JPH1112706A - 焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法 - Google Patents
焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法Info
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- JPH1112706A JPH1112706A JP9162940A JP16294097A JPH1112706A JP H1112706 A JPH1112706 A JP H1112706A JP 9162940 A JP9162940 A JP 9162940A JP 16294097 A JP16294097 A JP 16294097A JP H1112706 A JPH1112706 A JP H1112706A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 塗装焼付による強度の向上を維持したまま、
常温放置による強度の増加と、それに伴う成形性の低下
を抑制することができる焼付硬化性が優れ常温時効性が
抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｍｇ及びＳｉを主成分とするアルミニウ
ム合金素板を、１００℃／分以上の昇温速度で４８０乃
至５８０℃であってバーニング温度以下の温度に加熱し
て溶体化熱処理し、１００℃／分以上の降温速度で５０
乃至９０℃に焼入れ処理することにより、溶体化焼入れ
した後、５０乃至９０℃に１乃至１０時間放置し、更
に、室温に放置する。その後、１００℃／分以上の昇温
速度で加熱し、２００乃至２５０℃の温度範囲に３０秒
間以下保持する。次いで、１００℃／分以上の降温速度
で焼入れ処理する。
常温放置による強度の増加と、それに伴う成形性の低下
を抑制することができる焼付硬化性が優れ常温時効性が
抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法を提供す
る。 【解決手段】 Ｍｇ及びＳｉを主成分とするアルミニウ
ム合金素板を、１００℃／分以上の昇温速度で４８０乃
至５８０℃であってバーニング温度以下の温度に加熱し
て溶体化熱処理し、１００℃／分以上の降温速度で５０
乃至９０℃に焼入れ処理することにより、溶体化焼入れ
した後、５０乃至９０℃に１乃至１０時間放置し、更
に、室温に放置する。その後、１００℃／分以上の昇温
速度で加熱し、２００乃至２５０℃の温度範囲に３０秒
間以下保持する。次いで、１００℃／分以上の降温速度
で焼入れ処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車、家電製品及
び機械部品等のパネル等に使用され、塗装焼付時の加熱
を利用して強度を増加させる熱処理型アルミニウム合金
板として好適のアルミニウム合金板材の製造方法に関
し、特に、低温短時間での塗装焼付により高い強度を得
ることができ、常温時効による強度の増加を抑制するこ
とができる焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアル
ミニウム合金板材の製造方法に関する。
び機械部品等のパネル等に使用され、塗装焼付時の加熱
を利用して強度を増加させる熱処理型アルミニウム合金
板として好適のアルミニウム合金板材の製造方法に関
し、特に、低温短時間での塗装焼付により高い強度を得
ることができ、常温時効による強度の増加を抑制するこ
とができる焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアル
ミニウム合金板材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車、家電製品及び機械部品等
のパネル等には、軽量化を目的として、アルミニウム合
金板が使用されている。これらの用途でアルミニウム合
金板が使用される場合、まずプレス及び曲げ等の成形加
工が行われ、次いで塗装及び塗装膜に強度を与えるため
の加熱処理（焼付塗装、ベーキング）が行われる。この
ようなアルミニウム合金板としては、プレス等の成形加
工時には強度が低く、成形が容易であると共に、成形加
工後は焼付塗装の加熱処理によりアルミニウム合金板自
体の強度が著しく向上する材料であることが理想とされ
ている。このような要求から、この種のアルミニウム合
金板としては、主として時効硬化型合金であるＪＩＳ
６０００系アルミニウム合金板が使用され、種々の技術
開発がなされている。
のパネル等には、軽量化を目的として、アルミニウム合
金板が使用されている。これらの用途でアルミニウム合
金板が使用される場合、まずプレス及び曲げ等の成形加
工が行われ、次いで塗装及び塗装膜に強度を与えるため
の加熱処理（焼付塗装、ベーキング）が行われる。この
ようなアルミニウム合金板としては、プレス等の成形加
工時には強度が低く、成形が容易であると共に、成形加
工後は焼付塗装の加熱処理によりアルミニウム合金板自
体の強度が著しく向上する材料であることが理想とされ
ている。このような要求から、この種のアルミニウム合
金板としては、主として時効硬化型合金であるＪＩＳ
６０００系アルミニウム合金板が使用され、種々の技術
開発がなされている。
【０００３】しかし、省エネルギ及び樹脂系材料の多様
化に伴い、焼付塗装の条件が低温短時間化する傾向にあ
り、従来のアルミニウム合金板では焼付塗装による強度
の向上が十分確保できなくなってきた。そこで、本出願
人は既に低温短時間での焼付塗装によっても高い強度が
得られるアルミニウム合金板の製造方法を提案した（特
開平１−１１１８５１号公報及び特開昭６２−８９８５
２号公報）。これらのアルミニウム合金板では、低温で
の焼付塗装後の強度を増加させるために、マトリックス
中に析出の核を発生させるという方法を採用している。
化に伴い、焼付塗装の条件が低温短時間化する傾向にあ
り、従来のアルミニウム合金板では焼付塗装による強度
の向上が十分確保できなくなってきた。そこで、本出願
人は既に低温短時間での焼付塗装によっても高い強度が
