JPS60238462A - 超塑性アルミニウム合金の製造方法 - Google Patents

超塑性アルミニウム合金の製造方法

Info

Publication number
JPS60238462A
JPS60238462A JP9417584A JP9417584A JPS60238462A JP S60238462 A JPS60238462 A JP S60238462A JP 9417584 A JP9417584 A JP 9417584A JP 9417584 A JP9417584 A JP 9417584A JP S60238462 A JPS60238462 A JP S60238462A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
heating
less
aluminum alloy
superplastic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9417584A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS62226B2 (ja
Inventor
Mitsuo Hino
光雄 日野
Takehiko Eto
武比古 江藤
Takashi Watanabe
孝 渡辺
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP9417584A priority Critical patent/JPS60238462A/ja
Publication of JPS60238462A publication Critical patent/JPS60238462A/ja
Publication of JPS62226B2 publication Critical patent/JPS62226B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)

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1 本発明は超塑性アルミニウム合金の製造方法に関し、さ
らに詳しくは、AI Mg−8i系超塑性アルミニウム
合金の製造方法に関する。
超塑性とは、ある外的条件の下で材料がくびれ(nec
king)なしに、数100−1000%の巨大な伸び
を生じる現象であり、恒温変態を利用した変態超塑性と
微細粒結晶材料で見られる微細粒超塑性(構造超塑性)
とに大別される。そして、この微細粒超塑性を起させる
ためには、その材料の結晶粒径を微細に制御することが
必須である。
[従来技術1 一般に、Al−Mg−8i系アルミニウム合金は、鋳造
後鋳塊を400〜550℃の温度で均質化処理を行ない
、次いで、300〜550℃の温度で熱間加工および冷
間加工を行なってから、450〜550℃の温度で溶体
化処理、時効処理を行なって所望の材料とするので、あ
るが、このような通常の工程では結晶粒は40〜100
μmと大きくなってしまい、高温において変形を行なっ
ても超塑性伸びは得られない。
[発明が解決しようとする問題点1 本発明は上記に説明したように、いままでは、AI−M
8−8i系のアルミニウム合金では困難であった微細粒
組織を得ることができる超塑性アルミニウム合金の製造
方法を提供するものである。
1問題点を解決するための手段1 本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法は、 (1) Mg O,5〜2.0+++t%、Si0.3
〜5.Ou+t%を含有し、さらに、 Cu 1.u+t%以下、Mn 0.05〜1.5wt
%、Cr O,05−0,5u+t%、Zr O,05
−0,511!L%、V O,05−0,5Iu1%、
Ti O,15u+t%以下の中から選んだ1種または
2種以上 を含有し、残部A)および不純物からなるAl−Mg−
8i系合金鋳塊を、400〜550℃の温度で均質化熱
処理を行ない、次いで、300〜r r A ’A 〃
δlti!II橢a−日日+m 丁+−り;ンs h*
4* hk 1 Wの加熱保持を450〜・550℃の
温度で0.5〜1、OHr行ない、次に、第2回の加熱
温度まで冷却し、350−450℃の温度で0.5−5
