JP2003089860A - Continuous solution quenching treatment method for aluminum alloy sheet for forming - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a continuous solution quenching treatment method for an Al alloy sheet which has an excellent flatness. SOLUTION: An Si excess Al-Mg-Si based aluminum alloy sheet is continuously passed through, and is subjected to solution quenching treatment. In this method, when quenching treatment where the sheet in the process of the passing is cooled by lines of cooling water injection nozzles arranged in multiple stages is performed after solution treatment, the mean cooling rate of the local region of the sheet directly sprayed with cooling water is controlled to <=300 deg.C/sec, also, the mean cooling rate in the range from the start of the quenching to a temperature of <=120 deg.C is controlled to >=100 deg.C/sec, and the proof stress after the quenching of the aluminum alloy sheet is controlled to the range of 110 to 160 MPa.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、成形用アルミニウ
ム合金板であって、Si過剰型のAl-Mg-Si系アルミニウム
合金板の平坦度に優れた連続溶体化焼き入れ処理方法
（以下、アルミニウムを単にAlと言う）に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for continuous solution quenching which is an aluminum alloy plate for forming, and which is excellent in flatness of a Si-excessive Al-Mg-Si based aluminum alloy plate (hereinafter referred to as "aluminum alloy plate"). Is simply referred to as Al).

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、自動車などの輸送機用パネル材と
して用いられるAl合金板材は、非熱処理型のAl-Mg 系(A
A 乃至JIS 5000系) Al合金が主であった。しかし、近
年、更なる軽量化を目的とし、熱処理型のAl合金を用い
て、成形加工後の焼付塗装工程における焼付硬化性を利
用して、強度を向上させる方法が行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, an Al alloy sheet material used as a panel material for transportation equipment such as automobiles is a non-heat treatment type Al-Mg system (A
A to JIS 5000 series) Al alloys were the main ones. However, in recent years, for the purpose of further weight reduction, a method of improving the strength by using a heat treatment type Al alloy and utilizing the bake hardenability in the bake coating step after the forming process has been performed.

【０００３】このような熱処理型Al合金としては、主と
して、AA乃至JIS 6000系に属する(6000系規格に規定さ
れた乃至6000系規格を満足する) Al-Mg-Si系Al合金が用
いられている。そして、例えば自動車のフード、フェン
ダー、ドア、ルーフなどパネル構造体の、特に、外板
(アウターパネル) や内板 (インナーパネル) などに
は、欧米では、板厚が1.0mm 以下に薄肉化された、AA 6
111 、6022、6016などのSi過剰型6000系Al合金パネル
（板）材が実用に供されている。As such a heat treatment type Al alloy, Al-Mg-Si type Al alloys mainly belonging to AA to JIS 6000 series (satisfying 6000 series standard to 6000 series standard) are mainly used. There is. And, for example, outer panels of panel structures such as automobile hoods, fenders, doors, roofs, etc.
In the U.S. and Europe, the outer panel and inner panel (inner panel) have a thin wall thickness of 1.0 mm or less.
Si excess 6000 series Al alloy panel (plate) materials such as 111, 6022, and 6016 have been put to practical use.

【０００４】Si過剰型6000系Al合金板を自動車用パネル
材とするためには、Al合金板材を所望パネル材形状やパ
ネル構造体にするための、深絞り、張出し、曲げ、伸び
フランジ、などの成形加工が施される。このため、Al合
金板には、高い成形性が要求される。In order to use the Si excess type 6000 series Al alloy plate as a panel material for automobiles, deep drawing, overhanging, bending, stretch flange, etc. for forming the Al alloy sheet material into a desired panel material shape or panel structure. Is molded. Therefore, the Al alloy plate is required to have high formability.

【０００５】また、前記自動車などのパネル構造体の外
板では、加工条件の厳しいフラットヘミングム (フラッ
トヘム) 加工と呼ばれる180 °曲げ加工が、プレス成形
と複合して施される。On the outer panel of a panel structure of an automobile or the like, a 180 ° bending process called a flat hemming process (flat heme) process under severe processing conditions is performed in combination with press forming.

【０００６】更に、パネル構造体としては、更に、基本
的な要求特性として、高強度、高耐食性、高溶接性も要
求される。したがって、この種パネル構造体の外板や内
板のパネルには、高成形性、高ヘム加工性、高強度 (高
時効硬化性) 、高耐食性、高溶接性を兼備することが要
求される。Further, the panel structure is required to have high strength, high corrosion resistance and high weldability as basic required properties. Therefore, the outer and inner panels of this type of panel structure are required to have high formability, high hemmability, high strength (high age hardening), high corrosion resistance, and high weldability. .

【０００７】したがって、Si過剰型6000系Al合金板材で
は、要求される高成形性を得るために、常法による熱間
圧延後、或いは更に冷間圧延後の、溶体化焼き入れ処理
が特に重要となる。即ち、この溶体化焼き入れ処理にお
いて、時効硬化反応を引き起こすために必要な合金元素
の固溶体を得るとともに、連続的に引き続く焼入処理工
程において、溶体化処理によって固溶した状態を室温ま
で強制的に凍結し、過飽和固溶体を得る。この結果、成
形加工時の高延性化による成形性と、成形後の焼付塗装
時に高耐力化する人工時効硬化性が確保される。Therefore, in order to obtain the required high formability, in the Si excess type 6000 series Al alloy sheet material, the solution hardening treatment after the hot rolling by the ordinary method or further after the cold rolling is particularly important. Becomes That is, in this solution quenching treatment, a solid solution of alloying elements necessary for causing an age hardening reaction is obtained, and in the subsequent quenching treatment step, the solid solution state by the solution treatment is forced to room temperature. Freeze to give a supersaturated solid solution. As a result, the formability due to the high ductility during the molding process and the artificial age hardening property that increases the yield strength during the baking coating after the molding are secured.

【０００８】これらの特性を確保するためには、溶体化
処理温度を高くするとともに、焼き入れ処理の際の冷却
速度を極力速くすることが好ましい。したがって、この
目的および生産性向上のために、Al合金板を連続的に通
板して溶体化焼き入れ処理を行う方法が実用化されてい
る。In order to secure these characteristics, it is preferable to raise the solution treatment temperature and to make the cooling rate during the quenching treatment as fast as possible. Therefore, for this purpose and improvement of productivity, a method of continuously passing an Al alloy plate and performing solution hardening treatment has been put into practical use.

【０００９】この、Al合金板の連続的な溶体化焼き入れ
処理方法とは、熱間圧延乃至冷間圧延されたAl合金板の
コイルを巻き戻しながら、連続的に熱処理炉に通板して
溶体化処理および焼き入れ処理を行い、再びコイルに巻
き取る処理のことを言う。そして、前記焼き入れ処理
も、溶体化処理後に、Al合金板面に対向配置されるとと
もに板の走行方向に対し多段に配置された冷却水噴射ノ
ズル列あるいはエアー噴射ノズル列により、通板走行中
の板を強制的に冷却する方法が最も一般的である。This continuous solution-quenching method for an Al alloy sheet is defined as a method in which a coil of a hot-rolled or cold-rolled Al alloy sheet is unwound and continuously passed through a heat treatment furnace. This is a process of performing solution treatment and quenching treatment, and rewinding the coil. The quenching treatment is also performed after the solution heat treatment by running through the cooling water jet nozzle rows or air jet nozzle rows that are arranged to face the Al alloy plate surface and are arranged in multiple stages in the running direction of the plate. The most common method is to forcibly cool the plate.

【００１０】この連続的な溶体化焼き入れ処理方法にお
いて、プレス成形性向上を目的として、焼き入れ処理時
の平均冷却速度を比較的速く規定した6000系Al合金板の
製造方法も、従来から多数提案されている。In this continuous solution quenching method, there have been many conventional methods for producing a 6000 series Al alloy sheet in which the average cooling rate during quenching is specified to be relatively high for the purpose of improving press formability. Proposed.

【００１１】しかし、薄板化および広幅化したSi過剰型
6000系Al合金板材を、より冷却速度を速めて、前記連続
的な溶体化焼き入れ処理を行う場合、焼き入れ処理後の
Al合金板の表面に局部的な歪みの発生が顕在化するとい
う新たな問題が生じる。However, the Si-excess type with thinned and widened
When the 6000 series Al alloy sheet material is subjected to the continuous solution hardening treatment at a higher cooling rate,
A new problem arises in that the occurrence of local strain becomes apparent on the surface of the Al alloy plate.

【００１２】この本発明で言う局部的な歪みとは、図8
に模式的に斜視図で示す通り、Al合金板1 の表面に局部
的かつ板の長手方向に連続的に生じるクレーター状の凹
凸 (凹み)Xである。この歪みは、通板方向の温度勾配と
冷却帯における板幅方向の温度勾配による、圧縮応力に
より主として発生する。ただ、この歪みの発生要因は、
Al合金板の全体的な変形のような、焼き入れ処理の際の
Al合金板の熱膨張- 収縮による熱歪みだけではなく、前
工程での圧延における板の局部的な歪み等の履歴や、薄
板化および広幅化したAl合金板の通板速度やライン張
力、冷却手段や条件なども複雑に関与しているものと推
考される。The local distortion referred to in the present invention is shown in FIG.
As schematically shown in a perspective view, it is a crater-like unevenness (recess) X locally generated on the surface of the Al alloy plate 1 and continuously in the longitudinal direction of the plate. This distortion is mainly caused by compressive stress due to the temperature gradient in the plate passing direction and the temperature gradient in the plate width direction in the cooling zone. However, the cause of this distortion is
During the quenching process, such as the overall deformation of the Al alloy plate
Not only thermal strain due to thermal expansion and contraction of Al alloy plate, but also history of local strain of plate in the previous process, passing speed, line tension, cooling of thinned and widened Al alloy plate It is conjectured that means and conditions are involved in a complicated way.

【００１３】そして、Al合金板に、このような局部的な
歪みが生じた場合には、勿論、従来のAl合金板の前記全
体的な変形と同様に、Al合金板の平坦度 (フラットネ
ス) を著しく阻害する。When such a local strain occurs in the Al alloy plate, the flatness (flatness) of the Al alloy plate is, of course, similar to the above-mentioned overall deformation of the conventional Al alloy plate. ) Is significantly inhibited.

【００１４】これに対し、従来から、溶体化焼き入れ処
理におけるAl合金板の歪みや変形の問題改善のために、
焼き入れ処理後に、ローラーレベラーやテンションレベ
ラー、あるいはストレッチやスキンパス軽圧下等の矯正
処理を行うことによって、Al合金板の前記変形を除去す
ることが、例えば、特開昭62-278256 号、特開昭64−11
953 号、特開平2-122045号、特開平2-122055号など公報
により公知である。On the other hand, conventionally, in order to improve the problem of distortion and deformation of the Al alloy plate in the solution hardening treatment,
After the quenching treatment, it is possible to remove the deformation of the Al alloy sheet by performing a straightening treatment such as a roller leveler or a tension leveler, or a stretching or a light reduction of a skin pass, for example, JP-A-62-278256. Sho 64-11
It is known from gazettes such as 953, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-122045, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-122055.

【００１５】そして、これら従来技術では、問題とする
Al合金板の全体形状の変形の矯正処理後に、特定の条件
下 (例えば60〜360 ℃) で熱処理 (焼鈍) を行って、矯
正処理に伴う成形性の低下を抑制することを必須として
いる。And, in these prior arts, there is a problem.
After correcting the deformation of the overall shape of the Al alloy plate, it is essential to perform heat treatment (annealing) under specific conditions (for example, 60 to 360 ° C) to suppress the deterioration of formability due to the correction treatment.