得られるアルミニウム合金板の製造方法を提案した（特
開平１−１１１８５１号公報及び特開昭６２−８９８５
２号公報）。これらのアルミニウム合金板では、低温で
の焼付塗装後の強度を増加させるために、マトリックス
中に析出の核を発生させるという方法を採用している。
【０００４】しかし、これらのアルミニウム合金板で
は、室温に放置すると、強度の増加が著しく、経時変化
により成形性が低下してしまう。
は、室温に放置すると、強度の増加が著しく、経時変化
により成形性が低下してしまう。
【０００５】近時、例えば自動車パネル等の製造におい
ては、極めて複雑なプレス成形等の成形加工を行うこと
が多い。この際に、使用される材料の成形性が経時変化
等により低下してしまうと、プレス成形時に割れ等が発
生して製造が困難となる。そこで、アルミニウム合金の
製造者側では、経時変化が生じ易い時効型のアルミニウ
ム合金に対しては使用期間を限定することにより対応し
ている。
ては、極めて複雑なプレス成形等の成形加工を行うこと
が多い。この際に、使用される材料の成形性が経時変化
等により低下してしまうと、プレス成形時に割れ等が発
生して製造が困難となる。そこで、アルミニウム合金の
製造者側では、経時変化が生じ易い時効型のアルミニウ
ム合金に対しては使用期間を限定することにより対応し
ている。
【０００６】しかし、自動車メーカー等のアルミニウム
合金の使用者側においては、納入されたアルミニウム合
金が使用期間内で使用されることは少なく、数ヶ月間室
温等で放置された後に使用されることが多い。放置され
たアルミニウム合金を使用期間内の条件の下でプレス成
形すると、割れが生じてしまう。このため、放置された
アルミニウム合金をプレス成形する場合には、プレス条
件を設定し直してから成形を行っている。このように条
件の変更を行った場合には、割れは抑制されるものの、
シワ等が発生することがあり、生産性及び生産効率が低
下してしまう。
合金の使用者側においては、納入されたアルミニウム合
金が使用期間内で使用されることは少なく、数ヶ月間室
温等で放置された後に使用されることが多い。放置され
たアルミニウム合金を使用期間内の条件の下でプレス成
形すると、割れが生じてしまう。このため、放置された
アルミニウム合金をプレス成形する場合には、プレス条
件を設定し直してから成形を行っている。このように条
件の変更を行った場合には、割れは抑制されるものの、
シワ等が発生することがあり、生産性及び生産効率が低
下してしまう。
【０００７】そこで、室温での時効硬化を抑制するアル
ミニウム合金材の製造方法が提案されている（特開平５
−７０９０７号公報）。この公報に記載されている技術
は、２段階の熱処理を施すことにより、塗装焼付時の析
出のための核を形成すると共に、Ｇ・Ｐゾーンを分解す
るものである。
ミニウム合金材の製造方法が提案されている（特開平５
−７０９０７号公報）。この公報に記載されている技術
は、２段階の熱処理を施すことにより、塗装焼付時の析
出のための核を形成すると共に、Ｇ・Ｐゾーンを分解す
るものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−７０９０７号公報に開示された技術によっても、時
効抑制効果は十分ではなく、室温に放置されると強度の
増加が大きい。このため、プレス成形時に割れ等が生じ
ることがある。
５−７０９０７号公報に開示された技術によっても、時
効抑制効果は十分ではなく、室温に放置されると強度の
増加が大きい。このため、プレス成形時に割れ等が生じ
ることがある。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、塗装焼付による強度の向上を維持したま
ま、常温放置による強度の増加と、それに伴う成形性の
低下を抑制することができる焼付硬化性が優れ常温時効
性が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法を提供
することを目的とする。
のであって、塗装焼付による強度の向上を維持したま
ま、常温放置による強度の増加と、それに伴う成形性の
低下を抑制することができる焼付硬化性が優れ常温時効
性が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法を提供
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る焼付硬化性
が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製
造方法は、Ｍｇ及びＳｉを主成分とするアルミニウム合
金の溶湯を鋳造してアルミニウム合金鋳塊を得る工程
と、この鋳塊をバーニング温度以下の温度で均質化熱処
理する工程と、均質化熱処理後の鋳塊を熱間圧延し、更
に冷間圧延して所定の板厚及び調質とする工程と、１０
０℃／分以上の昇温速度で４８０乃至５８０℃でバーニ
ング温度以下の温度に加熱して溶体化熱処理する工程
と、１００℃／分以上の降温速度で５０乃至９０℃に焼
入れ処理する工程と、５０乃至９０℃に１乃至１０時間
放置する工程と、室温で時効処理する工程と、１００℃
／分以上の昇温速度で加熱し次いで２００乃至２５０℃
の温度範囲に３０秒間以下保持する工程と、１００℃／
分以上の降温速度で焼入れ処理する工程とを有すること
を特徴とする。
が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製
造方法は、Ｍｇ及びＳｉを主成分とするアルミニウム合
金の溶湯を鋳造してアルミニウム合金鋳塊を得る工程
と、この鋳塊をバーニング温度以下の温度で均質化熱処
理する工程と、均質化熱処理後の鋳塊を熱間圧延し、更
に冷間圧延して所定の板厚及び調質とする工程と、１０
０℃／分以上の昇温速度で４８０乃至５８０℃でバーニ
ング温度以下の温度に加熱して溶体化熱処理する工程
と、１００℃／分以上の降温速度で５０乃至９０℃に焼
入れ処理する工程と、５０乃至９０℃に１乃至１０時間
放置する工程と、室温で時効処理する工程と、１００℃
／分以上の昇温速度で加熱し次いで２００乃至２５０℃
の温度範囲に３０秒間以下保持する工程と、１００℃／
