず、熱間加工による転位の蓄積が残留しており320〜
550℃の中間焼鈍を加えることで再結晶が起こる。ま
た第4の発明に係わる製造方法においては、熱間圧延終
了パスの条件を圧下率20%以下、終了温度400℃以
上で行うことで熱間圧延中に自己焼鈍効果による再結晶
が起こっているので中間焼鈍は必要ない。この場合、圧
下率20%以下、終了温度400℃以上で行うと規定し
たのは、圧下率が20%を越えると再結晶の駆動力が大
きすぎるため充分な粗大化には到らず、終了温度が40
0℃未満では自己焼鈍による再結晶が起こりにくいため
である。
【0014】上記のように第2〜4の発明による製造方
法で得られた再結晶組織に、冷間圧延を加え、最終の冷
間圧延に通常のロール粗度Ra≦0.5のロールを用い
て冷間圧延を行い、次いで最終焼鈍を昇温速度3.0℃
/sec以上、保持温度850〜550℃、保持時間1
20sec以下で行うものである。最終焼鈍を昇温速度
3.0℃/sec以上、保持温度450〜550℃、保
持時間120sec以下としたのは昇温速度が早く、結
晶方位がランダム方位になるため材料変形時の各結晶粒
の辷り方向の違いによりより大きな粒界段差を発生させ
るためである。なお冷却速度は、リューダースバンド発
生防止の観点から3.0℃/sec以上が望ましい。
法で得られた再結晶組織に、冷間圧延を加え、最終の冷
間圧延に通常のロール粗度Ra≦0.5のロールを用い
て冷間圧延を行い、次いで最終焼鈍を昇温速度3.0℃
/sec以上、保持温度850〜550℃、保持時間1
20sec以下で行うものである。最終焼鈍を昇温速度
3.0℃/sec以上、保持温度450〜550℃、保
持時間120sec以下としたのは昇温速度が早く、結
晶方位がランダム方位になるため材料変形時の各結晶粒
の辷り方向の違いによりより大きな粒界段差を発生させ
るためである。なお冷却速度は、リューダースバンド発
生防止の観点から3.0℃/sec以上が望ましい。
【0015】また本発明の第5は、前記の如く製造した
Al合金板の成形方法に関するものであるが、成形加工
において潤滑油粘度が20cSt以下の低粘度油を使用
したときと規定したのは、潤滑油粘度が20cStを越
えると成形加工後の潤滑油の脱脂、洗浄工程において、
その除去が困難になるからである。また、摺動部の相当
歪みの最大値が0.06以上になる成形条件で成形する
としたのは、成形品の摺動部に相当歪みで0.06未満
の変形しか加わっていない場合は粒界段差の発生が不十
分であるため成形性の向上効果を発揮しないためであ
る。なお、ここで言う相当歪みとは、以下の式で表す歪
みのことである。
Al合金板の成形方法に関するものであるが、成形加工
において潤滑油粘度が20cSt以下の低粘度油を使用
したときと規定したのは、潤滑油粘度が20cStを越
えると成形加工後の潤滑油の脱脂、洗浄工程において、
その除去が困難になるからである。また、摺動部の相当
歪みの最大値が0.06以上になる成形条件で成形する
としたのは、成形品の摺動部に相当歪みで0.06未満
の変形しか加わっていない場合は粒界段差の発生が不十
分であるため成形性の向上効果を発揮しないためであ
る。なお、ここで言う相当歪みとは、以下の式で表す歪
みのことである。
【0016】
【数1】
【0017】
【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を、比較例・
従来例と対比して説明する。本実施例、比較例、従来例
に使用したAl合金組成を表1に示す。表1に示す組成
のAl合金を常法により均質化処理まで行い、その後熱
間圧延、冷間圧延(最終冷延ロールはRa=0.4μm
を使用)、中間焼鈍、最終焼鈍を表2、3に示す製造条
件で行って厚さ1mmの板材とした。なお、表2のNo
1〜9は、本発明例で本発明方法(クレーム2〜4)に
