JPS6140299B2

JPS6140299B2 -

Info

Publication number: JPS6140299B2
Application number: JP57107381A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tsuchida; Kazuhiro Hanaki; Atsunori Fuse
Original assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority date: 1982-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1986-09-08
Also published as: JPS58224142A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、例えばキヤツ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
金板における緒特性を得るためには、造塊―十分
な均質化処理―熱間圧延―（冷間圧延）―中間焼
鈍―冷間圧延―中間焼鈍―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つて、
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の大きさになつている。この
ように結晶粒が大きくなると成形性が低下し、特
に0.3mm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、Si0.1〜0.7％、Mg0.01〜
2.0％（好ましくは0.3〜20％）のいずれか１種又
は２種と、Fe0.3〜1.0％、Mn0.3〜1.5％のいずれ
か１種又は２種と、Cu0.03〜0.3％（好ましくは
0.04〜0.25％）とを含み、残部はAlと不純物であ
るアルミニウム合金よりなり、20％以上60％以下
の最終冷間圧延を行なつて板厚0.3mm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はいずれも強度と成形性を付与し、
Fe、Mnはいずれも強度を与えかつ深絞り加工に
おいて発生する耳の大きさを制御する効果を有す
る。Cuは強度と成形性および深絞り加工時に発
生する耳の大きさを制御する効果を持つが、同時
に耐食性を低下させる作用を有する。これらの利
点、欠点を考慮して0.03％以上0.3％以下好まし
くは0.04〜0.25％とする。少すぎればその利点な
く、多すぎれば欠点が顕在化する。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
効果が小さい。不純物例えばZn、Ti、Cr等は各々0.05％以下
であれば本発明に影響しないので、含まれていて
も支障ない。かかる組成のものは所定の工程により20％以上
60％以下の最終冷間圧延を行なつて板厚0.3mm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発明によつて得られる。すなわち、その
第２発明は、Si、0.1〜0.7％、Mg0.01〜2.0％
（好ましくは0.3〜2.0％）のいずれか１種又は２
種と、Fe0.3〜1.0％、Mn0.3〜1.5％のいずれか１
種又は２種と、Cu0.03〜0.3％（好ましくは0.04
〜0.25％）とを含み、残部はAlと不純物であるア
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350℃以下で熱
間圧延を終了し、冷間圧延したのち、400〜570℃
で５分以下の焼鈍処理を行ない、20％以上60％以
下の最終冷間圧延を行ない板厚0.3mm以下とした
場合の結晶粒径を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Mn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、Mg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
なつても良い。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３mm厚板にすると、
温度は260〜280℃になる。そこで、圧延開始温
度、圧下率、パス回数圧延速度、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℃以上になるようにする。ま
た同温度が350℃を越えるような場合は板表面の
酸化が著しく、外観上の欠陥となることがあつて
好ましくない。そこで熱間圧延終了温度は350℃
以下になるようにする。このことは、耳率を制御すると同時に、圧延進
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
最終板は0.3mmｔ以下で最終冷間圧延量が20〜60
％であるから、通常は１mmｔ以下で中間焼鈍する
こととなり、熱間圧延工程に次いで冷間圧延を行
なう必要がある。つづく焼鈍は、加工性向上のために高温で短時
間行なう。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く
く、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ため
には処理時間を短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％〜60％が最適
である。20％未満では強度が十分に発揮されず、
又60％以上では物によつて加工性が低下すること
がある。さらに、Mg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つて第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表１（合金組成）の実施例１に示す合金の鋳塊
を面削し、580℃で10時間均質化して、540℃に冷
却し、直ちに熱間圧延して2.8mmｔとした。この
ときの圧延終了時の材料温度は320℃である。こ
れを冷間加工して0.33mmｔとし、540℃で５秒間
熱処理を加えて、30％の最終冷間加工して0.23mm
ｔとした。得られた0.23mmｔ板の特性は表２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、面削を経て520℃に再加熱し、終
了温度312℃で熱間圧延して５mmｔとし、400℃で
１時間中間焼鈍したのち、冷間圧延して0.33mmｔ
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0.23mmｔの板とした。こ
の板の特性を表２に示す。実施例２表１の実施例２に示す合金の鋳塊を面削し、
590℃で５時間加熱後、温度を下げて540℃で５時
間均質化し、直ちに熱間圧延して2.4mmｔとし
