JP3098637B2 - 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 - Google Patents
高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法Info
- Publication number
- JP3098637B2 JP3098637B2 JP04328879A JP32887992A JP3098637B2 JP 3098637 B2 JP3098637 B2 JP 3098637B2 JP 04328879 A JP04328879 A JP 04328879A JP 32887992 A JP32887992 A JP 32887992A JP 3098637 B2 JP3098637 B2 JP 3098637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- aluminum alloy
- mpa
- strain rate
- directions
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
し、成形後の外観も良好なアルミニウム合金板に関し、
特に平均ひずみ速度が 0.01sec-1以上の高速成形性に優
れたものである。
用いられていた。しかしながら最近自動車車体の軽量化
の要請が高まってきたことからアルミニウム合金板の使
用が検討されている。
成形性に優れていること、強度が高いことなどが求めら
れている。そしてこのような特性を満足するアルミニウ
ム材料として、JIS5052合金(Al− 2.5wt%M
g−0.25wt%Cr)やJIS5182合金(Al− 4.5
wt%Mg−0.35wt%Mn)等のAl−Mg系合金が通常
使用されていた。
であるJIS5000系合金は、鋼材と比べると延性が
低く、成形時に割れやすい欠点があった。そこでこの延
性を改善するために様々な元素の添加や不純物の低減等
の対策を検討してきたが十分な延性向上の効果が得られ
ていなかった。
検討の結果、特に高速での成形における材料の変形抵抗
の差を積極的に利用し、さらに材料の集合組織による縮
みフランジ性の改善を図ることによる見掛け上の延性の
向上にたよらず、実質的に高い成形性を有するアルミニ
ウム合金板を開発したものである。
g: 4.0〜10.0wt%を含み、又はMg: 4.0〜10.0wt%
とCu: 0.1〜 0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物
としてFe及びSiをいずれも 0.2wt%以下とし、その
他の不純物元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部
Alからなるアルミニウム合金の軟質板であって、その
金属組織の結晶粒径が60μm以下、ひずみ速度依存性を
示すm値が-0.001以下で、圧延方向に対して0°,45
°,90°の3方向の平均破断強さが 280MPa以上、且
つ前記3方向の破断強さの最大差が5MPa以上である
ことを特徴とする平均ひずみ速度が 0.01sec-1以上の高
速成形用アルミニウム合金板である。
0.0wt%を含み、又はMg: 4.0〜10.0wt%とCu: 0.
1〜 0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物としてFe
及びSiをいずれも 0.2wt%以下とし、その他の不純物
元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部Alからな
るアルミニウム合金鋳塊を、480 ℃以上の温度で均質化
処理を行って熱間圧延及び冷間圧延を施して圧延板と
し、その圧延板を 300〜450℃の温度に 200℃/h以下の
昇温速度で加熱して該温度に0〜6時間保持する焼鈍処
理を施すことにより、その金属組織の結晶粒径が60μm
以下とし、ひずみ速度依存性を示すm値が-0.001以下
で、圧延方向に対して0°,45°,90°の3方向の平均
破断強さが 280MPa以上、且つ前記3方向の破断強さ
の最大差が5MPa以上であることを特徴とする平均ひ
ずみ速度が 0.01sec-1以上の高速成形用アルミニウム合
金板の製造方法である。
説明する。
向上させると共に、加工硬化性を大きくすることによっ
て延性を増大させ、成形性の向上に寄与する。さらに転
位との固着作用が成形の際の高ひずみ速度で低下するこ
