JP2003342665A - 熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板および熱間ブロー成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適度な熱間ブロー成形性を有し，熱間ブロー
成形時に生じる成形品外面の平滑性の低下が抑制され，
塗装後の外観品質に優れる熱間ブロー成形用板材を提供
すること。 【解決手段】 Ｍｇ：３．５〜６．０％を含有し，か
つ，Ｍｎ：０．５〜０．８％，もしくはＣｒ：０．０５
〜０．２０％のうち１種或いは２種含有し，さらにＳｉ
含有量０．１０％以下，Ｆｅ含有量０．１２％以下，Ｃ
ｕ含有量０．１０％以下に規制され，残部がＡｌ及び不
可避的不純物からなる。鋳塊を均質化処理後，熱間圧延
冷間圧延率２５％以上の冷間圧延，昇温速度１℃／ｓｅ
ｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５
分以内の保持を行う中間焼鈍，２５％以上５０％未満の
冷間圧延率で冷間圧延，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４
００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保
持を行う最終焼鈍を施した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，熱間ブロー成形が施されるＡｌ
−Ｍｇ系のアルミニウム合金板で，とくに自動車用車体
パネルなど外観性が要求される部位に適する板材，及び
これを用いた熱間ブロー成形品に関する。

【０００２】

【従来技術】熱間ブロー成形は，金型や製造装置が冷間
プレス成形よりも安価なこと，成形の自由度が大きいこ
と等から，多品種少量生産向きの技術として適してい
る。上記熱間ブロー成形用材料としては，１０μｍ前後
の微細再結晶粒であることが金属組織上必要とされる。
その製法上の特徴は，微細粒を得るために，強冷間加工
を行なってから最終の急速加熱焼鈍を実施することにあ
る。冷間加工におけるひずみ量は最終焼なまし工程にお
いて形成される結晶粒径と相関があり，強加工を加える
ほど結晶粒径は小さくなる。実生産上，強加工は圧延中
の耳割れなどを誘発するため，適宜中間焼鈍が必要とな
るが，中間焼鈍を行った場合にも，その後最終焼鈍前の
冷間圧延率を大きくする必要がある。

【０００３】他方，例えば自動車用車体パネルなどにお
いては，外観品質の要素の中に，塗装後の外観が平滑で
あることが要求される。冷間プレス用板材を用いて冷間
プレス加工をした場合には，リジングマークと呼ばれ
る，主に，材料の異方性に起因するとされる欠陥が生じ
ることは知られている。そして，従来の熱間ブロー成形
品は，冷間プレスの場合のリジングマークと同様に塗装
後の外観の平滑性が損なわれる欠陥が生じる現象が認め
られ，商品価値を大きく低下させる。熱間ブロー成形法
は大変形を付与する塑性加工法であるが故，冷間プレス
を行う場合には平滑性の低下が認められない材料であっ
ても，熱間ブロー成形を行うことによって上記リジング
マークと同様の欠陥が生じる場合があり，従来の熱間ブ
ロー成形用材料は自動車用車体パネルなどの材料として
は不適切である。

【０００４】なお，従来の熱間ブロー成形用材料又はそ
の製造方法としては，例えば特許文献１〜５に記載の技
術がある。

【０００５】

【特許文献１】特開昭６０−２３８４６０号公報

【特許文献２】特開昭６０−２３８４６１号公報

【特許文献３】特開昭６２−９６６４３号公報

【特許文献４】特開平７−２６３４２号公報

【特許文献５】特開平７−３０５１３１号公報

【０００６】

【解決しようとする課題】本発明は，かかる従来の問題
点に鑑みてなされたもので，適度な熱間ブロー成形性を
有し，熱間ブロー成形時に生じる成形品外面の平滑性の
低下が抑制され，塗装後の外観品質に優れる熱間ブロー
成形用板材および熱間ブロー成形品を提供しようとする
ものである。

【０００７】

【課題の解決手段】第１の発明は，重量比において，Ｍ
ｇ：３．５〜６．０％を含有し，かつ，Ｍｎ：０．５〜
０．８％，もしくはＣｒ：０．０５〜０．２０％のうち
１種或いは２種含有し，さらにＳｉ含有量が０．１０％
以下，Ｆｅ含有量が０．１２％以下，Ｃｕ含有量が０．
１０％以下に規制され，残部がＡｌおよび不可避的不純
物からなる合金よりなり，鋳塊を均質化処理後に熱間圧
延し，さらに冷間圧延率２５％以上の冷間圧延を実施
し，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の
温度範囲内に加熱して５分以内の保持を行う中間焼鈍を
施し，該中間焼鈍後最終板厚まで２５％以上５０％未満
の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１℃
／ｓｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱
して５分以内の保持を行う最終焼鈍を施したことを特徴
とする熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金
板にある（請求項１）。

【０００８】本発明の熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系ア
ルミニウム合金板は，上記のごとく，特定の成分組成を
有する合金を用い，上記特定の製造方法を採用すること
によって，熱間ブロー成形性の向上及び熱間ブロー成形
時に生じる成形品外面の平滑性の低下の抑制を図ったも
のである。以下にまず，本発明の熱間ブロー成形用Ａｌ
−Ｍｇ系アルミニウム合金板（以下，適宜，本発明のア
ルミニウム合金板という）を構成する合金の含有成分の
意義及び限定理由について説明する。

