JPH1088270A - 改良された耐腐食性を有する溶接構造物用ＡｌＭｇＭｎ合金製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた耐腐食性を有し、例えばボート、海上
構造物、又は、産業用車両のような構造物用途に使用さ
れるＡｌＭｇＭｎ合金を提供すること。 【解決手段】 本発明は、０．５μｍから５μｍまでの
範囲内の粒径のＭｇ₂Ｓｉ粒子の個数が、１ｍｍ²当たり
１５０個から２，０００個までの範囲内であり、好まし
くは１ｍｍ²当たり３００個から１，５００個までの範
囲内であることを特徴とする、３．０重量％＜Ｍｇ＜
６．５重量％、０．２重量％＜Ｍｎ＜１．０重量％、Ｆ
ｅ＜０．８重量％、０．０５重量％＜Ｓｉ＜０．６重量
％、Ｚｎ＜１．３重量％、必要に応じて、含量０．１５
重量％未満のＣｒ、及び／又は、各々に含量０．３０重
量％未満の元素Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｚｒ、Ｖの１つ以
上、並びに、各々に含量０．０５重量％未満であり且つ
合計で含量０．１５重量％未満であるその他の元素及び
不可避不純物から構成される組成を有する、溶接機械構
造物用の圧延又は押出ＡｌＭｇＭｎアルミニウム合金製
品に係わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばボート、海上構
造物、及び、産業車両のような構造物に使用するため
の、高い耐力と優れた疲れ強さと優れた靭性とに加えて
優れた耐腐食性を必要とする溶接構造物用の、Ｍｇ含量
が３重量％より多いＡｌＭｇＭｎタイプのアルミニウム
合金で作られる圧延製品又は押出製品（例えば、シー
ト、ストリップ、チューブ、棒、ワイヤ、及び、切り
口）の分野に係わる。

【０００２】

【従来の技術】完全ひずみ硬化（Ｈ１テンパー）、部分
焼なまし（Ｈ２テンパー）、又は、安定化（Ｈ３テンパ
ー）のいずれかのひずみ硬化テンパー（ＮＦ ＥＮ ５
１５規格によるＨテンパー）の、Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ
Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの呼称による５０００シリーズ
のＡｌＭｇ合金を使用することによって、優れた機械的
性質と優れた耐腐食性とを得ることが可能である。例え
ば、合金５０８３と合金５０８６は、優れた耐腐食性を
必要とする用途のための溶接機械構造物又は非溶接機械
構造物の分野で広く使用されている。

【０００３】しかし、溶接後は、熱の影響を受けた溶接
継目周辺区域が焼なまし状態（Ｈ０テンパー）にあり、
従って上記材料の機械的性質の利点を溶接構造物におい
て十全に有効利用することができない。実際に、認可及
び監督官庁は、一般的に、構造物の大きさを決定する際
にはＨ０テンパーにおける機械的性質だけを考慮に入れ
るように推奨している。

【０００４】より多くのマグネシウムとマンガンを含む
合金を使用することによって、Ｈ０テンパーにおける機
械的性質を改善することが可能であるが、それに伴って
一般的に耐腐食性と疲れ強さとが低下し、且つ、亀裂生
長伝搬速度が集まる。

【０００５】このために、ＮＦ ＥＮ ５１５規格で
は、機械的性質と耐剥脱腐食性が特に制限されるマグネ
シウム含量４％以上の５０００シリーズ合金に関して、
特別な冶金テンパー（Ｈ１１６）が存在する。