とによってひずみ速度依存性を表す下記に説明するm値
を下げる働きを有する。そしてMgの含有量を5.5wt%
を超え、10.0wt%以下と限定したのは、5.5wt%以下で
は上記の効果が小さく、一方10.0wt%を超えると耐応力
腐食割れ性(耐SCC性)が悪化すると共に、熱間加工
性が悪化して製造が困難となるからである。
S相などを析出させるので、塗装後に強度を確保したい
場合に添加する。しかしてその含有量を 0.1〜 0.5wt%
と限定したのは、 0.1wt%未満では強度向上が小さく、
0.5wt%を超えると耐食性が低下するためである。
れるものである。しかしFeとSiは互いに化合物を作
りやすく、その化合物が成形時のクラックの起点になり
延性が低下する原因となる。この延性の低下はFe,S
iのいずれもが 0.2wt%を超えると顕著になる。従って
それらの含有量は両者共に 0.2wt%以下と限定した。
i,Ni等は結晶粒の微細化あるいはマトリックス強度
の向上に効果があるが、含有量が多くなると延性を低下
させるためいずれも0.05wt%以下に限定した。
る。鋳塊の均質化処理は鋳造時に形成されたMg,F
e,Si等の化合物をマトリックス中に固溶させ、減少
させるために十分高温・長時間実施する必要がある。し
かして保持温度が 480℃未満では実操業上の時間内で十
分化合物を固溶できないので 480℃以上の温度が必要で
ある。
条件で行えば特に問題はなく、さらに必要に応じて冷間
圧延途中で中間焼鈍を行ってもよい。
鈍において保持温度を300℃以上450℃未満としたのは30
0℃未満では完全に再結晶しない場合があり、450℃以上
では後述の結晶粒径60μm以下の条件を達成できず十分
な破断強度が得られない場合があるからである。また保
持時間を0〜6時間としたのは6時間を超えて保持しても
特性向上の効果は飽和してしまい経済上不利となるから
である。さらに昇温速度を200℃/h以下としたのはラン
ダムな再結晶核の発生を抑えるためで、200℃/hを超え
ると後述の3方向の破断強度の最大差5MPa以上を達成で
きないからである。
レベラー等による矯正、表面洗浄、エッチング、潤滑油
塗油等を行う。
金板材の結晶粒径を60μm以下と規定したのは結晶粒が
大きいと固溶Mg原子の転位の固着効果が小さくなるた
め十分な強度が得られなくなるとともに、ひずみ速度増
大による変形抵抗の低下の効果が小さくなり、後述の-
0.001以下のm値が得られなくなるためである。
値とは通常のJIS−5号テストピースを10mm/min. と
500mm/min.の速度で引っ張り、その時の公称ひずみ20%
時の応力をそれぞれP10とP500 とした時にm=ln(P
500 /P10)/ln50で求められる値であり、ひずみ速度
依存性を示す指数である。
場合はひずみ速度の大きい方が応力も大きくなり強度も
大きい、即ち硬くなる。一方JIS5000系等のAl
合金の場合は、m<0であってこの場合はひずみ速度の
大きい方が応力が小さくなり強度も小さい、即ち軟らか
くなる。従って一般的に上記Al合金の場合は局部的に
変形した部分の強度が低下し、ただちに破断となるため
成形性については良好であるとは認められていなかっ
た。
がパンチと接触して荷重を受け持つことになるが、高速
成形の場合でも若干の摺動以外は材料が変形しないた
め、その部分のひずみ速度は小さい。一方ダイスに沿っ
て流入する部分は成形速度に比例したひずみ速度とな
る。従って高速で成形するほど荷重を受け持つ部分と、
大きく変形する流動部分のひずみ速度差が大きくなるも
のである。
が負の場合、ひずみ速度が大きいほど変形抵抗が小さく
なるため、荷重を受け持つ部分の変形抵抗と流動部分の
変形抵抗の差が大きくなり、著しく成形性が向上するこ
とを本発明者らは見出したものである。しかもm値はあ
る程度マイナスが大きい方が高速成形性が良好となるこ
とが判明した。
破断強度の3方向の平均値及び3方向の最大強度差の条
件に加えて、この成形性向上効果を得るためのm値が-
0.001以下で平均ひずみ速度が 0.01sec-1以上の条件が
必須であり、この条件を満たさないと十分な成形性が得
られないこととなる。なお上記平均ひずみ速度とは、成
形品の最大ひずみ(真ひずみ)を成形に要した時間で割
った値である。
流入させるための高い破断強度が重要である。そして実
際の成形、特に低粘度の潤滑油を使用する場合は、実験
の結果圧延方向に対して0°,45°,90°方向の3方向
の平均の破断強度が 280MPa以上必要であることを見