【０００９】Ｍｇ：３．５〜６．０％；Ｍｇは成形後の
製品の強度を高め，また，熱間ブロー成形中に動的回復
および再結晶を促進させて成形に伴って低下する加工性
を補う。好ましい含有範囲は３．５〜６．０％で，３．
５％未満では再結晶促進の効果が小さく，６．０％を超
えて含有すると熱間圧延性を阻害する。

【００１０】Ｍｎ：０．５〜０．８％，Ｃｒ：０．０５
〜０．２０％；Ｍｎ，Ｃｒは，ブロー成形中において再
結晶粒を安定させて良好な成形性および成形後の外観品
質を与え，また，成形後の強度を高める。好ましい含有
量は上記のごとくそれぞれ０．５〜０．８％および０．
０５〜０．２０％の範囲である。両者が下限を切ると安
定させる効果が薄れて結晶粒が粗大化し，成形性の低下
や肌荒れによる外観品質の低下につながる。範囲を超え
た場合，鋳塊中に粗大な晶出物を形成し，熱間ブロー成
形性を阻害し，また，偏析した晶出物は成形後の外観品
質を低下させる。また，ＭｎとＣｒとは必ずしも両者が
含有される必要はなく，少なくとも一方が含有されるこ
とによって上記効果が得られる。

【００１１】Ｓｉ含有量０．１０％以下，Ｆｅ含有量
０．１２％以下，Ｃｕ含有量０．１０％以下；本発明に
おいては，不純物としてのＦｅ，Ｓｉの含有量を上記の
量に制限することが重要である。不純物のＦｅ，Ｓｉは
不溶性のＡｌ−Ｆｅ−Ｓｉ系化合物やＭｇ₂Ｓｉ化合物
を生成し，この化合物が結晶粒界に析出してキャビティ
を増加させ，熱間ブロー成形性を低下させたり，成形後
の強度および伸びを低下させる。より好ましくはＦｅ，
Ｓｉともに０．０５％以下に制限するのがよい。また，
Ｃｕは熱間圧延性を阻害するため，０．１０％以下に制
限することが重要である。

【００１２】次に，本発明のアルミニウム合金板を製造
するに当たっては，まず，鋳塊を均質化処理後に熱間圧
延し，さらに冷間圧延率２５％以上の冷間圧延を実施す
る。この場合の冷間圧延が２５％未満の場合には，後述
する中間焼鈍において所望の組織変化を得ることができ
ないという問題がある。

【００１３】上記冷間圧延後には，昇温速度１℃／ｓｅ
ｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５
分以内の保持を行う中間焼鈍を施す。この中間焼鈍は，
不均一な熱間圧延組織を最終板で均一な組織とするため
の中間処理として必要である。そして，上記中間焼鈍中
には，熱間圧延組織を再結晶させて組織改質を図る。な
お，中間焼鈍を実施しなかった場合，最終板での組織に
不均一さが残るため，ブロー成形後の平滑な外観が得ら
れない。

【００１４】また，上記中間焼鈍における昇温速度が１
℃／ｓｅｃ未満では，再び不均一な再結晶組織となって
改質の役割が十分では無くなり，ブロー成形後に平滑な
表面が得られない。また保持する温度が４００℃未満で
は十分に再結晶が生じず，５５０℃を超えると融解のお
それがある。また，保持時間が５分を超える熱処理は，
経済的な意義に乏しい。

【００１５】中間焼鈍後は，再び冷間圧延を実施して最
終焼鈍による再結晶で均一な等方的な組織とし，ブロー
成形後の平滑性に優れた材料とする。上記中間焼鈍後の
冷間圧延は，最終板厚まで２５％以上５０％未満の冷間
圧延率で行う。このとき冷間圧延率が２５％未満では後
述する最終焼鈍で再結晶しないため，所期の平滑性が得
られない。また，５０％以上では経済的な意義に乏しい
ばかりでなく，最終焼鈍後の板で熱間ブロー成形した場
合に，再び異方性を生じさせて外観の平滑性をかえって
悪化させる場合がある。

【００１６】その後は，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４
００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保
持を行う最終焼鈍を施す。この最終焼鈍の昇温速度が１
℃／ｓｅｃ未満では，再び不均一な再結晶組織となっ
て，ブロー成形後に平滑な表面が得られない。また最終
焼鈍時の保持温度が４００℃未満では十分に再結晶が生
じず，５５０℃を超えると融解のおそれがある。また，
５分を超える熱処理は，経済的な意義に乏しい。

【００１７】第２の発明は，アルミニウム合金板に，４
００℃以上の温度域において熱間ブロー成形を施した熱
間ブロー成形品であって，上記アルミニウム合金板は，
重量比において，Ｍｇ：３．５〜６．０％を含有し，か
つ，Ｍｎ：０．５〜０．８％，もしくはＣｒ：０．０５
〜０．２０％のうち１種或いは２種含有し，さらにＳｉ
含有量が０．１０％以下，Ｆｅ含有量が０．１２％以
下，Ｃｕ含有量が０．１０％以下に規制され，残部がＡ
ｌおよび不可避的不純物からなる合金よりなり，鋳塊を
均質化処理後に熱間圧延し，さらに冷間圧延率２５％以
上の冷間圧延を実施し，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４
００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保
持を行う中間焼鈍を施し，該中間焼鈍後最終板厚まで２
５％以上５０％未満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，そ
の後，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４００℃〜５５０℃
の温度範囲内に加熱して５分以内の保持を行う最終焼鈍
を施した熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合
金板であることを特徴とする熱間ブロー成形品にある
（請求項６）。

