JP2003342663A

JP2003342663A - 成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板調質材およびその製造方法

Info

Publication number: JP2003342663A
Application number: JP2002152591A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Sakuma; 尚幸佐久間; Toshiki Muramatsu; 俊樹村松
Original assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Current assignee: Sky Aluminium Co Ltd
Priority date: 2002-05-27
Filing date: 2002-05-27
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】曲げ加工を含む成形加工用のＡｌ−Ｍｇ系合
金圧延板のＨ３２〜Ｈ３４相当の調質材として、曲げ加
工性が良好であると同時に、曲げ加工における異方性の
少ないものを提供する。【解決手段】Ｍｇ1.50〜3.50%、Ｃｒ0.03〜0.35％、
Ｃｕ0.30%以下、Ｆｅ0.10〜0.50％、Ｓｉ0.05〜0.40％
を含有し、かつＭｎ量が0.10％以下、Ｔｉ量が0.10％以
下に規制され、残部が実質的にＡｌよりなり、最大径5
μｍ以上の金属間化合物粒子の密度が100〜700個／ｍｍ
^２の範囲内、板表面の結晶粒の平均アスペクト比が2以
下、しかも耳率が7％以下であり、調質度H32〜H34とさ
れたＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板調質材。またその製造方法
として、鋳塊に均質化処理後熱間圧延を行ない、次いで
圧延率20〜85％で１次冷間圧延を行なった後、中間焼鈍
を行ない、さらに圧延率10〜50％で２次冷間圧延を行な
い、その後調質焼鈍を施してH32〜H34相当の調質度に仕
上げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、建築、土木、電
気機器、その他一般の機器、船舶などの用途に使用され
る成形加工用のＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板に関するもので
あり、特にＨ３２〜Ｈ３４相当に調質した、曲げ加工性
に優れかつ曲げ加工における異方性の少ないＡｌ−Ｍｇ
系合金圧延板調質材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にＡｌ−Ｍｇ系合金、すなわちいわ
ゆる５０００番系合金は、強度と延性とのバランスに優
れていて、良好な成形性を有することなどから、従来か
ら建築、土木、電気機器、一般機器、船舶など、種々の
用途に広く使用されている。これらの用途のＡｌ−Ｍｇ
系合金の代表的なものとしては、ＪＩＳ５０５２合金な
どがある。ところでこれらの用途に使用されるＡｌ−Ｍ
ｇ系合金は、一般には冷間圧延のままではなく、冷間圧
延により加工硬化した材料について、さらに安定化処理
を目的とした調質焼鈍を施して、Ｈ３ｎ材として用いる
のが通常である。すなわち、Ａｌ−Ｍｇ系合金では、冷
間圧延のままでは長時間放置すれば次第に耐力が低下す
るという、いわゆる経時軟化現象を示すところから、こ
のような経時軟化を抑えるための安定化処理を目的とし
た調質焼鈍処理を施し、Ｈ３ｎ材、代表的にはＨ３２材
もしくはＨ３４材として使用するのが通常である。なお
前述のような用途では、０．８ｍｍ以上の比較的厚い板
厚で用いることが多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】建築、土木、電気機器
部品、一般機器、船舶などの分野に利用するＡｌ−Ｍｇ
系合金圧延板は、曲げ加工を施して使用することが多
く、そのため曲げ加工性に優れた材料が求められること
が多い。しかしながら、従来のＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板
については、曲げ加工性に優れた材料の開発が未だ充分
ではなかったため、曲げ加工中に材料の割れが発生し
て、製品の品質低下を招いてしまうことがあった。

【０００４】そもそも素材には、ミクロ組織の不均一性
がもたらす組織の異方性や結晶方位の異方性などがあ
り、それらの異方性の制御が従来は厳密でなかったた
め、従来のＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板では、ある方向での
曲げ加工は優れていても、他の方向での曲げ加工が劣っ
たりすることが多く、そのため上述のような問題が生じ
てしまっていたのである。