分以上の降温速度で焼入れ処理する工程とを有すること
を特徴とする。
【００１１】このように、本発明は、ＭｇとＳｉを主成
分とするＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金の鋳塊を
作製し、バーニング温度以下で均質加熱処理し、熱間圧
延及び冷間圧延を施し、１００℃／分以上の昇温速度で
４８０乃至５８０℃であってバーニング温度以下の温度
に加熱して溶体化熱処理した後、１００℃／分以上の降
温速度で５０乃至９０℃に焼入れ処理し、５０乃至９０
℃に１乃至１０時間放置して、室温で時効し、１００℃
／分以上の昇温速度で加熱し次いで２００乃至２５０℃
の温度範囲に３０秒間以下保持し、その後、１００℃／
分以上の降温速度で焼入れ処理するものであり、これに
より、低温短時間での塗装焼付による硬化性を維持した
まま、常温時効性を抑制し、室温に数ヶ月間放置して
も、強度の増加及び成形性の低下を防止することができ
る。
分とするＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金の鋳塊を
作製し、バーニング温度以下で均質加熱処理し、熱間圧
延及び冷間圧延を施し、１００℃／分以上の昇温速度で
４８０乃至５８０℃であってバーニング温度以下の温度
に加熱して溶体化熱処理した後、１００℃／分以上の降
温速度で５０乃至９０℃に焼入れ処理し、５０乃至９０
℃に１乃至１０時間放置して、室温で時効し、１００℃
／分以上の昇温速度で加熱し次いで２００乃至２５０℃
の温度範囲に３０秒間以下保持し、その後、１００℃／
分以上の降温速度で焼入れ処理するものであり、これに
より、低温短時間での塗装焼付による硬化性を維持した
まま、常温時効性を抑制し、室温に数ヶ月間放置して
も、強度の増加及び成形性の低下を防止することができ
る。
【００１２】なお、前記冷間圧延の開始前及び／又はそ
の途中に中間焼鈍を施すことが望ましい。中間焼鈍を施
すことにより、冷間圧延での成形性を向上することがで
きる。
の途中に中間焼鈍を施すことが望ましい。中間焼鈍を施
すことにより、冷間圧延での成形性を向上することがで
きる。
【００１３】
【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
べく、鋭意研究を重ねた結果、従来のＪＩＳ６０００系
アルミニウム合金において常温時効により成形性が低下
する原因として、焼入れ処理時に合金中の空孔濃度が高
いために、室温においてＪＩＳ ６０００系合金特有の
空孔及び溶質原子の集合体（クラスタ）が析出している
ことに想到した。そして、適切な熱処理を行うことによ
り、室温で析出するクラスタを消失させると共に、空孔
濃度を低減し、常温時効を抑制できることを見出した。
べく、鋭意研究を重ねた結果、従来のＪＩＳ６０００系
アルミニウム合金において常温時効により成形性が低下
する原因として、焼入れ処理時に合金中の空孔濃度が高
いために、室温においてＪＩＳ ６０００系合金特有の
空孔及び溶質原子の集合体（クラスタ）が析出している
ことに想到した。そして、適切な熱処理を行うことによ
り、室温で析出するクラスタを消失させると共に、空孔
濃度を低減し、常温時効を抑制できることを見出した。
【００１４】以下、本発明の熱処理条件について説明す
る。先ず、ＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金材を溶
解し、鋳造し、アルミニウム合金鋳塊を作製する。次い
でバーニング温度以下の温度で均質化熱処理し、その
後、熱間圧延を行い、更に必要に応じて中間焼鈍を行
う。その後、冷間圧延を行い、所定の板厚とする。その
後、本発明の特徴である熱処理等を施す。
る。先ず、ＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金材を溶
解し、鋳造し、アルミニウム合金鋳塊を作製する。次い
でバーニング温度以下の温度で均質化熱処理し、その
後、熱間圧延を行い、更に必要に応じて中間焼鈍を行
う。その後、冷間圧延を行い、所定の板厚とする。その
後、本発明の特徴である熱処理等を施す。
【００１５】即ち、先ず、ＪＩＳ ６０００系アルミニ
ウム合金材を１００℃／分以上の降温速度で５０乃至６
０℃に溶体化焼入れした後、この温度に１乃至１０時間
放置することにより、焼付塗装時の析出のための核を生
成させる。次に、室温に放置することにより、クラスタ
を析出させる。そして、１００℃／分以上の昇温速度で
２００乃至２５０℃の温度範囲に３０秒間以下保持し、
１００℃／分以上の降温速度で焼入れ処理を行うことに
より、室温での放置により析出したクラスタを再溶解さ
せると共に、空孔濃度を低減する。こうして、焼付硬化
性を維持したまま、常温時効を抑制する。
ウム合金材を１００℃／分以上の降温速度で５０乃至６
０℃に溶体化焼入れした後、この温度に１乃至１０時間
放置することにより、焼付塗装時の析出のための核を生
成させる。次に、室温に放置することにより、クラスタ
を析出させる。そして、１００℃／分以上の昇温速度で
２００乃至２５０℃の温度範囲に３０秒間以下保持し、
１００℃／分以上の降温速度で焼入れ処理を行うことに
より、室温での放置により析出したクラスタを再溶解さ
せると共に、空孔濃度を低減する。こうして、焼付硬化
性を維持したまま、常温時効を抑制する。
【００１６】次に、各熱処理条件について説明する。先
ず、ＪＩＳ ６０００系Ａｌ合金を通常の方法により溶
解した後、鋳造し、アルミニウム合金鋳塊を得る。その
後、このアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施す。
均質化熱処理では、以下の条件によりアルミニウム合金
鋳塊を均質化することが好ましい。
ず、ＪＩＳ ６０００系Ａｌ合金を通常の方法により溶
解した後、鋳造し、アルミニウム合金鋳塊を得る。その
後、このアルミニウム合金鋳塊に均質化熱処理を施す。
均質化熱処理では、以下の条件によりアルミニウム合金
鋳塊を均質化することが好ましい。
【００１７】均質化熱処理温度：４８０乃至５８０℃ 均質化熱処理は添加元素の偏析を均一分散させて、分散