より製造されたAl合金板(クレーム1)である。また
表3のNo10〜18は、比較例で本発明方法からはず
れる製造条件で製造されたAl合金板であり、No19
〜20は従来例で、従来のショットダル仕上板である。
この板材について前工程での再結晶粒径、最終板におけ
る結晶粒径、素板のRa、10%ストレッチ後のRaを
測定して表2、3に記した。なおRaはいずれも板の圧
延方向に対して直角方向を測定した。また、成形試験と
しては深絞試験を行い、絞り可能な深さを測定した。こ
の場合、パンチ径φ33mm、絞り比1.94の円筒絞
り成形をしわ押え力1000Kgf、潤滑油粘度5cS
tの低粘度防錆油塗油の条件で行った。また、この場合
の摺動部であるダイR部での相当歪みは0.07であっ
た。なお、この成形条件は、クレーム5の発明に相当す
るものである。さらに、成形後の外観を◎:良好、○:
問題なし、△:やや問題あり、×:リューダース或いは
肌あれ,として評価した。この結果を表2、3に記し
た。
従来例と対比して説明する。本実施例、比較例、従来例
に使用したAl合金組成を表1に示す。表1に示す組成
のAl合金を常法により均質化処理まで行い、その後熱
間圧延、冷間圧延(最終冷延ロールはRa=0.4μm
を使用)、中間焼鈍、最終焼鈍を表2、3に示す製造条
件で行って厚さ1mmの板材とした。なお、表2のNo
1〜9は、本発明例で本発明方法(クレーム2〜4)に
より製造されたAl合金板(クレーム1)である。また
表3のNo10〜18は、比較例で本発明方法からはず
れる製造条件で製造されたAl合金板であり、No19
〜20は従来例で、従来のショットダル仕上板である。
この板材について前工程での再結晶粒径、最終板におけ
る結晶粒径、素板のRa、10%ストレッチ後のRaを
測定して表2、3に記した。なおRaはいずれも板の圧
延方向に対して直角方向を測定した。また、成形試験と
しては深絞試験を行い、絞り可能な深さを測定した。こ
の場合、パンチ径φ33mm、絞り比1.94の円筒絞
り成形をしわ押え力1000Kgf、潤滑油粘度5cS
tの低粘度防錆油塗油の条件で行った。また、この場合
の摺動部であるダイR部での相当歪みは0.07であっ
た。なお、この成形条件は、クレーム5の発明に相当す
るものである。さらに、成形後の外観を◎:良好、○:
問題なし、△:やや問題あり、×:リューダース或いは
肌あれ,として評価した。この結果を表2、3に記し
た。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】表1、2および3から明らかなように、請
求項1及び2に対応する条件のNO.1.2.4.5.
6、請求項1及び3に対応する条件のNO.3.7.
8、請求項1及び4に対応する条件のNO.9はいずれ
も成形性に優れ、成形後の外観も良好である。これに対
して、同じ合金組成で成形した場合、比較例のNO.1
0は再結晶させる前工程の条件が本発明範囲外のもの
で、前工程での再結晶粒径が小さいため、10%ストレ
ッチ後のRaが小さく、深絞り深さも小さい。NO.1
7は前工程の条件は本発明の範囲であるが、最終焼鈍条
件が本発明の条件を外れるため10%ストレッチ後のR
aが小さく、成形後の外観がよくない。N0.18は前
工程の条件、最終焼鈍条件のいずれも本発明の範囲外の
もので、最終結晶粒径が大きく、成形後、肌あれを生じ
た。またNO.11〜15、16は前工程の条件が本発
明の範囲外のため、最終焼鈍を行っても、深絞り深さ、
成形後の外観の特性のいずれかが劣る。そして本発明に
よるアルミニウム合金板は、従来例のショットダル材の
NO.19、20に比較して、同等の成形性を有し成形
後の外観もすぐれていることが判る。
求項1及び2に対応する条件のNO.1.2.4.5.
6、請求項1及び3に対応する条件のNO.3.7.
