JPH1180914A - アルミニウム合金板の製造方法 - Google Patents
アルミニウム合金板の製造方法Info
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- JPH1180914A JPH1180914A JP24678497A JP24678497A JPH1180914A JP H1180914 A JPH1180914 A JP H1180914A JP 24678497 A JP24678497 A JP 24678497A JP 24678497 A JP24678497 A JP 24678497A JP H1180914 A JPH1180914 A JP H1180914A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金板の製造方法におい
て、耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経時変化が
小さいアルミニウム合金板を得る。 【解決手段】 ｗｔ％で、Ｍｇ３．５〜６％、Ｚｎ０．
５〜１．５％を含有するアルミニウム溶湯を半連続鋳造
し、得られたスラブを面削した後ソーキング、熱間圧延
および冷間圧延を施し、最終焼鈍処理後２６０〜３４０
℃の温度に１時間以上加熱保持した後、３〜２０℃／時
間の冷却速度で徐冷して耐応力腐食割れ性に優れ、しか
も耐力の経時変化の小さい板とする。
て、耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経時変化が
小さいアルミニウム合金板を得る。 【解決手段】 ｗｔ％で、Ｍｇ３．５〜６％、Ｚｎ０．
５〜１．５％を含有するアルミニウム溶湯を半連続鋳造
し、得られたスラブを面削した後ソーキング、熱間圧延
および冷間圧延を施し、最終焼鈍処理後２６０〜３４０
℃の温度に１時間以上加熱保持した後、３〜２０℃／時
間の冷却速度で徐冷して耐応力腐食割れ性に優れ、しか
も耐力の経時変化の小さい板とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐応力腐食割れ性
に優れ、しかも耐力の経時変化の少ない板とすることを
特徴とするアルミニウム合金板の製造方法に関するもの
である。
に優れ、しかも耐力の経時変化の少ない板とすることを
特徴とするアルミニウム合金板の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム合金板は、鋼板と比較して
軽く、成形性に優れているところから、自動車のボディ
シート、骨格材および船舶等には鋼板に代わって一部使
用され始めている。このようなアルミニウム合金板に使
用する合金としては、Ｍｇを含有し、強度および成形性
の良好な、例えば５０００系アルミニウム合金が提案さ
れている。
軽く、成形性に優れているところから、自動車のボディ
シート、骨格材および船舶等には鋼板に代わって一部使
用され始めている。このようなアルミニウム合金板に使
用する合金としては、Ｍｇを含有し、強度および成形性
の良好な、例えば５０００系アルミニウム合金が提案さ
れている。
【０００３】しかしながら、Ｍｇを含有する５０００系
アルミニウム合金板は、成形された後に長期間経過する
と、粒界にβ相（Ａｌ3Ｍｇ2）が優先的に連続析出し、
応力腐食割れを発生し易いという欠点がある。この欠点
を解消するために種々の技術が提案されている。
アルミニウム合金板は、成形された後に長期間経過する
と、粒界にβ相（Ａｌ3Ｍｇ2）が優先的に連続析出し、
応力腐食割れを発生し易いという欠点がある。この欠点
を解消するために種々の技術が提案されている。
【０００４】例えば、特公平７−３３５５３号公報に
は、ＭｇおよびＺｎを特定量含有したアルミニウム合金
板を１８０〜３００℃の温度に加熱保持して最終焼鈍を
施し、Ｍｇ若しくはＺｎに起因する析出物を結晶粒界に
特定の大きさで析出させて耐応力腐食割れ性を改善する
ことが提案されている。
は、ＭｇおよびＺｎを特定量含有したアルミニウム合金
板を１８０〜３００℃の温度に加熱保持して最終焼鈍を
施し、Ｍｇ若しくはＺｎに起因する析出物を結晶粒界に
特定の大きさで析出させて耐応力腐食割れ性を改善する
ことが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両や
船舶の外板に使用される構造用材料は、通常プレス加工
等の成形加工がなされるが、上記耐応力腐食割れ性に優
れていることに加え、成形加工における加工精度も高く
要求される。即ち、板製造後に耐力が大きく変化する
と、プレス加工時の加工精度が低下するので、耐力の経