【０００５】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、材料の有する種々の異方性を適切に制御する
ことにより、曲げ加工性に優れると同時に曲げ加工の異
方性が小さい調質度Ｈ３２〜Ｈ３４相当のＡｌ−Ｍｇ系
合金圧延板調質材を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前述の課
題を解決するため、種々実験・検討を重ねた結果、Ａｌ
−Ｍｇ系合金における成分組成、特にＣｒ、Ｃｕ、Ｆ
ｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、およびＴｉの含有量を適切に調整する
と同時に、金属間化合物の分散密度、結晶粒のアスペク
ト比、耳率を適切に調整することによって、素材の有す
る種々の異方性を適切に制御し、これにより全体的な曲
げ加工性が優れると同時に、曲げ加工における異方性の
少ない材料を得ることができることを見出し、この発明
をなすに至った。

【０００７】具体的には、請求項１の発明のＡｌ−Ｍｇ
系合金圧延板調質材は、Ｍｇ１．５０〜３．５０％、Ｃ
ｒ０．０３〜０．３５％、Ｃｕ０．３０％以下、Ｆｅ
０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を必
須成分として含有し、かつＭｎ量が０．１０％以下、Ｔ
ｉ量が０．１０％以下に規制され、残部がＡｌおよび不
可避的不純物よりなる合金からなり、最大径５μｍ以上
の金属間化合物粒子の密度が１ｍｍ^２当り１００〜７０
０個の範囲内にあり、かつ板表面における結晶粒の平均
アスペクト比が２以下であり、しかも耳率が７％以下で
あり、調質度Ｈ３２〜Ｈ３４とされたことを特徴とする
ものである。

【０００８】また請求項２の発明のＡｌ−Ｍｇ系合金圧
延板調質材の製造方法は、Ｍｇ１．５０〜３．５０％、
Ｃｒ０．０３〜０．３５％、Ｃｕ０．３０％以下、Ｆｅ
０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を必
須成分として含有し、かつＭｎ量が０．１０％以下、Ｔ
ｉ量が０．１０％以下に規制され、残部がＡｌおよび不
可避的不純物よりなる合金の鋳塊に均質化処理後熱間圧
延を行ない、次いで圧延率２０〜８５％で１次冷間圧延
を行なった後、中間焼鈍を行ない、さらに圧延率１０〜
５０％で２次冷間圧延を行ない、その後調質焼鈍を施し
てＨ３２〜Ｈ３４相当の調質度に仕上げ、これにより最
大径５μｍ以上の金属間化合物粒子の密度が１ｍｍ^２当
り１００〜７００個の範囲内にあり、かつ板表面におけ
る結晶粒の平均アスペクト比が２以下であり、しかも耳
率が７％以下の圧延板調質材を得ることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】先ずこの発明におけるＡｌ−Ｍｇ
系合金の成分組成の限定理由について説明する。

【００１０】Ｍｇ：Ｍｇの添加は、Ｍｇそれ自体の固溶
による強度向上に効果があり、またＭｇは転位との相互
作用が大きいため加工硬化による強度向上も期待でき、
したがって要求強度を満たすためには不可欠な元素であ
る。但しＭｇ量が１．５０％未満では、要求強度を満た
すことが困難となることもある。一方Ｍｇ量が３．５０
％を越えるような多量のＭｇの添加により得られる高強
度は必要としないのが通常である。そこでＭｇ添加量
は、１．５０〜３．５０％の範囲内とした。