出した。さらに低絞り比で高い絞り高さを得る成形の場
合はフランジの流入抵抗が低いことが重要であり、上記
3方向の最大の強度さが5MPa以上あるような集合組
織が有効であることも見出した。そしてこれらの条件を
満たさないと、絞り成分の強い成形の場合は割れが発生
する恐れがある。なお上記の3方向の強度の平均とは0
°,90°方向の強度に45°方向の強度の2倍を加えて、
4で割った値である。
し鋳造した後、これら合金と表2に示す製造条件を表3
に示すように組み合わせて厚さ1mmのAl合金板材とし
た。そしてこれら板材について引張試験を行って引張強
度、耐力及び伸びを求めると共に、m値を測定した。ま
た成形試験としてブランクφ80mm,絞り比1.81の円筒絞
り成形を、しわ押さえ力3000kgf で低粘度防錆油塗油の
条件で行った。成形性の評価は上記成形試験での破断高
さで比較した。
す。 *2の強度最大差とは引張強度の3方向の最大差を示す。 *3のm値は3方向の平均値を示す。
て、本発明板材はいずれも破断高さが従来のレベルであ
る25mmより大きく成形性が良好であることが判る。これ
に対して比較例による板材は破断高さがいずれも25mm以
下であり成形性に劣っている。
形において高い成形性を示し、実操業で多用されるメカ
ニカルプレスや高速油圧プレスに特に適しており、自動
車ボディーシート、耐圧容器、包装容器等の成形用材と
して最適である等工業上顕著な効果を有する。
Claims (4)
- 【請求項1】 Mg:5.5wt%を超え10.0wt%以下を含
み、さらに不可避的不純物としてFe及びSiをいずれ
も0.2wt%以下とし、その他の不純物元素をいずれも0.0
5wt%以下に規制し、残部Alからなるアルミニウム合
金の軟質板であって、その金属組織の結晶粒径が60μm
以下であり、ひずみ速度依存性を示すm値が−0.001以
下で、圧延方向に対して0°,45°,90°の3方向の平均破
断強さが280MPa以上、且つ前記3方向の破断強さの最
大差が5MPa以上であることを特徴とする平均ひずみ速
度が0.01sec−1以上の高速成形用アルミニウム合金板。 - 【請求項2】 Mg:5.5wt%を超え10.0wt%以下とC
u:0.1〜0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物として
Fe及びSiをいずれも0.2wt%以下とし、その他の不
純物元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部Alか
らなるアルミニウム合金の軟質板であって、その金属組
織の結晶粒径が60μm以下であり、ひずみ速度依存性を
示すm値が−0.001以下で、圧延方向に対して0°,45°,
90°の3方向の平均破断強さが280MPa以上、且つ前記3
方向の破断強さの最大差が5MPa以上であることを特徴
とする平均ひずみ速度が0.01sec−1以上の高速成形用ア
ルミニウム合金板。 - 【請求項3】 Mg:5.5wt%を超え10.0wt%以下を含
み、さらに不可避的不純物としてFe及びSiをいずれ
も0.2wt%以下とし、その他の不純物元素をいずれも0.0
5wt%以下に規制し、残部Alからなるアルミニウム合
金鋳塊を、480℃以上の温度で均質化処理を行って熱間
圧延及び冷間圧延を施して圧延板とし、その圧延板を30
0℃以上450℃未満の温度に200℃/h以下の昇温速度で加
熱して該温度に0〜6時間保持する焼鈍処理を施すことに
より、その金属組織の結晶粒径を60μm以下とし、ひず
み速度依存性を示すm値が−0.001以下で、圧延方向に
対して0°,45°,90°の3方向の平均破断強さが280MPa
以上、且つ前記3方向の破断強さの最大差が5MPa以上で
あることを特徴とする平均ひずみ速度が0.01sec−1以
上の高速成形用アルミニウム合金坂の製造方法。 - 【請求項4】 Mg:5.5wt%を超え10.0wt%以下とC
u:0.1〜0.5wt%を含み、さらに不可避的不純物として
Fe及びSiをいずれも0.2wt%以下とし、その他の不
純物元素をいずれも0.05wt%以下に規制し、残部Alか
らなるアルミニウム合金鋳塊を、480℃以上の温度で均
質化処理を行って熱間圧延及び冷間圧延を施して圧延板
とし、その圧延板を300℃以上450℃未満の温度に200℃
/h以下の昇温速度で加熱して該温度に0〜6時間保持す
る焼鈍処理を施すことにより、その金属組織の結晶粒径
を60μm以下とし、ひずみ速度依存性を示すm値が−0.
