KR20050118299A - Aluminum alloy plate excellent in press formability and continuous resistance spot weldability and method for production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프레스 성형 후 혹은 성형 전에 저항 스폿 용접하여 제품을 조립하는 가전 제품이나 자동차의 외측판 내지 그 밖의 구조재이며, 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an aluminum alloy sheet which is an outer plate or other structural material of a home appliance or a vehicle which is assembled by resistance spot welding after press molding or before molding, and has excellent press formability and continuous resistance spot weldability, and a manufacturing method thereof. .
가전 제품이나 자동차의 외측판 내지 그 밖의 구조재는 각 구성 부재를 프레스 성형 후에 저항 스폿 용접하여 제품을 조립하는 것이 행해지고 있다. Al-Mg-Si계의 JIS6000계 합금판은 프레스 성형 후의 가공면이 비교적 미려하게 완성되므로 다양한 외측판 및 구조재로 사용되고 있지만, 제품 형상의 다양화로부터 양호한 프레스 성형성이 요구되고 있다. 또한, 생산성 향상의 관점으로부터 저항 스폿 용접 작업시의 전극 교환 횟수를 적게 하기 위해 저항 스폿 용접의 연속 용접 횟수의 향상이 요구되고 있다. Outer plates or other structural materials of home appliances and automobiles are assembled by resistance spot welding of each component member after press molding to assemble the product. The Al-Mg-Si-based JIS6000 alloy plate is used as a variety of outer plates and structural materials because the finished surface after press molding is relatively beautiful, but good press formability is demanded from the diversification of the product shape. In order to reduce the number of electrode exchanges during resistance spot welding operations from the viewpoint of productivity improvement, an improvement in the number of continuous welding times of resistance spot welding is required.
JIS6000계의 판으로서는, 예를 들어 특허 문헌 1(일본 특허 공개 소62-207851호 공보)에는 성형 가공성이 양호한 보디 시트 등의 압연판의 제조 방법으로서, 상기 공보의 청구항 4에는 Si : 0.4 내지 2.5 ％, Mg : 0.1 내지 1.2 ％를 함유하고, Cu : 1.5 ％ 이하, Zn : 2.5 ％ 이하, Cr : 0.3 ％ 이하, Mn : 0.6 ％ 이하, Zr : 0.3 ％ 이하 중으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 함유하고, 잔량부가 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지는 알루미늄 합금 용탕(溶湯)을 판 두께 3 내지 15 ㎜의 판에 연속 주조하고, 그 후 냉간 압연을 실시한 후, 용체화 처리 및 켄칭하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 합금 압연판의 제조 방법이 기재되어 있다. As a JIS6000-based plate, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 62-207851) discloses a method for producing a rolled sheet such as a body sheet having good moldability, and according to claim 4 of the publication, Si: 0.4 to 2.5. %, Mg: 0.1 to 1.2%, Cu: 1.5% or less, Zn: 2.5% or less, Cr: 0.3% or less, Mn: 0.6% or less, Zr: 0.3% or less And molten aluminum alloy consisting of Al and an unavoidable impurity is continuously cast on a plate having a thickness of 3 to 15 mm, and then subjected to cold rolling, followed by solution treatment and quenching. The manufacturing method of the aluminum alloy rolling plate mentioned is described.