【００１１】Ｃｒ：Ｃｒの添加は製品板内の金属間化合
物の量やサイズ、さらには結晶方位の異方性に大きく影
響する。Ｃｒ量が少ないほど５μｍ以上のサイズの金属
間化合物の数がより少なくなって、金属間化合物による
曲げ加工性の低下が小さくなるが、Ｃｒ量が０．０３％
未満では高純度地金を使用しなければならなくなってコ
ストアップを招く。またここで、結晶方位の異方性の指
標の一つとして、絞り加工を行なった場合の耳率を用い
ることができ、耳率が高いほど結晶方位の異方性が大き
いと言うことができるが、Ｃｒ量が０．０３％未満で
は、中間焼鈍後に絞りカップ上に現れる耳が圧延方向に
対して平行方向と直角方向に強く現れて、２次冷間圧延
を施しても残存し、耳率が高いままとなる。このように
耳率が高くて結晶方位の異方性が大きい場合には、曲げ
異方性が顕在化してしまう。一方、Ｃｒ量が０．３５％
を越えれば、耳率はより低くなる、言い換えれば結晶方
位の異方性はより小さくなり、曲げ加工の異方性が現れ
難くなる。しかしながら０．３５％以上のＣｒを添加す
れば、Ａｌ−Ｃｒ系などの金属間化合物が極端に増えて
しまい、全体的に曲げ加工性が低下してしまう。そこ
で，Ｃｒ添加量は、曲げ加工性、経済性、および曲げ加
工の異方性のバランスから、０．０３〜０．３５％の範
囲内に限定した。

【００１２】Ｃｕ：Ｃｕは固溶強化により強度向上に寄
与する元素であり、製品板の強度調整に効果的である。
しかしながらＣｕ量が０．３０％を越えれば曲げ加工性
を低下させてしまう。そこでＣｕ添加量は０．３０％以
下とした。なおＣｕ量の下限は特に限定しないが、０．
０１％未満では前述の効果が少ないから、０．０１％以
上とすることが好ましい。

【００１３】Ｆｅ：Ｆｅ量も、Ｃｒ量と同様に製品板内
の金属間化合物の量やサイズ、更には結晶方位の異方性
に大きく影響を与える。Ｆｅ量が少ないほど５μｍ以上
のサイズの金属間化合物の数がより少なくなって、金属
間化合物による曲げ加工性の低下は少なくなるが、Ｆｅ
量を０．１０％未満とするためには高純度地金を使用し
なければならなくなってコストアップを招く。さらに、
Ｆｅ量が０．１０％未満では、中間焼鈍後に絞りカップ
上に現れる耳が圧延方向に対して平行方向と直角方向で
強く現れて、２次冷間圧延を施しても残存し、耳率が高
いままとなる。これは結晶方位の異方性が大きいことを
意味するが、その場合には曲げ異方性が顕在化してしま
う。一方、Ｆｅ量が０．５０％を越えれば耳率は低くな
る。言い換えれば結晶方位の異方性は小さくなって曲げ
加工の異方性が現れ難くなる。しかしながら、０．５０
％を越えるＦｅ量では、Ａｌ−Ｆｅ−（Ｍｎ）−（Ｓ
ｉ）系の金属間化合物が極端に増えてしまい、全体的に
曲げ加工性が低下してしまう。そこでＦｅ量は、曲げ加
工性、経済性、および曲げ加工の異方性のバランスか
ら、０．１０〜０．５０％の範囲内とした。

【００１４】Ｓｉ：Ｓｉ量も、Ｃｒ量、Ｆｅ量と同様に
製品板内の金属間化合物の量やサイズ、更には結晶方位
の異方性に大きく影響を与える。Ｓｉ量が少ないほど５
μｍ以上のサイズの金属間化合物の数がより少なくなっ
て、金属間化合物による曲げ加工性の低下が少なくなる
が、Ｓｉ量を０．０５％未満とするためには高純度地金
を使用しなければならなくなってコストアップを招く。
さらに、Ｓｉ量が０．０５％未満では、中間焼鈍後に絞
りカップ上に現れる耳が圧延方向に対して平行方向と直
角方向で強く現れて、２次冷間圧延を施しても残存し、
耳率が高いままとなる。このことは結晶方位の異方性が
大きいことを意味するが、その場合には曲げ異方性が顕
在化してしまう。一方Ｓｉ量が０．４０％を越えれば耳
率は低くなる。言い換えれば結晶方位の異方性は小さく
なって曲げ加工の異方性が現れ難くなる。しかしなが
ら、０．４０％を越えるＳｉ量では、Ａｌ−Ｆｅ−Ｓｉ
−（Ｍｎ）系の金属間化合物が極端に増えてしまい、全
体的に曲げ加工性が低下してしまう。そこでＳｉ量は、
曲げ加工性、経済性、および曲げ加工の異方性のバラン
スから、０．０５〜０．４０％の範囲内に限定した。