【００１８】本発明の熱間ブロー成形品は，上述した第
１発明にかかる優れたアルミニウム合金板を素材として
用いている。そのため，これを４００℃以上の温度に加
熱して熱間ブロー成形を施しても，従来のリジングマー
クのような欠陥の発生を大幅に抑制することができる。
そのため，本発明の熱間ブロー成形品は，非常に平滑性
に優れたものとなり，外観要求の厳しい種々の製品に適
用することができる。

【００１９】第３の発明は，アルミニウム合金板に，冷
間塑性加工を施した後，４００℃以上の温度域において
熱間ブロー成形を施した熱間ブロー成形品であって，上
記アルミニウム合金板は，重量比において，Ｍｇ：３．
５〜６．０％を含有し，かつ，Ｍｎ：０．５〜０．８
％，もしくはＣｒ：０．０５〜０．２０％のうち１種或
いは２種含有し，さらにＳｉ含有量が０．１０％以下，
Ｆｅ含有量が０．１２％以下，Ｃｕ含有量が０．１０％
以下に規制され，残部がＡｌおよび不可避的不純物から
なる合金よりなり，鋳塊を均質化処理後に熱間圧延し，
さらに冷間圧延率２５％以上の冷間圧延を実施し，昇温
速度１℃／ｓｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲
内に加熱して５分以内の保持を行う中間焼鈍を施し，該
中間焼鈍後最終板厚まで２５％以上５０％未満の冷間圧
延率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１℃／ｓｅｃ
以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分
以内の保持を行う最終焼鈍を施し，さらに２５％以上５
０％未満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温
速度１℃／ｓｅｃ以上で２７０℃〜４００℃の温度範囲
内に加熱して５分以内の保持を行う仕上熱処理を施した
熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板であ
ることを特徴とする熱間ブロー成形品にある（請求項
９）。

【００２０】本発明の熱間ブロー成形品は，上記のごと
く，冷間塑性加工を施した後に上記熱間ブロー成形を施
すという，特殊な成形方法により作製したものである。
そして，その素材となるアルミニウム合金板として，上
述した第１の発明の熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アル
ミニウム合金板に対して，さらに，上記最終焼鈍後の冷
間圧延および仕上げ熱処理を加えたものを用いる。これ
により，冷間塑性加工後にこれに起因する欠陥を生じさ
せることなく，平滑な外観を容易に得ることができる。
そして，上記熱間ブロー成形品は，冷間塑性加工を施し
た後，熱間ブロー成形をしても優れた品質を維持できる
ので，単なる熱間ブロー成形のみを施した場合よりも自
由度の高い形状設計が可能となり，製品の付加価値をさ
らに高めることができる。

【００２１】ここで，上記最終焼鈍後の冷間圧延の冷間
圧延率が２５％未満の場合には，熱間ブロー成形前の加
熱時における粗大化抑制効果が十分ではなく，５０％を
超えると経済的な意義に乏しいばかりでなく，熱間ブロ
ー成形前の再結晶で再び異方性を生じさせて外観の平滑
性をかえって悪化させる場合がある。

【００２２】上記仕上げ熱処理の昇温速度が１℃／ｓｅ
ｃ未満の場合には熱間ブロー成形前の加熱において再び
不均一な再結晶組織となって，熱間ブロー成形後に平滑
な表面が得られない。また，上記仕上げ熱処理の保持温
度が２７０℃未満では熱間ブロー成形前の冷間加工性を
保証することが難しく，４００℃を超える場合には熱間
ブロー成形前の加熱において再び不均一な再結晶組織を
形成する場合がある。また，５分を超える熱処理は，経
済的に意義が小さい。その他の成分範囲の意義，限定理
由および製造工程における条件の意義，限定理由につい
ては，上述した第１の発明の場合と同様である。

【００２３】

【発明の実施の形態】上記第１の発明における上記鋳塊
は，常法に従って上述の組成を有するアルミニウム合金
を溶解，鋳造して得ることができる。そして，この鋳塊
の上記均質化処理は，例えば，４５０〜５５０℃の温度
範囲で行うことが好ましい。均質化処理温度が４５０℃
未満の場合には，鋳塊中の偏析を除去することができ
ず，熱間加工性を低下させるという問題があり，一方，
５５０℃を超える場合には，スラブの融解が生じるとい
う問題がある。

【００２４】また，上記均質化処理後の熱間圧延開始温
度は，例えば，２５０〜５００℃が好ましく，より好ま
しくは４００℃以下とするのがよい。熱間圧延開始温度
が２５０℃未満の場合には，材料の変形抵抗が高く圧延
パス数が増え，経済的にメリットがないという問題があ
る。一方，５００℃を超える場合には，熱間圧延中の割
れを誘発させるため望ましくなく，上記のごとく４００
℃以下とするのがより好ましい。