08rの第2回の加熱保持を行ない、30℃/ Hr以
上の冷却速度で冷却した後、少なくとも30%以」二の
冷間加工を行なうことを特徴とする超塑性アルミニウム
合金の製造方法を第1の発明とし、(2)MgO,5〜
2.0Illt%、Si0.3〜5.Ou+t%を含有
し、さらに、 Cu 1wt%以下、Mn O,05−1,5+ut%
、Cr O,05−0,5u+t%、Zr O,05−
0,5ult%、V O,05〜0.5畦%、Ti O
,15+Ilt%以下の中から選んだ1種または2種以
上 を含有し、残部AIおよび不純物からなるAt−Mg 
Si系合金鋳塊を、400〜550℃の温度で均質化熱
処理を行ない、次いで、300〜550℃の温度で熱間
加工を行なった後、第1回の加熱保持を450〜550
℃の温度で0.5〜10Hr行ない、次に、第2回の加
熱温度まで冷却し、340−450℃の温度で0.5−
508rの第2回の加熱保持を行ない、30℃/Hr以
上の冷却速度で冷却した後、20〜60%の冷間加工を
行ない、続いて、300°C以下の低温軟化焼鈍と冷間
加工を1回以上行なうことを特徴とする超塑性アルミニ
ウム合金の製造方法を第2の発明とし、 (3) Mg0.5−2.Ou+t%、S i O,3
=5.Ou+t%を含有し、さらに、 CLI 1u+t%以下、Mn O,05−]、5u+
t%、Cr O,05−0,5u+t、%、Zr O,
05−0,5u+t%、\I O,05〜0.5111
t%、Ti O,15+ut%以下の中から選んだ1種
または2種以上 を含有し、残部AIおよび不純物からなるAl−Mg−
Si系合金鋳塊を、4()0〜550 ’Cの温度で均
質化熱処理を行ない、次いで、3’ 0 (1−・55
0°Cの温度で熱間加工を行なった後、第1回の加熱保
持を450〜550℃の温度で0.5〜1r)Hr行な
い、次に、第2回の加熱温度まで冷却し350−450
℃の温度で0.5−508rの第2回の加熱保持を行な
い、30℃/Hr以上の冷却速度で冷却した後、少なく
とも30%以上の冷間加工を行なうか、或いは、20〜
60%の冷間加工を行ない、続いて、300°C以下の
低温軟化焼鈍と冷開加工を1回以上行ない、さらに、1
00℃/Hr以上の加熱速度で350−550℃の温度
に加熱軟化処理することを特徴とする超塑性アルミニウ
ム合金の製造方法を第3の発明とする3つの発明よりな
るものである。
本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法につい
て以下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法
に使用するアルミニウム合金の含有成分および成分割合
について説明する。
Mgは0.5+ut%未満では充分な強度が得られず、
また、2.0+ut%を越える含有量では充分な超塑性
伸びが得られない。よって、Mg含有量は0.5〜2.
0すt%とする。
Siは−0,3u+t%未満では充分な強度が得られず
、また、5.Ou+t%を越えて含有されると延性、靭
性が低下し、超塑性が得られない。よって、Si含有量
は0.3・〜5.Owt%とする。
Cuはlus+、%を越えて含有されると延性、靭性お
よび耐蝕性が損なわれる。よって、Cu含有量は1田L
%以下とする。
Mn、Cr5Zr、Vは夫々0.05Iut%未満では
後述するように微細な結晶粒が得られず、また、Mn 
1.5u+t%、Cr、 Zr、■が夫々0,5 u+
t%およびTi 0.15u+t%を越えて含有される
と鋳造時に充分に固溶されず、巨大金属間化合物が発生
して充分な伸びが得られない。よって、M’n含有量は
0、05−1.5nut%、Cr含有量は0.05−0
.5+ut%、Zr O,05−0,5u+t%、V 
O,05−0,5u+t%、TiO,15u+t%以下
とする。
なお、不純物として含有されることがあるFeは含有量
がO,i5u+t%を越えると不溶性の晶出物が発生し
て伸びの低下が著しくなる。よって、Feの含有量は0
.15u+t%以下とする。
次に、本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法
における熱処理法について説明する。
上記に説明した含有成分および成分割合のアルミニウム
合金を鋳造して得られた鋳塊を、内部に不均質に分布し
ている主要元素の均質化および熱間加工性を向上させる