【００１６】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ここにおいて、本発明
で問題とするAl合金板の歪みに対し、前記従来技術にお
けるレベラーやストレッチ、あるいはスキンパス等によ
り矯正しても、歪みを完全には除去できず、特に外観が
重視される前記自動車の外板などの要求品質を満たすこ
とができない。Here, even if the distortion of the Al alloy plate, which is a problem in the present invention, is corrected by the leveler, stretch, skin pass or the like in the prior art, the distortion can be completely removed. In other words, it is not possible to satisfy the required quality of the outer panel of the automobile where the appearance is particularly important.

【００１７】また、Al合金板の矯正処理後に、特定の条
件下 (例えば60〜360 ℃) で熱処理(焼鈍) を行って
も、Al合金板の強度、特に耐力値の増加と、成形性の低
下が不可避という問題もある。Further, even after heat treatment (annealing) under a specific condition (for example, 60 to 360 ° C.) after the straightening treatment of the Al alloy plate, the strength of the Al alloy plate, particularly the proof stress and the formability are increased. There is also the problem that a decline is unavoidable.

【００１８】ここにおいて、本発明の局部的な歪みは、
本発明が対象とする連続的な溶体化焼き入れ処理におい
て発生しやすく、また、溶体化処理温度を高くするとと
もにAl合金板 (コイル) が薄板化するほど、発生しやす
い。一方、コイル状態でバッチ式に溶体化焼き入れを行
ったり、切り板の状態でバッチ式に溶体化焼き入れを行
うタイプの非連続的な溶体化焼き入れ処理方法では、こ
のような局部的な歪みが発生しにくい。Here, the local distortion of the present invention is
It is likely to occur in the continuous solution hardening treatment targeted by the present invention, and is more likely to occur as the solution treatment temperature is raised and the Al alloy plate (coil) becomes thinner. On the other hand, in the discontinuous solution hardening method of the type in which batch solution hardening is performed in a coil state or batch cutting is performed in a cut plate state, such a localized solution hardening treatment method is used. Distortion hardly occurs.

【００１９】そして、この局部的な歪みの問題は、材料
の面からも、時効硬化特性や成形性向上のために、Si:
0.5〜1.6%とし、Si/Mg を1.0 以上の割合としたSi過剰
型Al-Mg-Si系Al合金板において特に顕著となる。From the viewpoint of the material, the problem of this local strain is that Si:
It becomes particularly remarkable in the Si-excessive Al-Mg-Si-based Al alloy plate in which the content of Si / Mg is 1.0 or more with 0.5 to 1.6%.

【００２０】したがって、以上述べた連続的な溶体化焼
き入れ処理方法において、本発明で問題とする局部的な
歪みによる平坦度低下の問題と材料特性である成形性の
向上との問題を、同時に解決する手段は今までに無く、
いずれかの特性が必然的に犠牲なり制約を受けてしまう
のが実情であった。Therefore, in the continuous solution hardening treatment method described above, the problems of flatness reduction due to local strain and the improvement of formability which is a material property, which are problems in the present invention, are simultaneously solved. There is no means to solve it,
The reality was that one of the characteristics was inevitably sacrificed and restricted.

【００２１】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、連続溶体化焼き入れ処理方
法において、局部的な歪み改善と材料特性の向上との問
題を同時に解決する、平坦度に優れたAl合金板の連続溶
体化焼き入れ処理方法を提供しようとするものである。The present invention has been made by paying attention to such circumstances, and an object thereof is to simultaneously solve the problems of local strain improvement and material property improvement in a continuous solution hardening treatment method. Another object of the present invention is to provide a continuous solution hardening treatment method for an Al alloy plate having excellent flatness.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明成形用アルミニウム合金板の連続溶体化焼き
入れ処理方法の請求項1 の要旨は、Si過剰型のAl-Mg-Si
系アルミニウム合金板を連続的に通板して溶体化焼き入
れ処理を行う方法において、溶体化処理後、通板方向に
多段に配置された冷却水噴射ノズル列により通板中の板
を冷却する焼き入れ処理を行うに際し、冷却水が直接噴
射される板の局所領域の平均冷却速度を300 ℃/ 秒以下
に制御し、かつ、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度ま
での平均冷却速度を100 ℃/ 秒以上とし、アルミニウム
合金板の焼き入れ処理後の耐力を110 〜160MPaの範囲と
することである。To achieve this object, the gist of claim 1 of the continuous solution hardening treatment method of the aluminum alloy sheet for forming of the present invention is the Si-excess type Al-Mg-Si.
In a method of carrying out solution hardening treatment by continuously passing a series aluminum alloy plate, after the solution treatment, the plate in the passing plate is cooled by a row of cooling water jet nozzles arranged in multiple stages in the passing direction. During the quenching process, the average cooling rate of the local area of the plate where the cooling water is directly sprayed is controlled to 300 ℃ / sec or less, and the average cooling rate from the start of quenching to 120 ℃ or less is 100%. C./sec. Or more, and the proof stress after quenching treatment of the aluminum alloy plate is in the range of 110 to 160 MPa.

【００２３】本発明で言う、Si過剰型のAl-Mg-Si系アル
ミニウム合金板とは、好ましくは、後述する、Si:0.4〜
1.3%、Mg:0.4〜1.2%を含み、かつSi/Mg が1.0 以上であ
るようなAl-Mg-Si系アルミニウム合金板である。The Si-excessive Al-Mg-Si-based aluminum alloy plate referred to in the present invention is preferably Si: 0.4-
It is an Al-Mg-Si based aluminum alloy plate containing 1.3% and Mg: 0.4 to 1.2% and having Si / Mg of 1.0 or more.

【００２４】また、本発明で言う冷却水の噴射とは、高
温の板表面に対し、冷却水が特定の圧力や流量 (流量密
度) 、指向性を持って接触される広義の意味であり、焼
き入れ処理乃至冷却の場合に汎用される、噴射、噴霧、
散布、流下 (シャワー) などの種々の冷却水接触手段あ
るいはこれらの手段を組み合わせる場合を含む。The term "cooling water jet" as used in the present invention means in a broad sense that cooling water is brought into contact with a hot plate surface at a specific pressure, flow rate (flow density) and directivity. Spraying, spraying, which is commonly used for quenching or cooling
It includes various cooling water contacting means such as spraying and flowing down (shower), or a combination of these means.

【００２５】本発明者らは、前記Al合金板の歪みは、前
記した通り、種々の条件が複雑に関与しているものの、
前記直接冷却水が噴射される板の局所領域の平均冷却速
度が大きく関与していることを知見した。The inventors of the present invention have described that the strain of the Al alloy plate involves various conditions intricately as described above.
It has been found that the average cooling rate of the local area of the plate to which the direct cooling water is sprayed has a great influence.

【００２６】図7 に従来のAl合金板の焼き入れ処理を模
式的に平面図で示す。図7 の通り、Al合金板1 の走行
(通板) 方向A に対し多段に配置された冷却水噴射ノズ
ル列(スプレイノズル列)2a 〜2dにより、走行中の板に
直接冷却水をかけて焼き入れる際、走行中の板には、冷
却水噴射ノズル列2a〜2d直下の直接冷却水が噴射される
(ノズル直下の) 局所領域3a〜3dと、直接冷却水が噴射
されない領域4a〜4cとが必然的に生じる。FIG. 7 schematically shows a conventional quenching treatment of an Al alloy plate in a plan view. As shown in Fig. 7, traveling of the Al alloy plate 1
(Passing plate) By cooling water jet nozzle rows (spray nozzle rows) 2a to 2d arranged in multiple stages with respect to the direction A, when quenching by directly applying cooling water to the running plate, Direct cooling water directly below the cooling water jet nozzle rows 2a to 2d is jetted
The local regions 3a to 3d (just below the nozzle) and the regions 4a to 4c where the cooling water is not directly sprayed are inevitably generated.

【００２７】図7 の領域4a〜4cでは、直接冷却水が噴射
されないため、板の冷却は板表面を流下する乃至飛散し
た冷却水による行われる。この結果、前記領域4a〜4cで
は、局所領域3a〜3dに比して緩冷却となり、冷却速度は
局所領域3a〜3dの冷却速度に対して比較的小さくなる。In the regions 4a to 4c of FIG. 7, since the cooling water is not directly sprayed, the plate is cooled by the cooling water flowing down or scattered on the surface of the plate. As a result, the regions 4a to 4c have slower cooling than the local regions 3a to 3d, and the cooling rate is relatively smaller than the cooling rate of the local regions 3a to 3d.

【００２８】更に、重大には、プレス成形性向上のため
に、焼き入れ処理時の平均冷却速度を大きくした場合、
直接冷却水がかかる局所領域3a〜3dの冷却速度を大きく
する。そして、この局所領域3a〜3dの冷却速度が大きな
るほど、直接冷却水がかからない領域4a〜4cの冷却速度
も大きくなるものの、両領域の冷却速度の差は、逆に大
きくなる。本発明者らの知見によれば、この両領域の冷
却速度の差が大きいほど、前記Al合金板の歪みが生じ易
い。そして、この結果、前記図8 に示したAl合金板1 の
表面に局部的かつ板の長手方向に連続的に生じるクレー
ター状の凹凸 Xが生じ易くなる。More importantly, in order to improve press formability, if the average cooling rate during quenching is increased,
Increase the cooling rate of the local regions (3a-3d) where the cooling water is directly applied. Then, as the cooling rate of the local regions 3a to 3d increases, the cooling rate of the regions 4a to 4c not directly exposed to the cooling water also increases, but the difference between the cooling rates of the two regions increases conversely. According to the knowledge of the present inventors, the greater the difference between the cooling rates of the two regions, the more the strain of the Al alloy plate is likely to occur. As a result, crater-like irregularities X are easily generated locally on the surface of the Al alloy plate 1 shown in FIG. 8 and continuously in the longitudinal direction of the plate.

【００２９】したがって、前記局所領域3a〜3dの平均冷
却速度を、冷却水噴射ノズル列2a〜2dの形状や流量密度
によって制御し、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度ま
での平均冷却速度を、成形性など板の特性を低下させな
いように(100℃/ 秒未満とならないように) 比較的小さ
くすれば、前記局所領域3a〜3dの冷却速度と前記領域4a
〜4cの冷却速度の差は小さくなり、前記Al合金板の歪み
が抑制されることとなる。Therefore, the average cooling rate of the local regions 3a to 3d is controlled by the shape and flow rate density of the cooling water jet nozzle rows 2a to 2d, and the average cooling rate from the start of quenching to a temperature of 120 ° C. or less is The cooling rate of the local regions 3a to 3d and the region 4a should be relatively small so as not to deteriorate the properties of the plate such as formability (not to be less than 100 ° C / sec).
The difference between the cooling rates of 4c is small, and the strain of the Al alloy plate is suppressed.

【００３０】図1 に、本発明例a と従来例b との前記局
所領域3a〜3dと前記領域4a〜4cとの冷却速度を示す。図
1 において、横軸は前記各々の領域 (時間) を示し、縦
軸は板の温度、図中の折れ線はAl合金板の冷却パターン
(温度勾配) を示す。FIG. 1 shows the cooling rates of the local regions 3a to 3d and the regions 4a to 4c of the invention example a and the conventional example b. Figure
In Fig. 1, the horizontal axis shows each of the above regions (time), the vertical axis shows the temperature of the plate, and the polygonal line in the figure shows the cooling pattern of the Al alloy plate.
(Temperature gradient) is shown.

【００３１】図1 の内、本発明例の冷却パターンa は、
局所領域3a〜3dの平均冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御
し、かつ、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度までの平
均冷却速度Saを100 ℃/ 秒以上としたものである。一
方、従来例の冷却パターンb は、従来の平均冷却速度を
大きくする思想にもとづき、局所領域3a〜3dの平均冷却
速度が300 ℃/ 秒を超え、かつ、焼き入れ開始から120
℃以下の温度までの平均冷却速度Saも100 ℃/ 秒以上と
したものである。In FIG. 1, the cooling pattern a of the example of the present invention is
The average cooling rate of the local regions 3a to 3d is controlled to 300 ° C / sec or less, and the average cooling rate Sa from the start of quenching to a temperature of 120 ° C or less is 100 ° C / sec or more. On the other hand, the cooling pattern b of the conventional example is based on the idea of increasing the conventional average cooling rate, and the average cooling rate of the local regions 3a to 3d exceeds 300 ° C./sec, and 120% from the start of quenching.
The average cooling rate Sa up to a temperature below ℃ is also set to 100 ℃ / sec or more.

