铝合金厚板的制造方法和铝合金厚板的制作方法

文档序号:3424590阅读:616来源:国知局
专利名称:铝合金厚板的制造方法和铝合金厚板的制作方法
技术领域
本发明涉及铝合金厚板的制造方法和铝合金厚板。

背景技术
一般,铝合金厚板等铝合金材在各种用途中被使用。例如,底座板(baseplate)、搬送装置、真空装置用腔室等的半导体关连装置;电机电子部件及其制造装置;生活用品;机械部件等。
这样的铝合金材一般以如下方式制造。即,将作为原料的铝合金熔解、铸造而制造铸锭,根据需要进行均质化热处理,其后轧制该铸锭达到规定厚度(例如,参照专利文献1的段落0037~0045)。
另外,作为用于挤压用金属模具的金属模具原材,使用下面的材料。即,作为量产生产用会使用钢铁、铸钢等,作为试制用,则使用锌合金铸件材、铝合金铸件材等。此外近年来有多品种少量化的倾向,因此作为中少量生产用,铝合金的轧制材、锻造材等延伸材普及。
专利文献1特开2005-344173号公报 然而,通过前述的轧制进行的铝合金材的制造方法存在以下所示的问题。
(1)在铸造后进行轧制的方法中,因为只通过轧辊进行轧制板的表面状态和平坦度(特别是纵长方向的平坦度)的控制,另外由于热轧导致轧制板表面形成厚的氧化皮膜,所以表面状态和平坦度的控制困难。
(2)因为用轧辊难以控制板厚,所以实现板厚精度的提高存在困难。另外,在板厚方向的中央部金属间化合物的尺寸变大,因此在进行铝阳极化(alumite)处理时,板厚方向的截面和表面容易发生不均。此外在轧制铸锭时,由于轧制的次数的增加造成作业工序增加,因此成本增大。


发明内容
本发明鉴于前述课题而做,其目的在于,提供一种具有优异的生产性,能够容易地控制表面状态和平坦度,能够提高板厚精度的铝合金厚板的制造方法,以及提供一种表面状态、平坦度和板厚精度优异的铝合金厚板。
本申请的第一发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片(slice)而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;将所述规定厚度的铝合金厚板在400℃以上低于熔点的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第二发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在400℃以上、低于熔点的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第三发明是,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,而且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在400℃以上、低于熔点的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第四发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在350℃以上、低于熔点的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
从所述第一至第四发明中,优选采用如下构成。
(A)优选在所述热处理工序之后进行对铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。还有,在此构成中,从切削法、磨削法和研磨法之中选择1种以上的方法进行所述表面平滑化处理。
(B)在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且设所述铸锭的厚度为T时,其具有合计T/30~T/5的厚度。
本申请的第五发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;在200℃以上、低于400℃的温度保持所述铸锭1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
本申请的第六发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;在200℃以上低于400℃的温度保持所述铸锭1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