析出物のサイズ及び体積含有率を制御するために行われ
る熱処理である。均質化熱処理温度が４８０℃未満であ
ると、粗大化合物の偏析又は添加元素の粗大析出が生じ
るため、成形性が低下することがある。一方、均質化熱
処理温度が５８０℃を超えると、バーニングが発生し熱
間圧延時に割れが発生することがある。従って、均質化
熱処理における温度は４８０乃至５８０℃とすることが
好ましい。なお、アルミニウム合金の組成によっては、
５８０℃以下でバーニングが発生する場合もあり、均質
化熱処理温度はバーニングが発生しない範囲内で組成に
応じて、できるだけ高い温度にするのが好ましい。ま
た、保持時間は適宜決められる。
析出物のサイズ及び体積含有率を制御するために行われ
る熱処理である。均質化熱処理温度が４８０℃未満であ
ると、粗大化合物の偏析又は添加元素の粗大析出が生じ
るため、成形性が低下することがある。一方、均質化熱
処理温度が５８０℃を超えると、バーニングが発生し熱
間圧延時に割れが発生することがある。従って、均質化
熱処理における温度は４８０乃至５８０℃とすることが
好ましい。なお、アルミニウム合金の組成によっては、
５８０℃以下でバーニングが発生する場合もあり、均質
化熱処理温度はバーニングが発生しない範囲内で組成に
応じて、できるだけ高い温度にするのが好ましい。ま
た、保持時間は適宜決められる。
【００１８】次に、熱間圧延処理及び冷間圧延処理を行
うが、熱間圧延処理と冷間圧延処理との間に中間焼鈍処
理を行うと、成形性をより一層向上させることができ
る。
うが、熱間圧延処理と冷間圧延処理との間に中間焼鈍処
理を行うと、成形性をより一層向上させることができ
る。
【００１９】中間焼鈍処理温度：３００乃至４５０℃ 中間焼鈍処理温度が３００℃未満であると、焼鈍が十分
には行われず、成形性の向上効果が小さい。一方、中間
焼鈍処理温度が４５０℃を超えると、余分な析出物が析
出することがあり、十分なベークハード性を得にくい。
従って、中間焼鈍処理温度は３００乃至４５０℃とする
ことが好ましい。
には行われず、成形性の向上効果が小さい。一方、中間
焼鈍処理温度が４５０℃を超えると、余分な析出物が析
出することがあり、十分なベークハード性を得にくい。
従って、中間焼鈍処理温度は３００乃至４５０℃とする
ことが好ましい。
【００２０】そして、冷間圧延により、アルミニウム合
金材を所定の板厚にした後、溶体化熱処理処理を行う。
金材を所定の板厚にした後、溶体化熱処理処理を行う。
【００２１】次に溶体化熱処理の条件について説明す
る。
る。
【００２２】昇温速度：１００℃／分以上 溶体化熱処理においては昇温速度を１００℃／分未満に
すると、添加元素が固溶せず強度が低下し、ベークハー
ド性が十分でない。従って、溶体化熱処理においては昇
温速度を１００℃／分以上とする。
すると、添加元素が固溶せず強度が低下し、ベークハー
ド性が十分でない。従って、溶体化熱処理においては昇
温速度を１００℃／分以上とする。
【００２３】溶体化熱処理温度：４８０乃至５８０℃で
あってバーニング温度以下の温度 溶体化熱処理温度が４８０℃未満であると、添加元素か
らなる金属間化合物が固溶せず、金属間化合物が残存す
るため、十分な強度又はベークハード性が得られない。
一方、溶体化温度が５８０℃を超えると、バーニングが
発生し板割れが発生したり、成形が困難となる。従っ
て、溶体化熱処理における温度は４８０乃至５８０℃で
あってバーニング温度以下の温度とする。なお、アルミ
ニウム合金の組成によっては、５８０℃以下でバーニン
グが発生する場合もあり、溶体化熱処理温度はバーニン
グが発生しない温度範囲内で組成に応じて、できるだけ
高い温度にするのが好ましい。また、保持時間は適宜決
められる。
あってバーニング温度以下の温度 溶体化熱処理温度が４８０℃未満であると、添加元素か
らなる金属間化合物が固溶せず、金属間化合物が残存す
るため、十分な強度又はベークハード性が得られない。
一方、溶体化温度が５８０℃を超えると、バーニングが
発生し板割れが発生したり、成形が困難となる。従っ
て、溶体化熱処理における温度は４８０乃至５８０℃で
あってバーニング温度以下の温度とする。なお、アルミ
ニウム合金の組成によっては、５８０℃以下でバーニン
グが発生する場合もあり、溶体化熱処理温度はバーニン
グが発生しない温度範囲内で組成に応じて、できるだけ
高い温度にするのが好ましい。また、保持時間は適宜決
められる。
【００２４】焼入れ降温速度：１００℃／分以上 溶体化熱処理後の焼入れにおいては、降温速度を１００
℃／分未満にすると、固溶元素が析出し、十分な強度が
得られないと共に、成形性の低下が生じる。従って、降
温速度は１００℃／分以上とする。
℃／分未満にすると、固溶元素が析出し、十分な強度が
得られないと共に、成形性の低下が生じる。従って、降
温速度は１００℃／分以上とする。
【００２５】焼入れ温度：５０乃至９０℃ 焼入れ温度が５０℃未満であると、十分なベークハード
性を得られない。一方、焼入れ温度が９０℃を超える
と、成形性が低下する。従って、焼入れ温度は５０乃至
９０℃とする。
性を得られない。一方、焼入れ温度が９０℃を超える
と、成形性が低下する。従って、焼入れ温度は５０乃至
９０℃とする。
【００２６】焼入れ後に、ベークハード性及び成形性を
向上させるために放置する。
向上させるために放置する。
【００２７】放置温度：５０乃至９０℃ 放置温度が５０℃未満であると、十分なベークハード性
を得られない。一方、放置温度が９０℃を超えると、成
形性が低下する。従って、放置温度は５０乃至９０℃と
する。
を得られない。一方、放置温度が９０℃を超えると、成
形性が低下する。従って、放置温度は５０乃至９０℃と
する。
【００２８】放置時間：１乃至１０時間 放置時間が１時間未満であると、十分なベークハード性
を得られない。一方、放置時間が１０時間を超えると、
成形性が低下する。従って、放置時間は１乃至１０時間
とする。
を得られない。一方、放置時間が１０時間を超えると、
成形性が低下する。従って、放置時間は１乃至１０時間
とする。
【００２９】そして、溶体化熱処理及び焼入れ処理後の
常温時効処理としてアルミニウム合金材を常温に２４時