【００３２】この本発明例のヒートパターンa と従来例
のヒートパターンb との比較から明らかな通り、本発明
例のヒートパターンa では、局所領域3a〜3dの冷却速度
と領域4a〜4cの冷却速度の差 (S1-S2)は小さい。これに
対し、従来例のヒートパターンb では、局所領域3a〜3d
の冷却速度と領域4a〜4cの冷却速度の差 (S1-S2)は比較
的大きい。この結果、本発明例のヒートパターンa では
前記Al合金板の歪みが生じにくく、従来例のヒートパタ
ーンb では前記Al合金板の歪みが生じ易い。As is clear from the comparison between the heat pattern a of the present invention example and the heat pattern b of the conventional example, in the heat pattern a of the present invention example, the cooling rate of the local regions 3a to 3d and the cooling of the regions 4a to 4c are performed. The speed difference (S1-S2) is small. On the other hand, in the conventional heat pattern b, the local regions 3a to 3d
The difference (S1-S2) between the cooling rate of the area and the cooling rate of the areas 4a to 4c is relatively large. As a result, the heat pattern a of the present invention example is unlikely to cause distortion of the Al alloy plate, and the heat pattern b of the conventional example is likely to cause distortion of the Al alloy plate.

【００３３】本発明では、このような要旨とすることに
より、前記歪み矯正や歪み矯正後の焼鈍処理を行わずと
も、Al合金板の成形性などの諸特性を確保した上で、本
発明で問題とする局部的な歪みを防止乃至抑制すること
ができる。According to the present invention, by adopting the above-mentioned gist, various characteristics such as formability of the Al alloy sheet can be secured without performing the strain correction and the annealing treatment after the strain correction. The local distortion in question can be prevented or suppressed.

【００３４】また、請求項2 のように、前記焼き入れ処
理後、直ちに50〜120 ℃の範囲で保持することによっ
て、Al合金板の成形性と低温時効硬化能の特性が向上す
る。Further, as in claim 2, by holding the temperature within the range of 50 to 120 ° C. immediately after the quenching treatment, the formability of the Al alloy sheet and the characteristics of low temperature age hardening ability are improved.

【００３５】また、請求項3 の通り、前記冷却水噴射ノ
ズルに通板方向の水冷開始点が板幅方向に揃う噴射パタ
ーンのノズルを用いることで、他の構造のスプレイ乃至
スリットノズルなどに比して、Al合金板表面の均一な冷
却が図れ、かつ局所的な冷却速度を下げることができ、
Al合金板の成形性などの諸特性を確保した上で、本発明
で問題とする局部的な歪みを防止することができる。Further, as described in claim 3, by using a nozzle having an injection pattern in which the water cooling start points in the plate passing direction are aligned in the plate width direction for the cooling water injection nozzle, the spray or slit nozzle having another structure is provided. As a result, the surface of the Al alloy plate can be uniformly cooled, and the local cooling rate can be reduced.
While ensuring various properties such as the formability of the Al alloy plate, it is possible to prevent the local strain which is a problem in the present invention.

【００３６】更に、請求項4 の通り、前記冷却水噴射ノ
ズル列の第１段目に、前記通板方向の水冷開始点が板幅
方向に揃う噴射パターンのノズル列を配置することによ
って、冷却される板の、冷却水と接触する最初の板幅方
向冷却域を均一とすることができ、本発明で問題とする
局部的な歪みをより抑制することができる。Further, as described in claim 4, by arranging a nozzle row having an injection pattern in which the water cooling start points in the plate passing direction are aligned in the plate width direction in the first stage of the cooling water injection nozzle row, cooling is performed. It is possible to make the initial cooling region in the plate width direction of the plate to be contacted with the cooling water uniform, and it is possible to further suppress the local distortion that is a problem in the present invention.

【００３７】[0037]

【発明の実施の形態】(Al合金板特性)まず、本発明Si過
剰型のAl-Mg-Si系Al合金板における必要特性について説
明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Al Alloy Plate Properties) First, the required properties of the Si-excessive Al-Mg-Si based Al alloy plate of the present invention will be described.

【００３８】本発明のSi過剰型のAl-Mg-Si系Al合金板
は、自動車などの輸送機材用のパネル材としての諸特性
を満足する必要がある。この内、特に重要な特性は、プ
レス成形性、外板パネルに要求されるフラットヘム加工
性、焼付硬化性 (時効硬化能)である。The Si-excessive Al-Mg-Si-based Al alloy plate of the present invention must satisfy various characteristics as a panel material for transportation equipment such as automobiles. Of these, particularly important properties are press formability, flat hem processability required for outer panel, and bake hardenability (age hardenability).

【００３９】プレス成形性やフラットヘム加工性、また
焼付硬化性は、成形時また焼付硬化時のAl合金板の耐力
が支配的となる。このため、本発明のSi過剰型のAl-Mg-
Si系Al合金板は溶体化焼き入れ処理後の耐力を110 〜16
0MPaの範囲と規定する。The press formability, flat hem workability, and bake hardenability are dominated by the yield strength of the Al alloy plate during forming and bake hardening. Therefore, the Si-excessive Al-Mg- of the present invention
The Si-based Al alloy plate has a proof stress of 110 to 16 after solution hardening.
It is defined as the range of 0 MPa.

【００４０】プレス成形性を確保するためには、成形時
のAl合金板の耐力を160MPa以下とする必要がある。成形
時のAl合金板の耐力が160MPaを越えた場合、プレス成形
性が著しく低下する。In order to secure the press formability, the proof stress of the Al alloy plate at the time of forming must be 160 MPa or less. When the yield strength of the Al alloy plate during forming exceeds 160 MPa, the press formability is significantly reduced.

【００４１】また、フラットヘム加工性を確保するため
には、成形時のAl合金板の耐力を、更により低い140MPa
以下とすることが好ましい。フラットヘム加工時のAl合
金板の耐力が140MPaを越えた場合、フラットヘム加工性
が低下する。Further, in order to secure the flat hem workability, the proof stress of the Al alloy plate at the time of forming is further lowered to 140 MPa.
The following is preferable. If the yield strength of the Al alloy plate during flat hem processing exceeds 140 MPa, the flat hem processability will deteriorate.

【００４２】一方、焼付硬化性を確保するためには、溶
体化焼き入れ処理後のAl合金板の耐力を110MPa以上とす
る必要がある。Al合金板の耐力が110MPa未満では、170
℃×20分はもとより、150 ℃×20分のより低温短時間化
された塗装焼き付け処理 (人工時効処理) では、パネル
構造体用途に必要な170MPa以上の耐力とならない。On the other hand, in order to secure the bake hardenability, the proof stress of the Al alloy plate after the solution hardening treatment must be 110 MPa or more. If the yield strength of the Al alloy plate is less than 110 MPa, 170
Not only at ℃ × 20 minutes, but also at 150 ℃ × 20 minutes at a lower temperature and shorter paint baking process (artificial aging treatment), the yield strength of 170 MPa or higher required for panel structure applications cannot be achieved.

【００４３】言い換えると、本発明にかかるSi過剰型60
00系Al合金板材は、より具体的な人工時効処理の基準と
して、予め付与される成形加工を模擬した2%ストレッチ
付与後の、150 ℃×20分の低温人工時効処理時の耐力を
170MPa以上とすることが好ましい。また、上記特性の他
に、各パネル構造体用途毎に、要求される耐食性、溶接
性などの諸特性を、兼備することが好ましい。In other words, the Si excess type 60 according to the present invention
00-based Al alloy sheet material, as a more specific artificial aging treatment standard, the resistance to low-temperature artificial aging treatment at 150 ℃ × 20 minutes after applying a 2% stretch that simulates the forming process given in advance.
It is preferably 170 MPa or more. In addition to the above characteristics, it is preferable to combine various characteristics such as required corrosion resistance and weldability for each panel structure application.

【００４４】(成分組成)以下、本発明で対象とするAl合
金板の成分組成について説明する。本発明で対象とする
Si過剰型の6000系Al合金の好ましい成分組成は、前記要
求諸特性を満足するために、具体的には下記の通り規定
される。下記成分組成と前記要求諸特性を満足すれば、
Al-Mg-Si系の6000系Al合金の成分規格 (AA 6111 、602
2、6016などのAl合金、JIS 6101、6003、6151、6061、6
N01、6063などのAl合金) に相当するAl合金板が適宜使
用可能である。また、前記6000系の各成分規格通りにな
らずとも、前記特性を有してさえいれば、更なる特性の
向上や他の特性を付加するための、成分組成の変更は適
宜許容される。(Component composition) The composition of the Al alloy sheet of the present invention will be described below. Targeted in the present invention
The preferable component composition of the Si-excess type 6000 series Al alloy is specified as follows in order to satisfy the above-mentioned required characteristics. If the following composition and the required characteristics are satisfied,
Al-Mg-Si series 6000 series Al alloy composition standard (AA 6111, 602
Al alloys such as 2, 6016, JIS 6101, 6003, 6151, 6061, 6
An Al alloy plate corresponding to (Al alloy such as N01, 6063) can be appropriately used. Further, even if it does not conform to each component standard of the 6000 series, as long as it has the above-mentioned properties, modification of the component composition for further improvement of properties or addition of other properties is appropriately permitted.

【００４５】以下に、各主要元素の好ましい含有量につ
いての範囲と臨界的意義について説明する。The range and the critical significance of the preferable contents of each main element will be described below.

【００４６】Mg:0.3〜1.2%。 Mgは人工時効時 (塗装焼付け処理など) により、Siとと
もに化合物相(Mg₂ Siなど) を形成して、また、Cu含有
組成では更にCu、Alと化合物相を形成して、使用時の高
強度 (耐力) 乃至焼き付け硬化性を付与するために必須
の元素である。Mgの0.3%未満の含有では高強度 (耐力)
乃至焼き付け硬化性が得られないず、また、成形時に割
れを生じる可能性もある。一方、1.2%を越えて含有され
ると、鋳造時および焼き入れ時に、粗大な粒子が晶出乃
至析出して成形性を阻害する。したがって、Mgの好まし
い含有量は0.3 〜1.2%の範囲とする。Mg: 0.3-1.2%. Mg forms a compound phase (Mg ₂ Si, etc.) with Si during artificial aging (paint baking treatment, etc.), and further forms a compound phase with Cu and Al in a Cu-containing composition, which results in high It is an essential element for imparting strength (proof stress) or bake hardenability. High strength (proof strength) when the content of Mg is less than 0.3%
In addition, bake hardenability cannot be obtained, and cracks may occur during molding. On the other hand, if the content exceeds 1.2%, coarse particles crystallize or precipitate during casting and quenching, which hinders formability. Therefore, the preferable content of Mg is in the range of 0.3 to 1.2%.

【００４７】Si:0.4〜1.3%。 SiもMgとともに、人工時効処理により、化合物相(Mg₂ S
i など) を形成して、使用時の高強度 (耐力) を付与す
るために必須の元素である。0.4%未満のSiの含有では十
分な焼き付け硬化性と強度が得られない。一方、1.3%を
越えて含有されると、鋳造時および焼き入れ時に粗大な
粒子として析出して、成形性を阻害する。したがって、
Siの好ましい含有量は0.4 〜1.3%の範囲とする。Si: 0.4 to 1.3%. Si and Mg together with the compound phase (Mg ₂ S
It is an essential element in order to form high strength (proof strength) during use. If the Si content is less than 0.4%, sufficient bake hardenability and strength cannot be obtained. On the other hand, if the content exceeds 1.3%, coarse particles are precipitated during casting and quenching, which hinders formability. Therefore,
The preferable Si content is in the range of 0.4 to 1.3%.