ため、400〜550°Cの温度において充分な時間均
質化熱処理を行ない。
続いて、300〜550℃の温度で熱間加工を行6って
所定の板厚まで加工し、粗い鋳造組織は熱間ファイバー
組織となると同時に組織内にMg、S’i等の析出物お
よびMn、 Or、 Zr、\7、Ti等の遷移元素の
一部が部分析出する。さらに、熱間加工後、30%以上
の冷間加工を行なうとより微細な結晶粒が得られ超塑性
伸びも大きくなる。
この熱間加工された材料は450〜550’Cの温度で
0.5〜10Hrの第1回の加熱保持を行ない、続いて
第2回の加熱保持温度まで冷却し、350〜450℃の
温度で0.5〜50Hrの第2回の加熱保持を行ない、
30℃/Hr以上の冷却速度で冷却する。この加熱保持
の温度が高い程時間は短時間で良い。
2回の加熱保持において、第1回の加熱保持により析出
している溶質元素はその大部分が固溶され、続く第2回
の加熱保持により遷移元素Mn、Or、ZT等とAtと
の金属間化合物M n A l 3、Cr2Mg5A1
1e、Z r A l s等が析出し、次の冷間加工後
の超塑性温度域での加熱によって材料中に生成される微
細粒組織が保持されて超塑性が得られる。
また、この2回の加熱保持は加熱保持を1回で行なった
場合に比較して、遷移元素の析出形態が微細なことおよ
び若干のMg5Si等とAIとの高温時効析出物が形成
されるために、加熱保持後の冷却速度も30℃/Hr以
上と遅くなっても良く、製造がより容易となり、かつ、
冷間加工中に生成される転位の密度がより高くなり、さ
らに微細な結晶粒が生成され超塑性伸びの大すいものが
得られる。この加熱保持により熱間ファイバー組織を形
成していた転位の下部組織は回復、再結晶により歪エネ
ルギーが低減され、続く冷間加工で転位が導入され易く
なる。
この加熱保持後の冷却速度は30°C/Hr未満になる
と超塑性伸びが得られにくくなる。
冷却後、少なくとも30%以上の冷間加工を行なうので
あるが、30%未満の加工率では充分微細な結晶粒が得
られない。
また、20〜60%の冷間加工とこれに続く300℃以
下の低温軟化焼鈍とを1回以上行なうこともでき、この
低温焼鈍を導入することにより結晶粒はさらに微細化さ
れる。
このように冷間加工された材料には、高い歪エネルギー
を持つ転位の下部組織が高密度に形成される。この材料
を通常0.5TmfTmは材料の融点(絶対温度))以
上の超塑性温度域(アルミニウム合金では400℃以上
)に加熱すると高密度の転位組織を起点として新しい結
晶粒が形成され、従って、転位組織が高密度程、微細粒
組織が得られ超塑性伸びが大きくなる。そして、−反古
結晶が完了すると、結晶粒界のエネルギーを減少するた
めに転位が移動して結晶粒は粗大化する傾向があり、こ
の粗大化した結晶粒が超塑性変形を阻害することになる
よって、本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方
法においては、熱間圧延後の加熱保持中に形成されたM
nAl6、Cr2M!?3AI+6、ZrAl3等の析
出物の寸法と分布とを制御することにより転位の移動を
阻止し、微細粒組織を保持するものである。即ち、析出
物の寸法が小さ過ぎたり、粒子間隔が天外過ぎると転位
移動阻止効果が得られない。
また、本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法
においては、冷開加工のままの材料を超塑性加工しても
よいが、100’C/Hr以上の加熱速度で加熱し、3
50〜550℃の温度で加熱軟化処理を行なってから超
塑性加工を行なうこともできる。
本発明に係る超塑性アルミニウム合金の製造方法におい
て製造された微細結晶粒超塑性材料は適切な温度(通常
400°C以上)において、くびれ(局所伸び)が発生
することなく500%以上の超塑性伸びが得られる。
[実施例1 法の実施例を説明する。
実施例1 通常のDC鋳造法により鋳造したMg1.Ou+t%、
Si0,6u+t%、Cu 0925u+t%、Cr 
O,23u+I%、Fe O,10u+t%、残部AI
よりなる鋳塊(厚さ400InIn)を465℃の温度
で1−28r均質化熱処理後、400〜300℃の温度
で熱間圧延を行なって4〜6mm厚の板とし、第1表に
示す工程で最終板厚2.5闘の材料を作製し、510℃