【００１５】以上の各元素はいずれも必須成分として含
有されるものであるが、この発明ではさらに不純物元素
としてのＭｎ、および通常のＡｌ合金で添加されること
が多いＴｉについて、その含有量の上限を規制してい
る。これらの限定理由は次の通りである。

【００１６】Ｍｎ：Ｍｎは不純物としてＡｌ合金に通常
含有される元素であるが、このＭｎも、製品板内の金属
間化合物の量やサイズ、さらには結晶方位の異方性に大
きく影響を与える。Ｍｎの含有量が０．１０％を越えれ
ば製品板の耳率は低下し、このことは結晶方位の異方性
が小さくなることを意味し、その場合曲げ異方性は現れ
難くなる。しかしながら、Ｍｎ量が０．１０％を越えれ
ば、Ａｌ−Ｆｅ−Ｍｎ−（Ｓｉ）系の金属間化合物が極
端に増えてしまい、全体的に曲げ加工性が低下してしま
う。さらにＭｎ量が０．１０％を越えた場合、一次冷間
圧延率と中間焼鈍の条件によっては、熱間圧延前の加熱
処理中あるいは熱間圧延中に析出したＡｌ−Ｍｎ系析出
物の影響が強く現れ、中間焼鈍時の結晶粒を偏平状にさ
せてしまい、結晶粒のアスペクト比を大きくさせてしま
う。このように中間焼鈍時の結晶粒のアスペクト比が大
きくなれば、製品板となった状態でも結晶粒のアスペク
ト比が大きいままとなり、製品板の曲げ異方性を大きく
させてしまう。そのためこの発明では不純物としてのＭ
ｎの含有量を０．１０％以下に規制することとした。

【００１７】Ｔｉ：Ｔｉは結晶粒微細化のために一般の
Ａｌ合金において添加されることが多い元素であり、ま
た微量のＢと組合せて添加することもある。この発明の
場合も結晶粒微細化のために少量のＴｉを単独で、ある
いは微量のＢと組合せて添加することは許容される。し
かしながらＴｉ量が０．１０％を越えれば、粗大な金属
間化合物を生成してしまい、全体的に曲げ加工性を低下
させるから、Ｔｉ量は０．１０％以下に規制することと
した。またＴｉと組合せてＢを添加する場合、Ｂ量は１
００ｐｐｍ以下とすることが望ましい。

【００１８】以上の各元素のほかは、Ａｌおよび不可避
的不純物とすれば良い。

【００１９】さらにこの発明の曲げ加工用Ａｌ−Ｍｇ系
合金圧延板調質材では、合金の成分組成を前述のように
調整するだけではなく、金属間化合物粒子の分散密度、
結晶粒のアスペクト比、および耳率を制御することが、
曲げ加工における異方性を抑えるために重要である。