【００４８】また、人工時効処理時の化合物相の形成状
態は、MgとSiの含有量の比にも大きく影響される。Si/M
g が1.0 未満であると、化合物相の形成 (Mg₂ Siの析出
など) が粗となり、強度向上の効果が小さくなる。した
がって、Si/Mg は好ましくは1.0 以上とする。Further, the formation state of the compound phase during the artificial aging treatment is greatly influenced by the ratio of the Mg and Si contents. Si / M
If g is less than 1.0, the formation of the compound phase (precipitation of Mg ₂ Si, etc.) becomes rough and the effect of improving the strength becomes small. Therefore, Si / Mg is preferably 1.0 or more.

【００４９】なお、ヘム加工性が重視される、自動車外
板用などのパネル材の場合には、Si含有量は0.4 〜1.2%
と、上限値がより低めの範囲であることが好ましい。Si
含有量がこの範囲にある場合、Al合金パネル材のヘム加
工性は良好となる。Si含有量が1.1%を越えた場合は、Al
合金材耐力が140MPaを越えて高くなり、溶体化後の焼き
入れ時に粒界へSiが析出しやすくなり、特にヘム加工性
が低下し、溶体化焼き入れ処理後 4カ月室温時効後の特
性として、前記JIS に規定されるＶブロック法により曲
げた際に、曲げ部の割れが生じる可能性がある。In the case of a panel material for automobile outer panels, etc. where hemmability is important, the Si content is 0.4 to 1.2%.
And the upper limit is preferably in a lower range. Si
When the content is within this range, the Al alloy panel material has good hemmability. If the Si content exceeds 1.1%, Al
The alloy material's yield strength becomes higher than 140 MPa, Si is likely to precipitate at grain boundaries during quenching after solution heat treatment, especially the heme workability deteriorates, and the properties after room temperature aging for 4 months after solution heat treatment When bent by the V-block method specified in JIS, cracks may occur in the bent portion.

【００５０】更に、継手等の溶接構造材など、溶接性が
重視される用途の場合には、Si含有量は0.4 〜0.9%の、
上限値が更により低めの範囲であることが好ましい。Si
含有量が0.9%を越えた場合、溶接条件の工夫によって
も、溶接割れなどの溶接欠陥が生じる可能性がより高く
なる。Further, in the case where the weldability is important, such as welded structural materials such as joints, the Si content is 0.4 to 0.9%.
It is preferable that the upper limit value is in a lower range. Si
If the content exceeds 0.9%, the possibility of welding defects such as weld cracking increases even if the welding conditions are modified.

【００５１】次に、Fe、Mn、Cr、Cu、Zn、Ti、B など
は、スクラップなどの溶解材から混入されやすく、基本
的に不純物ではあるが、含有される場合の効果もあるの
で、各々以下に記載する含有量は許容される。Next, Fe, Mn, Cr, Cu, Zn, Ti, B, etc. are easily mixed from the melting material such as scrap and are basically impurities, but since they are also impurities, they have an effect. The respective contents described below are permissible.

【００５２】 Fe:0.01 〜0.3%、Mn:0.01 〜0.3%、Cr:0.01 〜0.3%。 これらの元素は均質化熱処理時およびその後の熱間圧延
時に分散粒子を生成する。これらの分散粒子は再結晶後
の粒界移動を妨げる効果があるため、微細な結晶粒を得
ることができ、成形性に寄与する。各々の下限未満の含
有量では、この効果が得られず、一方、過剰な (上限を
越える) 含有は溶解、鋳造時に粗大な金属間化合物を生
成しやすく、成形時の破壊の起点となり、逆に、成形性
を低下させる原因となる。このため、含有する場合のこ
れらの元素量は各々、Fe:0.01 〜0.3%、Mn:0.01 〜0.3
%、Cr:0.01 〜0.3%とする。Fe: 0.01 to 0.3%, Mn: 0.01 to 0.3%, Cr: 0.01 to 0.3%. These elements form dispersed particles during the homogenizing heat treatment and during the subsequent hot rolling. Since these dispersed particles have an effect of preventing grain boundary movement after recrystallization, fine crystal grains can be obtained, which contributes to formability. If the content is less than each lower limit, this effect cannot be obtained.On the other hand, if the content is excessive (exceeds the upper limit), a coarse intermetallic compound is likely to be generated during melting and casting, which is a starting point of fracture during molding. In addition, it causes a decrease in moldability. Therefore, the amounts of these elements when contained are Fe: 0.01-0.3% and Mn: 0.01-0.3%, respectively.
%, Cr: 0.01 to 0.3%.

【００５３】Cu:1.0% 以下。 Cu は焼き付け加熱時にMg、Alと化合物相を形成して析
出し、焼き付け硬化性を付与するとともに、T4調質時の
固溶状態において、成形性を向上させる。Cuの含有量が
0.001%未満ではこの効果がない。しかし一方で、Cu含有
量が多くなると、耐応力腐食割れ性や、塗装後の耐蝕性
の内の耐糸さび性、また溶接性を著しく劣化させる。こ
のため、耐応力腐食割れ性が重視される構造材用途など
の場合には0.8%以下とすることが好ましい。また、自動
車外板用などのパネル材用途などの場合には、フラット
ヘム加工性の低下と耐糸さび性の発現が顕著となる0.1%
以下のできるだけ少ない量とすることが好ましい。しか
し、前記耐食性が問題とならず、むしろプレス成形性の
方が重視される、自動車内板用パネル材などの場合に
は、1.0%以下の0.001 〜1.0%の範囲の量とすることが好
ましい。Cu: 1.0% or less. Cu forms a compound phase with Mg and Al at the time of heating for bake and precipitates, giving bake hardenability and improving the formability in the solid solution state at the time of T4 tempering. Cu content
If it is less than 0.001%, this effect does not occur. On the other hand, however, when the Cu content increases, the stress corrosion cracking resistance, the thread rust resistance of the corrosion resistance after coating, and the weldability are significantly deteriorated. Therefore, it is preferably 0.8% or less in a structural material application where stress corrosion cracking resistance is important. In addition, in the case of panel materials such as automobile outer panels, the deterioration of flat hem processability and the expression of thread rust resistance become remarkable 0.1%
It is preferable to use the following amount as small as possible. However, the corrosion resistance does not pose a problem, and rather the press formability is more important, in the case of a panel material for automobile inner plates, etc., it is preferable to set the amount in the range of 0.001 to 1.0% of 1.0% or less. .

【００５４】Zn:1.0%以下。 Znは多量に含有されると耐蝕性が低下する。したがっ
て、Zn含有量は1.0%以下のできるだけ少ない含有量とす
ることが好ましい。Zn: 1.0% or less. If Zn is contained in a large amount, the corrosion resistance decreases. Therefore, the Zn content is preferably 1.0% or less, which is as low as possible.

【００５５】Ti:0.0001 〜0.1%。 Tiは鋳塊の結晶粒を微細化し、プレス成形性を向上させ
る。Tiの0.001%未満の含有では、この効果が得られず、
一方、Tiを0.1%を越えて含有すると、粗大な晶出物を形
成し、成形性を低下させる。したがって、含有する場合
のTi量は0.0001〜0.1%の範囲とすることが好ましい。Ti: 0.0001 to 0.1%. Ti refines the crystal grains of the ingot and improves press formability. If the content of Ti is less than 0.001%, this effect cannot be obtained,
On the other hand, when the content of Ti exceeds 0.1%, coarse crystallized substances are formed and the formability is lowered. Therefore, the Ti content when contained is preferably in the range of 0.0001 to 0.1%.

【００５６】B:1 〜300ppm。 B はTiと同様、鋳塊の結晶粒を微細化し、プレス成形性
を向上させる。B の1ppm未満の含有では、この効果が得
られず、一方、300ppmを越えて含有されると、やはり粗
大な晶出物を形成し、成形性を低下させる。したがっ
て、含有する場合のB 量は1 〜300ppmの範囲とすること
が好ましい。B: 1 to 300 ppm. B, like Ti, refines the crystal grains of the ingot and improves press formability. If the content of B 2 is less than 1 ppm, this effect cannot be obtained. On the other hand, if the content of B exceeds 300 ppm, coarse crystallized products are formed and moldability is deteriorated. Therefore, the B content when contained is preferably in the range of 1 to 300 ppm.

【００５７】また、Ni、V 、Zr、Sc、Agなどの他の元素
は、基本的に不純物であり、少ない方が望ましいが、板
の特性を阻害しない範囲での含有は許容する。Further, other elements such as Ni, V, Zr, Sc and Ag are basically impurities, and it is desirable that the amount is small, but the inclusion is allowed within a range that does not impair the characteristics of the plate.

【００５８】(Al合金板の製造方法)本発明におけるAl合
金板は、本発明で規定するT4処理以外は、常法により製
造が可能である。例えば、6000系Al合金成分規格範囲内
に溶解調整されたAl合金溶湯を、連続鋳造圧延法、半連
続鋳造法（ＤＣ鋳造法）等の通常の溶解鋳造法を適宜選
択して鋳造する。(Manufacturing Method of Al Alloy Plate) The Al alloy plate in the present invention can be manufactured by a conventional method except for the T4 treatment specified in the present invention. For example, an Al alloy molten metal whose melting is adjusted within the standard range of 6000 series Al alloy components is cast by appropriately selecting an ordinary melting casting method such as a continuous casting rolling method and a semi-continuous casting method (DC casting method).

【００５９】次いで、このAl合金鋳塊に均質化熱処理を
施した後、熱間圧延、または必要により更に (必要によ
り中間焼鈍後) 冷間圧延 (必要によりパス間で中間焼
鈍) によりコイル状の所望Al合金薄板の形状に塑性加工
される。そして、これら圧延薄板コイルは、本発明で規
定する溶体化焼入れ処理が行われる。Then, after subjecting this Al alloy ingot to homogenization heat treatment, it is hot-rolled or, if necessary, further (after intermediate annealing if necessary) cold-rolled (intermediate annealing between passes if necessary) to form a coil shape. It is plastically worked into the desired Al alloy sheet shape. Then, these rolled thin plate coils are subjected to the solution hardening treatment specified in the present invention.

【００６０】なお、熱間圧延後または冷間圧延途中の中
間焼鈍は、板の異方性を抑制し、リジングと呼ばれる成
形加工後の板表面に生じる凹凸状の表面欠陥を抑止する
ため、必要により行う。この中間焼鈍を行う場合、焼鈍
温度は350 〜590 ℃の範囲とするのが好ましい。焼鈍温
度が350 ℃未満ではリジング抑止効果が不十分であり、
590 ℃を越えた場合には、局部溶融を起こして、却って
成形性が低下する可能性がある。Intermediate annealing after hot rolling or during cold rolling is necessary in order to suppress the anisotropy of the sheet and to suppress uneven surface defects called ridging that occur on the sheet surface after forming. By. When performing this intermediate annealing, the annealing temperature is preferably in the range of 350 to 590 ° C. If the annealing temperature is less than 350 ° C, the effect of suppressing ridging is insufficient.
If the temperature exceeds 590 ° C, local melting may occur and the moldability may rather deteriorate.