間以上放置してクラスタ等の析出物を析出させる。な
お、この常温時効処理を施さないで、次工程（再固溶の
ための熱処理）を行うと、アルミニウム合金材はＴ４状
態で急激に強度が増加してしまい、成形性及び曲げ性の
低下につながる。従って、再固溶のための熱処理前に常
温時効処理を行う。
常温時効処理としてアルミニウム合金材を常温に２４時
間以上放置してクラスタ等の析出物を析出させる。な
お、この常温時効処理を施さないで、次工程（再固溶の
ための熱処理）を行うと、アルミニウム合金材はＴ４状
態で急激に強度が増加してしまい、成形性及び曲げ性の
低下につながる。従って、再固溶のための熱処理前に常
温時効処理を行う。
【００３０】再固溶熱処理時の昇温速度：１００℃／分
以上 常温時効の後、時効析出物を溶融させるために、再固溶
のための熱処理を行う。この熱処理において、昇温速度
を１００℃／分未満にすると、析出物の溶融が不十分で
あると共に、条件により安定相の析出物が発生して低温
でのベークハード性が不十分となってしまう。従って、
再固溶熱処理時の昇温速度は１００℃／分以上とする。
以上 常温時効の後、時効析出物を溶融させるために、再固溶
のための熱処理を行う。この熱処理において、昇温速度
を１００℃／分未満にすると、析出物の溶融が不十分で
あると共に、条件により安定相の析出物が発生して低温
でのベークハード性が不十分となってしまう。従って、
再固溶熱処理時の昇温速度は１００℃／分以上とする。
【００３１】熱処理温度：２００乃至２５０℃ 再固溶のための熱処理は時効より析出したクラスタ（空
孔又は溶質原子）を再びアルミニウム合金中に溶融させ
る熱処理である。この熱処理温度が２００℃未満である
と、クラスタの溶融が十分に行われず常温時効により強
度が増加する。一方、熱処理温度が２５０℃を超える
と、安定相の析出物が発生するため低温でのベークハー
ド性が不十分となってしまう。従って、再固溶のための
熱処理温度は２００乃至２５０℃とする。
孔又は溶質原子）を再びアルミニウム合金中に溶融させ
る熱処理である。この熱処理温度が２００℃未満である
と、クラスタの溶融が十分に行われず常温時効により強
度が増加する。一方、熱処理温度が２５０℃を超える
と、安定相の析出物が発生するため低温でのベークハー
ド性が不十分となってしまう。従って、再固溶のための
熱処理温度は２００乃至２５０℃とする。
【００３２】熱処理保持時間：３０秒以下 熱処理の保持時間が３０秒を超えると、安定相の析出物
が発生するため、低温でのベークハード性が不十分とな
ってしまう。従って、熱処理保持時間は３０秒以下とす
る。なお、この熱処理温度に保持する時間は、０秒でも
よく、即ち、保持しなくてもよい。
が発生するため、低温でのベークハード性が不十分とな
ってしまう。従って、熱処理保持時間は３０秒以下とす
る。なお、この熱処理温度に保持する時間は、０秒でも
よく、即ち、保持しなくてもよい。
【００３３】降温速度：１００℃／分以上 再固溶のための熱処理後の焼入れにおいて、冷却温度を
１００℃／分未満にすると、析出物の溶融が不十分であ
ると共に、条件により安定相の析出物が発生して低温で
のベークハード性が不十分となってしまう。従って、降
温速度は１００℃／分以上とする。
１００℃／分未満にすると、析出物の溶融が不十分であ
ると共に、条件により安定相の析出物が発生して低温で
のベークハード性が不十分となってしまう。従って、降
温速度は１００℃／分以上とする。
【００３４】なお、本発明で使用されるアルミニウム合
金はＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金に限定される
ものではなく、Ｓｉ及びＭｇを主成分とするアルミニウ
ム合金であればよい。
金はＪＩＳ ６０００系アルミニウム合金に限定される
ものではなく、Ｓｉ及びＭｇを主成分とするアルミニウ
ム合金であればよい。
【００３５】
【実施例】以下、本発明の実施例について、本発明の特
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
許請求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００３６】第１実施例 先ず、Ｓｉ：１．０重量％、Ｍｇ：０．６重量％、Ｍ
ｎ：０．０６重量％、Ｔｉ：０．０２重量％、Ｆｅ：
０．１５重量％を含有するＪＩＳ ６０００系アルミニ
ウム合金材を通常の方法により、溶解及び鋳造し、厚さ
５０ｍｍの合金鋳塊を得た。次に、この合金鋳塊に温度
５６０℃で４時間加熱して均質化熱処理を施し、熱間圧
延をすることにより、板厚５．０ｍｍの熱間圧延材を得
た。続いて、この熱間圧延材を常温になるまで放置した
後、２００℃／分の昇温速度で温度５００℃にして５秒
間熱処理して中間焼鈍処理をし、その後、常温にて冷間
圧延を施して厚さ１．０ｍｍの圧延材を得た。そして、
この圧延材を下記表１に示す条件で溶体化熱処理を施し
た後、１００℃／分の降温速度で７０℃に焼入れした。
ｎ：０．０６重量％、Ｔｉ：０．０２重量％、Ｆｅ：
０．１５重量％を含有するＪＩＳ ６０００系アルミニ
ウム合金材を通常の方法により、溶解及び鋳造し、厚さ
５０ｍｍの合金鋳塊を得た。次に、この合金鋳塊に温度
５６０℃で４時間加熱して均質化熱処理を施し、熱間圧
延をすることにより、板厚５．０ｍｍの熱間圧延材を得
た。続いて、この熱間圧延材を常温になるまで放置した
後、２００℃／分の昇温速度で温度５００℃にして５秒
間熱処理して中間焼鈍処理をし、その後、常温にて冷間
圧延を施して厚さ１．０ｍｍの圧延材を得た。そして、
この圧延材を下記表１に示す条件で溶体化熱処理を施し
た後、１００℃／分の降温速度で７０℃に焼入れした。
【００３７】
【表１】
【００３８】そして、７０℃で２時間保持し、更に常温
で３６時間放置して常温時効処理を行い、その後、再固
溶のための熱処理として２００℃／分の昇温速度で温度
を２５０℃にし、５秒間保持した。そして、２００℃／
分の降温速度で焼入れ処理を行いＴ４材を得た。そし
て、このＴ４材を７日間及び９０日間、常温で放置して
アルミニウム合金材（Ａｌ合金材）を作製し、以下に示
す条件により試験を行い、評価した。
