JPS62158033A

JPS62158033A - 高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ基合金合せ板

Info

Publication number: JPS62158033A
Application number: JP11586A
Authority: JP
Inventors: 佐々木　靖紀; 友宏西村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1986-01-04
Filing date: 1986-01-04
Publication date: 1987-07-14

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本発明は高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ基合金
合せ板に関するものである。

［従来技術１従来より成形加工用アルミニウム合金として、Ｍｇを２
．４〜７田ｔ％を含有するＡｌ−Ｍｇ基合金（５０５２
，５１５４，５１８２、Ｘ５０９０等）の軟質材が実用
化されている。

しかし、これらのアルミニウム合金は、強度の割には成
形加工性（張出加工性）は優れているが、１８０°曲げ
加工については内側曲げ半径は良くてもせいぜい０．７
５　Ｌである。

そして、最近ではアルミニウム合金はその軽量性から、
自動車の各部品に用いられてきているが、特に、フード
をはじめとするパネル類では剛性を高めるためにアクタ
−でインナーをだき込んだかしめ加工を行なうことが多
い。この時、７ウター材が１８０°曲げ加工を受けるこ
とによりクラックが発生し、かしめ強度が低下したり、
形状凍結が小さく外観上見苦しく、長期間の耐久性に不
安があって採用されないということが多い。さらに、軟
鋼板と同程度の強度水準（σ＝　３０　ｋｇ／　ｍｍ２
）で１８０″密着曲げができるアルミニウム合金が要望
されてきている。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記に説明したような従来におけるアルミニウ
ム合金の問題点に鑑みなされたものであって、本発明者
が研究を重ねた結果、強度が高く、かつ、内側曲げ半径
がＯ１即ち、１８０″密着曲げ加工ができるＡｌ−Ｍｇ
合金合せ板を開発したのである。

［問題点を解決するための手段１本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ基
合金合せ板の特徴とするところは、Ｍｇ　３〜１０田し
％、を含有し、および、Ｃｕ２ｗＬ％以下、Ｍｎ　０．８ｕ＋ｔ％以下、Ｃｒ　
０．５ｗｔ％以、　Ｆｅ　０１５ｗｔ％以下、Ｓｉ　０
．５ｗｔ％以下、Ｚｒ　０．３ｗｔ％以下、Ｖ　０．３
ｗｔ％以下、Ｎｂ　０．３ｗｔ％以下、Ｎｉ　０．５ｗ
ｔ％以下、Ｃｏ　００５ｗｔ％以下、ミツシュメタル（
ＭｏＭ、）　０．５ｗｔ％以下、Ｔｉ　　０．３１ｕｔ
％ｌｕ下、　　Ｂ　　０００６ｕ＋ｔ％のうちから選ん
だ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物としてはＰｂ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｎ等が単独
で０．３ｗｔ％以下であり、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を芯材とし
、Ａｌ純度９９，０ｗｔ％以上のアルミニウムの皮材とし
、かつ、皮材の厚さは片面について全板厚の５〜２０％
とし、芯材の片面または両面に被覆したことにある。

本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ基
合金合せ板について以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−
Ｍｇ基合金合せ板の芯材および皮材について説明する。

（１）芯材について。

芯材はＭｇを３〜１０ｗｔ％含有するアルミニウム合金
である。

Ｍｇは強度を向上させる元素であり、含有量が３ｗｔ％
未満では強度が低く、また、１０ｗｔ％を越えて含有さ
れると溶解時のＭｇの酸化、圧延性の低下および曲げ加
工性が低下するようになる。よって、Ｍｇ含有量は３〜
１０ｕ＋ｔ％とする。

Ｃｕは強度向上の効果はあるが、曲げ加工性、圧延性お
よび鋳造性を低下させるので、材料特性調整のために、
Ｃｕ含有量は２．０ｗｔ％以下とする。

Ｍｎ５Ｏｒ、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｎｉ、Ｃｏ、　　ミツシュｌ
タル（Ｍ、Ｍ、）、Ｚｒ、■、Ｎｂ、一般的なｉｉおよ
り調質処理後の結晶粒の調整、圧延性および強度向上に
効果があり、Ｍｎ　０．８ｗｔ％、Ｃｒ、　Ｆｅ、　Ｓ
ｉ、Ｎｉ、　Ｃｏ、およびＭ、　Ｍ、は含有量が０，５
ｗＬ％、Ｚｒ、ＶおよびＮｂは０．３ｕ＋Ｌ％を越えて
含有されると上記の効果は飽和し、一方圧延性を低下す
る。

