JPH027386B2 - - Google Patents

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JPH027386B2
JPH027386B2 JP58032599A JP3259983A JPH027386B2 JP H027386 B2 JPH027386 B2 JP H027386B2 JP 58032599 A JP58032599 A JP 58032599A JP 3259983 A JP3259983 A JP 3259983A JP H027386 B2 JPH027386 B2 JP H027386B2
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JP
Japan
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alloy
superplastic
temperature
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alloys
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JP58032599A
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English (en)
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JPS59159961A (ja
Inventor
Hideo Watanabe
Koichi Oohori
Isao Takeuchi
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MA Aluminum Corp
Original Assignee
Mitsubishi Aluminum Co Ltd
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Publication date
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Priority to GB08400619A priority patent/GB2135694B/en
Priority to US06/570,497 priority patent/US4645543A/en
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Publication of JPH027386B2 publication Critical patent/JPH027386B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S420/00Alloys or metallic compositions
    • Y10S420/902Superplastic

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた超塑性特性を有するAl
合金に関するものである。 一般に、超塑性合金とは、通常400〜600℃の範
囲内の限定された温度で、所定の加工速度にて高
温引張変形を施した場合に、少なくとも300%以
上の伸びを示す合金をいい、この超塑性合金によ
れば、プラスチツク成形の場合と同様に、例えば
板材を空気圧にてブロー成形することによつて、
形状が複雑なものや、大型のものを一体成形でき
ることから、近年建材パネルや航空機部品などの
製造に用いられている。 現在、超塑性Al合金としては、各種の成分系
のものが見い出されているが、その1つに
JIS5083合金がある。 このJIS5083合金は、Mg:4.0〜4.9%、Mn:
0.4〜1.0%、Cr:0.05〜0.25%を含有し、残りが
Alと不可避不純物からなる組成(以上重量%)
を有し、かつ耐食性およびアルマイト表面処理性
にすぐれ、さらに高強度を有する非熱処理構造用
Al合金であつて、超塑性特性の評価基準となる
高温伸びも初期ひずみ速度:1.1×10-3/sec、変
形温度:540℃の条件で300%程度を示すものであ
る。 このようにJIS5083合金は、すぐれた特性をも
つので、広い分野で利用されている。しかし、伸
びが300%程度の超塑性特性では、加工条件によ
り一層の苛酷さが要求される場合には十分これに
対処することができないのが現状である。 そこで、本発明者等は、上記のJIS5083合金に
着目し、この超塑性Al合金のもつすぐれた特性
を損なうことなく、さらに一段と超塑性特性を向
上せしめるべく研究を行なつた結果、この
JIS5083合金に、Cuを0.12〜2%含有させると、
再結晶促進効果によつて結晶粒が微細化すると共
に、結晶粒界の移動およびすべりが促進されるよ
うになり、この結果一段とすぐれた超塑性特性を
示すようになるという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、重量%で、 Mg:3.5〜6%、 を含有し、 Mn:0.1〜1%、 Cr:0.05〜0.35%、 のうちの1種または2種を含有し、さらに、 Cu:0.12〜2%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
成を有する超塑性Al合金に特徴を有するもので
ある。 なお、この発明のAl合金においては、不可避
不純物として、Si、Fe、Zn、Ti、およびBなど
を含有する場合があるが、その含有量が、それぞ
れSi:0.4%以下、Fe:0.4%以下、Zn:0.25%以
下、Ti:0.15%以下、およびB:0.05%以下であ
れば、合金特性が何ら損なわれるものではない。 また、この発明のAl合金は、通常の溶解鋳造
法によりスラブとした後、450〜530℃の範囲内の
温度に1〜48時間保持の条件で均質化処理を施
し、ついで均質化処理後のスラブに、250〜530℃
の範囲内の温度で、30%以上の圧下率にて熱間圧
延を施して熱延板とし、引続いて40%以上の加工