【００２０】すなわち、先ず金属間化合物粒子の分散密
度については、製品板内に存在する最大径５μｍ以上の
金属間化合物粒子の数が１ｍｍ^２あたり１００〜７００
個の範囲内となるように調整する必要がある。ここで、
最大径５μｍ以上の金属間粒子の数が少ないほど、金属
間化合物粒子が引き起こす曲げ加工性の低下は抑えられ
る。しかしながら、最大径５μｍ以上の金属間化合物粒
子が１００個／ｍｍ^２未満になれば、中間焼鈍後に絞り
カップ上に現れる耳が圧延方向に対して平行方向と直角
方向で強く現れて、その影響が製品板まで引き継がれ
て、製品板の耳率が大きいままとなってしまう。すなわ
ち製品板の曲げ異方性を大きくしてしまい、ある方向の
曲げ加工性を低下させてしまうことになる。一方最大径
５μｍ以上の金属間化合物粒子が７００個／ｍｍ^２を越
えれば、絞りカップ上に現れる耳は低くなる。すなわち
結晶方位の異方性は小さくなるが、金属間化合物粒子数
が極端に多くなり、金属間化合物粒子による曲げ加工性
の低下が現れてしまう。そのため全体的な曲げ加工性と
曲げ加工における異方性との兼ね合いから、金属間化合
物粒子数を１００〜７００個／ｍｍ^２の範囲内に限定し
た。なお金属間化合物粒子数の定量化は、圧延方向断面
で組織観察して、画像解析処理装置ルーゼックスを用い
て行なった。

【００２１】次に製品板の結晶粒については、製品板表
面における結晶粒の平均アスペクト比が２以下である必
要がある。ここでアスペクト比とは、結晶粒の長径と短
径との比であるが、一般に冷間圧延板においては圧延方
向と平行な方向の径が長径、圧延方向に対し直角な方向
の径が短径となる。そして製品板表面の平均アスペクト
比が２を越える場合には、曲げ加工時において曲げ先端
部にかかる応力の不均一性が大きくなり、曲げ加工の異
方性が顕在化する。そこで、曲げ加工における異方性を
少なくするためには、製品板の表面から観た結晶粒の平
均アスペクト比を２以下に規制する必要がある。なお製
品板の平均アスペクト比の測定法としては、偏光顕微鏡
を用い、製品板表面における結晶粒のコントラストの違
いを利用して、２００個の結晶粒に対し圧延方向と平行
な方向および直角な方向の結晶粒界の長さの比を測定し
て、平均値を求めた。

【００２２】さらに製品板の耳率は、結晶方位の異方性
の指標となり、曲げ加工における異方性に関係するが、
この発明の場合、製品板の耳率が７％以下となるように
調整する必要がある。結晶方位の異方性が大きく、製品
板の耳率が７％を越えるような場合には、ある方向の曲
げ加工性は良好であっても、別の方向の曲げ加工性が劣
ってしまう。すなわち曲げ加工性の異方性が大きくなっ
てしまう。そこで製品板の結晶方位の異方性の指標とし
て、耳率を７％以下と規定した。なお耳率の測定方法と
しては、絞り比１．７５の条件で絞りカップを作成し、
以下の通りの方法で耳率を測定した。耳率（％）＝（平均耳高さ／平均谷高さ）×１００但し、平均耳高さ＝平均山高さ−平均谷高さ

【００２３】次にこの発明のＡｌ−Ｍｇ系合金圧延板調
質材の製造プロセスについて説明する。

【００２４】先ず前述のような成分組成の合金を、ＤＣ
鋳造法などの常法に従って鋳造し、得られた鋳塊に対し
て均質化処理を施してから、あるいは均質化処理を兼ね
て熱間圧延前加熱を行ない、常法に従って熱間圧延を行
なう。ここで、均質化処理や熱間圧延の条件は特に限定
されるものではなく、一般的な条件に従えば良い。

【００２５】得られた熱間圧延板（コイル）に対して
は、１次冷間圧延を２０〜８５％の圧延率で施す。

【００２６】ここで、熱間圧延板の組織が部分再結晶状
態にある場合、１次冷間圧延の圧延率が２０％未満で
は、その後の中間焼鈍後に絞りカップ上に現れる耳が圧
延方向に対して平行方向と直角で強く現れ、その影響は
２次冷間圧延を施しても残ってしまい、結果的に製品板
まで引き継いでしまって、曲げ加工性の異方性が大きく
なり、ある方向の曲げ加工性は良好となっても別方向で
は曲げ加工性が低下してしまう。一方１次冷間圧延の圧
延率が８５％を越える場合は、上述のような曲げ加工に
おける異方性の問題は生じにくいが、冷間圧延のパス数
が増加して生産性が低下する。そのため１次冷間圧延の
圧延率は２０〜８５％の範囲内に限定した。