【００２５】また，本発明においては，上記熱間圧延を
施した後に，バッチ炉において３００℃〜５００℃の温
度範囲内に加熱して１時間〜１０時間の保持を行う冷間
圧延前中間焼鈍を施すことが好ましい（請求項２）。こ
の冷間圧延前中間焼鈍は必須工程ではないが，その後の
冷間圧延における圧延荷重を低減しうるので追加するこ
とが好ましい。

【００２６】上記冷間圧延前中間焼鈍を追加する場合に
は，上記のごとくバッチ炉を用い，その加熱温度を３０
０℃〜５００℃の範囲とする。加熱温度が３００℃未満
の場合には，上記の圧延荷重低減効果が得られないとい
う問題がある。一方，加熱温度が５００℃を超えると，
表層にＭｇが濃縮し，板表面に酸化Ｍｇ層が形成され，
表面品質を著しく劣化させるという問題がある。また，
上記保持時間が１時間未満の場合には，上記の圧延荷重
低減効果が得られない。一方，上記保持時間が１０時間
を超える場合には，加熱温度が５００℃を超える場合と
同様の不具合が生じやすい。さらに，１０時間以上保持
しても上記圧延荷重低減効果に変化がなく工業的なコス
トアップになるだけである。

【００２７】また，本発明においては，上記合金は，さ
らにＢｅ：２０〜８０ｐｐｍを含有することが好ましい
（請求項３）。この場合には，通常のＡｌ−Ｍｇ系合金
と同様，溶湯の酸化を防止し，酸化物の鋳塊への巻き込
みよって生じる外観品質の異常を防止することができ
る。Ｂｅの含有量が２０ｐｐｍ未満の場合にはこのよう
な酸化防止効果があまり得られず，一方，８０ｐｐｍを
超える場合には，効果が飽和する上，環境上望ましくな
いという不具合がある。

【００２８】また，上記最終焼鈍を施した後に，さらに
２５％以上５０％未満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，
その後，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で２７０℃〜４００
℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保持を行う仕上熱
処理を施すことが好ましい（請求項４）。この場合に
は，さらに効果的に，熱間ブロー成形性の向上及び熱間
ブロー成形時に生じる成形品外面の平滑性の低下の抑制
を図ることができる。そして，特に，熱間ブロー成形前
に冷間加工を加えるような用途における熱間ブロー成形
性向上に非常に有効である。

【００２９】上記最終焼鈍後の冷間圧延の冷間圧延率が
２５％未満の場合には，熱間ブロー成形前の加熱時にお
ける粗大化抑制効果が十分ではなく，５０％を超えると
経済的な意義に乏しいばかりでなく，熱間ブロー成形前
の再結晶で再び異方性を生じさせて外観の平滑性をかえ
って悪化させる場合がある。

【００３０】上記仕上げ熱処理の昇温速度が１℃／ｓｅ
ｃ未満の場合には熱間ブロー成形前の加熱において再び
不均一な再結晶組織となって，熱間ブロー成形後に平滑
な表面が得られない。また，上記仕上げ熱処理の保持温
度が２７０℃未満では熱間ブロー成形前の冷間加工性を
保証することが難しく，４００℃を超える場合には熱間
ブロー成形前の加熱において再び不均一な再結晶組織を
形成する場合がある。また，５分を超える熱処理は，経
済的に意義が小さい。

【００３１】また，上記板材は自動車用車体パネル材で
あることが好ましい（請求項５）。自動車用車体パネル
材では，塗装後の鮮映性が要求される。鮮映性は，成形
品の外観，特に平滑さに強く影響され，平らなほど鮮映
性は高くなる。成形品の表面の平滑性は，熱間ブロー成
形中に，素材が均一に変形することによって達成され
る。鮮映性の悪い成形品では，熱間ブロー成形中の不均
一な変形が生じている。これは，ブロー成形前の板の金
属組織の不均一性が原因である。これらの不均一性は，
熱間圧延中に生じる不均一な再結晶組織や強冷間圧延が
影響を及ぼしている。この点において，上記優れた本発
明のアルミニウム合金板を上記自動車用車体パネル材に
適用することにより，上記金属組織の不均一性を防止し
て，優れた鮮鋭性を実現しうる自動車用車体パネルを得
ることができる。また，上記自動車用車体パネルとして
は，例えば，ボンネットフード，トランクリッド，ルー
フ，ドアなどのいわゆるアウター材，その他外観特性が
問われる各種のインナー材等も含む。

【００３２】次に，上記第２，第３の発明においては，
上記熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板
は，上記熱間圧延を施した後に，バッチ炉において３０
０℃〜５００℃の温度範囲内に加熱して１時間〜１０時
間の保持を行う冷間圧延前中間焼鈍を施してあることが
好ましい（請求項７，請求項１０）。この場合には，上
述したごとく製造方法における熱間圧延後の冷間圧延の
圧延荷重を低減させる効果が得られる。

【００３３】また，上記第２の発明においては，上記熱
間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板は，上
記最終焼鈍を施した後に，さらに２５％以上５０％未満
の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１℃
／ｓｅｃ以上で２７０℃〜４００℃の温度範囲内に加熱
して５分以内の保持を行う仕上熱処理を施してあること
が好ましい（請求項８）。この場合には，さらに平滑性
に優れた熱間ブロー成形品を得ることができる。