よって、Ｍｎ含有量は０．ｈｔ％以下、Ｃｒ、　Ｆｅ。

Ｓ；、Ｎ：、ＣｏおよびＭ６Ｍ、の含有量は０．５＋ｕ
ｔ％以下、Ｚｒ、　Ｎｂ、■の含有量は０，３ｕ＋Ｌ％
以下とする。

Ｔｉは一般的なｉｙＬの結晶粒微細化効果があり、含有
量が０．３ｗｔ％を越えると効果が飽和するので、Ｔｉ
含有量は０．３１１１シ％以下とする。

Ｂは一般的にＴｉとの相剰効果を発揮し、９に塊の結晶
粒微細化効果があり、含有量が０．０６　ｕ＋ｔ％を越
えて含有されると効果が飽和する。よって、Ｂ含有量は
Ｑ、Ｑ６ｗｔ％以下とする。

なお、Ｔｉ、ＢはＡｌ−Ｔｉ、ＡＩＢまたはＡｌ−Ｔｉ
−Ｂ等の中間合金により含有させるのがより１゜また、その池の不純物元素のＰｂ、Ｂｉ、ＳｎおよびＺ
ｎは、鋳造性および圧延性を害しない範囲において、含
有量は０．ｗｔ％以下とする。

（２）皮材について。

芯材の曲げ加工性を改善するためにＡｌ純度９９．Ｑｕ
ｉｔ％以上のアルミニウムを皮材として使用する。そし
て、このアルミニウムにＦｅ５Ｓｉ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｕ
ＳＮｉ％Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍ、Ｍ、、Ｚｒ。

■、Ｎｂ、Ｐｂ、Ｓｎ％Ｂｉ％Ｓｂ等の元素が含まれる
と、その含有量に比例して曲げ加工性が低下する。これ
らの元素は単独で０，７５ｗｔ％以下に規制し、総量で
１ｕｓｔ％を越えると曲げ加工性の低下が大きくなる。

よって、これらの元素の含有量は単独で　０．７５ｗｔ
％以下とし、総量で１ｗｔ％以下に規制しなければなら
ない。

さらに、Ｔｉは一般的な鋳塊の結晶粒微細化効果があり
、含有量が０，３ｗｔ％を越えると効果が飽和するので
、０．３Ｉｌｌｔ％以下とし、また、Ｂは一般的にＴｉ
との相剰効果によりＳ塊の結晶粒を微細化する効果があ
り、含有量が０．０６ｗｔ％を越えると効果は飽和する
ので、０，０６ｗＬ％以下とする。なお、Ｔｉ、ＢはＡ
Ｉ　　Ｔｉ、Ａｔ　　ＢおよびＡＩ　　、Ｔｉ−Ｂ等の
中間合金で含有させることができる。

従って、皮材はＦｅ、　Ｓｉ、　Ｚｎ、　Ｃｕ、　Ｎｉ
、　Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｓｂ、Ｂ１５Ｓｎ、
Ｐｂ、ＭｏＭ。

は単独で０．７５ｗｔ％以下、総量で１ｕｓｔ％以下に
規制し、Ｔｉは０．３ｕ＋Ｌ％以下、Ｂ　０．０６ｕ＋
ｔ％以下を含有し、Ａｌ純度９９．Ｑｕｉｔ％以上のア
ルミニウムを使用する。

（３）皮材の被覆率について。

皮材の被覆率は材料強度と曲げ加工性に重要な関係があ
り、被覆率は全板厚に対して片面につき５〜２０％とし
、片面につき５％未満では強度低下は小さいが、曲げ加
工性の向上がなく、合せ板製近時の圧延加工において皮
材の破壊が発生することがあり、また、片面につき２０
％を越えると曲げ加工性は良好とはなるが、強度低下が
著しくなる。よって、皮材の被覆率は強度および１８ｏ
。

曲げ加工性のバランスから全板厚に対して片面につき５
〜２０％とするのがよい。

［実　施　例］次に、本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−
Ｍｇ基合金合せ板の実施例を説明する。

実施例１第１表に本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ
−′ＭｇＭｇ基合金合および比較合金の含有成分と成分
割合を示す。