【００２７】１次冷間圧延後には連続焼鈍炉（ＣＡＬ）
を用いた中間焼鈍、もしくは箱型焼鈍炉（バッチ式焼鈍
炉：ＢＡＦ）を用いた中間焼鈍を行なう。この中間焼鈍
は１次冷間圧延で導入された冷間歪を利用して材料を再
結晶させて、組織を均一かつ微細にするために必要な工
程である。

【００２８】ここで、連続焼鈍炉を用いる場合には、焼
鈍温度を４００〜５５０℃とし、保持を１分以下とする
ことが望ましい。連続焼鈍炉を用いた場合、焼鈍温度が
４００℃未満では完全再結晶組織にならないことがあ
り、一方５５０℃を越えれば結晶粒の粗大化が生じるお
それがあり、その場合製品板の曲げ加工性の低下が避け
られなくなる。また連続焼鈍炉による中間焼鈍の保持時
間が１分を越えれば生産性の低下を招く。

【００２９】また中間焼鈍を箱型焼鈍炉を用いて行なう
場合には、焼鈍温度を２８０〜３７０℃とし、保持を
０．５〜５時間とすることが望ましい。箱型焼鈍炉を用
いた場合の焼鈍温度が２８０℃未満では完全再結晶組織
にならないことがあり、一方３７０℃を越えれば結晶粒
の粗大化が生じるおそれがあり、その場合製品板の曲げ
加工性の低下が避けられなくなる。また保持時間が０．
５時間未満では、組織の均一化効果が得られず、一方５
時間を越えるような長時間焼鈍では生産性が大きく低下
してしまう。

【００３０】中間焼鈍後には、製品板厚まで２次冷間圧
延（最終冷間圧延）を行なう。この２次冷間圧延は、圧
延率を１０〜５０％の範囲内とする必要がある。２次冷
間圧延率が１０％未満では、目標とする製品板強度を得
ることが困難となる。一方２次冷間圧延率が５０％を越
えれば、平均アスペクト比が２を越えてしまうことが多
く、曲げ加工の異方性が顕在化してしまう。そのため２
次冷間圧延の圧延率は１０〜５０％の範囲に限定した。

【００３１】２次冷間圧延後には、最終的に安定化処理
を目的として調質焼鈍を行ない、Ｈ３２〜Ｈ３４相当の
調質度の材料とする。この調質焼鈍は、連続焼鈍炉（Ｃ
ＡＬ）を用いた連続焼鈍によって行なっても、あるいは
箱型タイプの焼鈍炉（ＢＡＦ）を用いたバッチ式の焼鈍
によって行なっても良い。

【００３２】連続焼鈍炉を用いた連続式の調質焼鈍の場
合は、１５０〜３４０℃の範囲内の温度に加熱して保持
なしもしくは１分以内の保持の条件とすることが望まし
い。ここで、焼鈍温度が１５０℃未満では、冷間圧延に
よって導入された転位の消滅が不充分で、製品にした場
合に経時軟化が生じてしまい、製品としての価値を損な
う。一方焼鈍温度が３４０℃を越えれば、Ｈ３ｎ材では
なく、完全に再結晶したＯ材になってしまうことがあ
り、要求強度を満たすことができなくなる。また保持時
間が１分を越えれば、完全に再結晶してしまうこともあ
り、要求強度を満たすことができず、また生産性も低下
してしまう。そこで連続焼鈍炉で調質焼鈍を行なう場合
は、１５０〜３４０℃の温度範囲で、保持なしもしくは
１分以内の保持の条件とすることが望ましい。