【００３４】また，上記第２，第３の発明においても，
上記と同様の理由により，合金は，さらにＢｅ：２０〜
８０ｐｐｍを含有することが好ましい（請求項１１）。
また，上記熱間ブロー成形品は自動車用車体パネルであ
ることが好ましい（請求項１２）。即ち，上記熱間ブロ
ー成形品は，上述したごとく，冷間塑性加工を施した
後，熱間ブロー成形をしても優れた品質を維持できるの
で，単なる熱間ブロー成形のみを施した場合よりも自由
度の高い形状設計が可能となる。それ故，デザインが重
視させる自動車用車体パネルに容易に対応することがで
きる。

【００３５】

【実施例】（実施例１）本例では，表１に示すごとく，
本発明品としてのアルミニウム合金板を６種類（試料Ｅ
１１〜Ｅ１６）と，成分範囲が本発明範囲から外れた比
較品としてのアルミニウム合金板４種類（試料Ｃ１１〜
Ｃ１４）を作製し，その特性を比較した。

【００３６】

【表１】

【００３７】まず表１中に示す合金成分のスラブを半連
続鋳造により製作した。これらの合金を５００℃に８時
間保持する均質化処理を行い，面削後３９５℃に加熱し
て熱間圧延を施して３．９ｍｍの熱間圧延板を得た。次
に，この熱間圧延板に対し，冷間圧延（冷間圧延率５０
％）→中間焼鈍（昇温速度１０℃／ｓｅｃ，保持温度５
００℃，保持時間３０秒）→冷間圧延（冷間圧延率３３
％）→最終焼鈍（昇温速度１０℃／ｓｅｃ，保持温度５
００℃，保持時間３０秒）を順次施して，１．３ｍｍ厚
みのアルミニウム合金板を得た。

【００３８】次に，得られたアルミニウム合金板を３５
０ｍｍ角の四角形状に切り出して試験片とし，実際に熱
間ブロー成形を行った。具体的には，上記試験片を４９
０℃に加熱して，２５０ｍｍＷ×２５０ｍｍＬ×６５ｍ
ｍＨの角筒形状に雌型により熱間ブロー成形した。底面
中心部分の肉厚は０．８５ｍｍであり，肉厚減少率は約
３４．６％であった。

【００３９】次に，得られた角筒成形品の中心部分につ
いて引張試験による機械的性質を測定した。また同じく
中心部から１００ｍｍ角のテストピースを切り取り，酸
洗後，一般自動車用塗装を実施し，塗膜の品質（鮮鋭
性）をテンションメータで評価した。

【００４０】ここで，上記テンションメータの評価は，
図１に示すごとく，撮影装置５を用いて行う。撮影装置
５は，テストピース１を覆うＴＰ収納部５１と，その側
壁部に配設されたストロボ部５２及びカメラ部５３とよ
りなる。

【００４１】ストロボ部５２は，筒状の入側導光部５２
１を有し，その一端には光源となるストロボ５２２を配
設し，他端にはストロボ５２２から発せられる光を後述
する複数の線状光線に遮るスリット板５２３を配設して
なる。また，上記カメラ部５２は，筒状の出側導光部５
３１を介してフィルムをセットするカメラ５３２を有し
ている。

【００４２】そして，撮影装置５は，出側導光部５３１
に設けられたシャッター５５を操作することにより，上
記ストロボ５２２から光を発射させ，その光をスリット
板５２３を通してテストピース１の表面に当て，これを
反射させてカメラ５３２によってフィルムに撮影するよ
う構成されている。

【００４３】上記スリット板５２３は，図２に示すごと
く，９〜２０までの１２段階の点数の領域に区画されて
いる。各領域には，それぞれ複数の平行光線（スリット
光）が得られるようにスリットが設けられており，スリ
ットの間隔は，点数が高い領域のものほど狭くなるよう
に設定されている。本例では，スリットＳの幅寸法（太
さ）は一律０．２０ｍｍとした。また，スリットＳの間
隔（ピッチ）は，表２に示すごとく設定した。

【００４４】

【表２】

【００４５】そして，テンションメータの評価は，上記
テストピース１の載置位置に評価しようとするサンプル
を載置して上記撮影装置５により撮影した写真を用いて
行った。具体的には，写真に表れている複数のスリット
光を各領域ごとに目視により観察し，隣り合うスリット
光に重なりが見られるか否かを判断する。そして，スリ
ット光に重なりが見られていない領域のうち最大の点数
を評価値とした。この評価方法は，自動車メーカ等にお
いて一般に用いられる評価方法である。

【００４６】これらの評価結果を表３に示す。表３にお
ける○は合格，×は不合格を示す。塗装後の品質につい
てはテンションメータ評価値が１５以上となるものを合
格とした。また，自動車用車体パネル材としては，耐デ
ント性が必要とされるため，耐力１１０ＭＰａ以上を有
するものを合格とした。また，ヘム加工などの後加工に
おける加工性が必要なため，１５％以上の伸びがあるも
のを合格とした。塗装後の鮮映性（テンションメータ評
価値）については評価値が１５以上となるものを合格と
した。