本申请的第七发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,而且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;在200℃以上低于400℃的温度保持所述铸锭1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
本申请的第八发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;在200℃以上低于350℃的温度保持所述铸锭1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
从所述第五至第八发明中,优选采用如下构成。
(C)优选在所述切片工序之后进行对规定厚度的铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。还有,在此构成中,从切削法、磨削法和研磨法之中选择1种以上的方法进行所述表面平滑化处理。
(D)在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且设所述铸锭的厚度为T时,其具有合计T/30~T/5的厚度。
本申请的第九发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在200℃以上低于400℃的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第十发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在200℃以上低于400℃的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第十一发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,而且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在200℃以上低于400℃的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
本申请的第十二发明,是一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下里面的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;在200℃以上低于350℃的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
从所述第九至第十二发明中,优选采用如下构成。
(E)优选在所述热处理工序之后进行对铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。还有,在此构成中,从切削法、磨削法和研磨法之中选择1种以上的方法进行所述表面平滑化处理。
(F)在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且设所述铸锭的厚度为T时,其具有合计T/30~T/5的厚度。
本申请的第十三发明,是根据所述第一~第十二发明中的任一种的铝合金厚板的制造方法制造的铝合金厚板,其具有400μm以下的平均晶粒直径。
在所述第一至第四发明中,因为铝合金的规定的元素的含量被限定在规定的范围内,所以铝合金厚板的金属间化合物的微细化和强度提高。另外,因为通过脱氢气工序除去氢气,所以铸锭中的氢浓度受到限定,另外,即使铸锭中的晶粒粗大化,也不会使氢在铸锭的表面附近的晶界集聚、稠化,铸锭的膨胀及因膨胀引起的铝合金厚板的卷起得到抑制,另外,作为厚板的表面缺陷出现有厚板表面的潜在的缺陷得到抑制。此外,铝合金厚板的强度提高。另外,通过过滤工序,氧化物和非金属等的夹杂物被从铝合金中去除。然后,经切片工序将铸锭切片,因此氧化皮膜厚度减少,并且铝合金厚板的表面状态、平坦度和板厚精度提高,另外生产性提高。此外,经热处理工序对铝合金厚板进行热处理,因此内部应力被除去,另外内部组织均一化。
因此,根据所述第一至第四发明,能够提高铝合金厚板的强度。另外,因为将铸锭切片来制造铝合金厚板,所以不需要像以前那通过热轧来使厚度减少,能够实现作业工序的省略化,因此能够提高生产性。另外,能够消除厚板的表面和截面的不均(色调不均),并能够提高平坦度、铝阳极化处理后的外观性状及板厚精度。此外,因为以400℃(或350℃)至低于熔点的温度对切片后的规定厚度的铝合金厚板实施热处理,所以能够实现内部应力的去除和内部组织的均一化,能够得到良好的平坦度和板厚精度,另外能够维持强度。