時変化の小さいことが求められている。しかし、従来の
Ａｌ−Ｍｇ系合金板はこの要求を適切に満足し得ていな
かった。
船舶の外板に使用される構造用材料は、通常プレス加工
等の成形加工がなされるが、上記耐応力腐食割れ性に優
れていることに加え、成形加工における加工精度も高く
要求される。即ち、板製造後に耐力が大きく変化する
と、プレス加工時の加工精度が低下するので、耐力の経
時変化の小さいことが求められている。しかし、従来の
Ａｌ−Ｍｇ系合金板はこの要求を適切に満足し得ていな
かった。
【０００６】本発明の目的は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金
板において、耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経
時変化の小さいアルミニウム合金板の製造方法を提供す
ることである。
板において、耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経
時変化の小さいアルミニウム合金板の製造方法を提供す
ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上述の如
き要求に対応すべく鋭意研究した結果、Ｍｇをｗｔ％で
３．５％以上６％以下、Ｚｎを０．５％以上１．５％以
下を含有するアルミニウム合金板に対して、製板後の板
を所定温度に加熱保持した後徐冷した場合は、耐応力腐
食割れ性に優れ、特に耐力の経時変化が小さく、加工精
度の高い板の得られることを見出して本発明を完成した
ものである。
き要求に対応すべく鋭意研究した結果、Ｍｇをｗｔ％で
３．５％以上６％以下、Ｚｎを０．５％以上１．５％以
下を含有するアルミニウム合金板に対して、製板後の板
を所定温度に加熱保持した後徐冷した場合は、耐応力腐
食割れ性に優れ、特に耐力の経時変化が小さく、加工精
度の高い板の得られることを見出して本発明を完成した
ものである。
【０００８】即ち、本発明は、ｗｔ％で、Ｍｇ３．５〜
６％、Ｚｎ０．５〜１．５％を含有するアルミニウム溶
湯を半連続鋳造し、得られたスラブを面削した後ソーキ
ング、熱間圧延及び冷間圧延を施して製板した板に、最
終焼鈍処理後２６０〜３４０℃の温度に１時間以上加熱
保持した後、３〜２０℃／時間の冷却速度で徐冷して、
耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経時変化の少な
い板とすることを特徴とするアルミニウム合金板の製造
方法である。
６％、Ｚｎ０．５〜１．５％を含有するアルミニウム溶
湯を半連続鋳造し、得られたスラブを面削した後ソーキ
ング、熱間圧延及び冷間圧延を施して製板した板に、最
終焼鈍処理後２６０〜３４０℃の温度に１時間以上加熱
保持した後、３〜２０℃／時間の冷却速度で徐冷して、
耐応力腐食割れ性に優れ、しかも耐力の経時変化の少な
い板とすることを特徴とするアルミニウム合金板の製造
方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】ｗｔ％で、Ｍｇ３．５〜６％、Ｚ
ｎ０．５〜１．５％を含有するアルミニウム合金板は、
強度が高く、成形性が良好でしかも適切な安定化熱処理
を施すことにより耐応力腐食割れ性に優れる。即ち、こ
こでＭｇの含有量がｗｔ％で３．５％未満ではボディシ
ート等の用途としては強度が低く、また６％を超えると
強度が高過ぎて成形性を損ねて好ましくない。またＺｎ
はβ相およびＺｎ系析出物を結晶粒界に容易に析出させ
耐応力腐食割れ性を良好なものとするために添加されて
いる。本発明は、このような既に提案されているＡｌ−
Ｍｇ−Ｚｎ系合金板の上述した如き欠点、即ち耐力の変
化が大きく、プレスの加工精度が安定しない欠点を解決
した板の製造方法であって、Ｚｎの添加は、製板後の板
に施す安定化熱処理の加熱温度および保持時間並びにそ
の後の冷却速度を徐冷することと相まって、β相および
Ｚｎ系析出物を分断した形態で結晶粒界に十分に析出さ
せ、その後室温における析出を防止し耐力の経時的な変
化を小さくし、プレスの加工精度を安定させたものであ
る。Ｚｎの含有量が０．５％未満で、安定化熱処理温度
が２６０℃未満でかつ保持時間が１時間未満で、処理後
の冷却速度が２０℃／時間を超える場合は、β相および
Ｚｎ系析出物を分断した形態で十分に析出させることが
できず、室温において析出が起こり、耐力の経時的な変
化が大きく、プレス加工精度を安定させることができな
い。また、Ｚｎの含有量が１．５％を超えると孔食が発
生し好ましくない。安定化熱処理温度が３４０℃を超え
ても安定化熱処理の効果が飽和する。また、加熱保持処
理後の冷却速度が３℃／時間未満の場合は、処理に時間