【００６１】連続溶体化焼入れ処理。 本発明で言う連続的な溶体化焼き入れ処理とは、前記し
た通り、本発明の局部的な歪みが問題となる、特に板厚
が1.5mm 以下のAl合金圧延薄板コイルを巻き戻しなが
ら、連続的に熱処理炉に通板して溶体化焼き入れ処理を
行い、再び薄板コイルに巻き取る処理のことを言う。ま
た、この連続的な溶体化焼き入れ処理において、前記板
厚が1.5mm 以下の薄板に加えて、更に板幅が1300mm以上
の広幅で、通板する際には、より本発明の局部的な歪み
が問題となるので、本発明を適用することがより好まし
い。Continuous solution hardening treatment. The continuous solution hardening treatment referred to in the present invention, as described above, the local strain of the present invention is a problem, especially while rewinding the aluminum alloy rolled thin plate coil with a plate thickness of 1.5 mm or less, continuous It is a process of passing through a heat treatment furnace to perform solution hardening treatment, and rewinding the thin plate coil. Further, in this continuous solution hardening treatment, in addition to the thin plate having a plate thickness of 1.5 mm or less, and further having a plate width of 1300 mm or more, when passing through a plate, a more localized area of the present invention is obtained. It is more preferable to apply the present invention because distortion becomes a problem.

【００６２】一方、特に板厚が1.5mm を越えるような、
比較的厚板で狭幅のAl合金板 (コイル) の場合には、こ
のようなAl合金板表面の局部的な歪みの問題は小さくな
る。また、前記した、コイル状態でバッチ式に溶体化焼
き入れを行ったり、切り板の状態でバッチ式に溶体化焼
き入れを行う非連続タイプの処理は対象外とする。On the other hand, especially when the plate thickness exceeds 1.5 mm,
In the case of a relatively thick and narrow Al alloy plate (coil), such a problem of local strain on the surface of the Al alloy plate is reduced. Further, the above-mentioned non-continuous type treatment of performing batch solution hardening in the coil state or batch solution hardening in the state of a cut plate is excluded.

【００６３】溶体化処理時の板の加熱速度。 熱処理炉における溶体化処理時の板の加熱速度は、成形
性向上の観点から、200 ℃/ 分以上とすることが好まし
い。200 ℃/ 分以上とすることにより、再結晶組織が微
細になり、成形性が向上する。一方、加熱速度が200 ℃
/ 分未満では、このような効果がなく、成形性が低下す
る可能性がある。Plate heating rate during solution treatment. The heating rate of the plate during the solution treatment in the heat treatment furnace is preferably 200 ° C./min or more from the viewpoint of improving formability. By setting the temperature to 200 ° C./min or more, the recrystallized structure becomes fine and the moldability is improved. On the other hand, the heating rate is 200 ℃
If it is less than / minute, such an effect does not occur, and the moldability may decrease.

【００６４】溶体化処理温度。 溶体化処理は、成形性向上の観点から、温度500 〜590
℃の温度で、この温度範囲に所定時間保持することが好
ましい。溶体化処理温度が500 ℃未満では、および保持
時間が5 秒未満では、固溶元素であるMg、Si、Cuの溶体
化が不十分となり、強度および成形性が低下する。一
方、溶体化処理温度が590 ℃を越えた場合は、局部溶融
を起こして、やはり成形性が低下する。また、前記外板
パネル材など、フラットヘム加工性が要求される場合に
は、耐力を低めにするため、550 ℃以下のより低温で溶
体化処理することが好ましい。Solution heat treatment temperature. The solution treatment is performed at a temperature of 500 to 590 from the viewpoint of improving formability.
It is preferable to maintain this temperature range at a temperature of ° C for a predetermined time. If the solution treatment temperature is lower than 500 ° C. and the holding time is shorter than 5 seconds, solution treatment of Mg, Si and Cu, which are solid solution elements, becomes insufficient, resulting in deterioration of strength and formability. On the other hand, if the solution heat treatment temperature exceeds 590 ° C, local melting occurs and the formability also deteriorates. Further, when flat hem workability is required for the outer panel material, etc., it is preferable to perform solution treatment at a lower temperature of 550 ° C. or lower in order to lower the yield strength.

【００６５】焼き入れ処理。 本発明では、前記したように、成形性などのパネル材と
しての特性向上の観点から、溶体化処理後の焼き入れ処
理時の平均冷却速度を規定する。そして、特徴的には、
本発明で問題とする局部歪みの抑制のために、直接冷却
水が噴射される板の局所領域の平均冷却速度を制御す
る。なお、本発明で言う冷却水とは、水のみ、水と空気
との混合ミスト、これらが冷却剤や防錆剤などの薬剤を
含む場合などが適宜選択される。Quenching treatment. In the present invention, as described above, the average cooling rate during the quenching treatment after the solution treatment is specified from the viewpoint of improving the characteristics of the panel material such as moldability. And characteristically,
In order to suppress the local distortion which is a problem in the present invention, the average cooling rate of the local area of the plate where the cooling water is directly sprayed is controlled. The cooling water referred to in the present invention is appropriately selected from only water, a mixed mist of water and air, and a case where these contain chemicals such as a coolant and a rust preventive.

【００６６】まず、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度
までの平均冷却速度は、100 ℃/ 秒以上とし、120 ℃以
下の温度まで冷却する。120 ℃以下の温度までの平均冷
却速度が100 ℃/ 秒未満、あるいは焼き入れ (停止) 温
度が120 ℃を超えた場合、本発明のような高Si量Al-Mg-
Si系Al合金板においては、冷却過程で、より顕著に結晶
粒界へ金属間化合物が析出して、成長してしまう結果、
フラットヘム加工性やプレス成形性が著しく低下する。First, the average cooling rate from the start of quenching to a temperature of 120 ° C. or lower is 100 ° C./sec or more, and cooling is performed to a temperature of 120 ° C. or lower. When the average cooling rate up to a temperature of 120 ℃ or less is less than 100 ℃ / sec or the quenching (stop) temperature exceeds 120 ℃, the high Si content Al-Mg-
In the Si-based Al alloy plate, in the cooling process, the intermetallic compound is more prominently precipitated in the crystal grain boundaries, resulting in growth,
Flat hem processability and press formability are significantly reduced.

【００６７】本発明では、前記した通り、直接冷却水が
噴射される板の局所領域( 図1 の3a〜3d) の平均冷却速
度を300 ℃/ 秒以下に制御し、直接冷却水が噴射されな
い板の領域 (図1 の4a〜4c) の平均冷却速度との差を緩
和 (小さく) して、焼き入れ処理後のAl合金板の歪みを
防止乃至抑制する。In the present invention, as described above, the average cooling rate of the local region of the plate (3a to 3d in FIG. 1) to which the direct cooling water is sprayed is controlled to 300 ° C./sec or less, and the direct cooling water is not sprayed. The difference from the average cooling rate in the plate region (4a to 4c in FIG. 1) is relaxed (decreased) to prevent or suppress the distortion of the Al alloy plate after the quenching treatment.

【００６８】一方、従来例では、前記した通り、従来の
平均冷却速度を大きくする思想にもとづき、直接冷却水
が噴射される板の局所領域の平均冷却速度が300 ℃/ 秒
を超える。この結果、直接冷却水が噴射される板の局所
領域と直接冷却水が噴射されない板の領域局所領域との
冷却速度の差が大きくなり、Al合金板の歪みが生じるに
至る。On the other hand, in the conventional example, as described above, the average cooling rate in the local region of the plate where the cooling water is directly jetted exceeds 300 ° C./second based on the conventional idea of increasing the average cooling rate. As a result, the difference in cooling rate between the local region of the plate to which the direct cooling water is sprayed and the local region of the plate to which the direct cooling water is not sprayed becomes large, and the Al alloy plate is distorted.

【００６９】本発明で言うAl合金板の直接冷却水が噴射
される板の局所領域とは、前記図2で示した通り、Al合
金板1 の走行 (通板) 方向A に対し多段に配置された冷
却水噴射ノズル列2a〜2dにより、走行中の板に直接冷却
水をかけて焼き入れる際、走行中の板1 の、冷却水噴射
ノズル列2a〜2d直下の、直接冷却水が噴射される局所領
域3a〜3dである。この局所領域3a〜3dは、直接冷却水が
噴射されない領域4a〜4cと明確に区別しうる。The local region of the Al alloy plate to which the direct cooling water is sprayed as referred to in the present invention is, as shown in FIG. 2, arranged in multiple stages in the traveling (passing) direction A of the Al alloy plate 1. Direct cooling water directly below the cooling water jet nozzle rows 2a to 2d of the running plate 1 is jetted when cooling water is directly applied to quench the running plate with the cooling water jet nozzle rows 2a to 2d. These are local regions 3a to 3d. The local regions 3a to 3d can be clearly distinguished from the regions 4a to 4c where the cooling water is not directly injected.

【００７０】但し、焼き入れ処理全般に渡って、直接冷
却水が噴射される局所領域3a〜3dをこのような緩冷却と
した場合には、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度まで
の焼き入れ処理の平均冷却速度が100 ℃/ 秒未満となる
可能性があり、その場合には、前記したフラットヘム加
工性やプレス成形性の著しく低下が起る。However, when the local regions 3a to 3d to which the cooling water is directly jetted are subjected to such slow cooling throughout the quenching process, quenching from the start of quenching to a temperature of 120 ° C. or less is performed. The average cooling rate of the treatment may be less than 100 ° C./second, in which case the above-mentioned flat hem processability and press formability will remarkably decrease.

【００７１】また、Al合金板表面の歪みの発生は、溶体
化処理温度からの冷却の初期段階、例えば、Al合金板が
300 ℃以上の高温領域での冷却の際により問題となる。
一方、耐力が高くなる300 ℃以下の領域では、歪み発生
の問題は小さくなる。Further, the occurrence of strain on the surface of the Al alloy plate is caused by the initial stage of cooling from the solution heat treatment temperature, for example, when the Al alloy plate is
It becomes more problematic when cooling in the high temperature range of 300 ° C or higher.
On the other hand, in the region of 300 ° C or lower where the proof stress becomes high, the problem of strain generation becomes small.

【００７２】したがって、前記焼き入れ開始から120 ℃
以下の温度までの焼き入れ処理の平均冷却速度を確保す
るために、Al合金板が300 ℃以下の低温領域では、直接
冷却水が噴射される個々の局所領域の冷却速度を300 ℃
/ 秒を超える大きな冷却速度とし、直接冷却水が噴射さ
れる板の局所領域全体の平均冷却速度を300 ℃/ 秒以下
とすることも可能である。例えば、図1 の高温での局所
領域3a、3bの平均冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御し、
低温での局所領域3c、3dの平均冷却速度を300℃/ 秒以
下とし、局所領域3a〜3d全体の平均冷却速度を300 ℃/
秒以下とすることも可能である。Therefore, 120 ° C. from the start of quenching
In order to ensure the average cooling rate of the quenching process up to the following temperature, in the low temperature region where the Al alloy plate is 300 ℃ or less, the cooling rate of each local region where the cooling water is directly injected is 300 ℃.
It is also possible to set the cooling rate to a large rate exceeding / sec and set the average cooling rate of the entire local area of the plate where the cooling water is directly jetted to 300 ° C / sec or less. For example, the average cooling rate of the local regions 3a and 3b at high temperature in Fig. 1 is controlled to 300 ° C / sec or less,
The average cooling rate of the local regions 3c and 3d at a low temperature is 300 ° C / sec or less, and the average cooling rate of the entire local regions 3a to 3d is 300 ° C / sec.
It is also possible to set it to the second or less.

【００７３】なお、本発明でいう、前記平均冷却速度と
は、直接冷却水が噴射される板の個々の局所領域 (図1
の3a〜3d) や直接冷却水が噴射されない板の個々の領域
(図1 の4a〜4c) の冷却速度を、領域数で平均化したも
のである。The average cooling rate referred to in the present invention means the individual local area of the plate to which the cooling water is directly sprayed (see FIG. 1).
3a to 3d) or individual areas of the plate that are not directly sprayed with cooling water
The cooling rates (4a to 4c in Fig. 1) are averaged by the number of regions.