【００４７】

【表３】

【００４８】表３より知られるごとく，本発明品である
試料Ｅ１１〜Ｅ１６においては，耐力，伸び，テンショ
ンメータのいずれの評価も合格であった。これに対し，
比較例Ｃ１１は，Ｍｇの添加量が少ないため耐力が低
く，またブロー成形中の結晶粒径が大きくなったため外
観の肌あれが生じてテンションメータの評価が不合格で
あった。比較例Ｃ１２は，Ｍｇ添加量が高すぎたため，
熱間加工中に板が割れたため評価不能であった。比較例
Ｃ１３は，ＭｎおよびＣｒが添加されておらず，ブロー
成形中の結晶粒径が大きくなったため外観の肌あれが生
じてテンションメータの評価が不合格であった。比較例
Ｃ１４は，Ｆｅ，Ｓｉが多いため，ブロー成形中にキャ
ビテーションが生じたため伸びが不合格となった。

【００４９】（実施例２）本例では，Ａｌ−４．８％Ｍ
ｇ−０．７％Ｍｎ−０．１５％Ｃｒ−０．０２％Ｓｉ−
０．０２％Ｆｅ−０．０１％Ｃｕ−５０ｐｐｍＢｅの組
成でスラブを半連続鋳造により製作した。このスラブを
５００℃の温度に８時間保持する均質化処理を施し，面
削後３９５℃に加熱して熱間圧延板を作成し，引き続い
て，表４中の工程に従ってそれぞれ１．３ｍｍの板を作
製した。表４中における工程Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３は
本発明の方法であり，工程Ｃ２１〜Ｃ３０は比較のため
に本発明と異なる工程を採用したものである。また，こ
れらのうち，工程Ｅ２３及びＣ２９，Ｃ３０は，バッチ
炉による冷間圧延前中間焼鈍を熱間圧延後に実施したも
のである。

【００５０】

【表４】

【００５１】次に，得られた１．３ｍｍ厚みのアルミニ
ウム合金板を３５０ｍｍ角の四角形状に切り出して試験
片とし，実際に熱間ブロー成形を行った。具体的には，
実施例１と同様に，上記試験片を４９０℃に加熱して，
２５０ｍｍＷ×２５０ｍｍＬ×６５ｍｍＨの角筒形状に
雌型により熱間ブロー成形した。底面中心部分の肉厚は
０．８５ｍｍであり，肉厚減少率は約３４．６％であっ
た。

【００５２】次に，実施例１と同様に，得られた角筒成
形品の中心部分について引張試験による機械的性質を測
定した。また同じく中心部から１００ｍｍ角のテストピ
ースを切り取り，酸洗後，一般自動車用塗装を実施し，
塗膜の品質（鮮鋭性）をテンションメータで評価した。
テンションメータでの評価方法は実施例１と同様であ
る。また，本例では，テンションメータによる評価に加
え，ブロー成形品の表面評価を外観観察により行った。
具体的には，冷間圧延前中間焼鈍後の板表面の酸化Ｍｇ
に起因するまだら模様がその後の圧延で延ばされた筋状
の汚れが有るか否かを目視により観察し，汚れが観察さ
れた場合を×，汚れがなく美麗な表面の場合を○とし
た。そして，このブロー成形品の表面評価と上記のテン
ションメータ評価とを総合して，総合判定を行った。評
価結果を表５に示す。表５における○は合格，×は不合
格を示す。

【００５３】

【表５】

【００５４】表５より知られるごとく，工程Ｅ２１，Ｅ
２２により得られたアルミニウム合金板を熱間ブロー成
形して得られた成形品については，満足できる外観が得
られた。一方，工程Ｃ２１は中間焼鈍を省略したため，
熱間圧延板の不均一組織を改良することができず，評価
が劣った。工程Ｃ２２は中間焼鈍前の冷間圧延率が低か
ったため，中間焼鈍で再結晶せずに熱間圧延板の不均一
組織を改良することができず，評価が劣った。工程Ｃ２
３は最終焼鈍前の圧延率が高すぎたため，強いせん断組
織を作る結果となり，最終焼鈍後の組織が代えって不均
一になり，評価が劣った。

【００５５】工程Ｃ２４，Ｃ２５は中間もしくは最終焼
鈍温度が低すぎたため再結晶せず，熱間圧延板の不均一
組織を改良することができず，評価が劣った。工程Ｃ２
６，Ｃ２７は中間もしくは最終焼鈍の昇温速度が低すぎ
たため再結晶が不均一に発生して，熱間圧延板の不均一
組織を改良することができず，評価が劣った。工程Ｃ２
８は最終焼鈍前の冷間圧延率が低かったため最終焼鈍で
再結晶せず，圧延板の不均一組織を改良することができ
ず，評価が劣った。

【００５６】また，工程Ｅ２３は，上記のごとく冷間圧
延前中間焼鈍を実施したものであり，その後の冷間圧延
（冷延１）において負荷が小さく容易に圧延を行うこと
ができた。そして，得られたブロー成形品の表面は美麗
であり，表面品質にも優れていた。

