JPS58224142A - 成形性のすぐれたアルミニウム合金板およびその製造方法 - Google Patents

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】 本発明は、例えばキャンプ用合金板の如く深絞り成形性
にすぐれ、低い耳率と適度な強度を有するアルミニウム
合金板およびその製造方法に関する。

従来、上記深絞り成形用の如−きアルミニウム合金板に
おける諸物件を得るためには、造塊−十分な均質化処理
−熱間圧延−（冷間圧延）−中間焼鈍一冷間圧延一中間
焼鈍一冷間圧延の各工程を組み、均質化および２回以上
の中間焼鈍によって、十分長時間の加熱を加えている。

かかる従来法では、長時間の中間焼鈍を加えるために合
金板の結晶粒は５０〜１００μｍの大きさになっている
。このように結晶粒が大きくなると成形性が低下し、特
に０．３　ｔｍ厚以下の薄板の成形性を向上させるため
には結晶粒をさらに小さくする必要がある。又、２回以
上の中間焼鈍は、できれば１回にした方が、工程の簡略
化並びに省エネルギの見地から望ましいことである。す
なわち、中間焼鈍は１回とし、しかもその１回の中間焼
鈍で結晶粒を細かくして、成形性並びに耳率が従来材と
同程度以上になるようにすることが有意義である。

本発明は、以上の観点に基づいて発明されたもので、そ
の第１発明は、Ｓｊ　Ｏ８１〜０．７％、Ｆｅ　０．３
〜１．０％、Ｍｎ　０．３〜１．５　％、Ｍｇ　０．０
１〜２．０％のうちの２種以上を含むアルミニウム合金
よりなり、２０ｑ６以上の最終冷間圧延を行なって板厚
０．３配以下とした場合の結晶粒径が２５μｍ以下であ
ることを特徴とする成形性のすぐれたアルミニウム合金
板である。

Ｓｉ、Ｍｇは強度と成形性を付与し、Ｆｅ　ＸＭｎは強
度を与えかつ深絞シ加工において発生する耳の大きさを
制御する効果を有する。各成分と′□　　　　　も上限
を越えると成形加工性を低下させるので好ましくない。

又、下限を有するものは下限より少ないと効果が小さい
。

かかる組成のものは所定の工程により２０％以上の最終
冷間圧延を行なって板厚０．３１１１１１１以下とした
場合、結晶粒径が２５μｍ以下となし得て、成形性にす
ぐれたものである。

かかる成形性のすぐれたアルミニウム合金板は、第２発
明によって得られる。す々ゎち、その第２発明は、Ｓｉ
０．１−０．７％、Ｆ’ｅ　Ｏ，３〜１．０％、Ｍｎ　
０．３〜１．５　％、Ｍｇ０．０１〜２．Ｏ％のうち２
種以上を含むアルミニウム合金を均質化処理したのち、
４８０〜５８０℃で熱間圧延を開始して２９０℃以上で
熱間圧延を終了し、必要に応じて冷間圧延したのち、４
ｏｏ〜５７０℃で５分以下の焼鈍処理を行ない、２０％
以上の最終冷間圧延を行ない結晶粒径を２５μｍ以下と
することを特徴とする成形性のすぐれたアルミニウム合
金板の製造方法である。

まず均質化処理は、合金板の耳率を変化させる要因の一
つであり、一般には融解温度直下のできるだけ高温で行
なうが、必要十分な時間に止める。０．５％以上の地を
含む合金及び０．３俤以上のＦｅを含む合金は、５６０
℃以上で８時間以上均質化処理する必要があるが、陶と
Ｓｉを主に含む合金ではこれより低温短時間でよい。

又、耳率を制御するため２段加熱を行なう場合もある。

熱間圧延は均質化処理後冷却し、再加熱して行なっても
良い。その場合は、冷却再加熱中に起る鋳塊組織の変化
が耳率に影響を与えるので、均質化処理後引きつづいて
熱間圧延する場合と加熱温度が異なる場合がある。

熱間圧延終了時の材料温度は、材料が再結晶するのに十
分な高温でなければならない。通常の条件で５００℃か
ら熱間圧延して３簡厚板にすると、温度は２６０〜２８
０℃になる。そこで、圧延開始温度、圧下率、バス数、
圧延速度、潤滑油温度等に工夫を加えて、熱間圧延終了
温度を２９０℃以上、より好ましくは３１０℃以上に々
るようにする。