た、このとき圧延終了時の材料温度は310℃であ
つた。これを冷間加工して0.29mmｔとし、450℃
で20秒間熱処理を加えて、30％の最終冷間加工を
して0.20mmｔ板とした。得られた0.20mmｔ板の特性は表２に示すとおり
で、結晶粒が細かくなることにより成形性が向上
するが、強度、耳率は後記する比較例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、面削して、480℃に再加熱し、終
了温度300℃で熱間圧延して６mmｔとし、さらに
冷間加工して2.5mmｔ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％
の最終冷間加工をして0.20mmｔ板とした。この板
の特性を表２に示す。実施例３表１の実施例３に示す合金の鋳塊を595℃で10
時間均質化後、560℃に冷却して熱間圧延して2.2
mmｔとした。このときの圧延終了時の材料温度は
332℃であつた。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％の最終冷間加工をして0.23mmｔ板とし
た。得られた0.23mmｔ板の特性は表２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、面削して、540℃に再加熱し、終
了温度297℃で熱間圧延して30mmｔとし、さらに
冷間加工して1.5mmｔとしてから、360〜380℃で
１時間中間焼鈍し、冷間加工して0.31mmｔ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0.23mmｔ板とした。この板の
特性を表２に示す。実施例４表１の実施例４に示す合金の鋳塊を550℃で10
時間均質化後、500℃で熱間圧延して2.0mmｔとし
た。このときの圧延終了時の材料温度は298℃で
あつた。これを冷間加工して0.6mmｔ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板とした。得られた0.25mmｔ板の特性は表２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つ
て発達する45゜−４方向耳率を小さくすることが
できなかつたが、方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、面削後550℃で
10時間均質化後、500℃に冷却して終了温度290℃
で熱間圧延して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、58％の最終冷間加工して0.25mmｔ板とし
た。この板の特性を表２に示す。実施例５表１の実施例５に示す合金の鋳塊を熱間圧延の
終了温度を310℃とした以外は実施例１と同様に
処理をして0.23mmｔの板を得た。得られた板の特
性は表２に示す通りであつた。比較例５実施例５における合金鋳塊を、面削後580℃で
10時間均質化後、520℃で熱間圧延して終了温度
315℃で５mmｔとし、400℃で１時間中間焼鈍して
から、冷間加工して0.33mmｔとし、再び400℃で
１時間焼鈍して、30％の最終冷間加工をして0.23
mmｔ板とした。この板の特性を表２に示す。実施例６表１の実施例６に示す合金の鋳塊を熱間圧延の
終了温度を302℃とした以外は実施例５同様に処
理をして0.23mmｔの板を得た。得られた板の特性
は表２に示す通りであつた。比較例６実施例６における合金鋳塊を熱間圧延の終了温
度を310℃とした以外は比較例５と同一の条件で
処理して板とした。この板の特性を表２に示す。実施例７表１の実施例７に示す合金の鋳塊を熱間圧延の
終了温度を315℃にした以外は実施例５と同様に
処理をして0.23mmｔの板を得た、得られた板の特
性は表２に示す通りであつた。比較例７実施例７における合金鋳塊を、熱間圧延の終了
温度を310℃とした以外は比較例５と同一の条件
で処理して板とした。この板の特性を表２に示
す。実施例８表１の実施例８に示す合金の鋳塊を550℃で10
時間均質化後、500℃で熱間圧延して2.0mmｔとし
た。このときの圧延終了時の材料温度は300℃で
あつた。これを冷間加工して0.6mmｔ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板とした。得られた板の特性は表２に示すとおりであつ
た。比較例８実施例８における合金鋳塊を、熱間圧延の終了
温度を310℃とした以外は比較例４と同一の条件
で処理して板とした。この板の特性を表２に示
す。実施例９表１の実施例９に示す合金の鋳塊を熱間圧延の
終了温度を307℃とした以外は実施例２と同様に
処理して0.20mmｔの板を得た。得られた板の特性
は表２に示すとおりであつた。比較例９実施例９における合金鋳塊を、熱間圧延の終了
温度を305℃とした以外は比較例２と同一の条件
で処理して板とした。この板の特性を表２に示
す。実施例 10 表１の実施例10に示す合金の鋳塊を熱間圧延の
終了温度を312℃とした以外は実施例２と同様に
処理して0.20mmｔの板を得た。得られた板の特性
は表２に示すとおりであつた。比較例 10 実施例10における合金鋳塊を比較例９と同一の
条件で処理して板とした。この板の特性を表２に
示す。実施例 11 表１の実施例１０に示す合金の鋳塊を熱間圧延
の終了温度を295℃とした以外は実施例２と同様
に処理して0.20mmｔの板を得た。得られた板の特
性は表２に示すとおりであつた。比較例 11 実施例11における合金鋳塊を、熱間圧延の終了
温度を310℃とした以外は比較例２と同一の条件
で処理して板とした。この板の特性を表２に示
す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ Si0.1〜0.7％、Mg0.01〜2.0％のいずれか１
種又は２種と、Fe0.3〜1.0％、Mn0.3〜1.5％のい
ずれかを１種又は２種と、Cu0.03〜1.3％とを含
み、残部はAlと不純物であるアルミニウム合金
よりなり、20％以上60％以下の最終冷間圧延を行
なつて板厚0.3mm以下とした場合の結晶粒径が25
μｍ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。２ Si0.1〜0.7％、Mg0.01〜2.0％のいずれか１
種又は２種と、Fe0.3〜1.0％、Mn0.3〜1.5％のい
ずれか１種又は２種と、Cu0.03〜0.3％とを含
み、残部はAlと不純物であるアルミニウム合金
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350℃以下で熱間圧延を終了
し、冷間圧延したのち、400〜570℃で５分以下の
焼鈍処理を行ない、20％以上60％以下の最終冷間
圧延を行ない、板厚0.3mm以下とした場合の結晶
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。