根据所述构成(A),能够进一步提高铝合金厚板的表面状态和平坦度。另外,由于表面的平滑化,使得厚板表面的气体积存消失,因此将铝合金厚板用于真空装置用腔室时,能够提高腔室的真空度。
根据所述构成(B),在铝阳极化处理后的铝合金厚板的表面和截面中容易发生不均的铸锭的中央部分被除去,因此,能够得到即使在铝阳极化处理后外观性仍优异的铝合金厚板。另外,能够减少批量内的偏差。
在所述第五至第八发明中,因为铝合金的规定的元素的含量被限定在规定的范围内,所以能够提高铝合金厚板的金属间化合物的微细化和强度。另外,因为通过脱氢气工序除去氢气,所以铸锭中的氢浓度受到限定,即使铸锭中的晶粒粗大化,也不会使氢在铸锭的表面附近的晶界集聚、稠化,铸锭的膨胀及因膨胀引起的铝合金厚板的卷起得到抑制,另外,作为厚板的表面缺陷出现有厚板表面的潜在的缺陷得到抑制。此外,铝合金厚板的强度提高。另外,通过过滤工序,氧化物和非金属等的夹杂物被从铝合金中去除。然后,经热处理工序对铸锭进行热处理,因此内部应力被去除,另外内部组织均一化。此外,以切片工序对铸锭进行切片,因此氧化皮膜厚度减少,并且铝合金厚板的表面状态、平坦度和板厚精度提高,另外生产性提高。
因此,根据所述第五至第八发明,能够提高铝合金厚板的平坦度、强度和切削性的平衡。即,因为在200℃以上、低于400℃(或350℃)的温度对铸锭实施热处理,所以能够防止延性提高,因此不会使切削性(切屑分断性)降低,能够实现内部应力的去除和内部组织的均一化,因此能够实现良好的平坦度和板厚精度,另外能够维持强度。此外,因为是将铸锭切片来制造铝合金厚板,所以不需要像以前那样通过热轧来使厚度减少,所以能够实现作业工序的省略化,能够提高生产性。另外,能够消除厚板的表面和截面的不均(色调不均),并能够提高平坦度、铝阳极化处理后的外观性状及板厚精度。
根据所述构成(C),能够进一步提高铝合金厚板的表面状态和平坦度。另外,由于表面的平滑化,使得厚板表面的气体积存消失,因此将铝合金厚板用于真空装置用腔室时,能够提高腔室的真空度。
根据所述构成(D),在铝阳极化处理后的铝合金厚板的表面和截面中容易发生不均的铸锭的中央部分被除去,因此,能够得到即使在铝阳极化处理后外观性仍优异的铝合金厚板。另外,能够减少批量内的偏差。
在所述第九至第十二发明中,因为铝合金的规定的元素的含量被限定在规定的范围内,所以铝合金厚板的金属间化合物的微细化和强度提高。另外,因为通过脱氢气工序除去氢气,所以铸锭中的氢浓度受到限定,即使铸锭中的晶粒粗大化,也不会使氢在铸锭的表面附近的晶界集聚、稠化,铸锭的膨胀及因膨胀引起的铝合金厚板的卷起得到抑制,另外,作为厚板的表面缺陷出现有厚板表面的潜在的缺陷得到抑制。此外,铝合金厚板的强度提高。另外,通过过滤工序,氧化物和非金属等的夹杂物被从铝合金中去除。然后,经热处理工序对铸锭进行热处理,因此内部应力被去除,另外内部组织均一化。
因此,根据所述第九至第十二发明,能够提高铝合金厚板的强度。另外,因为将铸锭进行切片来制造铝合金厚板,所以不需要像以前那通过热轧来使厚度减少,能够实现作业工序的省略化,因此能够提高生产性。另外,能够消除厚板的表面和截面的不均(色调不均),并能够提高平坦度、铝阳极化处理后的外观性状及板厚精度。此外还能够提高铝合金厚板的平坦度、强度和切削性的平衡。即,因为在200℃以上低于400℃(或350℃)的温度对切片后的规定厚度的铝合金厚板实施热处理,所以能够防止延性提高,因此不会使切削性(切屑分断性)降低,能够实现内部应力的去除和内部组织的均一化,能够实现良好的平坦度和板厚精度,另外能够维持强度。
根据所述构成(E),能够进一步提高铝合金厚板的表面状态和平坦度。另外,由于表面的平滑化,使得厚板表面的气体积存消失,因此将铝合金厚板用于真空装置用腔室时,能够提高腔室的真空度。
根据所述构成(F),在铝阳极化处理后的铝合金厚板的表面和截面中容易发生不均的铸锭的中央部分被除去,因此,能够得到即使在铝阳极化处理后外观性仍优异的铝合金厚板。另外,能够减少批量内的偏差。
根据所述第十三发明,表面状态、平坦度和板厚精度优异。另外,由于表面的平滑化,使得厚板表面的气体积存消失,因此达到高品质。此外,铝阳极化处理后的表面外观几乎不会产生不均,因此能够在多种多样的用途中使用,另外也可以进行向其他用途的再循环利用。



图1是表示第一至第四发明和第九至第十二发明的铝合金厚板的制造方法的流程的图。
图2是表示在切片工序中除去的铸锭的厚度方向中央部分的模式图。