【００７４】通常、この種焼き入れ処理に使われる、孔
やスリットが設けられたスプレイノズル列あるいはスリ
ットノズル列による水の噴霧やシャワーによる冷却は、
従来の平均冷却速度を大きくする思想にもとづいてい
る。このため、直接冷却水が噴射される板の局所領域の
平均冷却速度は、通常の条件では、300 ℃/ 秒を大きく
超える600 〜1000℃/ 秒のレベルである。このため、流
量を絞ったとしても、直接冷却水が噴射される板の局所
領域の冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御するのは難し
い。また、流量を絞った場合には、Al合金板表面の冷却
が不均一となり易く、本発明で問題とする局部歪みも発
生し易い。Usually, spraying of water by a spray nozzle row or slit nozzle row provided with holes or slits or cooling by a shower, which is used for this kind of quenching treatment,
It is based on the conventional idea of increasing the average cooling rate. For this reason, the average cooling rate in the local area of the plate where the direct cooling water is sprayed is a level of 600 to 1000 ° C / sec, which is much higher than 300 ° C / sec under normal conditions. Therefore, even if the flow rate is reduced, it is difficult to control the cooling rate of the local region of the plate where the cooling water is directly jetted to 300 ° C / sec or less. Further, when the flow rate is reduced, the cooling of the surface of the Al alloy plate is likely to be non-uniform and local strain, which is a problem in the present invention, is likely to occur.

【００７５】この点、直接冷却水が噴射される板の局所
領域の冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御するためには、
Al合金板の冷却を、通板方向の直接冷却域 (直接噴射
域) が大きい、角吹きスプレイノズルを用いて行い、か
つ、通板されるAl合金板面に対向して配置されたノズル
列により行うことが好ましい。In this respect, in order to control the cooling rate of the local region of the plate where the cooling water is directly jetted to 300 ° C./sec or less,
A nozzle row that cools an Al alloy plate using a square-blow spray nozzle that has a large direct cooling area (direct injection area) in the sheet passing direction, and that is arranged facing the surface of the Al alloy sheet to be passed. It is preferable to carry out.

【００７６】図2 〜図4 は、上記本発明の冷却速度を得
るためのスプレイノズルの好ましい実施態様を平面図で
示している。図2 、3 は、通板されるAl合金板1 面に対
向して配置された角吹きスプレイノズル列5a〜5d、5a〜
5hを、各々板1 の通板方向の上手側より順に配置した態
様を示している。図2 は冷却水配管9 を通じて角吹きス
プレイノズル列5a〜5dを比較的粗に間隔を開けて、図3
は2 系列の冷却水配管9a、9bを通じて角吹きスプレイノ
ズル列5a〜5hを比較的密に間隔を詰めて配置している。
このような角吹きスプレイノズル列の配置間隔は本発明
の冷却速度を得るため、および経済性の観点から、適宜
選択される。2 to 4 are plan views showing preferred embodiments of the spray nozzle for obtaining the cooling rate of the present invention. Figures 2 and 3 show rows of square-blown spray nozzles 5a-5d, 5a-
5h shows an embodiment in which 5h are arranged in order from the upper side of the plate 1 in the sheet passing direction. Figure 2 shows the spray nozzle rows 5a to 5d sprayed through the cooling water pipe 9 at relatively coarse intervals.
Uses two rows of cooling water pipes 9a and 9b to arrange the rows of spray nozzles 5a to 5h at relatively close intervals.
Such an arrangement interval of the angular spray nozzle rows is appropriately selected in order to obtain the cooling rate of the present invention and from the viewpoint of economy.

【００７７】また、図4 は冷却水配管9 を通じて、噴射
孔8 が設けられた、楕円吹きのスプレイノズル列7a〜7d
を、通板されるAl合金板1 面に対向して配置した態様を
示している。Further, FIG. 4 shows an elliptical spray nozzle array 7a to 7d provided with injection holes 8 through a cooling water pipe 9.
The figure shows an embodiment in which is arranged so as to face the surface of the Al alloy plate to be threaded.

【００７８】これらのスプレイノズルの内、特に、図2
、3 の前記角吹きスプレイノズル列によって、直接冷
却水が噴射される板の局所領域( 図1 の3a〜3d) の平均
冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御するとともに、直接冷
却水が噴射される板の局所領域を広げ、直接冷却水が噴
射されない板の領域 (図1 の4a〜4c) の幅を狭くして、
平均冷却速度との差を緩和 (小さく) して、焼き入れ処
理後のAl合金板の歪みを防止乃至抑制することができ
る。Among these spray nozzles, in particular, FIG.
, 3 above, the average cooling rate of the local area of the plate (3a to 3d in Fig. 1) where the cooling water is directly sprayed is controlled to 300 ° C / sec or less and the direct cooling water is sprayed. The local area of the plate to be spread is widened, and the width of the plate area (4a to 4c in Fig. 1) where the cooling water is not directly injected is narrowed,
The difference from the average cooling rate can be relaxed (decreased) to prevent or suppress the distortion of the Al alloy plate after the quenching treatment.

【００７９】Al合金板の走行 (通板) 方向に対し多段に
配置された冷却水噴射ノズル列により、走行中の板に直
接冷却水をかけて焼き入れるタイプの焼き入れの場合に
は、前記した通り、直接冷却水が噴射されない板の領域
が必然的に生じる。このため、直接冷却水が噴射される
板の局所領域の平均冷却速度の制御とともに、直接冷却
水が噴射される板の局所領域を広げ、直接冷却水が噴射
されない板の領域の幅を狭くすることも、より、両領域
の平均冷却速度との差を緩和して、焼き入れ処理後のAl
合金板の歪みを防止乃至抑制するのに有効となる。In the case of quenching of a type in which cooling water is directly applied to the traveling plate by the cooling water jet nozzle array arranged in multiple stages in the traveling (passing) direction of the Al alloy plate to quench, As described above, the plate region where the cooling water is not directly sprayed is inevitably generated. Therefore, while controlling the average cooling rate of the local area of the plate where the direct cooling water is sprayed, the local area of the plate where the direct cooling water is sprayed is widened and the width of the area of the plate where the direct cooling water is not sprayed is narrowed. In addition, the difference between the average cooling rate of both regions is relaxed and the Al after quenching treatment is
It is effective in preventing or suppressing the distortion of the alloy plate.

【００８０】角吹きスプレイノズルは、図5(a)の正面図
に示すように、水乃至水と空気との混合ミストの噴射や
噴霧 (スプレイ) 口6 からノズル5 がAl合金板1 面に対
向する四角形状の広角となって広がっている。このた
め、図5(b)の平面図に示すように、スプレイされる水乃
至水と空気との混合ミストの分布5a、5bが、他の構造の
スプレイノズルに比して、均一かつ幅広く、かつ重なり
合って分布し易い。As shown in the front view of FIG. 5 (a), the square-blow spray nozzle is a spray mist of water or a mixed mist of water and air, or a spray (spray) port 6 from the nozzle 5 to the surface of the Al alloy plate 1. Wide-angled and quadrangular facing each other. Therefore, as shown in the plan view of FIG. 5 (b), the distribution of the sprayed water or mixed mist of water and air 5a, 5b, compared to spray nozzles of other structure, uniform and wide, And they are easily overlapped and distributed.

【００８１】このため、角吹きスプレイノズルを用いる
と、通板方向の直接冷却域 (直接噴射域) が大きく、直
接冷却水が噴射される板の局所領域の冷却速度を300 ℃
/ 秒以下に制御するのは容易である。また、噴射域が円
形となる通常のスプレイノズルに比して、通板方向の水
冷開始点が板幅方向に揃い易くなる。このため、水冷開
始点を含め、Al合金板表面への冷却水噴射量が均一とな
り、Al合金板表面の均一な冷却が図れる。更に、直接冷
却水が噴射される板の局所領域を広げ、直接冷却水が噴
射されない板の領域の幅を狭くすることができる。この
結果、Al合金板の成形性などの諸特性を確保した上で、
本発明で問題とする局部的な歪みをより抑制することが
できる。Therefore, when the square spray nozzle is used, the direct cooling area (direct injection area) in the plate passing direction is large, and the cooling rate of the local area of the plate where the cooling water is directly injected is 300 ° C.
It is easy to control below / sec. Further, the water cooling start points in the plate passing direction are easier to align in the plate width direction than in a normal spray nozzle having a circular injection area. Therefore, the injection amount of cooling water to the surface of the Al alloy plate becomes uniform, including the water cooling start point, and uniform cooling of the surface of the Al alloy plate can be achieved. Furthermore, it is possible to widen the local region of the plate to which the cooling water is directly sprayed and to narrow the width of the region of the plate to which the direct cooling water is not sprayed. As a result, after securing various characteristics such as the formability of the Al alloy plate,
The local distortion which is a problem in the present invention can be further suppressed.

【００８２】これに対し、前記図4 や図7 などの、通常
この種焼き入れ処理に使われる、楕円吹きなどのスプレ
イノズル列は、図6(a)の正面図に示すように、水乃至水
と空気との混合ミストの噴射や噴霧 (スプレイ) 孔8 か
らノズル7 がAl合金板1 面に対向する幅の狭い楕円状と
なって広がっている。このため、図6(b)の平面図に示す
ように、スプレイされる水乃至水と空気との混合ミスト
の分布7a、7bが、角吹きスプレイノズルに比して、幅狭
く、不均一な冷却となり易い。On the other hand, as shown in the front view of FIG. 6 (a), a spray nozzle array such as an elliptical blower, which is usually used in this seed hardening process, as shown in FIG. 4 and FIG. The nozzle 7 spreads out from a spray (spray) hole 8 of a mixed mist of water and air in a narrow elliptical shape facing the surface of the Al alloy plate 1. Therefore, as shown in the plan view of FIG. 6 (b), the distribution 7a, 7b of the mixed mist of water or water and air to be sprayed is narrow and non-uniform as compared with the angular spray nozzle. Easy to cool.

【００８３】ただ、前記角吹きスプレイノズル列を必須
とし、これに、前記図4 や図7 などのスプレイノズル列
や、スリットノズル列などを組み合わせても良い。即
ち、両者のノズル列を交互に配置する、あるいは、上流
側に角吹きスプレイノズル列を配置し下流側 (低温側)
にスプレイノズル列やスリットノズル列を配置するなど
しても良い。However, the above-mentioned square-blown spray nozzle array may be indispensable, and this may be combined with the spray nozzle array shown in FIGS. 4 and 7 or the slit nozzle array. That is, the two nozzle rows are alternately arranged, or the angular spray nozzle row is arranged on the upstream side and the downstream side (low temperature side)
Alternatively, a spray nozzle row or a slit nozzle row may be arranged.

【００８４】本発明では、以上の溶体化処理後の焼き入
れ処理後、直ちに50〜120 ℃の範囲で保持する比較的低
温の時効処理を施すことが好ましい。この時効処理によ
って、Al合金板のミクロ組織中に、Si- 空孔、Si/ 空孔
クラスターの生成を抑制し、Si-Si やMg/Si クラスター
が生成したものとすることができる。この結果、Al合金
板の室温時効抑制と低温時効硬化能の特性が向上する。In the present invention, it is preferable to perform an aging treatment at a relatively low temperature which is maintained in the range of 50 to 120 ° C. immediately after the above quenching treatment after the solution treatment. By this aging treatment, it is possible to suppress the formation of Si-pores and Si / pore clusters in the microstructure of the Al alloy plate and to form Si-Si and Mg / Si clusters. As a result, the properties of the Al alloy plate at room temperature aging suppression and low temperature age hardening ability are improved.