또한, 특허 문헌 2(일본 특허 공개 2001-262264호 공보)에는 굽힘성이 양호한 자동차 패널 등의 소재로서, 상기 공보의 청구항 1 내지 3에는, 청구항 1에 질량 ％로서 Mg : 0.1 내지 2.0 ％, Si : 0.1 내지 2.0 ％, Fe : 0.1 내지 1.5 ％ 및 잔량부 Al을 본질적 성분으로 하여 이루어지고, Fe, Si계 화합물의 최대 입자 직경이 5 ㎛ 이하, 또한 평균 결정 입경이 30 ㎛ 이하인 인성 및 굽힘성이 우수한 Al-Mg-Si계 Al 합금판, 청구항 2에 질량 ％로서 Mg : 0.1 내지 2.0 ％, Si : 0.1 내지 2.0 ％, Fe : 0.1 내지 1.5 ％, Cu : 2.0 ％ 이하 및 잔량부 Al을 본질적 성분으로 하여 이루어지고, Fe, Si, Cu계 화합물의 최대 입자 직경이 5 ㎛ 이하이고, 또한 평균 결정 입경이 30 ㎛ 이하인 인성 및 굽힘성이 우수한 Al-Mg-Si계 Al 합금판 및 청구항 3에, 또한 Mn : 1.0 ％ 이하, Cr : 0.3 ％ 이하, Zr : 0.3 ％ 이하, V : 0.3 ％ 이하, Ti : 0.03 ％ 이하로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분을 함유하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재한 Al-Mg-Si계 Al 합금판의 기재가 있다. In addition, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-262264) discloses a material such as an automobile panel having good bendability, and claims 1 to 3 of the publication include Mg: 0.1 to 2.0%, and Si as mass% in Claim 1. Toughness and bendability, consisting of: 0.1 to 2.0%, Fe: 0.1 to 1.5%, and the remainder Al as intrinsic components, the maximum particle diameter of Fe and Si-based compounds is 5 µm or less, and the average crystal grain size is 30 µm or less In this excellent Al-Mg-Si-based Al alloy plate, in claim 2, Mg: 0.1 to 2.0%, Si: 0.1 to 2.0%, Fe: 0.1 to 1.5%, Cu: 2.0% or less, and the remainder Al are essentially Al-Mg-Si-based Al alloy sheet having excellent toughness and bendability, which is composed of components and has a maximum particle diameter of 5 µm or less and an average grain size of 30 µm or less, Mn: 1.0% or less, Cr: 0.3% or less, Zr: 0.3% or less, V: 0.3% or less There are more than 0.03% as set forth in any one of the preceding claims which contains one or more components selected from the group Al-Mg-Si-based Al alloy plate made of a base material of the:, Ti.
상기 특허 문헌 1(일본 특허 공개 소62-207851호 공보)에 개시된 기술은 쌍 롤 주조법을 채용하여 100 ℃/초 이상의 냉각 속도에서 응고시키므로 주조시 정출(晶出)하는 금속간 화합물의 크기가 작고, 그 결과 재결정시의 결정 입자 크기에 영향을 미치는 비교적 큰 화합물의 충분한 양을 얻을 수 없기 때문에, 용체화 처리 후의 결정 입자 크기가 커 프레스성이 떨어지고, 또한 저항 스폿 용접의 연속 횟수가 적다. The technique disclosed in the Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 62-207851) employs a twin roll casting method to solidify at a cooling rate of 100 ° C / sec or more, so that the size of the intermetallic compound crystallized during casting is small. As a result, since a sufficient amount of a relatively large compound that affects the crystal grain size at the time of recrystallization cannot be obtained, the crystal grain size after the solution treatment is large and the pressability is poor, and the number of continuous spots of resistance spot welding is small.
상기 특허 문헌 2(일본 특허 공개 2001-262264호 공보)에 개시된 기술은 연속 주조법을 채용하여 10 ℃/초 이상의 냉각 속도에서 응고시키고 있지만, 실시예에서는 냉각 속도의 최대로 30 ℃/초를 채용하고 있다. 냉각 속도가 지연되므로, 주조시 정출하는 금속간 화합물의 크기가 커, 그 결과 재결정시의 결정 입자 크기에 영향을 미치는 비교적 큰 화합물의 충분한 양을 얻을 수 없고 용체화 처리 후의 결정 입자 크기가 커 프레스성이 떨어지고, 또한 저항 스폿 용접의 연속 타점 횟수가 적다. Although the technique disclosed in the said patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-262264) employ | adopts a continuous casting method, it solidifies at the cooling rate of 10 degrees C / sec or more, but the Example employ | adopts 30 degreeC / sec as the maximum of a cooling rate, have. Since the cooling rate is delayed, the size of the intermetallic compound crystallized during casting is large, and as a result, a sufficient amount of a relatively large compound affecting the crystal grain size at recrystallization cannot be obtained, and the crystal grain size after solution treatment is large. It is inferior in property, and there are few consecutive RBIs of resistance spot welding.
본 발명의 목적은 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an aluminum alloy plate excellent in press formability and continuous resistance spot weldability and a method of manufacturing the same.