图3是表示第五至第八发明的铝合金厚板的制造方法的流程的图。
符号说明 S1熔解工序 S2脱氢气工序 S3过滤工序 S4铸造工序 S5切片工序或热处理工序 S6热处理工序或切片工序 S7表面平滑化处理工序 A 厚度方向中央 B 厚度方向中央部分 T 厚度 I 铸锭
具体实施例方式 边参照附图,边对于本申请发明的铝合金厚板的制造方法及铝合金厚板进行详细地说明。还有,在此将本申请发明分为(A)第一至第四发明、(B)第五至第八发明、(C)第九至第十二发明、及(D)第十三发明来进行说明。
(A)第一至第四发明的铝合金厚板的制造方法 (1)制造方法的概要 第一至第四发明的铝合金厚板(以下适宜称为“厚板”)的制造方法,如图1所示,按顺序进行熔解工序(S1)、脱氢气工序(S2)、过滤工序(S3)、铸造工序(S4)、切片工序(S5)、热处理工序(S6)。另外,根据需要在热处理工序(S6)之后,进行表面平滑化处理工序(S7)。
在该制造方法中,首先,作为原料的铝合金经熔解工序(S1)被熔解。其次,经脱氢气工序(S2)氢从熔解后的铝合金中被除去,再经过滤工序(S3),氧化物和非金属等夹杂物被除去。接着,该铝合金经铸造工序(S4)被铸造而成为铸锭。接着,该铸锭经切片工序(S5)被切割而成为规定厚度的铝合金厚板。其后,规定厚度的铝合金厚板经热处理工序(S6)被进行热处理,其后再根据需要,通过表面平滑化处理工序(S7)被进行表面平滑化处理。
(2)铝合金 在第一至第四发明的制造方法中,作为是原料的铝合金,分别使用5000系的Al-Mg系合金、3000系的Al-Mn系合金、6000系的Al-Mg-Si系合金、和7000系的Al-Zn-Mg系合金。具体如下。
(2-1)第一发明 使用5000系的Al-Mg系合金。该铝合金含有Mg1.5质量%以上、12.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量由Al和不可避免的杂质构成。
以下,对于将各成分的含量进行数值限定的理由加以说明。
(Mg1.5质量%以上、12.0质量%以下) Mg具有使铝合金的强度提高的效果。若Mg的含量低于1.5质量%,则所述效果小。另一方面,若Mg的含量超过12.0质量%,则铸造性显著降低,不能进行制品制造。因此,Mg的含量限定为1.5质量%以上、12.0质量%以下。
(Si0.7质量%以下) Si具有使铝合金的强度提高的效果。Si通常作为基体金属杂质混入铝合金中,在铸造工序(S4)等中,其在铸锭中与Mn和Fe一起生成Al-(Fe)-(Mn)-Si系金属间化合物。若Si的含量超过0.7质量%,则粗大的金属间化合物在铸锭中产生,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Si的含量限定在0.7质量%以下。
(Fe0.8质量%以下) Fe具有的效果是,使铝合金的晶粒微细化、稳定化,另外使强度提高。Fe通常作为基体金属杂质混入铝合金中,在铸造工序(S4)等中,其在铸锭中与Mn和Si一起生成Al-Fe-(Mn)-(Si)系金属间化合物。若Fe的含量超过0.8质量%,则粗大的金属间化合物在铸锭中产生,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Fe的含量限定在0.8质量%以下。
(Cu0.6质量%以下) Cu具有使铝合金的强度提高的效果。但是,为了确保作为厚板的使用所能够耐受的强度,Cu的含量为0.6质量%便为充分。因此,Cu的含量限定为0.6质量%以下。
(Mn1.0质量%以下) Mn具有的效果是,通过在铝合金中固溶而使强度提高。若Mn的含量超过1.0质量%,则粗大的金属间化合物产生,因此铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此Mn含量限定在1.0质量%以下。
(Cr0.5质量%以下) Cr具有的作用是,在铸造工序(S4)和热处理工序(S6)中,作为微细的化合物析出,抑制晶粒成长。若Cr的含量超过0.5质量%,则作为初晶生成粗大的Al-Cr系金属间化合物,因此铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此Cr的含量限定在0.5质量%以下。
(Zn0.4质量%以下) Zn具有使铝合金的强度提高的效果。但是为了确保作为厚板的使用所能够耐受的强度,Zn的含量为0.4质量%便为充分。因此,Zn的含量限定在0.4质量%以下。