【００３３】一方箱型タイプの焼鈍炉を用いたバッチ式
によって調質焼鈍を行なう場合、その条件は、１００〜
２７０℃の範囲内の温度で０．５〜５時間保持とするこ
とが望ましい。ここで、焼鈍温度が１００℃未満では、
冷間圧延によって導入された転位の消滅が不充分で、製
品にした場合に経時軟化が生じてしまうおそれがある。
一方焼鈍温度が２７０℃を越えれば、Ｈ３ｎ材ではな
く、完全に再結晶したＯ材になってしまい、要求強度を
満たすことができなくなる。また保持時間が０．５時間
未満では、コイル全体にわたり均一な熱処理ができず、
コイル内で強度の変動が生じてしまう。一方保持時間が
５時間を越えれば、焼鈍温度によっては完全に再結晶し
てしまい、要求強度を満たすことができなくなり、また
生産性も低下させてしまう。そこで箱型タイプの焼鈍炉
でバッチ式により調質焼鈍を行なう場合は、１００〜２
７０℃の温度範囲内で、０．５〜５時間の保持とするこ
とが望ましい。

【００３４】

【実施例】表１の合金Ｎｏ．１〜Ｎｏ．５に示す種々の
化学成分のＡｌ合金を、常法に従ってＤＣ鋳造法により
鋳造し、得られた鋳塊に対し５００℃×８時間の均質化
処理を行なってから、熱間圧延開始温度４６０〜４９０
℃にて熱間圧延を行なった。得られた各熱延板に対し、
Ｈ３２もしくはＨ３４の調質度を目標材質として、１次
冷間圧延−中間焼鈍−２次冷間圧延−調質焼鈍を行な
い、製品板とした。詳細なプロセス条件を表２に示す。

【００３５】得られた各製品板（圧延板）における最大
径５μｍ以上の金属間化合物の１ｍｍ^２当りの数および
表面の結晶粒の平均アスペクト比を測定するとともに、
カップ絞り試験を行なって耳率を調べ、さらに各製品板
から圧延方向と平行に試験片を切出して、機械的性質
（ＹＳ）を調べるとともに、曲げ加工性を圧延方向と平
行な方向、４５°方向、直角方向について調べたので、
その結果を表３に示す。

【００３６】なお５μｍ以上の金属間化合物の数は、圧
延方向断面で組織観察して画像解析装置（ルーゼック
ス）により測定した。また平均アスペクト比は、偏光顕
微鏡を用い、結晶粒のコントラストの差を利用して２０
０個の結晶粒につき圧延方向と平行な方向および直角な
方向の結晶粒界の長さの比を測定し、平均値を求め、そ
の値が２以下の場合を合格として○印を付し、２を越え
る場合を不合格として×印を付した。さらに耳率測定の
ためのカップ絞り試験は、各材料についてサンプル数３
として行なった。機械的性質の評価規準は、ＪＩＳ５０
５２合金のＨ３２、Ｈ３４のＹＳ規準（Ｈ３２材：１５
５ＭＰａ以上、Ｈ３４材：１７５ＭＰａ以上）に従い、
それぞれの材質で、これらの規定を満たさない場合を不
合格と評価した。一方曲げ加工性については、製品板か
ら圧延方向（０°）、４５°、直角方向（９０°）にそ
れぞれ曲げ試験片を切出し、それぞれ１８０°曲げ試験
を行なった。なおこの１８０°曲げ試験では、曲げの内
側半径を厚さの１倍に統一して実施した。そして目視に
て観察して、曲げＲ部に割れが全く認められない場合を
合格として○印を付し、１個でも曲げＲ部に割れが認め
られたものを不合格として×印を付した。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】表３から明らかなように、この発明で規定
する成分組成範囲内の合金Ｎｏ．１、Ｎｏ．２を用いか
つ製造プロセスもこの発明で規定する範囲内の製造符号
Ａ、Ｃにより得られた材料では、機械的性質（ＹＳ）が
目標とする調質度の規準をクリヤするとともに、金属間
化合物数、平均アスペクト比、耳率もこの発明で規定す
る条件範囲内となり、これらの場合は曲げ加工性の異方
性が小さく、全方向に曲げ加工性が優れていることが判
明した。