【０００６】更に、この理由から、機械構造物設計規準
では、当該構造物の部品温度が使用中に６５℃から８０
℃までの範囲内の特定の温度よりも高くなる可能性があ
る場合に、マグネシウムを４％以上含む５０００シリー
ズ合金を腐食性環境内で使用することを制限している。
こうした合金は、粒子の凝集性を低下させるＡｌ₃Ｍｇ₂
の粒界析出によって明らかとなる累積的作用である、腐
食に対する熱鋭敏化（ｔｈｅｒｍａｌ ｓｅｎｓｉｔｉ
ｚｉｎｇ）を被り易いことが知られている。このこと
は、マグネシウム含量が３％より高い場合に、マグネシ
ウムの主要な画分が過飽和溶液中に存在し、腐食した金
属の再加熱中に析出する可能性があることに関連付けら
れる（Ｄ．Ａｌｔｅｎｐｏｈｌ，“Ａｌｕｍｉｎｕｍ
ａｎｄＡｌｕｍｉｎｕｍ Ａｌｌｏｙｓ”，Ｂｅｒｌｉ
ｎ／Ｇｏｅｔｔｉｎｇｅｎ １９６５，ｐ．６５４及び
６７５を参照されたい）。 既に以前から知られている
この作用は不可避であると考えられ、マグネシウム含量
が高いことによって、機械構造物（更に特に溶接機械構
造物）用のＡｌＭｇＭｎ合金で作られた溶接製品の機械
的性質が著しく制限される。上記理由から、マグネシウ
ム含量が５．６％より高いＡｌＭｇ溶接合金及びＡｌＭ
ｇＭｎ溶接合金は全く重要視されていない（例えば、Ａ
ｌｕｍｉｎｕｍ Ｈａｎｄｂｏｏｋ，１４ｔｈ ｅｄｉ
ｔｉｏｎ，Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ １９８３，ｐ．４
４を参照されたい）。

【０００７】機械的性質を改善するための調査研究プロ
ジェクトの関心は、主として２つの点、即ち、溶接継目
の機械的性質（特に疲れ強さ）を改善するための溶接作
業の管理と、部品の耐腐食性を向上させるための熱加工
処理とに集中してきた。しかし、当分野における進歩
は、高コストで複雑な熱加工処理が回避でき且つ高信頼
度で確実に生産し得る製造プログラムが結果的に得られ
るという条件が満たされる場合にだけ、工業的に実用化
されるにすぎないので、ＡｌＭｇＭｎ合金の改善のため
のこうした試みには実用上の限界がある。こうした条件
とは、生産パラメータ（例えば、熱間圧延機の出口にお
ける金属の温度）の僅かな変動のために最終製品の機械
的性質に大きな変化が生じてはならないということを意
味している。

【０００８】例えば、信頼性の確保が困難な複雑なプロ
セスによって変態を生じさせるＡｌＭｇＭｎ合金に係わ
る日本特許出願ＪＰ ０６−２１２３７３及びＪＰ ０
６−９３３６５は、この条件を満たしていない。

【０００９】同様に、欧州特許出願ＥＰ ０３８５２５
７（Ｓｕｍｉｔｏｍｏ ＬｉｇｈｔＭｅｔａｌ Ｉｎｄ
ｕｓｔｒｉｅｓ，Ｌｔｄ．）は、他の元素と共にマグネ
シウム４．０％から６．０％とマンガン０．１％から
１．０％とを含む合金に対する、複雑であるが非常に信
頼性が高い熱加工処理の適用を特許請求している。この
出願で想定されている用途は、機械構造物ではなく、缶
（ｃａｎ）の端部であり、この製品の機械的性質（特に
耐点食性）は、同じ用途に使用される従来製品の機械的
性質よりも優れているが、溶接機械構造物の必要条件に
は合致しない。

【００１０】ドイツ特許出願ＤＥ ２４４３４４３（Ｓ
ｉｅｍｅｎｓ ＡＧ）は、他の元素と共にマグネシウム
３．５％から４．９％とマンガン０．５％から１．５％
とを含む溶接可能アルミニウム合金から作る機械構成部
品を特許請求している。しかし、この製品の機械的性質
又は耐腐食性に関する情報は示されていない。

【００１１】欧州特許出願ＥＰ ０５０７４１１（Ｈｏ
ｏｇｏｖｅｎｓ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ）は、他の元素と
共に、マグネシウム０．８％から５．６％、マンガン１
％以下、及び、他の幾つかの元素（例えば、Ｆｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｚｎ）を含むＡｌＭｇＭｎ合金
に対する、複雑な熱加工処理プロセスの適用を開示して
いる。このプロセスによって得られる製品は、優れた延
性、極めて優れた破壊時伸び、及び、リューダース線が
無いことを特徴としている。この場合も、耐腐食性溶接
構造物の必要条件には合致しない。

【００１２】欧州特許出願ＥＰ ００１５７９９（Ａｔ
ｅｌｉｅｒｓ及びＣｈａｎｔｉｅｒｓ ｄｅ Ｂｒｅｔ
ａｇｎｅ）は、低温用チューブの製造に使用するため
の、他の元素と共にマグネシウム３．５％から４．５％
とマンガン０．２％から０．７％とを含む溶接可能合金
を開示している。この出願は、腐食に対する熱鋭敏化の
問題を取り扱っておらず、この文献では、製品の機械的
性質とその他の一般的な性質に関して何ら言及していな
い。