(Ti0.1质量%以下) Ti具有使铸锭的晶粒微细化的效果。若Ti的含量超过0.1质量%,则所述效果饱和。因此Ti的含量限定在0.1质量%以下。
(Zr0.3质量%以下) Zn具有使铸锭的晶粒微细化的效果。若Zn的含量超过0.3质量%,则所述效果饱和。因此Zn的含量限定在0.3质量%以下。
(Al和不可避免的杂质余量) 铝合金除了前述成分以外,余量由Al和不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质,例如认为有V、B等,但这些杂质如果各自的含量在0.01质量%以下,则不会影响到本发明的铝合金厚板的特性。
(2-2)第二发明 使用3000系的Al-Mn系合金。该铝合金含有Mn0.3质量%以上、1.6质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量由Al和不可避免的杂质构成。
以下,对于将各成分的含量进行数值限定的理由加以说明。
还有,关于Si、Fe、Cu、Cr、Zn、Ti和Zr的限定理由以及不可避免的杂质与前述Al-Mg系合金一样,因此在此省略说明。
(Mn0.3质量%以上、1.6质量%以下) Mn具有的效果是,通过在铝合金中固溶而使强度提高。若Mn的含量低于0.3质量%,则所述效果小。另一方面,若Mn的含量超过1.6质量%,则粗大的金属间化合物生成,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此Mn含量限定在0.3质量%以上、1.6质量%以下。
(Mg1.5质量%以下) Mg具有使铝合金的强度提高的效果。但是,为了确保作为厚板的使用所能够耐受的强度,Mg的含量为1.5质量%时为充分。因此,Mg的含量限定在1.5质量%以下。
(2-3)第三发明 使用6000系的Al-Mg-Si系合金。该铝合金含有Si0.2质量%以上、1.6质量%以下,Mg0.3质量%以上、1.5质量%以下,而且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种,且余量由Al和不可避免的杂质构成。
以下,对于将各成分的含量进行数值限定的理由加以说明。
还有,关于Fe、Mn、Cr、Ti和Zr的限定理由以及不可避免的杂质与前述Al-Mg系合金一样,因此在此省略说明。
(Si0.2质量%以上、1.6质量%以下) Si具有使铝合金的强度提高的效果。Si通常作为基体金属杂质混入铝合金中,在铸造工序(S4)等中,其在铸锭中生成Al-(Fe)-Si系金属间化合物和Si系金属间化合物。若Si的含量低于0.2质量%,则所述效果小。另一方面,若Si的含量超过1.6质量%,则粗大的金属间化合物在铸锭中产生,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Si的含量限定在0.2质量%以上、1.6质量%以下。
(Mg0.3质量%以上、1.5质量%以下) Mg与Si共存而形成Mg2Si,由此具有使铝合金的强度提高的效果。若Mg的含量低于0.3质量%,则所述效果小。另一方面,若Mg的含量超过1.5质量%,则所述效果饱和。因此,Mg的含量限定在0.3质量%以上、1.5质量%以下。
(Cu1.0质量%以下) Cu具有使铝合金的强度提高的效果。但是,若Cu的含量超过1.0质量%,则耐腐蚀性降低。因此,Cu的含量限定为1.0质量%以下。
(Zn0.4质量%以下) Zn具有铝合金的强度提高的效果。若Zn的含量超过0.4质量%,则耐腐蚀性降低。因此,Zn的含量限定在0.4质量%以下。
(2-4)第四发明 使用7000系的Al-Zn-Mg系合金。该铝合金含有Mg0.4质量%以上、4.0质量%以下,Zn3.0质量%以上、9.0质量%以下,而且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下之中的至少1种,且余量由Al和不可避免的杂质构成。
以下,对于将各成分的含量进行数值限定的理由加以说明。
还有,关于Cr、Ti和Zr的限定理由以及不可避免的杂质与前述Al-Mg系合金一样,因此在此省略说明。
(Mg0.4质量%以上、4.0质量%以下) Mg具有使铝合金的强度提高的效果。若Mg的含量低于0.4质量%,则所述效果小。另一方面,若Mg的含量超过4.0质量%,则铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Mg的含量限定为0.4质量%以上、4.0质量%以下。