で３６時間放置して常温時効処理を行い、その後、再固
溶のための熱処理として２００℃／分の昇温速度で温度
を２５０℃にし、５秒間保持した。そして、２００℃／
分の降温速度で焼入れ処理を行いＴ４材を得た。そし
て、このＴ４材を７日間及び９０日間、常温で放置して
アルミニウム合金材（Ａｌ合金材）を作製し、以下に示
す条件により試験を行い、評価した。
【００３９】上述の工程を施したＡｌ合金材からＪＩＳ
５号試験片を切り取り、各試験片についてオートグラフ
（島津製）により引張試験を行った。強度の評価につい
ては、上述の製造後、７日間常温時効処理を施したＡｌ
合金材（７日間経過材）及び９０日間常温時効処理を施
したＡｌ合金材（９０日間経過材）について、夫々、
０．２％耐力（以下、単に耐力という）を測定し、これ
らの耐力（σ0.2）の値から（（９０日経過材のσ0.2）
−（７日間経過材のσ0.2））で算出した耐力値の変化
量Δσ0.2を評価した。なお、Δσ0.2が１５Ｎ／ｍｍ2
以下である場合を良好とした。また、７日間経過材と９
０日間経過材とに、２％の引張りを付加しながら１７０
℃の温度で、２０分間の時効処理を施した後、引張試験
を行い、これらの耐力の値をベークハード性として評価
した（以下、この耐力をＢＨ耐力という）。このＢＨ耐
力値が１９０Ｎ／ｍｍ2以上である場合を良好とした。
５号試験片を切り取り、各試験片についてオートグラフ
（島津製）により引張試験を行った。強度の評価につい
ては、上述の製造後、７日間常温時効処理を施したＡｌ
合金材（７日間経過材）及び９０日間常温時効処理を施
したＡｌ合金材（９０日間経過材）について、夫々、
０．２％耐力（以下、単に耐力という）を測定し、これ
らの耐力（σ0.2）の値から（（９０日経過材のσ0.2）
−（７日間経過材のσ0.2））で算出した耐力値の変化
量Δσ0.2を評価した。なお、Δσ0.2が１５Ｎ／ｍｍ2
以下である場合を良好とした。また、７日間経過材と９
０日間経過材とに、２％の引張りを付加しながら１７０
℃の温度で、２０分間の時効処理を施した後、引張試験
を行い、これらの耐力の値をベークハード性として評価
した（以下、この耐力をＢＨ耐力という）。このＢＨ耐
力値が１９０Ｎ／ｍｍ2以上である場合を良好とした。
【００４０】これらの試験結果について、下記表２に７
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
【００４１】
【表２】
【００４２】上記表２に示すように、実施例１乃至３に
おいては、適切な条件の下で溶体化熱処理を施されてい
るので、耐力値の変化量及びＢＨ耐力値が良好であっ
た。
おいては、適切な条件の下で溶体化熱処理を施されてい
るので、耐力値の変化量及びＢＨ耐力値が良好であっ
た。
【００４３】一方、比較例１０においては、昇温速度が
本発明範囲の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、
十分なベークハードが得られなかった。
本発明範囲の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、
十分なベークハードが得られなかった。
【００４４】比較例１１においては、溶体化熱処理温度
が本発明の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
が本発明の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
【００４５】比較例１２においては、溶体化熱処理温度
が本発明の上限を超えているので、バーニングによる割
れが発生した。
が本発明の上限を超えているので、バーニングによる割
れが発生した。
【００４６】第２実施例 第１実施例と同様の組成を有するＡｌ合金材を第１実施
例と同様にして冷間圧延工程まで施して厚さ１．０ｍｍ
の圧延材を得た。次に、この圧延材を２００℃／分の昇
温速度で温度５３０℃にして、３０秒間保持して溶体化
熱処理を施してから、１００℃／分の降温速度で下記表
３に示す温度に焼入れした。そして、下記表３に示す時
間だけ焼入れ温度に保持した。
例と同様にして冷間圧延工程まで施して厚さ１．０ｍｍ
の圧延材を得た。次に、この圧延材を２００℃／分の昇
温速度で温度５３０℃にして、３０秒間保持して溶体化
熱処理を施してから、１００℃／分の降温速度で下記表
３に示す温度に焼入れした。そして、下記表３に示す時
間だけ焼入れ温度に保持した。
【００４７】
【表３】
【００４８】そして、常温で３６時間放置した後、再固
溶のための熱処理として２００℃／分の昇温速度で温度
を２５０℃にし、５秒間保持した。そして、２００℃／
分の降温速度で焼入れ処理を行いＴ４材を得た。そし
て、このＴ４材を７日間及び９０日間、常温で放置した
Ａｌ合金材を作製し、第１実施例に示す条件によって試
験を行い評価した。
溶のための熱処理として２００℃／分の昇温速度で温度
を２５０℃にし、５秒間保持した。そして、２００℃／
分の降温速度で焼入れ処理を行いＴ４材を得た。そし
て、このＴ４材を７日間及び９０日間、常温で放置した
Ａｌ合金材を作製し、第１実施例に示す条件によって試
験を行い評価した。
【００４９】これらの試験結果について、下記表４に７
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
【００５０】
【表４】
【００５１】上記表４に示すように、実施例４乃至６に
おいては、適切な条件の下で保持されているので、耐力
値の変化量及びＢＨ耐力値が良好であった。
おいては、適切な条件の下で保持されているので、耐力
値の変化量及びＢＨ耐力値が良好であった。
【００５２】一方、比較例１３においては、保持時間
（焼入れ温度）が本発明範囲の下限未満であるので、Ｂ
Ｈ耐力値が低く、十分なベークハードが得られなかっ
た。
（焼入れ温度）が本発明範囲の下限未満であるので、Ｂ
Ｈ耐力値が低く、十分なベークハードが得られなかっ
た。
【００５３】比較例１４においては、保持温度が本発明
範囲の上限を超えているので、耐力値の変化量が大き
く、成形性が低下した。
範囲の上限を超えているので、耐力値の変化量が大き