このことは、耳率を制御すると同時に、圧延後進行する
合金成分の析出が最終板の加工性を向上させる効果をも
つため、最も重要な条件である。

本発明の合金板の目的とする用途に用いられる最終板の
多くは０．４　ｔａｒｎ　を以下で最終冷間圧延量が２
０〜６０チであるから、通常け１ｍｔ以下で中間焼鈍す
ることとなり、熱間圧延工程に次ぐ冷間圧延工程は必要
である。ただし、最終板厚が０．４　ｍｍ　ｔよしも大
きい場合には、冷間圧延工程は必要がない。したがって
、冷間圧延工程は必要に応じて行なう。

つづく焼鈍は、加工性向上のために高温で短時間性なう
。工業的にはコイル状に巻かれた板をほどきながら高温
の炉内を通過させて加熱焼鈍する。焼鈍温度が４００℃
未満では再結晶が進みに＜＜、再結晶に長時間を要する
ことになり効果が薄れる。焼鈍温度の最高はその材料の
融点である。又、温度が高いときの結晶粒の成長を避け
るだめには処理時間を短かくしなければならず、５分以
下とする必要がある。

最終冷間圧延は２０％以上特に２０％〜６゜チが最適で
ある。２０％未満では強度が十分に発揮されず、又６０
％以上では物によって加工性が低下することがある。

さらに、嵐を含む合金板は室温放置により材料強度が低
下することがあるので、予め再結晶温度以下で安定化の
熱処理を加えることがある。

以上の各工程を経ることによって第２発明では結晶粒径
を２５μｍ以下と微細化することができ加工性を向上す
る。しかも中間焼鈍が１回ですむので熱処理に要するエ
ネルギコストを低減し、さらに製造工程の短縮による仕
掛コストの低減をはかることもできる。

つぎに実施例並びに比較例について説明する。

実施例１ Ｓｉ０．６５％、Ｆｅ０．８２％、Ｃｕ　Ｏ，０４％、
Ｍｎ　０．０１％、Ｍｇ　０．０１％、Ｚｎ０．０１％
、Ｔｉ、ａ　　　０．０”・Ａｔ″”！Ｊ　ｌ　ａ＆！
ａ＃ｊＪｌ［ＦＩＪ　Ｌ・５８０℃で１０時間均質化し
て、５４０℃に冷却し、直ちに熱間圧延して２．８　ｗ
ｍ　ｔとした。このときの圧延終了時の材料温度は３２
０℃である。これを冷間加工して０．３３ＩＯＩｔとし
、５４０℃で５秒間熱処理を加えて、３０チの最終冷間
加工して０．２３關ｔ　としだ。

得られた０、２３ｍｍｔ板の特性は表に示す通りで、製
造過程で加える熱エネルギが少ないにもかかわらず、成
形性は向上している。

比較例１ 実施例１における合金鋳塊を５８０℃で１０時間均質化
し、冷却、固剤を経て５２０℃に再加熱し、熱間圧延し
て５ｍｔとし、４００℃で１時間中間焼鈍したのち、冷
間圧延して０．３３ｗｑｔ　とし、再び４００℃で１時
間中間焼鈍を加えて、３０％の最終冷間圧延をして０．
２３ｍｍｔＯ板とした。この板の特性を表に示す。

実施例２ ＳｉＯ，１５％、Ｆｅ　Ｏ，５４％、Ｃｕ　Ｏ，１２％
、Ｍｎ　０．４８９１＝、Ｍｇ　０．８０％、Ｃｒ　０
．０１％、Ｔｉ０１０２％、Ａｔ残　よりなる合金の鋳
塊を固剤し、５９０℃で５時間加熱後、温度を下げて５
４０℃で５時間均質化し、直ちに熱間圧延して２．４Ｍ
ｔとした。このときの圧延終了時の材料温度は３１０℃
であった。これを冷間加工して０．２９ｍｔ　とし、４
５０℃で２０秒間熱処理を加えて、３０チの最終冷間加
工をして０．２０ｗｎｔ板としだ。