【００８５】この時効処理は、溶体化処理後の焼入れ終
了温度を50〜120 ℃と高くし、直ちに再加熱するか、あ
るいはそのままの温度に保持して行う、あるいは、溶体
化処理後常温までの焼入れ処理の後に、直ちに50〜120
℃に再加熱して行うことが好ましい。これらの時効処理
は、連続溶体化焼き入れ処理ライン (工程) 中で行うこ
とが好ましい。この場合、前記高温乃至室温焼入れ終了
後、ライン中に設置した再加熱装置を用いて、通板中の
板を再加熱して50〜120 ℃の高温で巻き取り、コイル状
態で前記高温保持乃至放冷する方法が効率的である。This aging treatment is carried out by raising the quenching end temperature after the solution treatment to 50 to 120 ° C. and immediately reheating or keeping the temperature as it is, or after the solution treatment, up to room temperature. 50 ~ 120 immediately after quenching treatment
It is preferable to reheat to 0 ° C. These aging treatments are preferably performed in a continuous solution hardening treatment line (process). In this case, after completion of the high temperature to room temperature quenching, using a reheating device installed in the line, the plate in the strip is reheated and wound at a high temperature of 50 to 120 ° C., and the high temperature is maintained in a coil state. The method of allowing to cool is efficient.

【００８６】時効処理温度が50℃未満では、また保持時
間が不足した場合には、Si- 空孔、Si/ 空孔クラスター
自体の生成を抑制できない。このため、目的とする低温
時効硬化能が得られない。一方、120 ℃を越える温度で
は、また、保持時間が長過ぎると、β' 相が析出して時
効が進み過ぎ、強度が高くなりすぎるため、成形性が著
しく低下する。If the aging temperature is less than 50 ° C. or if the holding time is insufficient, it is not possible to suppress the formation of Si-pores and Si / pore clusters themselves. Therefore, the desired low temperature age hardening ability cannot be obtained. On the other hand, at a temperature of more than 120 ° C. and when the holding time is too long, β ′ phase precipitates, aging proceeds too much, and the strength becomes too high, resulting in a marked decrease in formability.

【００８７】なお、この時効処理後、室温時効を抑制あ
るいは耐力を制御するなどのために、適当な条件で、亜
時効処理や時効処理などのT6やT7に相当する調質を行う
こともできる。また、焼き入れ処理後に、ローラーレベ
ラーやテンションレベラー、あるいはストレッチやスキ
ンパス軽圧下等の矯正処理を行っても良い。但し、本発
明によって、焼き入れ処理時の局部的な歪みは抑制され
ているため、その矯正処理の程度は、大きく発生した局
部的な歪み自体を除去するための従来の矯正処理に比し
て、著しく軽度となる。After the aging treatment, in order to suppress the room temperature aging or control the yield strength, the sub-aging treatment, the aging treatment or the like, which is equivalent to T6 or T7, can be performed under appropriate conditions. . Further, after the quenching treatment, a straightening treatment such as a roller leveler or a tension leveler, or a stretching or a light reduction of a skin pass may be performed. However, according to the present invention, since the local distortion during the quenching process is suppressed, the degree of the correction process is higher than that of the conventional correction process for removing the locally generated large distortion itself. , Remarkably mild.

【００８８】これらの調質処理の後に、Al合金板表面の
洗浄などを必要に応じて適宜行い、製品板とする。ま
た、製品Al合金板をプレス成形されるまで保管する際
の、耐食性を確保するために、Al合金板表面に防錆油や
潤滑油を塗布することも有効である。After these heat treatments, the surface of the Al alloy plate is appropriately washed as necessary to obtain a product plate. It is also effective to apply rust preventive oil or lubricating oil to the surface of the Al alloy plate in order to ensure corrosion resistance when the product Al alloy plate is stored until it is pressed.

【００８９】[0089]

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。表1 に示
す組成のAl合金の鋳塊をDC鋳造法により溶製後、540 ℃
×8 時間の範囲で均質化熱処理を施し、厚さ3.5mm まで
熱間圧延した。この熱間圧延板を、空気炉で375 ℃×3
時間の焼鈍を行い、更に、厚さ1.0mm 、幅1600mmの薄板
まで冷間圧延し、冷延板コイルを作成した。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. 540 ℃ after ingot of Al alloy ingot with composition shown in Table 1 by DC casting method
It was subjected to homogenizing heat treatment in the range of × 8 hours and hot-rolled to a thickness of 3.5 mm. This hot-rolled sheet was placed in an air furnace at 375 ° C x 3
Annealing was performed for a period of time, and further, cold rolling was performed to a thin plate having a thickness of 1.0 mm and a width of 1600 mm to prepare a cold rolled plate coil.

【００９０】この冷延板コイルを巻き戻しながら、連続
熱処理炉に通板し、加熱速度200 ℃/ 分で、550 ℃の温
度で (表2 の発明例No.9のみ520 ℃の温度)10 秒保持す
る溶体化処理後、直ちに、表2 に示す各条件で、前記図
2 に示した角吹きスプレイノズル列での冷却水 (但し、
水と空気との混合ミストを使用) の流量密度を適宜変え
ることにより、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度まで
の焼き入れ処理の平均冷却速度および直接冷却水が噴射
される板の局所領域の冷却速度を制御し、室温まで焼入
れ処理を行った。なお、表2 中のAl合金番号は、表1 の
Al合金番号に対応している。While unwinding this cold rolled sheet coil, it was passed through a continuous heat treatment furnace and heated at a heating rate of 200 ° C./min at a temperature of 550 ° C. (inventive example No. 9 in Table 2 only had a temperature of 520 ° C.) 10 Immediately after the solution treatment for holding for 2 seconds, under the conditions shown in Table 2,
Cooling water in the square spray nozzle array shown in 2 (however,
The average cooling rate of the quenching process from the start of quenching to a temperature of 120 ° C or less and the local area of the plate where the direct cooling water is sprayed are changed by appropriately changing the flow density of (mixed mist of water and air). The cooling rate was controlled, and quenching treatment was performed up to room temperature. The Al alloy numbers in Table 2 are
Corresponds to the Al alloy number.

【００９１】この焼入れ処理後、表2 に示す巻き取り温
度で板をコイル化した。なお、表2の内、巻き取り温度
が80℃のものは、前記室温焼入れ後に80℃に再加熱して
コイルに巻き取った。また、巻き取り温度が室温のもの
は、前記室温焼入れ後にそのままコイルに巻き取った。After this quenching treatment, the plate was coiled at the winding temperature shown in Table 2. In Table 2, those having a coiling temperature of 80 ° C. were reheated to 80 ° C. after the room temperature quenching and wound into a coil. Further, when the coiling temperature was room temperature, it was coiled as it was after the room temperature quenching.

【００９２】これらのコイルより供試材を採取し、Al合
金板が長期間放置されて室温時効し、その後、自動車の
外板としてプレス成形乃至塗装焼き付け処理されること
を模擬して、溶体化焼入れ処理後に室温で4 カ月時効後
のAl合金板の機械的な特性 (耐力) 、平坦度や成形性、
および塗装焼き付け後の機械的な特性 (耐力) を評価し
た。これらの結果も表2 に示す。Sample materials were sampled from these coils, the Al alloy plate was left for a long period of time and aged at room temperature, and then it was solution-processed by simulating that it is press-formed or paint-baked as an outer plate of an automobile. The mechanical properties (proof strength), flatness and formability of the Al alloy sheet after aging at room temperature for 4 months after quenching treatment,
The mechanical properties (proof stress) after baking and painting were evaluated. These results are also shown in Table 2.

【００９３】このうち、Al合金板の耐力 (σ_0.2)は、JI
S Z 2241法にて引張試験を行って測定した。なお、引張
方向はLT= 圧延方向に対し90°方向とした。Of these, the proof stress (σ _0.2 ) of the Al alloy plate is JI
The tensile test was conducted by the SZ 2241 method and measured. The tensile direction was 90 ° with respect to LT = rolling direction.

【００９４】また、Al合金板の歪み矯正後の平坦度の評
価は、Al合金板表面の目視および軟砥石による研磨した
際のAl合金板表面の目視により行い、本発明で問題とす
る局部的な歪み (径が150mm 以下のクレーター状の凹
み) がなく表面が平滑であるものを〇、前記局部的な歪
みが板の長手方向に明らかに連続して認められるものを
×、前記局部的な歪みが目視では判別しにくいものの生
じているものを△として評価した。Further, the flatness of the Al alloy plate after strain correction is evaluated by visually observing the surface of the Al alloy plate and visually observing the surface of the Al alloy plate when it is polished by a soft grindstone. That the surface is smooth without any distortion (crater-like depressions with a diameter of 150 mm or less), x that the local strain is clearly observed continuously in the longitudinal direction of the plate, x, the local When the distortion was difficult to discriminate visually, the evaluation was evaluated as Δ.

【００９５】そして、成形性は前記室温時効後の供試材
をブランク材として、大型プレス機を用いてプレス成形
し、シワ押さえ力(BHF) が70トン以上で割れを生じずに
成形可能であったものを◎、BHF が40〜60トン以上で割
れを生じずに成形可能であったものを〇、BHF が40トン
以下で割れを生じて成形不可であったものを×として評
価した。The moldability is such that the test material after room temperature aging is used as a blank material and press-molded using a large-sized press machine, and the wrinkle holding force (BHF) is 70 tons or more. What was found was evaluated as ⊚, BHF of 40 to 60 tons or more that could be molded without cracking was evaluated as ◯, and BHF of 40 tons or less that could not be molded due to cracking was evaluated as x.

【００９６】更に、前記室温時効後の供試材にストレッ
チを行って10% の予歪みを与えた後、曲げ半径0.5mm に
て180 度曲げ試験を行った。そして、試験後の試験片の
曲げ部表面の割れの状況を目視観察した結果、曲げ部表
面に凹部状の割れも肌あれも発生しなかったものを○と
し、曲げ部表面に凹部が発生しており、この凹部の最底
部に新生面が観察されたものを割れが発生したとして×
とした。なお、前記凹部の最底部に新生面が観察されな
いものは肌あれが発生したと評価される。Further, after stretching at room temperature and applying a pre-strain of 10% to the test material, a 180-degree bending test was conducted at a bending radius of 0.5 mm. Then, as a result of visually observing the state of cracks on the bent portion surface of the test piece after the test, those in which no recessed cracks or surface roughness were generated on the bent portion surface were marked as ◯, and recessed portions were formed on the bent portion surface. If a new surface is observed at the bottom of this recess, it is assumed that a crack has occurred.
And In addition, it is evaluated that the rough skin has occurred when the new surface is not observed at the bottom of the recess.

【００９７】また、塗装焼付硬化後に相当するAl板の耐
力として、前記室温時効後の供試材にストレッチを行っ
て2%の予歪みを与えた後、150 ℃×20分の加熱を行った
後の耐力 (σ_0.2)も測定した。As the proof stress of the Al plate corresponding to the baking and hardening of the coating, the specimen after room temperature aging was stretched to give a pre-strain of 2%, and then heated at 150 ° C. for 20 minutes. The latter yield strength (σ _0.2 ) was also measured.

【００９８】表２から明らかな通り、本発明成分範囲内
で、かつ、本発明条件範囲内で、溶体化処理および120
℃以下の温度まで板を冷却する焼き入れ処理を行い（直
接冷却水が噴射される板の局所領域の平均冷却速度を30
0 ℃/ 秒以下にし、かつ、焼き入れ開始から120 ℃以下
の温度までの平均冷却速度を100 ℃/ 秒以上）とし、焼
き入れ処理後の耐力を110 〜160MPaの範囲とした発明例
No.1〜10は、本発明で問題とする局部的な歪みが抑制さ
れ、平坦度に優れている。As is clear from Table 2, within the components of the present invention and within the conditions of the present invention, solution treatment and 120
Quenching is performed to cool the plate to a temperature of ℃ or less (the average cooling rate of the local area of the plate where the direct cooling water is sprayed is 30
Example of invention in which the cooling rate is 0 ° C / sec or less, the average cooling rate from the start of quenching to a temperature of 120 ° C or less is 100 ° C / sec or more), and the proof stress after quenching is in the range of 110 to 160 MPa.
Nos. 1 to 10 are excellent in flatness because local distortion which is a problem in the present invention is suppressed.