の温度に加熱後、歪速度2 X 1..0−4/ se
eで変形した。
第1表より明らかなように、本発明に係る超塑性アルミ
ニウム合金の製造方法により製造された材料の超塑性伸
びは比較材に比べて2倍以上約5倍にも達するものがあ
る。
第 1 表 実施例2 通常のDC法により鋳造された実施例1と同し鋳塊(厚
さ400mm)を465℃の温度で128rの均質化熱
処理後、400〜300°Cの温度における熱間圧延に
より12.5mm厚の板とした後、510°Cの温度で
3Hrおよび400°Cの温度で10Hrの加熱保持を
行なった後、約1()0℃/Hrの冷却速度で冷却後、
第2表に示す冷間圧延および低温焼鈍により2 、5 
+om厚の材料を作製し、510℃の温度に加熱後、歪
速度2 X 10″″4/secで変形した。
第2表から明らかであるが、本発明に係る超塑性アルミ
ニウム合金の製造方法により製作された材料は、低温軟
化焼鈍しない材料と同等がまたはそれ以上の超塑性伸び
のあることがわかる。
第2表 実施例3 通常のDC法により鋳造した実施例1と同じ鋳鬼(厚さ
400mm)を465℃の温度で12Hrの均質化熱処
理後、400〜300℃の温度における熱間圧延により
6.3 mm厚の板とし、510°Cの温度で3Hrお
よび400°Cの温度で10Hrの加熱保持を行なった
後、約100°C/ Hrの冷却速度で冷却し、冷間圧
延によQ2.5mm厚の板とし、第3表に示す加熱速度
で480℃の温度に加熱軟化処理し、510℃の温度で
歪速度2×10“’/ secで変形した。
この第3表より明らかであるが、本発明に係る超塑性ア
ルミニウム合金の製造方法による100℃/Hr以上の
加熱速度で加熱して軟化処理した材料の超塑性伸びは、
加熱速度が40°C/Hrの場合に比して格段と優れて
いることがわかる。
第3表 [発明の効果] 以上説明したように、本発明に係る超塑性アルミニウム
合金の製造方法は上記の構成を有しているものであるが
呟この方法により製造された材料はくびれ(局所伸び)
が発生することなく、優れた超塑性伸びが得られるとい
う効果がある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (] ) ]MgO,5−2.Ou+t%S i 0.
    3−5.0wt%を含有し、さらに、 C(口u+t%以下、Mn O,05−1,5u+t%
    、Cr O,05−0,5u+t%、Zr 0.05−
    0.5wt%、V O,05〜0.51%、Ti 0.
    15wt%以下の中から選んだ1種または2種以上 を含有し、残部A1および不純物からなるAl−Mg−
    Si系合金鋳塊を、400〜550°Cの温度で均質化
    熱処理を行ない、次いで、300〜550℃の温度で熱
    間加工を行なった後、第1回の加熱保持を450〜55
    0℃の温度で0.5〜10Hr行ない、次に、第2回の
    加熱温度まで冷却し、350−450’Cの温度で0.
    5−50 Hrの第2回の加熱保持を行ない、30℃/
    Hr以上の冷却速度で冷却した後、少なくとも30%以
    上の冷開加工を行なうことを特徴とする超す性アルミニ
    ウム合金の製造方法。 (2)Mg0.5〜2.Ou+t%、Si0.3〜5.
    0四t%を含有し、さらに、 Cullllt%以下、Mn O,05−1,5wt%
    、Cr O,05−0,5u+t%、Zr 0.05−
    0.5+ut%、V O,05〜0.5四t%、Ti 
    O,15u+t%以下の中から選んだ1種または2種以
    上 を含有し、残部A1および不純物からなるAl−Mg 
    Si系合金鋳塊を、400〜550’Cの温度で均質化
    熱処理を行ない、次いで、300〜550℃の温度で熱
    間加工を行なった後、第1回の加熱保持を450〜55
    0℃の温度で0.5〜10Hr行ない、次に、第2回の
    加熱温度まで冷却し、340−450℃の温度で0.5
    −50Hrの第2回の加熱保持を行ない、30°C/ 
    Hr以上の冷却速度で冷却した後、20〜60%の冷間
    加工を行ない、続いて、300℃以下の低温軟化焼鈍と
    冷間加工を1回以上行なうことを特徴とする超塑性アル
    ミニウム合金の製造方法。 (3) Mg O,5−2,Ou+t%、S i 0.