8、請求項1及び4に対応する条件のNO.9はいずれ
も成形性に優れ、成形後の外観も良好である。これに対
して、同じ合金組成で成形した場合、比較例のNO.1
0は再結晶させる前工程の条件が本発明範囲外のもの
で、前工程での再結晶粒径が小さいため、10%ストレ
ッチ後のRaが小さく、深絞り深さも小さい。NO.1
7は前工程の条件は本発明の範囲であるが、最終焼鈍条
件が本発明の条件を外れるため10%ストレッチ後のR
aが小さく、成形後の外観がよくない。N0.18は前
工程の条件、最終焼鈍条件のいずれも本発明の範囲外の
もので、最終結晶粒径が大きく、成形後、肌あれを生じ
た。またNO.11〜15、16は前工程の条件が本発
明の範囲外のため、最終焼鈍を行っても、深絞り深さ、
成形後の外観の特性のいずれかが劣る。そして本発明に
よるアルミニウム合金板は、従来例のショットダル材の
NO.19、20に比較して、同等の成形性を有し成形
後の外観もすぐれていることが判る。
【0022】
【発明の効果】このように本発明によれば従来のショッ
トダル材と比較した場合、同等の高い成形性を有し、成
形後の外観にも優れ、低コストの材料を供給することが
可能であり、工業上の顕著な効果が期待できるものであ
る。
トダル材と比較した場合、同等の高い成形性を有し、成
形後の外観にも優れ、低コストの材料を供給することが
可能であり、工業上の顕著な効果が期待できるものであ
る。
【図1】図1は、本発明に係わる板表層部の金属組織の
説明図であり、(a)は前工程での粗大再結晶粒の状態
であり、(b)はこれが冷間圧延により圧延方向に引き
延ばされた状態であり、また(c)はこれを更に最終焼
鈍した場合の最終板の再結晶粒の状態を示す。
説明図であり、(a)は前工程での粗大再結晶粒の状態
であり、(b)はこれが冷間圧延により圧延方向に引き
延ばされた状態であり、また(c)はこれを更に最終焼
鈍した場合の最終板の再結晶粒の状態を示す。
【図2】図2は、図1(c)に示す組織をもつAl合金
板の成形加工過程で発生する粒界段差の様子を示す板表
層部の拡大断面図である。
板の成形加工過程で発生する粒界段差の様子を示す板表
層部の拡大断面図である。
【符号の説明】 I・G 前工程での粗大再結晶粒 F・G 最終板の再結晶粒 A部 I・Gによる粒界段差 B部 F・Gによる粒界段差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C22F 1/047 (72)発明者 垣生 哲史 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内 (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 河電気工業株式会社内 (72)発明者 安永 晋拓 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 林 登 埼玉県和光市中央1丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項1】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さら
にFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr
0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1
種または2種以上を含み、残部通常の不純物とAlから
なるAl合金板であって、前工程での板表層の再結晶粒
径が70〜300μmで、最終板における板表層の再結
晶粒径が10〜50μmであり、かつ表面粗度がRa≦
0.5μmで、10%ストレッチを付加したときの表面
粗度をRa≧0.8μmとした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。 - 【請求項2】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さら
にFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr
0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1
種または2種以上を含み、残部通常の不純物とAlから
なるAl合金鋳塊を熱間圧延した後、20%以下の圧延
率で冷間圧延を行い、次いで320〜550℃の温度で
中間焼鈍を施した後、ロール粗度Ra≦0.5μmのロ
ールにより最終冷間圧延を行い、これに昇温速度3.0
℃/sec以上、保持温度450〜550℃、保持時間
120sec以下の最終焼鈍を施して、中間焼鈍後の板
表層の再結晶粒径が70〜300μmで、最終板におけ
る板表層の再結晶粒径が10〜50μmであり、かつ表
面粗度がRa≦0.5μmで、10%ストレッチを付加
したときの表面粗度をRa≧0.8μm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の
製造方法。 - 【請求項3】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さら
にFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr
0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1
種または2種以上を含み、残部通常の不純物とAlから
なるAl合金鋳塊を、熱間圧延終了温度が250〜30
0℃となる熱間圧延を施し、その後320〜550℃の
焼鈍を行い、次いで冷間圧延を実施するが、その際にロ
ール粗度Ra≦0.5μmのロールにより最終冷間圧延
を行い、これに昇温速度3.0℃/sec以上、保持温
度450〜550℃、保持時間120sec以下の最終
焼鈍を施して、中間焼鈍後の板表層の再結晶粒径が70
〜300μmで、最終板における板表層の再結晶粒径が
10〜50μmであり、かつ表面粗度がRa≦0.5μ
mで、10%ストレッチを付加したときの表面粗度をR
a≧0.8μm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の製造方法。 - 【請求項4】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さら
にFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr
0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1
種または2種以上を含み、残部通常の不純物とAlから
なるAl合金鋳塊を、熱間圧延終了パスの条件を圧下率
20%以下、終了温度400℃以上として熱間圧延を施
し、次いで冷間圧延を施すが、その際にロール粗度Ra
≦0.5μmのロールにより最終冷間圧延を行い、これ
に昇温速度3.0℃/sec以上、保持温度450〜5
50℃、保持時間120sec以下の最終焼鈍を施し
て、熱間圧延後の板表層の再結晶粒径が70〜300μ
mで、最終板における板表層の再結晶粒径が10〜50
μmであり、かつ表面粗度がRa≦0.5μmで、10
%ストレッチを付加したときの表面粗度をRa≧0.8
μmとすることを特徴とする自動車ボディーシート用ア
ルミニウム合金板の製造方法。 - 【請求項5】 Mg2.0〜8.0wt%を含み、さら