【００５７】一方，工程Ｃ２９，Ｃ３０は，冷間圧延前
中間焼鈍を実施したものの，その加熱温度及び保持時間
が本発明（請求項２）の範囲を超えるものである。いず
れも，冷間圧延前中間焼鈍の後の冷間圧延（冷延１）の
負荷は小さく容易に圧延を行うことができたが，冷間圧
延前中間焼鈍を行った後の板表面に，酸化Ｍｇによるま
だら模様が発生しており，表面品質が劣っていた。

【００５８】（実施例３）本例では，Ａｌ−４．８％Ｍ
ｇ−０．７％Ｍｎ−０．１５％Ｃｒ−０．０２％Ｓｉ−
０．０２％Ｆｅ−０．０１％Ｃｕ−５０ｐｐｍＢｅの組
成でスラブを半連続鋳造により製作した。このスラブを
５００℃の温度に８時間保持する均質化処理を施し，面
削後３９５℃に加熱して熱間圧延した。次に，得られた
熱間圧延板に対し，冷間圧延（冷間圧延率５０％）→中
間焼鈍（昇温速度１０℃／ｓｅｃ，保持温度５００℃，
保持時間３０秒）→冷間圧延（冷間圧延率３３％）→最
終焼鈍（昇温速度１０℃／ｓｅｃ，保持温度５００℃，
保持時間３０秒）を順次施して，中間材としてのアルミ
ニウム合金板を得た。

【００５９】そして，本例では，表６に示すごとく，上
記中間材としてのアルミニウム合金板に対して，さらに
冷間圧延と仕上げ熱処理を施し，その効果を評価した。
なお，いずれの工程を選択しても最終板厚が１．３ｍｍ
となるように，上記熱間圧延板の厚みを調整した。上記
最終焼鈍後の冷間圧延としては，冷間圧延率を３３％と
した工程Ｅ３１の他に，冷間圧延率を５％および６５％
に変更した比較工程Ｃ３１，Ｃ３２も行った。なお，い
ずれの工程においても，仕上げ熱処理は，昇温速度１０
℃／ｓｅｃ，保持温度３５０℃，保持時間５秒の条件で
行った。

【００６０】

【表６】

【００６１】次に，得られたアルミニウム合金板を３５
０ｍｍ角の四角形状に切り出して試験片とした。そして
本例では，まずこの試験片に，Ｒ３の曲げを実施した後
曲げ戻す冷間加工を施した。その後，実施例１と同様
に，上記試験片を４９０℃に加熱して，２５０ｍｍＷ×
２５０ｍｍＬ×６５ｍｍＨの角筒形状に雌型により熱間
ブロー成形した。次に，得られた角筒成形品の中心部分
から１００ｍｍ角のテストピースを切り取り，酸洗後，
一般自動車用塗装を実施し，塗膜の品質（鮮鋭性）をテ
ンションメータで評価した。評価方法は実施例１と同様
である。評価結果を表７に示す。

【００６２】

【表７】

【００６３】工程Ｅ３１のものは，良好な外観を呈し
た。工程Ｃ３１については，曲げ−曲げ戻しした折り目
に沿って，畝状の欠陥が生じた。また，冷間加工度が少
なかったため，曲げ加工を受けた部分で熱間ブロー成形
温度への加熱中に不均一な再結晶（粗粒化）が発生した
ので評価不能と判定した。工程Ｃ３２は熱処理前の圧延
率が高すぎたため，強いせん断組織を作る結果となり，
熱間ブロー成形温度への加熱中にせん断に沿った不均一
な再結晶が生じたため，評価が劣っている。

【００６４】本例の結果から，熱間ブロー成形前に冷間
加工を施す用途に使用されるアルミニウム合金板として
は，上記最終焼鈍後に，少なくとも，さらに２５％以上
５０％未満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇
温速度１℃／ｓｅｃ以上で２７０℃〜４００℃の温度範
囲内に加熱して５分以内の保持を行う仕上熱処理を施す
ことが有効であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における，テンションメータ測定用の
撮影装置を示す説明図。