발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서는, 적절한 조성 범위에 있어서 응고시의 용탕 냉각 속도를 최적의 범위로 한 경우에는 정출하는 금속간 화합물의 크기 및 개수에 있어서 최적화가 도모되고, 용체화 후의 알루미늄 합금판은 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 지견을 얻어 본 발명을 완성한 것이다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to achieve the said objective, when the molten metal cooling rate at the time of coagulation | solidification in an optimal composition range is made into the optimum range, the inventors are aimed at optimization in the size and number of the intermetallic compound refine | purified, and the aluminum alloy after solutionization The plate completed the present invention by obtaining the knowledge of excellent press formability and continuous resistance spot weldability.
즉 제1 본 발명은, 질량 ％로 Mg : 0.3 내지 1.0 ％, Si : 0.3 내지 1.2 ％, Fe : 0.10 내지 1.0 ％ 및 Mn : 0.05 내지 0.5 ％를 함유하고, Fe + Mn ≥ 0.2 ％로 하여 잔량부 Al 및 불가피적 불순물로 이루어지고, 재결정 입경의 평균치가 25 ㎛ 이하이고, 또한 원 상당(円相當) 직경 1 내지 6 ㎛인 금속간 화합물이 5000 개/㎟ 이상 존재하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판이다. That is, 1st this invention contains Mg: 0.3-1.0%, Si: 0.3-1.2%, Fe: 0.10-1.0%, and Mn: 0.05-0.5% by mass%, and remain as Fe + Mn≥0.2%. Press molding, characterized in that an intermetallic compound composed of minor Al and unavoidable impurities, having an average value of recrystallized grain size of 25 µm or less, and having a circle equivalent diameter of 1 to 6 µm or more is 5000 / mm 2 or more It is an aluminum alloy plate excellent in weldability and continuous resistance spot weldability.
이와 같이 재결정 입자 크기가 미세하고, 최적 크기의 화합물수가 많으므로 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수하다. 상술한 조성에 Cu를 0.5 내지 1.0 ％ 더 함유시킴으로써 강도가 더 향상된다. 상술한 조성에 Zr를 0.1 내지 0.4 ％ 더 함유시킴으로써 재결정 입자 크기가 미세하고 강도가 더 향상된다. 또한 Ti를 0.05 ％ 이하 또는 Ti를 0.05 ％ 이하 및 B를 0.01 ％ 이하 함유시킴으로써, 또한 주조시의 주조 크랙을 확실히 방지할 수 있다. As such, the recrystallized grain size is fine and the number of compounds having an optimum size is excellent, which is excellent in press formability and continuous resistance spot weldability. Strength is further improved by containing 0.5 to 1.0% of Cu further in the above-mentioned composition. By further containing 0.1 to 0.4% of Zr in the above-described composition, the recrystallized grain size is fine and the strength is further improved. Further, by containing 0.05% or less of Ti or 0.05% or less of Ti and 0.01% or less of B, casting cracks during casting can be reliably prevented.
제2 본 발명은 상기 조성의 합금 용탕을 강제 냉각되어 있는 대향식 회전 벨트 주형 내에 주탕(注湯)하고, 용탕의 응고시의 냉각 속도 40 내지 90 ℃/초에서 응고시켜 두께 5 내지 10 ㎜의 슬래브로 하여, 주탕 반대측으로부터 상기 슬래브를 인출하고, 직접 또는 코일 형상으로 권취한 후 압연하여 용체화 처리하는 것을 특징으로 하는 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판의 제조 방법이다. 2nd this invention melts the alloy melt of the said composition in the counter rotating belt mold which was forcibly cooled, solidifies it at the cooling rate 40-90 degreeC / sec at the time of solidification of a molten metal, and has a thickness of 5-10 mm. It is a method for producing an aluminum alloy sheet having excellent press formability and continuous resistance spot weldability, wherein the slab is taken out from the side opposite to the pouring and rolled up directly or in a coil shape, followed by rolling.
본 발명에 관한 합금 용탕을 최적의 응고시의 냉각 속도로 응고시킴으로써, 최적 크기의 화합물을 다수 정출시킬 수 있고, 재결정 입자 크기가 미세화되어 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판을 얻을 수 있다. By solidifying the molten alloy of the present invention at a cooling rate at the optimum solidification rate, a large number of compounds having an optimal size can be crystallized, and the recrystallized grain size is miniaturized to obtain an aluminum alloy plate excellent in press formability and continuous resistance spot weldability. Can be.
본 발명에 따르면, 프레스 성형성 및 연속 스폿 용접성이 우수한 알루미늄 합금판 및 그 제조 방법이 제공된다. According to the present invention, an aluminum alloy plate excellent in press formability and continuous spot weldability and a method of producing the same are provided.
본 발명의 알루미늄 합금판의 각 구성 요건의 한정 이유를 설명한다. 본 명세서 중에서 성분 함유량을 나타내는「％」는「질량 ％」의 의미이다. The reason for limitation of each structural requirement of the aluminum alloy plate of this invention is demonstrated. "%" Which shows a component content in this specification means the "mass%."
〔Mg : 0.3 내지 1.0 ％〕[Mg: 0.3 to 1.0%]
〔Si : 0.3 내지 1.2 ％〕 [Si: 0.3 to 1.2%]
Mg 및 Si는 강도의 향상과 프레스 성형성 부여를 위해 첨가하는 것이며, 하한치 미만에서는 효과가 적고, 상한치를 넘으면 프레스성이 떨어져 바람직하지 않다. Mg and Si are added for improving the strength and imparting press formability. The effect is less than the lower limit and less than the upper limit.
〔Fe : 0.10 내지 1.0 ％〕[Fe: 0.10 to 1.0%]
〔Mn : 0.05 내지 0.5 ％〕[Mn: 0.05-0.5%]
〔Fe + Mn ≥ 0.2 ％〕 (Fe + Mn ≥ 0.2%)
Fe와 Mn은 공존시켜 Fe + Mn ≥ 0.2 ％로 함으로써, 특정 크기의 화합물수를 많이 정출시키고 재결정 핵수(核數)를 증가하여, 재결정 입자의 크기를 미세한 것으로 하기 위해 첨가한다. 양 원소 모두 하한치 미만에서는 효과가 적고, 상한치를 넘으면 조대한 정출물이 생겨, 냉간 압연시에 줄무늬 등의 표면 상처가 생기기 쉽고 또한 프레스성도 떨어진다. Mn이 Fe와 공존하지 않으면 바람직한 크기 및 수의 금속간 화합물이 정출되지 않는다. Fe 및 Mn의 합계량은, 바람직하게는 Fe + Mn ≥ 0.3 ％이다. Fe and Mn coexist and make Fe + Mn ≧ 0.2%, and the number of compounds of a specific size is determined, the number of recrystallization nuclei is increased, and it is added in order to make the size of recrystallization grain fine. When both elements are less than a lower limit, an effect is small, and when it exceeds an upper limit, coarse crystallization will generate | occur | produce, and surface wounds, such as a stripe, will occur easily at the time of cold rolling, and pressability will also be inferior. If Mn does not coexist with Fe, the desired size and number of intermetallic compounds are not determined. The total amount of Fe and Mn is preferably Fe + Mn> 0.3%.
〔Cu : 0.5 내지 1.0 ％〕 [Cu: 0.5 to 1.0%]
Cu는 또한 강도와 프레스 성형성을 향상시키기 위해 첨가하는 것이며, 하한치 미만에서는 효과가 적고, 또한 상한치를 넘으면 내식성이 저하된다. Cu is added to improve the strength and press formability, and less than the lower limit, the effect is small, and when the upper limit is exceeded, corrosion resistance is lowered.
〔Zr을 0.1 내지 0.4 ％〕 [Zr is 0.1 to 0.4%]
Zr은 Al3Zr의 금속간 화합물의 정출을 촉진하여 특정 크기의 화합물수를 더 많이 정출시켜 재결정 핵수를 증가하고, 재결정 입자의 크기를 미세한 것으로 하기 위해 첨가하는 것이며 또한 미세 재결정으로 하여 프레스 성형성을 향상시킨다. 하한치 미만에서는 효과가 적고, 또한 상한치를 넘으면 조대한 정출물을 형성하여 압연성이 저하된다.Zr promotes the crystallization of the intermetallic compound of Al 3 Zr to more crystallize the number of compounds of a specific size to increase the number of recrystallization nuclei, and to add the recrystallized grains to a fine size. To improve. If it is less than a lower limit, there will be little effect, and if it exceeds an upper limit, coarse crystallization will be formed and rolling property will fall.
〔Ti : 0.05 ％ 이하, 또는 Ti : 0.05 ％ 이하 및 B : 0.01 ％ 이하〕[Ti: 0.05% or less, or Ti: 0.05% or less and B: 0.01% or less]
용탕이 응고할 때에 급냉이 원인으로 주조 크랙이 생기는 일이 있고, Ti 또는 Ti 및 B는 이 깨짐을 방지하기 위해 첨가한다. Ti : 0.05 ％ 이하 또는 B : 0.01 ％ 이하의 범위에서 상기 범위의 Ti와 복합 첨가해도 좋고, 특히 Ti와 복합 함유시키면 효과가 상승한다. 효과를 현재화시키는 데에는 Ti의 하한치로서 0.002 ％ 이상, B의 하한치로서 0.0005 ％ 이상이다. When the molten metal solidifies, casting cracks may occur due to quenching, and Ti or Ti and B are added to prevent cracking. In the range of Ti: 0.05% or less or B: 0.01% or less, you may carry out complex addition with Ti of the said range, and especially compounding with Ti will raise an effect. In order to make an effect present, it is 0.002% or more as a lower limit of Ti, and 0.0005% or more as a lower limit of B.
불가피적 불순물은 알루미늄 지금(地金), 스크랩, 용제 지그 등으로부터 혼입하는 것이며, Cr, Ni, Zn, Ga, V가 대표적인 원소이다. Cr은 Al-Mg계 합금의 응력 부식 방지에 첨가되므로 반재로부터 혼입하기 쉽지만, 본 발명에 있어서는 0.3 ％ 미만이면 허용할 수 있다. Ni는 0.2 ％ 미만, Ga 및 V는 각각 0.1 ％ 미만, 상기한 것 이외의 불가피적 불순물은 성형성 유지를 위해서라도 합계 0.3 ％ 미만으로 억제해야만 한다. Unavoidable impurities are mixed from aluminum foil, scrap, solvent jig, and the like, and Cr, Ni, Zn, Ga, and V are typical elements. Since Cr is added to the stress corrosion prevention of Al-Mg type alloy, it is easy to mix in from a half material, but in this invention, it is acceptable if it is less than 0.3%. Ni is less than 0.2%, Ga and V are each less than 0.1%, and unavoidable impurities other than the above must be suppressed to less than 0.3% in total in order to maintain moldability.
〔재결정 입경의 평균치가 25 ㎛ 이하〕[Average value of recrystallized grain size is 25 µm or less]
용체화 처리 후의 재결정 입자가 미세화되어 있으면, 프레스의 가공도를 높게 하여 교축 높이를 높게 해도 파단되지 않고 성형할 수 있어 프레스 성형성이 향상된다. 상한치를 넘으면 효과가 저하되고, 또한 프레스 후의 표면이 미려하게 마무리되지 않는다. 바람직한 재결정 입자 크기는 차례로 20 ㎛ 이하, 15 ㎛ 이하이다. If the recrystallized particle after a solution treatment is refined | miniaturized, it can shape | mold without breaking even if the workability of a press is made high and throttle height is raised, and press formability improves. When the upper limit is exceeded, the effect is lowered, and the surface after pressing is not finished beautifully. Preferred recrystallized particle sizes are in turn 20 μm or less and 15 μm or less.
〔원 상당 직경 1 내지 6 ㎛인 금속간 화합물이 5000 개/㎟ 이상〕[5000 / mm <2> or more of intermetallic compound with a circle equivalent diameter of 1-6 micrometers]
원 상당 직경 1 내지 6 ㎛인 금속간 화합물은 냉간 압연시의 전위(轉位)의 집적을 촉진하여, 재결정 입자를 미세화하기 위한 작용을 갖는 범위의 크기의 것으로, 크기 및 수가 하한치 미만에서는 전위 집적량이 적고, 그 수가 5000개/㎟ 미만에서는 바람직한 크기의 미세 재결정 입자를 얻을 수 없다. 또한 크기가 상한치를 넘으면 조대 화합물이 압연시 줄무늬 또는 깨짐의 기점이 되어 압연성이 저하된다. 또한 상기 조건의 화합물 상태이면, 연속적으로 저항 스폿 용접한 경우에 구리제의 전극과 Al과의 반응에 의해 발생하는 소부 현상이 방지되어, 전극의 교환 작업 횟수가 적어져 생산성이 향상된다. 바람직한 화합물수는 6000개/㎟ 이상이다. 다음에, 본 발명의 알루미늄 합금의 바람직한 제조 방법에 대해서 설명한다. An intermetallic compound having a circular equivalent diameter of 1 to 6 µm is a size in a range that has an effect of promoting the accumulation of dislocations during cold rolling and miniaturizing recrystallized particles. If the amount is small and the number is less than 5000 / mm 2, fine recrystallized particles of a preferable size cannot be obtained. In addition, when the size exceeds the upper limit, the coarse compound becomes a starting point of streaks or cracks during rolling, and the rolling property is lowered. Moreover, if it is a compound state of the said conditions, when the resistance spot welding is carried out continuously, the baking phenomenon which arises by reaction of copper electrode and Al will be prevented, and the number of replacement | exchange work of an electrode will be small, and productivity will improve. The number of preferable compounds is 6000 pieces / mm <2> or more. Next, the preferable manufacturing method of the aluminum alloy of this invention is demonstrated.
용탕의 용제는 조성 조정 후에 탈가스, 진정(鎭靜), 필요에 따라서 조성의 미세 조정을 실시하는 동시에 Ti 또는 Ti 및 B를 모합금으로 첨가하여 주조한다. 주조할 때에 강제 냉각되어 있는 대향식 회전 벨트 주형 내에 주탕하고, 용탕의 응고시의 냉각 속도 40 내지 90 ℃/초에서 응고시켜 두께 5 내지 10 ㎜의 슬래브로 하고, 주탕 반대측으로부터 상기 슬래브를 인출하여 직접 또는 코일 형상으로 권취한 후 압연한다. After the composition adjustment, the solvent of the molten metal is degassed, soaked, and finely adjusted as necessary, and at the same time, Ti or Ti and B are added to the mother alloy and cast. When casting, pouring is poured into a counter-rotating belt mold that is forcibly cooled, solidified at a cooling rate of 40 to 90 ° C / sec at the time of solidification of the molten metal to a slab having a thickness of 5 to 10 mm, and the slab is taken out from the opposite side of the pouring. After winding directly or in coil shape, it is rolled.
연속 주조 방법으로는, 강제 냉각되어 있는 대향식 회전 롤 사이에 용탕을 주탕하고, 롤면에서 용탕을 급냉하여 주탕 반대측보다 두께가 얇은 슬래브를 연속적으로 취출하는 쌍 롤 주조법이나, 강제 냉각되어 있는 대향식 회전 벨트 사이에 용탕을 주탕하고, 벨트면에서 용탕을 급냉하여 주탕 반대측보다 두께가 얇은 슬래브를 연속적으로 취출하는 쌍 벨트 주조법 등의 방법이 있다. As a continuous casting method, the molten metal is poured between the counter-rotating rolls which are forcibly cooled, the molten metal is quenched from the roll surface, and the slab thinner than the pouring side is continuously taken out. There is a method such as a twin belt casting method for pouring molten metal between rotating belts, quenching molten metal from the belt surface, and continuously taking out slabs thinner than the opposite side of the molten metal.
쌍 롤 주조법은 응고시의 냉각 속도가 300 ℃/초 이상에서 상당히 높고, 얻게된 슬래브 중의 화합물 크기는 작아 본 발명의 판은 얻을 수 없다. 한편, 쌍 벨트 주조법은 벨트 면에서 용탕을 급냉하지만 쌍 롤 주조법만큼 높은 냉각 속도는 아니다. In twin roll casting, the cooling rate at the time of solidification is considerably high at 300 ° C / sec or more, and the compound size in the obtained slab is small so that the plate of the present invention cannot be obtained. On the other hand, the twin belt casting method quenches the molten metal in terms of the belt, but the cooling rate is not as high as the twin roll casting method.
본 발명은 쌍 벨트 주조법의 주조 조건을 조절하여 용탕의 냉각 속도를 40 내지 90 ℃/초(판 두께 1/4의 위치)로 하여 원 상당 직경 1 내지 6 ㎛인 금속간 화합물을 5000개/㎟ 이상 형성한다. 용탕의 냉각 속도가 40 ℃/초 미만이면 조대한 화합물이 정출되어 상기 규정 크기 범위의 화합물수가 부족하여 재결정 입자가 미세화되지 않아, 프레스 성형성이 우수한 판을 얻을 수 없다. 또한, 90 ℃/초를 넘으면 미세한 화합물이 정출되어 규정 크기 범위의 화합물수가 부족하여 마찬가지로 재결정 입자가 미세화된 판을 얻을 수 없다. The present invention adjusts the casting conditions of the twin belt casting method to set the cooling rate of the molten metal to 40 to 90 DEG C / sec (position of 1/4 of plate thickness) to obtain 5000 intermetallic compounds having a circle equivalent diameter of 1 to 6 mu m. Form over. If the cooling rate of the molten metal is less than 40 ° C / sec, coarse compounds are crystallized, the number of compounds in the above-described size range is insufficient, and recrystallized particles are not refined, and thus a plate having excellent press formability cannot be obtained. Moreover, when it exceeds 90 degree-C / sec, a fine compound will be crystallized and the number of compounds of a predetermined | prescribed size range may run out, and the plate which refined recrystallized particle similarly cannot be obtained.
쌍 벨트 주조법에 의해 얻게 된 슬래브를 냉간 압연하여 원하는 두께의 판으로 하여 용체화 처리하여 재결정화한다. 그 때, 냉간 압연의 도중에서 어닐링해도 좋지만, 용체화 처리에 공급되는 압연판의 압연율은 55 ％ 이상으로 한다. 용체화 처리는 연속 어닐링로(爐)에서 행한다. 가열 온도는 500 ℃ 이상으로, 100 ℃까지의 냉각 속도는 1 ℃/초 이상으로 한다. 용체화 처리된 압연판의 재결정 입자의 크기는 상기 금속간 화합물의 크기 및 수와 이 압연율이 함께 재결정 입자의 평균치가 25 ㎛ 이하인 재결정 입자를 갖는 판을 얻을 수 있다. 이와 같은 판은, 그대로 혹은 평탄도를 얻기 위해 1 내지 5 ％ 정도의 스킨패스 또는 레벨러를 통해 실용에 공급된다. The slab obtained by twin belt casting is cold rolled to a plate having a desired thickness and subjected to solution treatment for recrystallization. In that case, although you may anneal in the middle of cold rolling, the rolling rate of the rolling board supplied to the solution treatment is made into 55% or more. The solution treatment is performed in a continuous annealing furnace. Heating temperature is 500 degreeC or more, and the cooling rate up to 100 degreeC shall be 1 degree-C / sec or more. The size of the recrystallized particles of the solution-treated rolled sheet can be obtained with the size and number of the intermetallic compounds and this rolling rate together with recrystallized particles having an average value of 25 µm or less of the recrystallized particles. Such a plate is supplied to the practical use as it is or through a skin pass or leveler of about 1 to 5% in order to obtain flatness.
(실시예)(Example)
표 1에 기재된 조성의 알루미늄 합금 용탕을 탈가스 진정 후, 쌍 벨트 연속 주조법으로 용탕의 냉각 속도 50 ℃/초 및 75 ℃/초에서 두께 7 ㎜의 슬래브를 주조하였다. 슬래브의 인출 속도는 8 m/분으로 하였다. 이 슬래브를 냉간 압연하고, 필요에 따라서 중간 어닐링 처리하여 두께 1 ㎜의 판으로 하였다. 계속해서 이 판을 용체화 처리하고, 처리 후의 판의 금속간 화합물 크기 및 개수, 재결정 입자 크기, 0.2 ％ 내력(YS), 항장력(UTS), 신장(EL), 원통 교축 높이, 저항 스폿 용접성을 측정하였다. 결과를 표 3에 나타낸다. 원통 교축 조건 및 저항 스폿 용접성의 평가 조건은 하기와 같았다. After degassing and cooling the aluminum alloy molten metal of the composition of Table 1, the slab of thickness 7mm was cast at 50 degreeC / sec and 75 degreeC / sec of cooling rate of a molten metal by the twin-belt continuous casting method. The withdrawal speed of the slab was 8 m / min. This slab was cold rolled and subjected to intermediate annealing as needed to obtain a plate having a thickness of 1 mm. Subsequently, the plate was subjected to solution treatment, and the size and number of intermetallic compounds of the plate after treatment, the recrystallized grain size, 0.2% yield strength (YS), tensile strength (UTS), elongation (EL), cylindrical axial height, and resistance spot weldability Measured. The results are shown in Table 3. Cylindrical throttling conditions and evaluation conditions of resistance spot weldability were as follows.
(원통 교축 시험)(Cylinder throttling test)
사용한 금형 펀치 직경 50 ㎜, Used mold punch diameter 50 mm,
견부 R 5 ㎜, Shoulder R 5 mm,
다이스 내경 52.5 ㎜, Die diameter 52.5 mm,
견부 R 8 ㎜, Shoulder R 8 mm,
블랭크재 직경 112.5 ㎜Blank material diameter 112.5 mm
(저항 스폿 용접성의 평가 조건)(Evaluation Condition of Resistance Spot Weldability)
단상 정류식 스폿 용접기 Single Phase Rectified Spot Welder
전극 Cu - 1 ％ Cr 합금Electrode Cu-1% Cr Alloy
가압력 400 kgf Force 400 kgf
용접 전류치의 결정 인장 전단 하중이 JIS Z3140에서 규정하는 A급 평균치를 만족시키는 최소의 용접 전류치Determination of Welding Current Value The minimum welding current value at which the tensile shear load satisfies the Class A average value specified in JIS Z3140.
연속 타점 수 결정한 상기의 용접 전류치를 이용하고, 또한 상기의 용접 조건으로 연속 스폿 용접하여, A급 평균치를 연속해서 상회하는 타점 수Number of RBIs using the above welding current value determined by continuous RBI, continuous spot welding under the above welding conditions, and continuously exceeding the A-class average value
◎표 연속 타점 수 500점 이상, ○표 연속 타점 200점 이상 500점 미만 ◎ More than 500 consecutive number of RBIs, ○ It is less than 500 more than 200 consecutive number of RBIs
×표 연속 타점 수 200점 미만X less than 200 consecutive RBI points
[표 1]TABLE 1
[표 2]TABLE 2
[표 3]TABLE 3
표 1 내지 표 3의 결과로부터, 본 발명에 관한 실시예(시료 번호 1 내지 11)는 원통 교축 높이가 높아 프레스 성형성이 우수하고, 또한 연속 타점 수가 많아 연속 저항 스폿 용접성이 우수한 것을 알 수 있다. 한편, 조성이 본 발명의 범위로부터 벗어나는 비교예(시료 번호 12 내지 18)는 원통 교축 높이가 낮아 프레스 성형성이 떨어지고, 또한 원 상당 직경 1 내지 6 ㎛인 금속간 화합물이 적어 결정 입경이 큰 비교예(시료 번호 14, 19, 20)는 연속 타점 수가 적어 연속 저항 스폿 용접성이 떨어지는 것을 알 수 있다. From the results of Tables 1 to 3, it can be seen that the Examples (Sample Nos. 1 to 11) according to the present invention have a high cylindrical throttle height, which is excellent in press formability, and in which the number of continuous RBIs is high, which is excellent in continuous resistance spot weldability. . On the other hand, Comparative Examples (Samples Nos. 12 to 18) whose composition deviates from the scope of the present invention have a low cylindrical throttle height, resulting in poor press formability, and a comparatively large crystal grain size due to less intermetallic compounds having a circular equivalent diameter of 1 to 6 µm. Examples (Sample Nos. 14, 19, and 20) show that the number of continuous RBIs is low, resulting in poor continuous resistance spot weldability.
이상 서술한 바와 같이, 본 발명에 관한 알루미늄 합금판은 프레스 성형성 및 연속 저항 스폿 용접성이 우수하므로, 프레스 성형체의 표면이 미려하게 마무리되고, 또한 저항 스폿 용접에 의한 조립 부착을 연속해서 할 수 있으므로 생산성이 우수하고, 6000계의 합금판이기 때문에 도장 등을 실시한 후의 소부 처리에서 강도가 향상되는 등, 예를 들어 자동차의 보디 시트 등의 용도로 폭넓게 사용할 수 있는 등의 우수한 공업적 가치가 있다. As described above, since the aluminum alloy sheet according to the present invention is excellent in press formability and continuous resistance spot weldability, the surface of the press molded body is beautifully finished, and assembling and attachment by resistance spot welding can be continuously performed. Since it is excellent in productivity and since it is a 6000 type alloy plate, there exists an excellent industrial value, such as being able to be used widely in the use of the body seat of an automobile, etc., for example, an intensity | strength improves in the baking process after coating etc.
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