得られた０、２０＋ｅｍｔ根の特性は表に示すとおりで
、結晶粒が細かく々ることにより成形性が向上するが、
強度、耳率ば後記する比較例２のものと変りがない。

比較例２ 実施例２における合金鋳塊を５８０℃で１０時間均質化
し、冷却、固剤して、４８０℃に再加熱し、熱間圧延し
て６ｍｍｔ　とし、さらに冷間加工して２．５　ｔｔａ
ｎ　ｔ　としてから、３６０℃で１時間中間焼鈍し、冷
間加工して０．２９ｍｍｔとし、ここで再び３６０℃で
１時間中間焼鈍を加え、又、３０チの最終冷間加工をし
て０．２０ｍｍｔ板とした。この板の特性を表に示す。

実施例３ ＳｉＯ，３０％、Ｆ”ｅ　Ｏ，６１％、Ｃｕ　Ｏ，１６
％、Ｍｎ　１．２％、Ｍｇ　Ｏ，ｏ　１　％、Ａｔ残　
よりなる鋳塊を５９５℃で１０時間均質化後、５６０℃
に冷却して熱間圧延して２．２　ｗｒｙ＋　ｔ　とした
。このときの圧延終了時の拐料温度は３３２℃であった
。

これを冷間加工して０．３１ｍｍｔ　とし、５００℃で
１０秒間の高速短時間焼鈍を加えてから、２５チの最終
冷間加工をして０．２３ｗ＋を板とした。

得られた０、２３ｍｔ板の特性は表に示すとおりで、結
晶粒が細かくなり、絞り加工性が向上している。

比較例３ 実施例３における合金鋳塊を５８０℃で１０時間均質化
し、冷却、固剤して、５４０℃に再加熱し、熱間圧延し
て３．　Ｏｔａｎ　ｔとし、さらに冷間加工して１．５
ｍｔとしてから、３６０〜３８０℃で１時間中間焼鈍し
、冷間加工して０．３１ＴｆｎＲｔとし、再び３６０〜
３８０℃で１時間中間焼鈍を加え、２５％の最終冷間加
工をして０．２３ｗ１ｔ板とした。この板の特性を表に
示す。

実施例４ Ｓｉ０．１４％、Ｆｅ　０．３５　％、ＣｕＯ，０６％
、Ｍｎ　０．３５％、Ｍｇ１．５５％、Ｃｒ　Ｏ，０２
％、Ｚｎ００１％、Ｔｉ　Ｏ，０４％、Ａｔ残よりなる
鋳塊を５５０℃で１０時間均質化後、５００℃で熱間圧
延して２．　Ｏｒｒａｎ　ｔとしだ。このときの圧延終
了時の材料温度は２９８℃であった。これを冷間加工し
て０．６　ｍｍ　ｔとし、５００℃で６０秒間の高速短
時間焼鈍を加えてから、５８％の最終冷間加工をして０
．２５ｍｍｔ板としだ。

得られた０、２５ｍｍｔ板の特性は表に示すとおりで、
後記の比較例４では最終冷間圧延量に伴なって発達する
４５−４方向耳率を小さくすることができなかったが、
本実施例では耳率を小さくすると同時に成形性が向上し
ている。

比較例４ 実施例４における合金鋳塊を、固剤後５５０」 ℃で１０時間均質化後、５００℃に冷却して熱間圧延し
て３．０ｍｍｔとし、さらに冷間加工して０．６ｍｍｔ
　としてから、３６０℃で１時間中間焼鈍を加えて、５
８係の最終冷間加工して０．２５ｍｍｔ板とした。この
板の特性を表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｓｉ　０．１〜０．７％、Ｆｅ　Ｏ，３〜１
   ．０　％、Ｍｎ０．３〜１．５係、Ｍｇ０．０１〜２．
   ０％のうちの２種以上を含むアルミニウム合金よりなり
   、２０チ以上の最終冷間圧延を行なって板厚０．３　ｗ
   ＋以下とした場合の結晶粒径が２５μｍ以下であること
   を特徴とする成形性のすぐれたアルミニウム合金板。 （２１ＳｉＯ，１〜０．７％、Ｆｅ　Ｏ，３〜１．０％
   、崗０、３〜１，５％、Ｍｇ　０．０１〜２．０％のう
   ち２種以上を含むアルミニウム合金を均質化処理したの
   ち、４８０〜５８０℃で熱間圧延を開始して２９０℃以
   上で熱間圧延を終了し、必要に応じて冷間圧延したのち
   、４００〜５７０℃で５分以下の焼鈍処理を行ない、２
   ０チ以上の最終冷間圧延を行ない結晶粒径を２５μｍ以
   下とすることを特徴とする成形性のすぐれたアルミニウ
   ム合金板の製造方法。