この合金を溶解→債遣→面削→加熱または均質化処理→
熱間圧延（合せ板圧延と芯材のみの圧延）→冷間圧延→
最終熱処理（調質処理）を行ない、１、Ｏｎ＋ｎ＋（合
せ板は片面に１０％の率で皮材を芯材の両面に被覆した
。）の本発明に係る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−
Ｍｇ基合金合せ板と比較材の合せ板および芯材のみの板
を製作して、引張強さ、１８０°密着曲げ限界について
の調査結果を第２表に示す。

この第２表から明らかなように、本発明に係る高強度で
曲げ加工性に優れたＡＩ−Ｍｇ基合金合せ板は比較材お
よび芯材のみの板に比べて、１８０°曲げ加工性が′優
れ、−かつ、強度が高いことがわかる。

実施例２実施例１において示した芯材（Ｃ−５）と皮材（Ｓ−２
）について、溶解→鋳造→均質化処理→面削→加熱（熱
間圧延温度まで）→熱間圧延（合せ板圧延を含む）→冷
間圧延→最終熱処理を行ない、全板厚１．Ｏｎ＋ｍで片
面被覆率Ｏ〜２５％で両面に被″覆した合せ板における
被覆率と引張強さおよび１８０°密着曲げについて調査
結果を第３表に示す。

この第３表から次のことが明らかである。

（１）片面被覆率５％未満では強度の低下はないが、１
８０°密着曲げで割れを生じる。

（２）被覆率が２５％になると１８０°密着曲げ性は向
上するが、引張強さが芯材のみの約７０％程度に低下し
ている。

（３）従って、皮材の被覆率は片面につき５〜２０％の
範囲が、引張強さが高く、１８０″密着曲げ性にも優れ
ている。

実施例３第１表に示した芯材（Ｃ−２、Ｃ−１０、Ｃ−１８、Ｃ
−１９）と皮材（Ｓ−５）について、溶解→鋳造→均質
化処理→面削→加熱（熱間圧延温度まで）→熱間合せ圧
延→冷間圧延を行ない、圧延性および１８０℃曲げ性に
ついて調査した。

その結果を第４表に示す。

第４表から明らかなように、Ｍｇ含有量がｌｈｔ％にな
ると圧延性が低下し、たとえ、圧延ができても曲げ性が
劣り、くびれが発生するすることがわかる。

Ｃ−１、Ｃ−１９・・比較材。

第　２　表　（２）第　３　表第４表熱間合せ圧延性および冷間圧延性 ○　：　良、Δ　：　やや良、Ｘ　：　合せ圧延時被覆されない、被覆されてら冷間圧
延性が悪い。

１８０°密着曲げ性 ○　：　割れなし、Δ　：　くびれあり、×　：　割れ
。

［発明の効果１以上説明したように、本発明に係る高強度で曲げ加工性
に優れたＡＩ−Ｍ８基合金合せ板は上記の構成であるか
ら、強度が高く、かつ、１８０°密着曲げを行なうこと
ができるので、自動車およびその池の一般車輌、電気機
器等に広く使用することができるものである。

Claims

【特許請求の範囲】Ｍｇ３〜１０ｗｔ％、を含有し、および、Ｃｕ２ｗｔ％以下、Ｍｎ０．８ｗｔ％以下、Ｃｒ０．５
ｗｔ％以下、Ｆｅ０．５ｗｔ％以下、Ｓｉ０．５ｗｔ％
以下、Ｚｒ０．３ｗｔ％以下、Ｖ０．３ｗｔ％以下、Ｎ
ｂ０．３ｗｔ％以下、Ｎｉ０．５ｗｔ％以下、Ｃｏ０．
５ｗｔ％以下、ミッシュメタル（Ｍ．Ｍ．）０．５ｗｔ
％以下、Ｔｉ０．３ｗｔ％以下、Ｂ０．０６ｗｔ％以下
のうちから選んだ１種または２種以上を含有し、かつ、不純物としてはＰｂ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｚｎ等が単独
で０．３ｗｔ％以下であり、残部Ａｌからなるアルミニウム合金を芯材とし
、Ａｌ純度９９．０ｗｔ％以上のアルミニウムを皮材とし
、かつ、皮材の厚さは片面について全板厚の５〜２０％
とし、芯材の片面または両面に被覆したことを特徴とす
る高強度で曲げ加工性に優れたＡｌ−Ｍｇ基合金合せ板
。