く、成形性が低下した。
【００５４】比較例１５においては、保持時間が本発明
の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、十分なベー
クハード性が得られなかった。
の下限未満であるので、ＢＨ耐力値が低く、十分なベー
クハード性が得られなかった。
【００５５】比較例１６においては、保持時間が本発明
範囲の上限を超えているので、耐力値の変化量が大き
く、成形性が低下した。
範囲の上限を超えているので、耐力値の変化量が大き
く、成形性が低下した。
【００５６】第３実施例 第１実施例と同様の化学成分を含有するＡｌ合金材を第
１実施例と同様にして冷間圧延工程まで施して厚さ１．
０ｍｍの圧延材を得た。次に、この圧延材を２００℃／
分の昇温速度で温度５３０℃にして、３０秒間保持して
溶体化熱処理を施してから、１００℃／分の降温速度で
７０℃に焼入れした。そして、７０℃で２時間保持した
後、常温で３６時間放置した。次に、２００℃／分の昇
温速度で加熱し、下記表５に示す条件で再固溶のための
熱処理を施した。
１実施例と同様にして冷間圧延工程まで施して厚さ１．
０ｍｍの圧延材を得た。次に、この圧延材を２００℃／
分の昇温速度で温度５３０℃にして、３０秒間保持して
溶体化熱処理を施してから、１００℃／分の降温速度で
７０℃に焼入れした。そして、７０℃で２時間保持した
後、常温で３６時間放置した。次に、２００℃／分の昇
温速度で加熱し、下記表５に示す条件で再固溶のための
熱処理を施した。
【００５７】
【表５】
【００５８】そして、２００℃／分の降温速度で焼入れ
してＴ４材を得た。このＴ４材を７日間及び９０日間、
常温で放置したＡｌ合金材を作製し、第１実施例に示す
条件によって試験を行い評価した。
してＴ４材を得た。このＴ４材を７日間及び９０日間、
常温で放置したＡｌ合金材を作製し、第１実施例に示す
条件によって試験を行い評価した。
【００５９】これらの試験結果について、下記表６に７
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
日間経過材並びに９０日間経過材の耐力値、耐力値の変
化量及びＢＨ耐力値を示す。なお、耐力値の変化量及び
ＢＨ耐力値の評価が良好である場合には、「○」とし、
耐力値の変化量及びＢＨ耐力値のうち１つでも不良があ
る場合には「×」として総合評価した。
【００６０】
【表６】
【００６１】上記表６に示すように、実施例７乃至９に
おいては、適切な条件の下で再固溶のための熱処理が施
されているので、耐力値の変化量及びＢＨ耐力値が良好
であった。
おいては、適切な条件の下で再固溶のための熱処理が施
されているので、耐力値の変化量及びＢＨ耐力値が良好
であった。
【００６２】一方、比較例１７においては、熱処理温度
が本発明範囲の下限未満であるので、耐力値の変化量が
大きく、成形性が低下した。
が本発明範囲の下限未満であるので、耐力値の変化量が
大きく、成形性が低下した。
【００６３】比較例１８においては、熱処理温度が本発
明範囲の上限を超えているので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
明範囲の上限を超えているので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
【００６４】比較例１９においては、熱処理時間が本発
明範囲の上限を超えているので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
明範囲の上限を超えているので、ＢＨ耐力値が低く、十
分なベークハードが得られなかった。
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の熱処理を施すことにより、低温短時間での優れた
ベークハード性を保持したまま、常温時効による強度の
増加を防止することができ、成形性が低下することを防
止することができる。従って、Ａｌ合金板を製造した
後、長期間常温に放置した後でも加工条件を変える必要
がないので、材料のストックが可能となり、製造工程が
簡略化されると共に、歩留も向上し、製造コストが低減
される。更に、このＡｌ合金板は優れた低温短時間での
ベークハード性を有するので、この合金板を自動車、家
電製品及び機械部品等に使用すると、これらの自動車、
家電製品及び機械部品等の軽量化を図ることができる。
そして、汎用的な工業製品への応用が可能である。
所定の熱処理を施すことにより、低温短時間での優れた
ベークハード性を保持したまま、常温時効による強度の
増加を防止することができ、成形性が低下することを防
止することができる。従って、Ａｌ合金板を製造した
後、長期間常温に放置した後でも加工条件を変える必要
がないので、材料のストックが可能となり、製造工程が
簡略化されると共に、歩留も向上し、製造コストが低減
される。更に、このＡｌ合金板は優れた低温短時間での
ベークハード性を有するので、この合金板を自動車、家
電製品及び機械部品等に使用すると、これらの自動車、
家電製品及び機械部品等の軽量化を図ることができる。
そして、汎用的な工業製品への応用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６９１Ａ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ ６９３ ６９３Ｂ ６９３Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｍｇ及びＳｉを主成分とするアルミニウ
ム合金の溶湯を鋳造してアルミニウム合金鋳塊を得る工
程と、この鋳塊をバーニング温度以下の温度で均質化熱
処理する工程と、均質化熱処理後の鋳塊を熱間圧延し、
更に冷間圧延して所定の板厚及び調質とする工程と、１
００℃／分以上の昇温速度で４８０乃至５８０℃でバー
ニング温度以下の温度に加熱して溶体化熱処理する工程
と、１００℃／分以上の降温速度で５０乃至９０℃に焼
入れ処理する工程と、５０乃至９０℃に１乃至１０時間
放置する工程と、室温で時効処理する工程と、１００℃
／分以上の昇温速度で加熱し次いで２００乃至２５０℃