率にて冷間加工を施して最終板厚を有する冷延板
に加工されるが、この場合、均質化処理に際して
は、処理温度までの昇温を10〜200℃/hrの徐昇
温とするのが望ましく、これによつて通常の昇温
速度による均質化処理に比して超塑性特性が向上
したものになるが、これはMn、およびCrの析出
がより均一にして微細になることに原因するもの
である。 さらに、この発明のAl合金においては、超塑
性変形加工に際して、変形加工温度への加熱過
程、あるいは変形加工中に再結晶が起るので、冷
間圧延後に、超塑性特性付与のための再結晶処理
を必ずしも施す必要はない。 つぎに、この発明のAl合金において、成分組
成範囲を上記の通りに限定した理由を説明する。 (a) Mg Mg成分には、再結晶促進効果によつて結晶
粒を微細化して超塑性特性を向上させると共
に、合金を強化し、さらにすぐれた耐食性を付
与する作用があるが、その含有量が3.5%未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方6
%を越えて含有させると、熱間および冷間加工
性が劣化するようになることから、その含有量
を3.5〜6%と定めた。 (b) MnおよびCr これらの成分は、鋳造組織を微細化し、さら
に均質化処理あるいは熱間加工中に過飽和固溶
体である素地から均一微細に析出し、これによ
つて結晶粒の回復および再結晶化を抑制し、再
結晶粒を微細化する作用をもつが、その含有量
が、それぞれMn:0.1%未満、およびCr:0.05
%未満では前記作用に所望の効果が得られず、
一方それぞれMn:1%、およびCr:0.35%を
越えた含有になると、特に大型鋳塊の場合、こ
れらの成分の巨大金属間化合物が晶出し易くな
り、この結果超塑性特性が劣化するようになる
ことから、その含有量を、それぞれMn:0.1〜
1%、Cr:0.05〜0.35%と定めた。 (c) Cu Cu成分には、上記のように素地を強化する
ほか再結晶促進効果によつて結晶粒を微細化
し、結晶粒の移動およびすべりを促進して超塑
性特性を著しく向上させる作用および最適変形
加工温度を低温側にシフトさせる効果がある
が、その含有量が0.12%未満では所望のすぐれ
た超塑性特性を確保することができず、一方2
%を越えて含有させると、熱間加工および冷間
加工が困難になることから、その含有量を0.12
〜2%と定めた。 つぎに、この発明のAl合金を実施例により具
体的に説明する。 実施例 通常の溶解鋳造法により、それぞれ第1表に示
される成分組成をもつた本発明Al合金1〜13お
よび比較Al合金1〜5を調製し、鋳造して鋳塊
となした後、100℃/hrの昇温速度で速度:500℃
に徐昇温し、この温度に4時間保持の条件で均質
化処理を行ない、ついでこの鋳塊に圧延開始温
度:480℃にて熱間圧延を施して板厚:8mmの熱
延板とし、引続いてこの熱延板に通常の条件で冷
間圧延を施して最終板厚:1.6mmの冷延板とし
【表】 た。 つぎに、この結果得られた本発明Al合金1〜
13および比較Al合金1〜5の冷延板について、
超塑性特性を評価する目的で、変形温度:530℃、
変形温度までの昇温時間:10分、初期ひずみ温
度:1.1×10-3/secの条件で高温引張変形試験を
行ない、全伸びを測定した。この測定結果を第1
表に合せて示した。 第1表に示される結果から、本発明Al合金1
〜13は、いずれも伸び:300%以上のすぐれた超
塑性特性を有し、特に従来のJIS5083合金に相当
する比較Al合金5と、Cuを含有する以外は比較
Al合金5とほぼ同等の成分組成を有する本発明
Al合金9、11〜13との比較から、合金成分とし
てCuを含有させることによつて超塑性特性が一
段と向上するようになることが明らかである。ま
た、比較Al合金1〜4に見られるように、構成
成分のうちのいずれかの成分含有量(第1表に※
印を付したもの)がこの発明の範囲から外れる所
望のすぐれた超塑性特性を確保することができな
いことも明らかである。 上述のように、この発明のAl合金は、従来超
塑性Al合金として知られているJIS5083合金に比
して一段とすぐれた超塑性特性を有するものであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Mg:3.5〜6%、 を含有し、 Mn:0.1〜1%、Cr:0.05〜0.35%、 のうちの1種または2種、 を含有し、さらに、 Cu:0.12〜2%、 を含有し、残りがAlと不可避不純物からなる組
    成(以上重量%)を有することを特徴とする超塑
    性Al合金。
JP58032599A 1983-02-28 1983-02-28 超塑性Al合金 Granted JPS59159961A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58032599A JPS59159961A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 超塑性Al合金
GB08400619A GB2135694B (en) 1983-02-28 1984-01-11 Superplastic aluminium alloy
US06/570,497 US4645543A (en) 1983-02-28 1984-01-13 Superplastic aluminum alloy

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JP58032599A JPS59159961A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 超塑性Al合金

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JPS59159961A JPS59159961A (ja) 1984-09-10
JPH027386B2 true JPH027386B2 (ja) 1990-02-16

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