【００１３】米国特許第４，０４３，８４０号（Ｓｗｉ
ｓｓ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ，Ｌｔｄ．）は、その他の元
素と共にマグネシウム２．０％から６．０％とバナジウ
ム０．０３％から０．２０％とを含む、マンガン非含有
のＡｌＭｇ合金を開示している。バナジウムは、この合
金の固有導電率を低下させると共に合金シートの接触抵
抗を増大させるので、この合金はスポット溶接に極めて
適したものとなる。この特許文献の場合には、自動車車
体の補強材にその合金製品を使用することが意図されて
おり、構造物用途に関する機械的性質については言及さ
れていない。

【００１４】最後に、米国特許第３，５０２，４４８号
（Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ａｍｅｒ
ｉｃａ）は、他の元素と共にマグネシウム４％から５．
５％とマンガン０．２％から０．７％とを含む合金を開
示し、Ｍｇ含量とＭｎ含量との間の関係が特定の代数関
係に一致する場合は、この合金を常温圧延することによ
って、飲料用の缶の端部の生産に適した薄いシート及び
ストリップが得られる。この特許も溶接機械構造物の分
野には係わらない。

【００１５】最近、本出願人は、２つのフランス特許出
願において、ＡｌＭｇＭｎ合金の新規の組成の開発に基
づく、構造物用途に使用するＡｌＭｇＭｎ製品の改善の
ための新規のアプローチを提示した。

【００１６】フランス特許出願９５−１２０６５は、他
の元素と共にマグネシウム３％から５％とマンガン０．
５％から１％とを含み且つ「Ｍｎ ＋ ２Ｚｎ」含量合
計（重量％）が０．７５より大きい合金組成（最終的に
はＡｌｕｍｉｎｕｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎに名称５
３５８として登録した）に係わる。この組成により、同
様の用途に使用することを意図した従来の製品に比較し
て著しく高い疲れ強さと著しく低い亀裂生長速度とを有
する圧延製品又は押出製品を得ることをができる。しか
し、この特許出願も、その製品の耐腐食性に関しては全
く触れていない。この合金は、１９９５年１１月２２−
２３日にＭｅｌｂｏｕｒｎｅで行われたｔｈｅ Ｓｅｃ
ｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｆｏｒｕｍ ｏ
ｎ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ＳｈｉｐｓにおいてＧ．Ｍ．Ｒ
ＡＹＮＡＵＤによって標題“Ｎｅｗ Ａｌｕｍｉｎｕｍ
Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ
Ｌｉｇｈｔ Ｃｒａｆｔｓ”の論文の中で発表された。

【００１７】フランス特許出願９５−１２４６６は、大
きな変形時にも優れた機械的性質を得ることを可能にす
る、他の成分と共にマグネシウム４．３％から４．８％
とマンガン０．５％未満とを含む合金５０８３と合金５
０８６の組成範囲内の非常に狭い範囲の組成を特許請求
している。この特許出願も耐腐食性については言及して
いない。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、より向上した耐腐食性と、温度露出による鋭敏化作
用に対してより高い抵抗性とを溶接後に有し、溶接後
も、優れた機械的性質と優れた疲れ強さとを保持し、且
つ、より低いコストで生産することが可能な、圧延、押
出、又は、引抜きＡｌＭｇＭｎ合金を提供することであ
る。

【００１９】

【課題わ解決するための手段】本出願人は、ＡｌＭｇＭ
ｎ合金が製造プロセスの一連のパラメータから得られる
適切に規定された特定のミクロ組織を有する場合に、温
度露出よる鋭敏化作用に対するそのＡｌＭｇＭｎ合金の
抵抗性を高めることが可能であることを発見した。