【００９９】また、発明例No.1〜10は、4 カ月間の室温
時効 (経過) 後でも、プレス成形性やフラットヘム加工
性などの成形性に優れており、150 ℃×20分の低温短時
間化された人工時効処理であっても、パネル構造体用途
に必要な、170MPa以上の耐力となる低温時効硬化能にも
優れている。Inventive Examples Nos. 1 to 10 have excellent formability such as press formability and flat heme processability even after room temperature aging (passage) for 4 months, and at low temperature of 150 ° C. × 20 min. Even if artificial aging treatment is shortened, it has excellent low-temperature age hardening ability with a proof stress of 170 MPa or more required for panel structure applications.

【０１００】但し、直接冷却水が噴射される板の局所領
域の平均冷却速度が比較的大きい発明例No.6、7 は本発
明で問題とする局部的な歪みが、矯正可能な範囲ではあ
るが、若干発生しており、平坦度が他の発明例に比較し
て劣る。また、直接冷却水が噴射される板の局所領域の
平均冷却速度が比較的小さい発明例No.8は、歪みの問題
はないものの、焼き入れ開始から120 ℃以下の温度まで
の平均冷却速度が比較的小さく、他の発明例に比較し
て、プレス成形性やフラットヘム加工性などの成形性に
劣る。この結果から、本発明の直接冷却水が噴射される
板の局所領域の平均冷却速度規定の意義が分かる。However, in the invention examples Nos. 6 and 7 in which the average cooling rate in the local area of the plate to which the direct cooling water is jetted is relatively large, the local distortion which is a problem in the present invention is within a range in which it can be corrected. However, the flatness is inferior to other invention examples. Inventive Example No. 8 in which the average cooling rate of the local area of the plate to which the direct cooling water is sprayed is relatively small, has no problem of distortion, but the average cooling rate from the start of quenching to a temperature of 120 ° C or less is It is relatively small and inferior in moldability such as press moldability and flat hem workability as compared with other invention examples. From this result, the significance of the regulation of the average cooling rate of the local region of the plate to which the direct cooling water is sprayed according to the present invention can be understood.

【０１０１】これに対し、Si量が本発明の上限を越えた
(表 1のNo.6Al合金) 比較例No.11は、本発明溶体化焼
き入れ処理条件範囲内で処理したので、本発明で問題と
する局部的な歪みは無く、平坦度に優れている。しか
し、各々、Si量が本発明の上限を越えているので、プレ
ス成形性やヘム加工性などの加工性に劣る。On the other hand, the amount of Si exceeded the upper limit of the present invention.
(No. 6 Al alloy in Table 1) Since Comparative Example No. 11 was treated within the solution hardening treatment condition range of the present invention, there is no local strain which is a problem in the present invention, and it has excellent flatness. . However, since the amount of Si exceeds the upper limit of the present invention, workability such as press formability and heme processability is poor.

【０１０２】また、Si量が本発明の下限を下回るか、Si
過剰型ではない (表 1のNo.7、8 Al合金を用いた) 比較
例No.12 、13は、本発明溶体化焼き入れ処理条件範囲内
で処理したので、平坦度には優れているものの、150 ℃
×20分の低温短時間化された人工時効処理では耐力が比
較的低く、更に、プレス成形性が劣る。Further, if the amount of Si is below the lower limit of the present invention,
Comparative example Nos. 12 and 13 which are not excessive type (using No. 7 and 8 Al alloys in Table 1) were excellent in flatness because they were treated within the solution hardening treatment condition range of the present invention. However, 150 ℃
× 20 minutes At low temperature and artificial aging treatment at a short time, the yield strength is relatively low, and the press formability is poor.

【０１０３】更に、比較例No.14 、15は、本発明Al合金
成分範囲内だが、直接冷却水が噴射される板の局所領域
の平均冷却速度が本発明規定の下限を下回り、比較例N
o.15は焼き入れ開始から120 ℃以下の温度までの平均冷
却速度も本発明規定の下限を下回っている。この結果、
歪みの問題はないものの、発明例に比較して、プレス成
形性や、特にフラットヘム加工性などの成形性に劣る。Further, Comparative Examples Nos. 14 and 15 are within the range of the Al alloy composition of the present invention, but the average cooling rate in the local region of the plate to which the cooling water is directly injected is below the lower limit of the present invention.
In o.15, the average cooling rate from the start of quenching to a temperature of 120 ° C or less is also below the lower limit of the present invention. As a result,
Although there is no problem of distortion, it is inferior to the inventive examples in press formability, particularly in formability such as flat hem processability.

【０１０４】比較例No.16 、17は、本発明Al合金成分範
囲内だが、直接冷却水が噴射される板の局所領域の平均
冷却速度が本発明規定の上限を上回り、本発明で問題と
する局部的な歪みが発生しており、平坦度が発明例に比
較して著しく劣る。Comparative Examples Nos. 16 and 17 are within the range of the Al alloy composition of the present invention, but the average cooling rate in the local region of the plate to which the cooling water is directly jetted exceeds the upper limit specified in the present invention, and the problem occurs in the present invention. Local distortion occurs, and the flatness is significantly inferior to the inventive examples.

【０１０５】したがって、これらの結果から、本発明に
おける各規定の臨界的意義が裏付けられる。Therefore, these results support the critical significance of each regulation in the present invention.

【０１０６】[0106]

【表１】 [Table 1]

【０１０７】[0107]

【表２】 [Table 2]

【０１０８】[0108]

【発明の効果】本発明によれば、連続熱処理炉におい
て、ライン速度の高速化や、Al合金板 (コイル) の薄肉
化や広幅化により生じる、局部的な歪み改善と材料特性
の向上との問題を同時に解決する、成形性と平坦度に優
れたAl合金板の連続溶体化焼き入れ処理方法を提供する
ことができる。したがって、Al合金板の自動車、車両、
船舶などの輸送機材用への用途の拡大を図ることができ
る点で、多大な工業的な価値を有するものである。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in a continuous heat treatment furnace, it is possible to improve local line distortion and material properties caused by increasing the line speed and thinning and widening the Al alloy plate (coil). It is possible to provide a method for continuous solution hardening of an Al alloy plate which is excellent in formability and flatness and which simultaneously solves the problem. Therefore, Al alloy plate cars, vehicles,
It is of great industrial value in that it can be used for transportation equipment such as ships.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】直接冷却水が噴射される板の局所領域の冷却速
度を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cooling rate of a local region of a plate on which cooling water is directly jetted.

【図２】本発明に係る焼き入れ処理の好ましい冷却手段
を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a preferred cooling means for quenching treatment according to the present invention.

【図３】本発明に係る焼き入れ処理の好ましい冷却手段
を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a preferred cooling means for quenching treatment according to the present invention.

【図４】本発明に係る焼き入れ処理の冷却手段を示す平
面図である。FIG. 4 is a plan view showing cooling means for quenching processing according to the present invention.

【図５】図2 、3 の冷却手段の冷却範囲を示す説明図で
ある。FIG. 5 is an explanatory view showing a cooling range of the cooling means shown in FIGS.

【図６】図4 の冷却手段の冷却範囲を示す説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory view showing a cooling range of the cooling means in FIG.

【図７】焼き入れ処理におけるAl合金板の冷却域を示す
平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a cooling region of an Al alloy plate in a quenching process.

【図８】焼き入れ処理におけるAl合金板の局部的な歪み
を示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing a local strain of an Al alloy plate in a quenching process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:Al合金板、2:冷却ノズル、3:直接冷却水が噴射される
板の局所領域、4:直接冷却水が噴射されない板の局所領
域、5:角吹きノズル、Ｘ: 局部的な歪み (クレーター状
の凹凸 )1: Al alloy plate, 2: Cooling nozzle, 3: Local region of plate where direct cooling water is sprayed, 4: Local region of plate where direct cooling water is not sprayed, 5: Square blowing nozzle, X: Local distortion (Crater-like unevenness)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３ ６３０ ６３０Ａ ６３０Ｋ ６３１ ６３１ ６９１ ６９１Ｂ ６９２ ６９２Ａ ６９２Ｂ (72)発明者 大山 正直 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内 (72)発明者 山口 浩二 栃木県真岡市鬼怒ケ丘15番地 株式会社神 戸製鋼所真岡製造所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. ⁷ Identification code FI theme code (reference) C22F 1/00 623 C22F 1/00 623 630 630 630A 630K 631 631 691 691B 692 692A 692B (72) Inventor Oyama Honest 15 Kinugaoka, Moka City, Tochigi Prefecture Kado Steel Works, Ltd., Moka Works (72) Inventor Koji Yamaguchi 15 Kinuoka Hills, Moka City, Tochigi Prefecture, Kamido Steel Works, Moka Plant

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Si過剰型のAl-Mg-Si系アルミニウム合金
板を連続的に通板して溶体化焼き入れ処理を行う方法に
おいて、溶体化処理後、通板方向に多段に配置された冷
却水噴射ノズル列により通板中の板を冷却する焼き入れ
処理を行うに際し、冷却水が直接噴射される板の局所領
域の平均冷却速度を300 ℃/ 秒以下に制御し、かつ、焼
き入れ開始から120 ℃以下の温度までの平均冷却速度を
100 ℃/ 秒以上とし、アルミニウム合金板の焼き入れ処
理後の耐力を110 〜160MPaの範囲とすることを特徴とす
る成形用アルミニウム合金板の連続溶体化焼き入れ処理
方法。1. A method for carrying out solution hardening treatment by continuously passing Si-excess Al-Mg-Si based aluminum alloy sheets, which are arranged in multiple stages in the sheet passing direction after the solution treatment. When performing quenching treatment to cool the plate in the passage by the cooling water jet nozzle array, the average cooling rate of the local area of the plate to which the cooling water is directly jetted is controlled to 300 ° C / sec or less, and quenching is performed. The average cooling rate from the start to temperatures below 120 ° C
A continuous solution hardening treatment method for an aluminum alloy sheet for forming, characterized in that the yield strength after the quenching treatment of the aluminum alloy sheet is set at 100 ° C / sec or more and in the range of 110 to 160 MPa. 【請求項２】 前記焼き入れ処理後、直ちに50〜120 ℃
の範囲にアルミニウム合金板を保持する請求項１に記載
の成形用アルミニウム合金板の連続溶体化焼き入れ処理
方法。2. Immediately after the quenching treatment, the temperature is 50 to 120 ° C.
The method for continuous solution hardening of an aluminum alloy sheet for forming according to claim 1, wherein the aluminum alloy sheet is held in the range. 【請求項３】 前記冷却水噴射ノズルに、通板方向の水
冷開始点が板幅方向に揃う噴射パターンのノズルを用い
る請求項２に記載の成形用アルミニウム合金板の連続溶
体化焼き入れ処理方法。3. The continuous solution hardening treatment method for an aluminum alloy sheet for forming according to claim 2, wherein the cooling water jetting nozzle is a jetting nozzle in which water cooling start points in the sheet passing direction are aligned in the sheet width direction. . 【請求項４】 前記冷却水噴射ノズル列の第１段目に、
通板方向の水冷開始点が板幅方向に揃う噴射パターンの
ノズル列を配置する請求項２または３に記載の成形用ア
ルミニウム合金板の連続溶体化焼き入れ処理方法。4. The first stage of the cooling water jet nozzle row,
The continuous solution hardening treatment method for an aluminum alloy sheet for forming according to claim 2 or 3, wherein nozzle rows having an injection pattern in which water cooling start points in the sheet passing direction are aligned in the sheet width direction are arranged.