    3−5.Ou+t%を含有し、さらに、 Cu 1ust%以下、Mn O,05−1,5a+t
    %、Cr 0.05−0.5wt%、Zr O,05−
    0,5u+t%、V O,05−0,5ut%、Ti 
    O,15wt%5wt%以下ら選んだ1種または2種以
    上 を含有し、残部A1および不純物からなるAl−Mg−
    8i系合金鋳塊を、400〜550°Cの温度で均質化
    熱処理を行ない、次いで、300〜5SO’Cの温度で
    熱間加工を行なった後、第1回の加熱保持を450〜5
    50℃の温度で0.5〜1、OHr行ない、次に、第2
    回の加熱温度まで冷却し、350−450°Cの温度で
    0.5−50Hrの第2回の加熱保持を行ない、30℃
    /Hr以上の冷却速度で冷却した後、少なくとも30%
    以上の冷間加工を行なうか、或いは、20〜60%の冷
    間加工を行ない、続いて、300℃以下の低温軟化焼鈍
    と冷間加工を1回以上行ない、さらに、100℃/Hr
    以上の加熱速度で350−550°Cの温度に加熱軟化
    処理することを特徴とする超塑性アルミニウム合金の製
    造方法。
JP9417584A 1984-05-11 1984-05-11 超塑性アルミニウム合金の製造方法 Granted JPS60238462A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9417584A JPS60238462A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 超塑性アルミニウム合金の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9417584A JPS60238462A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 超塑性アルミニウム合金の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60238462A true JPS60238462A (ja) 1985-11-27
JPS62226B2 JPS62226B2 (ja) 1987-01-06

Family

ID=14103001

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9417584A Granted JPS60238462A (ja) 1984-05-11 1984-05-11 超塑性アルミニウム合金の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60238462A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964955A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 广西南南铝加工有限公司 一种电饭煲锅胆用5052铝合金圆片的生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110964955A (zh) * 2019-12-19 2020-04-07 广西南南铝加工有限公司 一种电饭煲锅胆用5052铝合金圆片的生产方法
CN110964955B (zh) * 2019-12-19 2021-09-07 广西南南铝加工有限公司 一种电饭煲锅胆用5052铝合金圆片的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62226B2 (ja) 1987-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN117305733B (zh) 一种Al-Zn-Mg-Cu系铝合金板材的制造方法及铝合金板材
US4618382A (en) Superplastic aluminium alloy sheets
EP0062469B1 (en) Method for producing fine-grained, high strength aluminum alloy material
US4961792A (en) Aluminum-lithium alloys having improved corrosion resistance containing Mg and Zn
EP0325937B1 (en) Aluminum-lithium alloys
US4921548A (en) Aluminum-lithium alloys and method of making same
US6344096B1 (en) Method of producing aluminum alloy sheet for automotive applications
US5810949A (en) Method for treating an aluminum alloy product to improve formability and surface finish characteristics
JPS623226B2 (ja)
EP0266741B1 (en) Aluminium-lithium alloys and method of producing these
JPS61272342A (ja) 成形性、焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板およびその製造法
JPS6149796A (ja) 拡散接合用超塑性アルミニウム合金の製造方法
JPH0672295B2 (ja) 微細結晶粒を有するアルミニウム合金材料の製造方法
JPS6058299B2 (ja) 成形性の優れたAl−Zn−Mg−Cu系合金材の製造法
JPS6136065B2 (ja)
JPS60238462A (ja) 超塑性アルミニウム合金の製造方法
JPS60238460A (ja) 超塑性アルミニウム合金の製造方法
JPH01259147A (ja) A1−Cu−Li−Zr系超塑性板の製造方法
JPS60251260A (ja) 超塑性アルミニウム合金の製造方法
JPS60238461A (ja) 超塑性アルミニウム合金の製造方法
JPS6058298B2 (ja) 均一な成形性を有するAl−Zn−Mg−Cu系合金材の製造法
JPS6157384B2 (ja)
JPS63169353A (ja) 成形加工用アルミニウム合金およびその製造方法
JPH02104642A (ja) 超塑性加工用アルミニウム合金板材の製造方法
JPS60238459A (ja) 超塑性アルミニウム合金の製造方法