【００４１】一方製造符号Ｂの場合は、熱延板の組織が
部分再結晶状態にあるにもかかわらず、１次冷間圧延率
が２０％未満であったため、中間焼鈍時に結晶方位の異
方性が大きくなり、その異方性を製品板まで引き継いで
しまった結果、曲げ加工性の異方性が不合格となった。
また製造符号Ｄの場合は、５３０℃の高温で調質焼鈍を
行なったためＯ材になってしまい、機械的性質の規定を
満たすことができず不合格となった。さらに製造符号Ｅ
の場合は、熱延板の組織が部分再結晶状態にあるにもか
かわらず、１次冷間圧延率が２０％未満であったため、
中間焼鈍時に結晶方位の異方性が大きくなり、その異方
性を製品板まで引き継いでしまった結果、曲げ加工性の
異方性が大きくなって、不合格となり、さらには平均ア
スペクト比が２を越えてしまったため、曲げ加工性の低
下が助長されてしまった。一方製造符号Ｆ〜Ｈの場合
は、プロセス条件はこの発明に従ったが、合金成分が規
定から外れていたため、曲げ加工性の異方性が大きいか
または機械的性質の規定を満たすことができず、不合格
となった。

【００４２】

【発明の効果】この発明によれば、Ａｌ−Ｍｇ系合金か
らなる調質度Ｈ３２〜Ｈ３４の成形加工用圧延板調質材
として、単に全体的な曲げ加工性が良好であるばかりで
なく、曲げ加工における異方性が小さく、全方向に曲げ
加工性が良好で、成形中に割れが発生するおそれが少な
い材料を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 ６２３Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２３６３０６３０Ｋ６８２６８２６８３６８３６８５６８５Ｚ６８６６８６Ａ６９１６９１Ｂ６９１Ｃ６９４６９４Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｍｇ１．５０〜３．５０％（ｍａｓｓ
％、以下同じ）、Ｃｒ０．０３〜０．３５％、Ｃｕ０．
３０％以下、Ｆｅ０．１０〜０．５０％、Ｓｉ０．０５
〜０．４０％を必須成分として含有し、かつＭｎ量が
０．１０％以下、Ｔｉ量が０．１０％以下に規制され、
残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなる合金からな
り、最大径５μｍ以上の金属間化合物粒子の密度が１ｍ
ｍ^２当り１００〜７００個の範囲内にあり、かつ板表面
における結晶粒の平均アスペクト比が２以下であり、し
かも耳率が７％以下であり、調質度Ｈ３２〜Ｈ３４とさ
れたことを特徴とする、曲げ加工性に優れかつ曲げ加工
における異方性の小さい成形加工用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧
延板調質材。
【請求項２】Ｍｇ１．５０〜３．５０％、Ｃｒ０．０
３〜０．３５％、Ｃｕ０．３０％以下、Ｆｅ０．１０〜
０．５０％、Ｓｉ０．０５〜０．４０％を必須成分とし
て含有し、かつＭｎ量が０．１０％以下、Ｔｉ量が０．
１０％以下に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純
物よりなる合金の鋳塊に均質化処理後熱間圧延を行な
い、次いで圧延率２０〜８５％で１次冷間圧延を行なっ
た後、中間焼鈍を行ない、さらに圧延率１０〜５０％で
２次冷間圧延を行ない、その後調質焼鈍を施してＨ３２
〜Ｈ３４相当の調質度に仕上げ、これにより最大径５μ
ｍ以上の金属間化合物粒子の密度が１ｍｍ^２当り１００
〜７００個の範囲内にあり、かつ板表面における結晶粒
の平均アスペクト比が２以下であり、しかも耳率が７％
以下の圧延板調質材を得ることを特徴とする、曲げ加工
性に優れかつ曲げ加工における異方性の小さい成形加工
用Ａｌ−Ｍｇ系合金圧延板調質材の製造方法。