【００２０】従って、本発明の主題は、０．５μｍから
５μｍまでの範囲内の粒径のＭｇ₂Ｓｉ粒子の個数が、
１ｍｍ²当たり１５０個から２，０００個までの範囲内
であり、好ましくは１ｍｍ²当たり３００個から１，５
００個までの範囲内であることを特徴とする、３．０重
量％＜Ｍｇ＜６．５重量％、０．２重量％＜Ｍｎ＜１．
０重量％、Ｆｅ＜０．８重量％、０．０５重量％＜Ｓｉ
＜０．６重量％、Ｚｎ＜１．３重量％、必要に応じて、
含量０．１５重量％未満のＣｒ、及び／又は、各々に含
量０．３重量％未満の元素Ｃｕ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｚｒ、Ｖ
の１つ以上、並びに、各々に０．０５重量％未満であり
且つ合計で含量０．１５重量％未満であるその他の元素
から構成される組成を有する溶接機械構造物用ＡｌＭｇ
Ｍｎ合金製品である。

【００２１】驚くべきことに、本出願人は、求める機械
的性質を得る上でミクロ組織が重要な影響を有すること
を発見した。更に詳しくは、マグネシウム含量が約５重
量％より大きい高含量範囲にある場合には、材料の熱腐
食反応性が著しく低減する。耐腐食性の向上すると、腐
食性環境での使用には適していない公知のＡｌＭｇＭｎ
合金が持つ機械的性質と同等の機械的性質を得るため
に、より多くの量のマグネシウムを混和することが可能
になる。

【００２２】更に詳細に説明すると、求める機械的性質
に影響を与える相には、４つのタイプ、即ち、共融Ｍｇ
₂Ｓｉ相、共融ＡｌＦｅＭｎＳｉ相、共融Ａｌ₆（Ｍｎ，
Ｆｅ）及びＡｌＦｅＣｒ相、並びに、粒子内に存在する
サブミクロン単位の粒径のマグネシウム分散質がある。

【００２３】本発明による粒子ミクロ組織は、これらの
公知の相の、粒径及び量における新規の分布によって特
徴付けられる。このミクロ組織は、マイクロ写真検査で
既に公知の下記の方法で確認される。金属の磨砕断片を
用意し、光学顕微鏡又は走査電子顕微鏡で観察する。光
学顕微鏡分析によって、存在する他の相からＭｇ₂Ｓｉ
相を容易に識別することが可能である。光学顕微鏡に比
較して、走査電子顕微鏡は粒径０．５μｍ未満の相の特
性評価により適している。走査電子顕微鏡を後方散乱電
子モードで使用する場合は、Ｍｇ₂Ｓｉ相を識別するこ
とも可能である。

【００２４】粒子の粒径を決定するために、マイクロ写
真のディジタル解析を使用して粒子面積Ａを概算し、こ
の面積Ａから式「ｄ＝√４Ａ／π」によって粒径パラメ
ータｄを計算する。以下では、このパラメータｄを粒子
の粒径と呼ぶことにする。

【００２５】Ｍｇ₂Ｓｉ相が合金に含まれるケイ素の最
大部分を含むことと、この相が（特に、３％から４％よ
りも多い量のＭｇを含む合金において）極めて不溶性で
あることとが公知である（Ｌ．Ｆ．Ｍｏｎｄｏｌｆｏ，
“Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ａｌｌｏｙｓ，Ｓｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ”，Ｌｏｎｄｏｎ
１９７６，ｐ．８０７を参照されたい）。従って、こ
のＭｇ₂Ｓｉ相の個数と粒径は鋳造中に決定され、この
相の最も溶融し易い共融点をなす溶融（燃焼）温度に達
しない限り、その個数と粒径は製品の熱加工処理過程中
は実質的に不変である。ケイ素含量は上記卑金属の不純
物含量に一致する。

【００２６】本出願人は、Ｍｇ₂Ｓｉ小粒子（粒径０．
５μｍから５μｍ）の個数の増加が、溶接構造物と未加
工シートの両方の耐腐食性の予想外に改善することを発
見した。Ｍｇ₂Ｓｉ粒子の個数が１ｍｍ²当たり１５０個
から２，０００個までの範囲であり、好ましくは１ｍｍ
²当たり３００個から１，５００個までの範囲である時
に、この効果は特に顕著である。この粒子の個数が１ｍ
ｍ²当たり２，０００個を越える場合には、耐腐食性の
向上は観察されない。場合によっては、溶接後に耐力の
低下が観察されることもある。これに加えて、本出願人
は、Ｍｇ₂Ｓｉ粒子の粒径の縮小が溶接継目の疲れ強さ
の向上をもたらすことを発見した。従って、「粗い」粒
子（粒径＞５μｍ）は全粒子（粒径＞０．５μｍ）の限
定的な一部分でなければならず、典型的には２５％未満
でなければならず、好ましくは２０％未満でなければな
らない。最後に、この場合には、上記と同様に光学顕微
鏡検査からの画像解析によって測定するＭｇ₂Ｓｉ粒子
の表面画分が、１％未満でなければならず、好ましくは
０．８％未満でなければならない。