001以下で、圧延方向に対して0°,45°,90°の3方向の
平均破断強さが280MPa以上、且つ前記3方向の破断強さ
の最大差が5MPa以上であることを特徴とする平均ひず
み速度が0.01sec−1以上の高速成形用アルミニウム合
金坂の製造方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04328879A JP3098637B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 |
EP93118362A EP0598358A1 (en) | 1992-11-13 | 1993-11-12 | Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same |
KR1019930024003A KR940011656A (ko) | 1992-11-13 | 1993-11-12 | 고속성형용 알루미늄합금판 및 그 제조방법 |
CA002102951A CA2102951A1 (en) | 1992-11-13 | 1993-11-12 | Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same |
US08/404,524 US5605586A (en) | 1992-11-13 | 1995-03-15 | Aluminum alloy sheet suitable for high-speed forming and process for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04328879A JP3098637B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06145868A JPH06145868A (ja) | 1994-05-27 |
JP3098637B2 true JP3098637B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=18215120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04328879A Expired - Fee Related JP3098637B2 (ja) | 1992-11-13 | 1992-11-13 | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3098637B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1005364C2 (nl) * | 1997-02-25 | 1998-08-26 | Hoogovens Aluminium Nv | Werkwijze voor het vormen van een gewelfde aluminiumplaat van het AA5XXX-type. |
KR101583887B1 (ko) | 2013-12-18 | 2016-01-08 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄합금 및 이를 이용한 차량용 부품 |
KR101583886B1 (ko) | 2013-12-18 | 2016-01-08 | 현대자동차주식회사 | 알루미늄합금 및 차량용 부품 |
JP7414452B2 (ja) * | 2019-10-08 | 2024-01-16 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金材及びその製造方法 |
JP7414453B2 (ja) * | 2019-10-08 | 2024-01-16 | 株式会社Uacj | アルミニウム合金材及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-11-13 JP JP04328879A patent/JP3098637B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
東海林ら"自動車ボディパネル用高成形性、高強度新合金の開発"古河電工時報 No.90 P.70−77 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06145868A (ja) | 1994-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2157200B1 (en) | Al-Mg-Si aluminum alloy extruded product exhibiting excellent fatigue strength and impact fracture resistance | |
US3988174A (en) | Hot rolled steel sheet having excellent workability and method thereof | |
US5516374A (en) | Method of manufacturing an aluminum alloy sheet for body panel and the alloy sheet manufactured thereby | |
JP2007277694A (ja) | 陽圧缶蓋用アルミニウム合金塗装板およびその製造方法 | |
JP2004250738A (ja) | Al−Mg系合金板 | |
JP2844411B2 (ja) | 冷間予成形可能な超塑性成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP3098637B2 (ja) | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 | |
JPH0931616A (ja) | 成形性に優れたAl−Mg−Si系合金板とその製造方法 | |
JP2921820B2 (ja) | 冷間予成形可能な超塑性成形用アルミニウム合金板及びその製造方法 | |
JP4865174B2 (ja) | 曲げ加工性と絞り成形性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 | |
JPH0447019B2 (ja) | ||
JPH05125505A (ja) | 焼付け硬化性成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JPH06145869A (ja) | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 | |
JPH05306440A (ja) | 焼付硬化性に優れた成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JP2745254B2 (ja) | 局部張出性に優れたアルミニウム合金硬質板およびその製造方法 | |
JPH05125504A (ja) | 焼付け硬化性成形用アルミニウム合金板の製造方法 | |
JPH07310136A (ja) | 成形用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP2891620B2 (ja) | 耐応力腐食割れ性に優れた高強度アルミニウム合金硬質板およびその製造方法 | |
JP2858069B2 (ja) | 耐応力腐食割れ性高強度アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JPH05230605A (ja) | 焼付け硬化性成形用アルミニウム合金の製造方法 | |
JPH0723160B2 (ja) | ネッキング成形性・フランジ成形性に優れたアルミニウム合金製di缶胴 | |
JPH10216806A (ja) | Al−Mg系合金の熱間圧延方法 | |
JPH08209281A (ja) | 成形性に優れるアルミニウム合金板およびその製造法 | |
JPH06145870A (ja) | 高速成形用アルミニウム合金板とその製造方法 | |
JP3063020B2 (ja) | 強度と深絞り性に優れたアルミニウム合金板とその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313803 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
S803 | Written request for registration of cancellation of provisional registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313803 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070811 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080811 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090811 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |