JPS61130452A - 高強度高成形性アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は高強度高成形性アルミニウム合金に関し、さら
に詳しくは、燐酸亜鉛処理によりアルミニウム合金板表
面に燐酸亜鉛結晶が生成し易く、塗料の密着性が優れた
高強度高成形性アルミニウム合金に関する。

［従来・技術１ 従来、高強度成形加工用アルミニウム合金として、Ｍｇ
を２．４〜６−１％含有するＡｌ−Ｍｇ合金（５４５４
，５０８３，５１８３等）の軟質材が実用化されている
。しかし、これらのアルミニウム合金は強度が高い反面
成形加工性が低く、かつ、自動車のパネル類等に使用す
る際に、鋼板と同じ塗装ラインにおいて燐酸亜鉛処理を
行なうのであるが、燐酸亜鉛結晶が生成し難く、塗料の
密着性が劣るという問題がある。

従っ（、自動車パネル等の車輌部門へのアルミニウム合
金の使用が進まないのが現状である６即ち、自動車パネ
ル等においては燐酸亜鉛処理において、燐酸亜鉛結晶が
多く生成し成長するものが塗料の密着性が優れるため、
燐酸亜鉛結晶が多く生成する材料が要求されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記に説明した従来におけるアルミニウム合金
の燐酸亜鉛処理による燐酸亜鉛結晶が生成し難く、塗料
密着性が悪いという問題点に鑑み、本発明者が鋭意研究
の結果、アルミニウム合金を成形加工後、鋼製部品と一
諸にして現在使用され゛　　ている鋼板と同じ条件で、
塗装前の燐酸亜鉛処理において燐酸亜鉛結晶が生成し易
く、塗料の密着性が優れ、高強度高成形加工性のアルミ
ニウム合金を開発したのである。

［問題点を解決するための手段１ 本発明に係る高強度高成形性アルミニウム合金の特徴と
するところは、 Ｍｇ　３．５〜ｌＯｗＬ％、Ｚｎ　０．５−２ｗｔ％、
Ｃｕ　０．４ｗＬ％以下、Ｔｉ　０．１ｗｔ％以下、Ｂ
　０．０５ｗｔ％ を含有し、かつ、 Ｍｎ　０．ＩｗＬ％以下、Ｃｒ０．１ｗｔ％以下、Ｚｒ
　０．１ｗｔ％以下、Ｖ　０．１１１ＩＬ％の１種また
は２種以上合計で０．３ｗｔ％以下を含有し、さらに、 Ｆｅ　０．４ｗｔ％以下、Ｓｉ０．ｈｔ％ｔ％に規制し
、残部Ａｌおよび不可避不純物よりなるものである。

そして、この高強度高成形性アルミニウム合金は、燐酸
亜鉛処理によって燐酸亜鉛結晶が生成し易く、塗料の密
着性が優れているものである。

本発明に係る高強度高成形性アルミニツム合金について
以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る高強度高成形性アルミニウム合金の
含有成分および成分割合について説明する。

Ｍｇはその含有量が増加するにつれて強度および伸びを
向上させることができるが、製造時にＭｇの酸化、熱間
圧延および冷間圧延性を低下させ、含有量が３．５ｗｔ
％未満では強度が低く、また、１０−ｔ％を越えて含有
されると溶解時のＭｇの酸化、熱間圧延および冷間圧延
性の低下が大きくなる。

よって、Ｍｇ含有量は３．５〜１０−ｔ％とする。

ＺｎはＭｇを３．５〜１０ｗｔ％含有するＡｌ基合金に
含有させると、強度および伸びを向上させ、かつ、燐酸
亜鉛処理において燐酸亜鉛結晶を付着し易くし、含有量
が０，５ｗｔ％未満ではこれらの効果は小さく、また、
２ｗｔ％を越えて含有されると強度を向上させることお
よび燐酸亜鉛結晶の付着は良好であるが、圧延性の低下
が大きくなる。よって、Ｚｎ含有量は０．５〜２ＩＩｌ
ｔ％とする。

ＣｕはＭｇ　３．５−１０ｗｔ％、Ｚｎ　０．５−２ｗ
ｔ％を含有するＡｌ合金に含有させると、強度を向上さ
せる効果はあるが、応力腐蝕割れを発生するようになり
、含有量が０．４ｗＬ％を越えて含有されると応力腐蝕
割れが顕著となる。よって、Ｃｕ含有量は０．４ｗｔ％
以下とする。

ＴｉはＭｇ　３．５〜１０ｗｔ％、Ｚｌｌ　０．５−２
ｗｔ％を含有するＡｌ基合金に含有させると、一般的な
鋳塊の結晶粒微細化の効果を有し、含有量が０．１ｗｔ
％を越えて含有されると結晶粒微細化効果はあるが、粗
大な晶出物を生成し、成形性を低下させる。よって、Ｔ
ｉ含有量は０．１ｗｔ％以下とする。

ＢはＭｇ　３．５−５−１Ｏ％、Ｚｎ０．５〜２ｗｔ％
、Ｃｕ０．４ｗｔ％以下、Ｔｉ　０１１ｗｔ％以下を含
有するＡｌ基合金に含有させると、Ｔｉとの相剰効果に
より一般的な鋳塊の結晶粒微細化の効果があり、含有量
が０，０５ｗＬ％を越えて含有されると粗大な晶出物を
生成し、成形性を低下させる。よって、Ｂ含有量は０，
０５ｗｔ％以下とする。なお、Ｔｉ、ＢはＡＩ−Ｔｉ−
Ｂ中間合金を用いるのがよく、Ａｌ−Ｔｉ、ＡＩ−Ｂと
して含有させることもできる。

Ｍｎ５Ｃｒ、Ｚｒ、■は含有量が増加するにつれて、一
般的な鋸塊および最終調質板における結晶粒を微細化し
、圧延性や強度を向上させる元素であり、含有量が夫々
０．１ｗｔ％を越えて含有されると粗大な晶出物を生成
し、成形加工性を低下させる。よって、Ｍｎ含有量は０
．１ｗｔ％以下、Ｃｒ含有量は０６ｌｕｓｔ％以下、Ｚ
ｒ含有量は０．１ｗｔ％以下、■含有量は０．１ｗｔ％
以下とする。また、２種以上を含有させる場合も上記と
同様な理由により合計で０．３社％以下とする。

Ｆｅ、Ｓｉは含有量が増加するにつれて粗大な晶出物を
生成し、含有量が０，４ｗＬ％を越えて含有されると粗
大品出物の生成が顕著となり、成形加工性を低下させる
。よって、Ｆｅ含有量は０．４ｗＬ％、Ｓ１含有量は０
，４ｗＬ％以下に規制しなければならない。

［実　施　例１ 次に、本発明に係る高強度高成形性アルミニウム合金の
実施例を説明する。

実施例 第１表に本発明に係る高強度高成形性アルミニウム合金
（単に本発明合金ということがある。）および比較合金
の含有成分および成分割合を示す。

この第１表に示す各合金を溶解→鋳造→面削→均質化処
哩→熱間圧延→冷聞圧延→最終調質処理を行なって、厚
さ１．０論−の自動車パネル等を初めとする塗装を必要
とする用途における要求特性の引張特性、塗料の密着性
に影響を与える燐酸亜鉛結晶の生成状況、応力腐蝕割れ
および生産性についての調査結果を第２表に示す。

第２表か１本発明合金は燐酸亜鉛処理により塗料の密着
性を向上させる燐酸亜鉛結晶が生成し、強度および成形
加工性（伸び値が高い。）に優れており、かつ、応力腐
蝕割れ性にも優れていることがわかる。

（１）燐酸亜鉛結晶の検出 脱脂→水洗→燐酸亜鉛処理→水洗→純水洗い→乾燥→Ｓ
ＥＮにより観察判定。

評価 燐酸亜鉛結晶生成有　　　　　○ 燐酸亜鉛結晶生成無　　　　　× （２）応力腐蝕割れ １５−一幅ＸＩＯ□ｅ−長のタンザク試験片製作↓ ＃３２０のエメリーペーパーで研磨 ↓ １８０°曲げ、他端拘束（内側曲げ半径：８Ｅ）↓ ＳＣＣ試験：ＡＳＴＭに準する６ １−　Ｒ，Ｔ、（７）　３．５％Ｍａｉｌ水溶液に浸漬
！・試験片＋、鉛板−に接続 ↓・４０ｍ１ＩＩＩＡ／ｉｎ２の電流を流す。

９００分までの通電により割れるが否かで評価。

評価 ９００分通電後割れ無　　　　　　○ ９００分通電後割れ有　　　　　　× （３）生産性 評価 耳割れ小、ワニロ無　　　　　　　○ 耳側れ大、ワニロ大　　　　　　　× ［発明の効果１ 以上説明したように、本発明に係る高強度高成形性アル
ミニウム合金は上記の構成を有しているものであるから
、塗装ラインにおいて、鋼板と同時に燐酸亜鉛処理を行
なうことができ、そして、燐酸亜鉛結晶が生成するよう
になり、塗料の密着性が優れ、アルミニウム合金専用の
ラインの設置が必要でなく、また、高強度と高い成形性
を有しているものであるから、自動車用の部品として好
適なものである。

手続補正書（自発）５゜ 昭和６０年０９月２５日　　　　　６゜１、事件の表示
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７゜昭和５９
年特許願第２５２４３９号 ２、発明の名称 高強度高成形性アルミニウム合金 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　神戸市中央区脇浜町４丁目３番１８号名称　（１
１９）　　株式会社　神戸製鋼所代表者　　　牧　　冬
　彦 ４、代理人 住所　東京都江東区南砂２丁目２番１５号藤和東陽町コ
ープ９０１号 補正命令の日付　（自発） 補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄 補正の内容 別紙の通り （１）特許請求の範囲を次の通り補正する。

ｒ　　Ｍｇ　３．５〜１０ｗｔ％、Ｚｎ　０．５〜２ｗ
ｔ％、Ｃｕ　００４ｗｔ％以下、Ｔｉ　００１ｗｔ％以
下、Ｂ　０．０５ｗｔ％以下 を含有し、かつ、 Ｍｎ　００１ｗｔ％以下、Ｃｒ　０．１ｗｔ％以下、Ｚ
ｒ　０．１ｗｔ％以下、Ｖ　０．１ｗｔ％以下の１種ま
たは２種以上合計０，３ｗｔ％以下を含有し、さらに、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｍｇ３．５〜１０ｗｔ％、Ｚｎ０．５〜２ｗｔ％、Ｃｕ
   ０．４ｗｔ％以下、Ｔｉ０．１ｗｔ％以下、Ｂ０．０５
   ｗｔ％以下 を含有し、かつ、 Ｍｎ０．１ｗｔ％以下、Ｃｒ０．１ｗｔ％以下、Ｚｒ０
   ．１ｗｔ％以下、Ｖ０．１ｗｔ％以下の１種または２種
   以上合計０．３ｗｔ％以下を含有し、さらに、 Ｆｅ０．４ｗｔ％、Ｓｉ０．４ｗｔ％以下 に規制し、残部Ａｌおよび不可避不純物からなることを
   特徴とする燐酸亜鉛処理により表面に燐酸亜鉛結晶が生
   成し易く途料の密着性が優れた高強度高成形性アルミニ
   ウム合金。