【００２７】共融ＡｌＦｅＭｎＳｉ相、共融Ａｌ₆（Ｍ
ｎ，Ｆｅ）相、及び、共融ＡｌＦｅＣｒ相 （粒径＞
０．５μｍ）は、合金中に含まれるＭｎ、Ｓｉ、及び、
Ｃｒの一部分を含むが、合金の硬化又は耐腐食性に対し
ては寄与しないということが公知である。これらの相
は、合金中のＭｎ、Ｃｒ、Ｓｉの一部分を捕捉する。こ
れらの相が不溶性であり、その粒径と個数と形態が鋳造
中に決定されることが知られている。

【００２８】こうした相の個数と粒径を小さくすること
が上記金属の疲れ強さと機械的性質の改善をもたらすこ
とを本出願人は発見した。このタイプの粒子（粒径＞
０．５μｍ）の個数は１ｍｍ²当たり５，０００個未満
でなければならず、好ましくは１ｍｍ²当たり２，５０
０個未満でなければならない。粒径＞０．５μｍの粒子
の表面画分が３％未満でなければならず、好ましくは２
％未満でなければならない。粒径＞５μｍの粗粒子の個
数が全粒子（粒径＞０．５μｍ）の２５％（好ましくは
２５％）以下でなければならないことを理解されたい。
更に、これらの共融相の体積画分の減少が耐腐食性の向
上をもたらす。

【００２９】粒径０．２μｍより小さい分散質（Ａｌ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｕ）が、製品の機械的性質、特に溶接継
目の耐力を改善することが公知である。本出願人は、分
散質画分が耐腐食性に対して大きく影響を及ぼすことを
観察した。分散質の表面画分が０．５％（好ましくは１
％）を上回る場合には、温度露出による鋭敏化作用が著
しく低減する。

【００３０】本発明を広範囲の組成に適用することが可
能であるが、遵守されるべき組成上の制約は次に説明す
る通りである。

【００３１】マグネシウムが優れた機械的性質をもたら
すことが公知である。マグネシウム含量が３．５％（特
に３％）より大きい場合には、一般的に合金に腐食の問
題は生じず、本発明は僅かな利点しかもたらさない。マ
グネシウム含量が６．５％を越える場合には、腐食に対
する熱鋭敏化の問題が極めて顕著となり、本発明を適用
してさえ、腐食性環境で使用可能な製品を得ることはも
はや不可能である。

【００３２】当業者に公知であるように、マンガンは引
張強さを向上させ、金属の再結晶化傾向を低下させる。
マンガン含量が０．２％より大きい場合には、引張強さ
が低すぎるので本発明は工業上の利点をもたらさない。
マンガン含量が１％未満である場合には、伸び、靭性、
及び、疲れ強さは、意図する用途にとって低すぎるもの
となる。

【００３３】亜鉛はマンガンの存在下で引張強さを向上
させるが、本出願人は、（特に海洋環境において）エー
ジング後の溶接区域の耐腐食性を試験した時に、亜鉛含
量が０．５％から０．７％よりも大きい場合に幾つかの
欠陥が発生することを観察した。亜鉛含量が０．５％よ
り大きい場合には、例えば塗装又は金属化によって、腐
食性環境に溶接区域が接触することを防止することが必
要であると考えられる。０．２％から０．３％の亜鉛の
存在が、剥脱腐食に対する材料の熱鋭敏化を増加させる
ことなしにマグネシウム含量を増加させることを可能に
することを発見した。

【００３４】銅とクロムも耐力を向上させるが、優れた
疲れ強さを保持するためにはクロム含量を０．１５％に
制限することが必要である。腐食性環境での腐食点食の
発生を防止するためには、銅含量を０．２５％に厳密に
制限し、好ましくは０．１８％以下に制限しなければな
らない。