にFe1.5wt%以下、Mn1.0wt%以下、Cr
0.3wt%以下、Zr0.3wt%以下のいずれか1
種または2種以上を含み、残部通常の不純物とAlから
なるAl合金板であって、前工程での板表層の再結晶粒
径が70〜300μmで、最終板における板表層の再結
晶粒径が10〜50μmであり、かつ表面粗度がRa≦
0.5μmで、10%ストレッチを付加したときの表面
粗度をRa≧0.8μmとしたアルミニウム合金板を、
潤滑油粘度が20cSt以下の低粘度油を使用し、摺動
部の相当歪みの最大値が0.06以上になる条件で成形
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
ウム合金板の成形方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13231195A JP3155678B2 (ja) | 1994-06-09 | 1995-05-30 | 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-127812 | 1994-06-09 | ||
| JP12781294 | 1994-06-09 | ||
| JP13231195A JP3155678B2 (ja) | 1994-06-09 | 1995-05-30 | 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0853732A true JPH0853732A (ja) | 1996-02-27 |
| JP3155678B2 JP3155678B2 (ja) | 2001-04-16 |
Family
ID=26463677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13231195A Expired - Fee Related JP3155678B2 (ja) | 1994-06-09 | 1995-05-30 | 自動車ボディーシート用アルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3155678B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002307129A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| WO2006011242A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing the same |
| JP2006316332A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 絞り成形性に優れたアルミニウム合金板材およびその製造方法 |
| JP2018524468A (ja) * | 2015-06-25 | 2018-08-30 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHydro Aluminium Rolled Products GmbH | 高強度かつ容易に成形可能なAlMgストリップおよび同を製造するための方法 |
| JP2023010723A (ja) * | 2014-05-12 | 2023-01-20 | アーコニック テクノロジーズ エルエルシー | 金属を圧延する装置及び方法 |
| WO2023039141A1 (en) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | Novelis Inc. | Aluminum alloy article having low roping and methods of making the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100108370A (ko) | 2008-02-06 | 2010-10-06 | 니폰게이긴조쿠가부시키가이샤 | 자동차용 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법 |
-
1995
- 1995-05-30 JP JP13231195A patent/JP3155678B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002307129A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| WO2006011242A1 (en) * | 2004-07-30 | 2006-02-02 | Nippon Light Metal Co., Ltd. | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing the same |
| JP2008508421A (ja) * | 2004-07-30 | 2008-03-21 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウム合金板およびその製造方法 |
| US8425698B2 (en) | 2004-07-30 | 2013-04-23 | Nippon Light Metal Co., Ltd | Aluminum alloy sheet and method for manufacturing the same |
| JP2006316332A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 絞り成形性に優れたアルミニウム合金板材およびその製造方法 |
| JP2023010723A (ja) * | 2014-05-12 | 2023-01-20 | アーコニック テクノロジーズ エルエルシー | 金属を圧延する装置及び方法 |
| JP2018524468A (ja) * | 2015-06-25 | 2018-08-30 | ハイドロ アルミニウム ロールド プロダクツ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングHydro Aluminium Rolled Products GmbH | 高強度かつ容易に成形可能なAlMgストリップおよび同を製造するための方法 |
| US11352686B2 (en) | 2015-06-25 | 2022-06-07 | Hydro Aluminium Rolled Products Gmbh | High-strength and easily formable AlMg-strip, and method for producing the same |
| WO2023039141A1 (en) * | 2021-09-09 | 2023-03-16 | Novelis Inc. | Aluminum alloy article having low roping and methods of making the same |
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|---|---|
| JP3155678B2 (ja) | 2001-04-16 |
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