の温度範囲に３０秒間以下保持する工程と、１００℃／
分以上の降温速度で焼入れ処理する工程とを有すること
を特徴とする焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたア
ルミニウム合金板材の製造方法。 - 【請求項２】 前記冷間圧延の開始前及び／又はその途
中に中間焼鈍を施すことを特徴とする請求項１に記載の
焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合
金板材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16294097A JP3729605B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16294097A JP3729605B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1112706A true JPH1112706A (ja) | 1999-01-19 |
| JP3729605B2 JP3729605B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=15764148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16294097A Expired - Lifetime JP3729605B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 焼付硬化性が優れ常温時効が抑制されたアルミニウム合金板材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3729605B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6723392B1 (en) | 1999-03-31 | 2004-04-20 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Light scattering sheet, light scattering composite sheet, and liquid crystal display |
| CN102966778A (zh) * | 2011-09-01 | 2013-03-13 | 株式会社鹭宫制作所 | 控制阀用阀壳体以及控制阀用阀壳体的制造方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5133884B1 (ja) * | 1971-06-29 | 1976-09-22 | ||
| JPH06240424A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-08-30 | Sky Alum Co Ltd | 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH06340940A (ja) * | 1993-06-02 | 1994-12-13 | Kobe Steel Ltd | プレス成形性、焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板及びその製造方法 |
| JPH07228957A (ja) * | 1994-02-18 | 1995-08-29 | Sky Alum Co Ltd | 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH07228956A (ja) * | 1994-02-16 | 1995-08-29 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 成形加工用アルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH083702A (ja) * | 1994-06-17 | 1996-01-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 成形性と加熱硬化性に優れたアルミニウム合金板材の製造方法 |
| JPH08232052A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-09-10 | Honda Motor Co Ltd | 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法 |
| JPH10280111A (ja) * | 1997-04-01 | 1998-10-20 | Kobe Steel Ltd | 常温時効性が抑制されたアルミニウム合金材の製造方法 |
-
1997
- 1997-06-19 JP JP16294097A patent/JP3729605B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5133884B1 (ja) * | 1971-06-29 | 1976-09-22 | ||
| JPH06240424A (ja) * | 1993-02-18 | 1994-08-30 | Sky Alum Co Ltd | 成形性および焼付硬化性に優れたアルミニウム合金板の製造方法 |
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| JPH08232052A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-09-10 | Honda Motor Co Ltd | 自動車外板用アルミニウム合金板の製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3729605B2 (ja) | 2005-12-21 |
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