【００３５】本発明の範囲内では鉄含量はあまり大きな
影響を与えないが、鋳造中における一次相の形成を避け
るためには鉄含量が０．８％未満でなければならず、マ
ンガン含量が大きい場合には、鉄含量が０．４％以下で
あることが好ましい。

【００３６】ケイ素含量は、Ｍｇ₂Ｓｉのようなケイ素
相の形成を確保するのに十分高くなければならず、０．
０５％以上でなければならないが、０．６％を越えては
ならない。

【００３７】合金は、用途に応じて、チタン、銀、ジル
コニウム、又は、バナジウムを０．１５％未満の量で含
むことができる。

【００３８】本出願人は、既存の規格によって１元素当
たり０．０５％に制限された（合計で０．１５％以下
の）他の不純物の顕著な影響を確認することが不可能だ
った。

【００３９】本発明の別の主題は、２，５００ｍｍより
大きい幅（好ましくは３，３００ｍｍより大きい幅）の
熱間圧延ストリップの形態の、上記ミクロ組織を有する
製品の製造に係わる。このタイプの幅は、常温圧延機が
こうした幅の圧延を可能にするように設計されていない
ので、常温圧延は後に行わなければならない。このこと
は、上記の機械的性質の全てを有するストリップ又はシ
ートが熱間圧延で直接生産されることを意味し、この直
接的な生産は本発明によって可能である。

【００４０】こうして得られた製品を、機械構造物（好
ましくは、例えば造船用構造物や海上構造物のような溶
接構造物、又は、産業用車両のような構造物）用に使用
することは、本発明の更に別の主題を成す。本発明によ
る製品は溶接後に高い耐力を有し、この高い耐力は当然
のことながらＭｇ含量に依存し、「４０ ＋ ２０ｘ
％Ｍｇ」より大きい（ＭＰａ単位）。溶接後の疲れ強さ
は、Ｒ＝０．１の平面曲げひずみ下において測定した場
合に、１０⁷サイクルで１４０Ｍｐより大きい。レベリ
ングと引張作業の後にＨ２２テンパーで測定したシート
切断時の変形は３ｍｍ未満である。引張作業を行わない
場合は、即ち、レベリングだけを行った後では、この変
形は５ｍｍ未満である。

【００４１】

【実施例】次の表１に示す組成を有する４つの合金から
半連続式垂直鋳造によって工業用サイズのプレートを作
った。

【００４２】

【表１】

【００４３】１０個の実施例に関する鋳造パラメータを
次の表２に示す。

【００４４】

【表２】

【００４５】上記プレートの拡散加熱を次の通りに行っ
た。

【００４６】実施例１、２、４、５、７、８、１０の場
合：３０℃／時で４４０℃に５時間維持２０℃／時で５
１０℃に２時間維持２０℃／時で４９０℃へ温度降下熱
間圧延。

【００４７】実施例３、６、９の場合：３０℃／時で５
３５℃へ温度上昇５３５℃に１２時間維持２０℃／時で
４９０℃へ温度降下熱間圧延。

【００４８】本発明による実施例１と実施例２、及び、
（本発明の範囲外のミクロ組織をもたらす）実施例３
は、組成１に相当する。

【００４９】本発明による実施例４と実施例５、及び、
（本発明の範囲外のミクロ組織をもたらす）実施例６
は、組成２に相当する。

【００５０】本発明による実施例７と実施例８、及び、
（本発明の範囲外のミクロ組織をもたらす）実施例９
は、組成３に相当する。

【００５１】（本発明の範囲外のミクロ組織をもたら
す）実施例１０は、本発明の範囲外である組成４に相当
する。

【００５２】５００℃より高い温度に２０時間再加熱し
た後で、上記プレートを最終厚さ１４ｍｍに熱間圧延し
た。

【００５３】圧延シートのサンプルを、当業者に公知の
方法で特性評価した。これらのシートにおいて、引張強
さＲ_mと耐力Ｒ_0.2を測定した。この測定は、意図する用
途に対する製品の適性の第１の側面を包括的に評価する
ことを可能にするが、本発明は静的機械的性質の改善に
は結びつかないままである。

【００５４】上記の方法によって、共融Ｍｇ₂Ｓｉ及び
ＡｌＦｅＭｎＳｉ粒子の個数と表面画分と粒径分布とを
画像解析によって測定した。溶接後の特性評価のため
に、厚さ６ｍｍ上の垂直線に対して４５傾斜した対称食
いつき部と合金５１８３製フィラー線とを用いる連続Ｍ
ＩＧ突合せ溶接によって、造船所でサンプルを用意し
た。圧延方向に対して平行に溶接を行った。

【００５５】浸漬後の重量損失と粒界腐食の深さとを測
定することによって、耐腐食性を測定した。１９７４年
９月１３日のｔｈｅ Ｏｆｆｉｃｉａｌ Ｊｏｕｒｎａ
ｌｏｆ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｔ
ｙ（Ｎｏ． Ｃ １０４８４）に記載されている「イン
ターアシッド（ｉｎｔｅｒ−ａｃｉｄ）」浴中で浸漬を
行った。この浸漬は、ＮａＣｌ（３０ｇ／Ｌ）、ＨＣｌ
（５ｇ／Ｌ）及び蒸留水で構成した温度２３℃±０．５
℃の浴中に２４時間浸漬することを含み、液体体積はサ
ンプル表面１ｃｍ²当たり１０ｍＬより多かった。浸漬
後、１時間から３０時間までの範囲内の様々な時間に亙
って１００℃に加熱することによって、サンプルに対し
て熱鋭敏化処理を行った。

【００５６】切断時変形を次のように測定した。

【００５７】幅１３０ｍｍのバンドを、幅２，０００ｍ
ｍで長さ２，５００ｍｍのＨ２２テンパーのシートの中
央部からそのシート長さに沿って切断することによって
得た。このバンドを表面プレート上に置き、持ち上がっ
た端部の変形を、バンド縁部と表面プレート表面との間
の距離として測定した。

【００５８】表３は、観察したミクロ組織を示し、表４
は、実施したその他の特性評価の結果をまとめて示す。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】実施例１、２、４、５、７、８は、従来技
術に相当する実施例３、６、９と、実施例１０とに比較
して、点食深さが著しく小さいことを特徴とし、一方、
実施例１０は、従来技術によって調製した高マグネシウ
ム含量のＡｌＭｇＭｎ合金の場合に予想され得る最悪の
結果を示していることに留意されたい。

【００６２】溶接継目の耐力は、実施例１、２、３、１
０の場合に非常に優れており、マグネシウム含量が高い
実施例７、８、９の場合も十分に良好である。しかし、
実施例１０は、その耐食性の悪さのために使用不可能で
ある。一方、実施例７のシートは非常に優れた耐食性を
有し、従って、高腐食性環境用の溶接構造物での使用に
適しており、実施例９によって示される従来技術に比較
して改善をもたらす。

【００６３】驚くべきことに、上記の特定のミクロ組織
が得られる場合には、マグネシウム含量が最も大きい組
成１において、溶接継目の耐力と耐腐食性との間の最善
の両立が得られる（実施例１及び２）。当分野で従来使
用される合金５０８３に相当する組成２の場合でさえ、
上記の特定のミクロ組織に関連付けられる耐腐食性の著
しい改善（実施例４及び５）が認められる。

【００６４】各サンプルに関し、Ｈ２２テンパー（ＥＮ
５１５規格による呼称）のシートの切断時変形を評価
した。

【００６５】

【表５】

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ０．５μｍから５μｍまでの範囲内の粒
   径のＭｇ₂Ｓｉ粒子の個数が、１ｍｍ²当たり１５０個か
   ら２，０００個までの範囲内であり、好ましくは１ｍｍ
   ²当たり３００個から１，５００個までの範囲内である
   ことを特徴とする、 ３．０重量％＜Ｍｇ＜６．５重量％、 ０．２重量％＜Ｍｎ＜１．０重量％、 Ｆｅ＜０．８重量％、 ０．０５重量％＜Ｓｉ＜０．６重量％、 Ｚｎ＜１．３重量％、 必要に応じて、０．１５重量％未満のＣｒ、及び／又
   は、各々に０．３０重量％未満の元素Ｃｕ、Ｔｉ、Ａ
   ｇ、Ｚｒ、Ｖの１つ以上、並びに、各々に０．０５重量
   ％未満であり且つ合計で０．１５重量％未満であるその
   他の元素及び不可避的な不純物の組成を有する溶接機械
   構造物用ＡｌＭｇＭｎアルミニウム合金製品。
2. 【請求項２】 粒径が５μｍより大きいＭｇ₂Ｓｉ粒子
   の個数が、粒径が０．５μｍより大きいＭｇ₂Ｓｉ粒子
   全体の個数の２５％未満であり、好ましくは２０％未満
   であることを特徴とする請求項１に記載の製品。
3. 【請求項３】 前記Ｍｇ₂Ｓｉ粒子の表面画分が１％未
   満であり、好ましくは０．８％未満であることを特徴と
   する請求項１又は２に記載の製品。
4. 【請求項４】 粒径が０．５μｍより大きいＡｌＦｅＭ
   ｎＳｉ、Ａｌ₆（Ｍｎ，Ｆｅ）及びＡｌＦｅＣｒ粒子の
   個数が、１ｍｍ²当たり５，０００個未満であり、好ま
   しくは１ｍｍ²当たり２，５００個未満であることを特
   徴とする請求項１から３のいずれかに記載の製品。
5. 【請求項５】 粒径が０．５μｍより大きいＡｌＦｅＭ
   ｎＳｉ、Ａｌ₆（Ｍｎ，Ｆｅ）及びＡｌＦｅＣｒ相の表
   面画分が３％未満であり、好ましくは２．５％未満であ
   ることを特徴とする請求項４に記載の製品。
6. 【請求項６】 粒径が５μｍより大きいＡｌＦｅＭｎＳ
   ｉ、Ａｌ₆（Ｍｎ，Ｆｅ）及びＡｌＦｅＣｒ相の１ｍｍ²
   当たりの個数が、粒径が０．５μｍより大きい相全体の
   １ｍｍ²当たりの個数の２５％未満であり、好ましくは
   その２０％未満であることを特徴とする請求項４又は５
   に記載の製品。
7. 【請求項７】 粒径０．２μｍ未満の分散質の表面画分
   が、０．５％より大きく、好ましくは１．０％より大き
   いことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の
   製品。
8. 【請求項８】 １２０℃で１０日間エージングしたシー
   トでの「インターアシッド」試験後の粒界腐食の深さ
   が、４００μｍ未満であり、好ましくは２００μｍ未満
   であることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記
   載の製品。
9. 【請求項９】 溶接後に（４０ ＋ ２０ ｘ ％Ｍ
   ｇ）より高い耐力（Ｍｐａ単位）を示すことを特徴とす
   る請求項１から８のいずれかに記載の製品。
10. 【請求項１０】 レベリングと引張作業の後でＨ２２テ
    ンパーで測定する切断時変形が３ｍｍ未満であることを
    特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の製品。
11. 【請求項１１】 レベリングと引張作業の後Ｈ２２テン
    パーで測定する切断時変形が５ｍｍ未満であることを特
    徴とする請求項１から９のいずれかに記載の製品。
12. 【請求項１２】 ０．５μｍから５μｍまでの範囲内の
    粒径のＭｇ₂Ｓｉ粒子の個数が、１ｍｍ²当たり１５０個
    から２，０００個までの範囲内であり、好ましくは１ｍ
    ｍ²当たり３００個から１，５００個までの範囲内であ
    ることを特徴とする、 ３．０重量％＜Ｍｇ＜６．５重量％、 ０．２重量％＜Ｍｎ＜１．０重量％、 Ｆｅ＜０．４重量％、 ０．０５重量％＜Ｓｉ＜０．６重量％、 Ｚｎ＜１．３重量％、 必要に応じて、０．１５重量％未満のＣｒ、及び／又
    は、各々に０．３０重量％未満の元素Ｃｕ、Ｔｉ、Ａ
    ｇ、Ｚｒ、Ｖの１つ以上、並びに、 各々に０．０５重量％未満であり且つ合計で０．１５重
    量％未満であるその他の元素及び不可避不純物の組成を
    有するＡｌＭｇＭｎアルミニウム合金で作られる、幅
    ２，５００ｍｍ以上、好ましくは３，３００ｍｍ以上の
    熱間圧延ストリップ。
13. 【請求項１３】 Ｚｎ含量が０．５重量％以下である請
    求項１から１２のいずれかに記載の製品の造船における
    使用。
14. 【請求項１４】 Ｚｎ含量が０．５重量％より大きく且
    つ溶接区域上に保護被覆を有する請求項１から１２のい
    ずれかに記載の製品の造船における使用。
15. 【請求項１５】 請求項１から１２のいずれかに記載の
    製品の産業用車両の構造のための使用。