【図２】実施例１における，スリット板のスリット配置
を示す説明図。

【符号の説明】

１．．．テストピース， ５．．．撮影装置， ５０．．．基台５０， ５１．．．ＴＰ収納部， ５２．．．ストロボ部， ５３．．．カメラ部５３，

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/00 ６２３ ６８２ ６８２ ６８３ ６８３ ６８４ ６８４Ｃ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９４ ６９４Ａ (72)発明者 浅野 峰生 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 横山 鎮 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 落合 洋志 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 安永 晋拓 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技研研究所内 (72)発明者 西野 俊哉 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技研研究所内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比において，Ｍｇ：３．５〜６．０
   ％を含有し，かつ，Ｍｎ：０．５〜０．８％，もしくは
   Ｃｒ：０．０５〜０．２０％のうち１種或いは２種含有
   し，さらにＳｉ含有量が０．１０％以下，Ｆｅ含有量が
   ０．１２％以下，Ｃｕ含有量が０．１０％以下に規制さ
   れ，残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる合金より
   なり，鋳塊を均質化処理後に熱間圧延し，さらに冷間圧
   延率２５％以上の冷間圧延を実施し，昇温速度１℃／ｓ
   ｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して
   ５分以内の保持を行う中間焼鈍を施し，該中間焼鈍後最
   終板厚まで２５％以上５０％未満の冷間圧延率で冷間圧
   延を行い，その後，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４００
   ℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保持を
   行う最終焼鈍を施したことを特徴とする熱間ブロー成形
   用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記熱間圧延を施し
   た後に，バッチ炉において３００℃〜５００℃の温度範
   囲内に加熱して１時間〜１０時間の保持を行う冷間圧延
   前中間焼鈍を施すことを特徴とする熱間ブロー成形用Ａ
   ｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記合金は，
   さらにＢｅ：２０〜８０ｐｐｍを含有することを特徴と
   する熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金
   板。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項において，
   上記最終焼鈍を施した後に，さらに２５％以上５０％未
   満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１
   ℃／ｓｅｃ以上で２７０℃〜４００℃の温度範囲内に加
   熱して５分以内の保持を行う仕上熱処理を施したことを
   特徴とする熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム
   合金板。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項において，
   上記板材は自動車用車体パネル材であることを特徴とす
   る熱間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板。
6. 【請求項６】 アルミニウム合金板に，４００℃以上の
   温度域において熱間ブロー成形を施した熱間ブロー成形
   品であって，上記アルミニウム合金板は，重量比におい
   て，Ｍｇ：３．５〜６．０％を含有し，かつ，Ｍｎ：
   ０．５〜０．８％，もしくはＣｒ：０．０５〜０．２０
   ％のうち１種或いは２種含有し，さらにＳｉ含有量が
   ０．１０％以下，Ｆｅ含有量が０．１２％以下，Ｃｕ含
   有量が０．１０％以下に規制され，残部がＡｌおよび不
   可避的不純物からなる合金よりなり，鋳塊を均質化処理
   後に熱間圧延し，さらに冷間圧延率２５％以上の冷間圧
   延を実施し，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４００℃〜５
   ５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保持を行う中
   間焼鈍を施し，該中間焼鈍後最終板厚まで２５％以上５
   ０％未満の冷間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温
   速度１℃／ｓｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲
   内に加熱して５分以内の保持を行う最終焼鈍を施した熱
   間ブロー成形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板である
   ことを特徴とする熱間ブロー成形品。
7. 【請求項７】 請求項６において，上記熱間圧延を施し
   た後に，バッチ炉において３００℃〜５００℃の温度範
   囲内に加熱して１時間〜１０時間の保持を行う冷間圧延
   前中間焼鈍を施したことを特徴とする熱間ブロー成形
   品。
8. 【請求項８】 請求項６又は７において，上記最終焼鈍
   を施した後に，さらに２５％以上５０％未満の冷間圧延
   率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１℃／ｓｅｃ以
   上で２７０℃〜４００℃の温度範囲内に加熱して５分以
   内の保持を行う仕上熱処理を施したことを特徴とする熱
   間ブロー成形品。
9. 【請求項９】 アルミニウム合金板に，冷間塑性加工を
   施した後，４００℃以上の温度域において熱間ブロー成
   形を施した熱間ブロー成形品であって，上記アルミニウ
   ム合金板は，重量比において，Ｍｇ：３．５〜６．０％
   を含有し，かつ，Ｍｎ：０．５〜０．８％，もしくはＣ
   ｒ：０．０５〜０．２０％のうち１種或いは２種含有
   し，さらにＳｉ含有量が０．１０％以下，Ｆｅ含有量が
   ０．１２％以下，Ｃｕ含有量が０．１０％以下に規制さ
   れ，残部がＡｌおよび不可避的不純物からなる合金より
   なり，鋳塊を均質化処理後に熱間圧延し，さらに冷間圧
   延率２５％以上の冷間圧延を実施し，昇温速度１℃／ｓ
   ｅｃ以上で４００℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して
   ５分以内の保持を行う中間焼鈍を施し，該中間焼鈍後最
   終板厚まで２５％以上５０％未満の冷間圧延率で冷間圧
   延を行い，その後，昇温速度１℃／ｓｅｃ以上で４００
   ℃〜５５０℃の温度範囲内に加熱して５分以内の保持を
   行う最終焼鈍を施し，さらに２５％以上５０％未満の冷
   間圧延率で冷間圧延を行い，その後，昇温速度１℃／ｓ
   ｅｃ以上で２７０℃〜４００℃の温度範囲内に加熱して
   ５分以内の保持を行う仕上熱処理を施した熱間ブロー成
   形用Ａｌ−Ｍｇ系アルミニウム合金板であることを特徴
   とする熱間ブロー成形品。
10. 【請求項１０】 請求項９において，上記熱間圧延を施
    した後に，バッチ炉において３００℃〜５００℃の温度
    範囲内に加熱して１時間〜１０時間の保持を行う冷間圧
    延前中間焼鈍を施したことを特徴とする熱間ブロー成形
    品。
11. 【請求項１１】 請求項６〜１０のいずれか１項におい
    て，上記合金は，さらにＢｅ：２０〜８０ｐｐｍを含有
    することを特徴とする熱間ブロー成形品。
12. 【請求項１２】 請求項６〜１１のいずれか１項におい
    て，上記熱間ブロー成形品は自動車用車体パネルである
    ことを特徴とする熱間ブロー成形品。