JP5846684B2 - 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材の製造方法 - Google Patents
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Description
(1)Cu:1.0〜2.5%(質量%、以下同じ)、Mg:0.5〜1.5%、Si:0.5〜1.5%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなる組成を有するAl−Cu−Mg−Si合金
(2)(1)のAl−Cu−Mg−Si合金に、さらにMn:0.35%以下(0%を含まず、以下同じ)、Cr:0.30%以下、Zr:0.15%以下、V:0.15%以下のうちの1種または2種以上を含有するAl−Cu−Mg−Si合金
(3)(1)または(2)のAl−Cu−Mg−Si合金に、さらにTi:0.15%以下、B:50ppm以下のうちの1種または2種を含有するAl−Cu−Mg−Si合金
Cuは、Mg原子と結合して強度を向上するよう機能する元素であり、好ましい含有量は1.0〜2.5%の範囲である。1.0%未満では強度が不十分となり、2.5%を超えて含有すると強度が高くなり過ぎ、曲げ加工で割れが生じ易くなる。Cuのさらに好ましい範囲は1.3〜2.2%、最も好ましい含有範囲は1.5〜2.0%である。
Z 2241に準拠して、室温で行われる。
まず前記所定の組成を有するAl−Cu−Mg−Si合金を溶解、鋳造して、ビレットに造塊し、得られたビレットを、520℃以上560℃以下の温度で2時間以上均質化処理した後、室温まで冷却する。均質化処理を行うことにより、鋳造時に晶出した化合物が分解され、最終製品の曲げ加工性が向上する。均質化処理温度が520℃未満の場合や均質化処理の保持時間が2時間未満の場合には、鋳造時に晶出した化合物の分解が不十分になるため、最終製品の延性が低下して良好な曲げ加工性が得られない。均質化処理温度が560℃を超えると、ビレットが局部溶解することがあり好ましくない。
表1に示す組成を有するアルミニウム合金(合金A〜P)の中空ビレット(外径280mm、内径85mm)を用い、ビレットを、540℃で10時間均質化処理した後、室温まで冷却し、再度350℃まで加熱して、間接押出法により外径95mm、内径85mmのパイプ形状に押出加工(押出比39.5)を行い、押出製品を室温まで冷却した。このとき、押出機のプラテン出側における製品速度を15m/minとした。
曲げ加工後の肌荒れ有無:管状の試験材(長さ1000mm)を用い、長手方向に半径1000mmの曲率で曲げ加工を行い、目視で肌荒れの有無を観察した。
表1に示すアルミニウム合金Dの中空ビレット(外径φ280mm、内径φ85mm)を用い、ビレットについて、表3に示す条件で均質化処理、押出加工、軟化処理、引抜加工、溶体化処理、焼入れを行い、さらに室温で7日間の自然時効を行って、試験材17〜28を得た。
表5に示すアルミニウム合金(合金P〜V)の中空ビレット(外径φ280mm、内径φ85mm)を用い、ビレットについて、実施例1と同一条件で均質化処理、押出加工、軟化処理、引抜加工、溶体化処理、焼入れ、自然時効を行い、試験材29〜35を得た。なお、表5において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
表1に示すアルミニウム合金Dの中空ビレット(外径φ280mm、内径φ85mm)を用い、ビレットについて、表7に示す条件で均質化処理、押出加工、軟化処理、引抜加工、溶体化処理、焼入れを行い、さらに室温で7日間の自然時効を行い、試験材36〜51を得た。なお、表7において、本発明の条件を外れたものには下線を付した。
Claims (4)
- Al−Cu−Mg−Si合金のT4調質材で、材料内部のマトリックスのミクロ組織が平均結晶粒径200μm以下の再結晶粒からなり、材料について引張試験を行った場合における引張強さと耐力の比、(引張強さ/耐力)が1.5以上であり、材料内部のマトリックス中の析出物による粒界被覆率が30%以下である曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材を製造する方法であって、下記(1)〜(3)のいずれかの組成を有するAl−Cu−Mg−Si合金のビレットを、520℃以上560℃以下の温度で2時間以上均質化処理した後、室温まで冷却し、ついで300℃以上500℃以下の温度に加熱して、押出機のプラテン出側における製品速度が10m/min以上で、かつ押出比が30以上になるよう熱間押出を行い、得られた押出材を室温まで冷却したのち350℃以上400℃以下の温度に加熱し該温度で30分以上保持する軟化処理を行い、その後、室温で加工度15%以上の冷間加工を施し、さらに530℃以上560℃以下の温度で10分以上の溶体化処理を行った後、100℃までの平均冷却速度を10℃/秒以上として室温まで冷却し、室温で7日以上の自然時効を行うことを特徴とする曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材の製造方法。
(1)Cu:1.0〜2.5%(質量%、以下同じ)、Mg:0.5〜1.5%、Si:0.5〜1.5%を含有し、残部Alおよび不可避的不純物からなる組成を有するAl−Cu−Mg−Si合金
(2)(1)のAl−Cu−Mg−Si合金に、さらにMn:0.35%以下(0%を含まず、以下同じ)、Cr:0.30%以下、Zr:0.15%以下、V:0.15%以下のうちの1種または2種以上を含有するAl−Cu−Mg−Si合金
(3)(1)または(2)のAl−Cu−Mg−Si合金に、さらにTi:0.15%以下、B:50ppm以下のうちの1種または2種を含有するAl−Cu−Mg−Si合金 - 溶体化処理を行った後、100℃までの平均冷却速度を10℃/秒以上として室温まで冷却し、冷却後に室温で3%以下の引張矯正を行い、その後室温で7日以上の自然時効を行うことを特徴とする請求項1記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材の製造方法。
- 均質化処理した後、300℃以上500℃以下の温度まで冷却して、熱間押出を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材の製造方法。
- 熱間押出した後、得られた押出材を350℃以上400℃以下の温度まで冷却し該温度で30分以上保持する軟化処理を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合金材の製造方法。
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