がかかり好ましくない。
ｎ０．５〜１．５％を含有するアルミニウム合金板は、
強度が高く、成形性が良好でしかも適切な安定化熱処理
を施すことにより耐応力腐食割れ性に優れる。即ち、こ
こでＭｇの含有量がｗｔ％で３．５％未満ではボディシ
ート等の用途としては強度が低く、また６％を超えると
強度が高過ぎて成形性を損ねて好ましくない。またＺｎ
はβ相およびＺｎ系析出物を結晶粒界に容易に析出させ
耐応力腐食割れ性を良好なものとするために添加されて
いる。本発明は、このような既に提案されているＡｌ−
Ｍｇ−Ｚｎ系合金板の上述した如き欠点、即ち耐力の変
化が大きく、プレスの加工精度が安定しない欠点を解決
した板の製造方法であって、Ｚｎの添加は、製板後の板
に施す安定化熱処理の加熱温度および保持時間並びにそ
の後の冷却速度を徐冷することと相まって、β相および
Ｚｎ系析出物を分断した形態で結晶粒界に十分に析出さ
せ、その後室温における析出を防止し耐力の経時的な変
化を小さくし、プレスの加工精度を安定させたものであ
る。Ｚｎの含有量が０．５％未満で、安定化熱処理温度
が２６０℃未満でかつ保持時間が１時間未満で、処理後
の冷却速度が２０℃／時間を超える場合は、β相および
Ｚｎ系析出物を分断した形態で十分に析出させることが
できず、室温において析出が起こり、耐力の経時的な変
化が大きく、プレス加工精度を安定させることができな
い。また、Ｚｎの含有量が１．５％を超えると孔食が発
生し好ましくない。安定化熱処理温度が３４０℃を超え
ても安定化熱処理の効果が飽和する。また、加熱保持処
理後の冷却速度が３℃／時間未満の場合は、処理に時間
がかかり好ましくない。
【００１０】本発明の合金溶湯の溶製は常法によれば良
く、組成を調整した後、脱ガス処理し濾過して半連続鋳
造法でスラブを鋳造する。合金組成の調整に際して、Ｍ
ｇおよびＺｎ以外の元素は必要に応じて添加することが
できる。即ち、高強度を必要とする場合は、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖの一種または二種以上を各々
最大で０．５ｗｔ％添加することができる。鋳造に際し
て鋳造割れを防止するためＴｉの０．００５〜０．１％
またはＴｉの０．００５〜０．１％とＢの０．００１〜
０．０５％を複合添加すると改善できる。合金溶湯の溶
製にあたって不純物元素はアルミニウムインゴットおよ
び再利用材料からＪＩＳ規格程度を含有する。安定化熱
処理で析出する化合物は、ＭｇおよびＺｎ以外に含有さ
せる合金元素がそれぞれ０．５％以下の場合は、β相
（Ａｌ−Ｍｇ系化合物）とτ相（Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系化
合物）である。
く、組成を調整した後、脱ガス処理し濾過して半連続鋳
造法でスラブを鋳造する。合金組成の調整に際して、Ｍ
ｇおよびＺｎ以外の元素は必要に応じて添加することが
できる。即ち、高強度を必要とする場合は、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｖの一種または二種以上を各々
最大で０．５ｗｔ％添加することができる。鋳造に際し
て鋳造割れを防止するためＴｉの０．００５〜０．１％
またはＴｉの０．００５〜０．１％とＢの０．００１〜
０．０５％を複合添加すると改善できる。合金溶湯の溶
製にあたって不純物元素はアルミニウムインゴットおよ
び再利用材料からＪＩＳ規格程度を含有する。安定化熱
処理で析出する化合物は、ＭｇおよびＺｎ以外に含有さ
せる合金元素がそれぞれ０．５％以下の場合は、β相
（Ａｌ−Ｍｇ系化合物）とτ相（Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系化
合物）である。
【００１１】上述のようにして鋳造されたスラブは均質
化処理し、次いで熱間圧延し、しかる後冷間圧延で所定
の厚さまで圧延して製板する。この冷間圧延の途中で焼
鈍処理しもよい。製板された板は、最終焼鈍処理が施さ
れるが、この最終焼鈍処理は、冷間圧延で生じた加工組
織を再結晶させて軟化させ、爾後の処理と相まって成形
性を良好とするためのものである。
化処理し、次いで熱間圧延し、しかる後冷間圧延で所定
の厚さまで圧延して製板する。この冷間圧延の途中で焼
鈍処理しもよい。製板された板は、最終焼鈍処理が施さ
れるが、この最終焼鈍処理は、冷間圧延で生じた加工組
織を再結晶させて軟化させ、爾後の処理と相まって成形
性を良好とするためのものである。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を表１〜３に基づいて説
明する。
明する。
【００１３】本発明のアルミニウム合金板に使用する合
金としてＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金溶湯に脱ガス処理を施
して溶製し、濾過処理後半連続鋳造して厚さ５００ｍｍ
の鋳塊を得た。分析値を表１ 合金組成に示す。次に、
この鋳塊を表面１０ｍｍ面削し、５００℃の温度に４時
間保持した後、熱間圧延を施し厚さ６ｍｍの板とした。
金としてＡｌ−Ｍｇ−Ｚｎ系合金溶湯に脱ガス処理を施
して溶製し、濾過処理後半連続鋳造して厚さ５００ｍｍ
の鋳塊を得た。分析値を表１ 合金組成に示す。次に、
この鋳塊を表面１０ｍｍ面削し、５００℃の温度に４時
間保持した後、熱間圧延を施し厚さ６ｍｍの板とした。
【００１４】熱間圧延後板厚１．５ｍｍまで冷間圧延
し、３３０℃の温度で２時間保持して中間焼鈍処理し、
再度冷間圧延して板厚１．０ｍｍとし、５２０℃の温度
に加熱された炉に挿入して１５秒間保持して最終焼鈍処
理を施した。次に本発明の特徴である安定化処理を施し
た。該処理の条件を表２ 製造工程に示す。このように
して得られた試料について、下記の方法で測定した応力
腐食割れの発生までの時間（ＳＣＣ寿命）および安定化
処理後２日目と３０日目の耐力を測定した。測定値を表
３ 板の特性に示す。
し、３３０℃の温度で２時間保持して中間焼鈍処理し、
再度冷間圧延して板厚１．０ｍｍとし、５２０℃の温度
に加熱された炉に挿入して１５秒間保持して最終焼鈍処
理を施した。次に本発明の特徴である安定化処理を施し
た。該処理の条件を表２ 製造工程に示す。このように
して得られた試料について、下記の方法で測定した応力
腐食割れの発生までの時間（ＳＣＣ寿命）および安定化
処理後２日目と３０日目の耐力を測定した。測定値を表
３ 板の特性に示す。
【００１５】応力腐食割れの発生までの時間（ＳＣＣ寿
命）の評価方法 厚さ１ｍｍの板を０．７ｍｍまで圧延し、この板を１０
０℃の温度に３６５日加熱保持して鋭敏化処理した。こ
の板から３０ｍｍ幅×２００ｍｍ長さの板片を切り出し
て試料とした。この試料に耐力の８５％に相当する歪み
を負荷し、３５℃、３．５％の塩水に連続浸漬し、割れ
が発生するまでの時間を測定し耐応力腐食割れの寿命と
した。
命）の評価方法 厚さ１ｍｍの板を０．７ｍｍまで圧延し、この板を１０
０℃の温度に３６５日加熱保持して鋭敏化処理した。こ
の板から３０ｍｍ幅×２００ｍｍ長さの板片を切り出し
て試料とした。この試料に耐力の８５％に相当する歪み
を負荷し、３５℃、３．５％の塩水に連続浸漬し、割れ
が発生するまでの時間を測定し耐応力腐食割れの寿命と
した。
【００１６】表３の結果から、本発明の条件を満たす本
発明例（記号Ａ、Ｂ、Ｃ）は、ＳＣＣ寿命が長く、しか
も２日目と３０日目の耐力が殆ど同じであって、耐力の
経時変化の小さいことが判る。本発明の条件を外れる比
較例（記号Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ）は、ＳＣＣ寿命が
短く、しかも耐力の経時変化の大きいことが判る。
発明例（記号Ａ、Ｂ、Ｃ）は、ＳＣＣ寿命が長く、しか
も２日目と３０日目の耐力が殆ど同じであって、耐力の
経時変化の小さいことが判る。本発明の条件を外れる比
較例（記号Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ）は、ＳＣＣ寿命が
短く、しかも耐力の経時変化の大きいことが判る。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】本発明方法で製造されたアルミニウム合
金板は、耐応力腐食割れの寿命が長く、しかも耐力の経
時変化が小さいので、プレス加工等の加工日が変動して
も、加工を一定条件でできるので、精度良く加工でき、
自動車のボディシート、骨格材、オイルタンク、その他
の筐体等の構造材、エアクリーナ、船舶、電気機器の外
板、その他の家庭用器物等の板として最適であり、この
ような板を安定化熱処理の加熱条件と冷却速度を所定速
度以下とするだけで容易に製造できるので工業的に優れ
た発明である。
金板は、耐応力腐食割れの寿命が長く、しかも耐力の経
時変化が小さいので、プレス加工等の加工日が変動して
も、加工を一定条件でできるので、精度良く加工でき、
自動車のボディシート、骨格材、オイルタンク、その他
の筐体等の構造材、エアクリーナ、船舶、電気機器の外
板、その他の家庭用器物等の板として最適であり、この
ような板を安定化熱処理の加熱条件と冷却速度を所定速
度以下とするだけで容易に製造できるので工業的に優れ
た発明である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８６ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ (72)発明者 西川 泰久 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内
Claims (1)
- 【請求項１】 ｗｔ％で、Ｍｇ３．５〜６％、Ｚｎ０．
５〜１．５％を含有するアルミニウム溶湯を半連続鋳造
し、得られたスラブを面削した後ソーキング、熱間圧延
および冷間圧延を施し、最終焼鈍処理後２６０〜３４０
℃の温度に１時間以上加熱保持した後、３〜２０℃／時
間の冷却速度で徐冷して耐応力腐食割れ性に優れ、しか
も耐力の経時変化の小さい板とすることを特徴とするア
ルミニウム合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678497A JPH1180914A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミニウム合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24678497A JPH1180914A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミニウム合金板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180914A true JPH1180914A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17153626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24678497A Pending JPH1180914A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミニウム合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180914A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103436754A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-12-11 | 安徽省天马泵阀集团有限公司 | 泵体用高耐蚀铸造镁铝合金及其制造方法 |
| CN113302329A (zh) * | 2019-01-17 | 2021-08-24 | 爱励轧制产品德国有限责任公司 | 制造AlMgSc系列合金产品的方法 |
| CN119530620A (zh) * | 2024-11-11 | 2025-02-28 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种Al-5.8Zn-2.2Mg-0.2Er-0.12Zr铝合金板材的制备方法 |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP24678497A patent/JPH1180914A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103436754A (zh) * | 2013-07-16 | 2013-12-11 | 安徽省天马泵阀集团有限公司 | 泵体用高耐蚀铸造镁铝合金及其制造方法 |
| CN113302329A (zh) * | 2019-01-17 | 2021-08-24 | 爱励轧制产品德国有限责任公司 | 制造AlMgSc系列合金产品的方法 |
| JP2022520326A (ja) * | 2019-01-17 | 2022-03-30 | アレリス、ロールド、プロダクツ、ジャーマニー、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | ＡｌＭｇＳｃ系合金製品を製造する方法 |
| US20220098715A1 (en) * | 2019-01-17 | 2022-03-31 | Aleris Rolled Products Germany Gmbh | Method of manufacturing an almgsc-series alloy product |
| CN119530620A (zh) * | 2024-11-11 | 2025-02-28 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种Al-5.8Zn-2.2Mg-0.2Er-0.12Zr铝合金板材的制备方法 |
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