(Zn3.0质量%以上、9.0质量%以下) Zn具有使铝合金的强度提高的效果。若Zn的含量低于3.0质量%,则所述效果小。另一方面,若Zn的含量超过9.0质量%,则铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Zn的含量限定为3.0质量%以上、9.0质量%以下。
(Si0.7质量%以下) Si通常作为基体金属杂质混入铝合金中,在铸造工序(S4)等中,其在铸锭中生成Al-(Fe)-Si系金属间化合物。若Si的含量超过0.7质量%,则粗大的Al-(Fe)-Si系金属间化合物在铸锭中生成,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Si的含量限定在0.7质量%以下。
(Fe0.8质量%以下) Fe通常作为基体金属杂质混入铝合金中,在铸造工序(S4)等中,其在铸锭中生成Al-Fe系金属间化合物。若Fe的含量超过0.8质量%,则粗大的Al-Fe系金属间化合物在铸锭中生成,因此,铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Fe的含量限定在0.8质量%以下。
(Cu3.0质量%以下) Cu具有使铝合金的强度提高的效果。若Cu的含量超过3.0质量%,则耐腐蚀性降低。因此,Cu的含量限定为3.0质量%以下。
(Mn0.8质量%以下) Mn具有使结晶组织微细化的效果。若Mn的含量超过0.8质量%,则粗大的金属间化合物产生。铝阳极化处理后的表面外观容易发生不均。因此,Mn含量限定在0.8质量%以下。
(3)制造方法的详细说明 接下来,对于第一至第四发明的制造方法中的各工序进行说明。
(3-1)熔解工序 熔解工序(S1)是将作为原料的铝合金加以熔解的工序。
(3-2)脱氢气工序 脱氢气工序(S2)是从经熔解工序(S1)而熔解后的铝合金中除去氢气的工序。
氢气由于燃料中的氢和附着在基体金属等的水分及有机物等而发生。若大量包含氢气,则会存在如下问题。
(a)气泡发生。
(b)制品的强度变弱。
(c)在铸锭的表面附近的晶界,氢集聚、稠化。因此,会发生铸锭的膨胀以及因膨胀引起的厚板的卷起。另外,作为厚板的表面缺陷而显示的厚板表面的潜在的缺陷产生。
因此,氢气优选在铝合金100g中为0.2ml以下,更优选为0.1ml以下。氢气的除去,能够通过对于熔汤进行稀释(fluxing)、氯精炼或在线精炼等而适宜实行,此外,在脱氢装置中若使用嗅探器(sniffer)和多孔塞(porousplug)(参照特开2002-146447号公报)则能够更好地实行。
铸锭的氢气的浓度,例如能够以如下方式求得。即,从铸造工序后的铸锭上切下试样。接着,用醇类和丙酮对试样进行超声波清洗。然后,例如以惰性气体气流熔解热传导法(LIS AO6-1993)处理试样。
铝合金厚板的氢气的浓度,例如能够以如下方式求得。即,从铝合金厚板上切下试样。接着,将试样浸渍到NaOH水溶液中。接着,以硝酸处理试样,由此除去试样表面的氧化皮膜。接着,用醇类和丙酮对试样进行超声波清洗。然后,例如以真空加热提取容量法(LIS AO6-1993)处理试样。
(3-3)过滤工序 过滤工序(S3)是利用过滤装置从铝合金中主要除去氧化物和非金属的夹杂物的工序。在过滤装置上,设有例如使用了1mm左右的粒子的氧化铝的陶瓷管(ceramic tube)。熔汤通过所述陶瓷管,所述夹杂物由此被除去。
经过前述的脱氢气工序和过滤工序,在接下来的铸造工序(S4)中,则能够由高度确保品质的铝合金得到铸锭。另外,因为能够控制氧化物的堆积物(浮渣dross),所以能够降低浮渣去除的时间精力。
(3-4)铸造工序 铸造工序(S4)是通过使铝合金的熔汤形成长方体形状等的规定的形状并固化,由此制造铸锭的工序。例如,使用具有水冷铸模的铸造装置。作为铸造方法,能够采用半连续铸造法。在半连续铸造法中,从上方向底部开放的金属制的水冷铸模注入铝合金的熔汤,从水冷铸模的底部连续地取出凝固的铝合金,由此得到规定厚度的铸锭。还有,半连续铸法以纵向和横向的哪种方式进行都可以。
(3-5)切片工序 切片工序(S5)是将由铸造工序(S4)制造的铸锭进行切片而制造规定厚度的铝合金厚板的工序。作为切片方法,能够采用板坯切片(slab slice)法。在板坯切片法中,由前述的半连续铸造法制造的铸锭被带锯切断机等切片,从而沿铸造方法被切割,由此得到规定厚度的铝合金厚板。铝合金厚板的厚度优选为15~200mm,但并没有特别限定,而是能够根据厚板的用途适宜变更。
作为切片方法,优选使用带锯,但并没有特别限定,也可以使用圆锯切断机,另外也要以使用激光、水压等。
若切片铸锭,则能够得到与轧制材比较,表面状态、平坦度和板厚精度等优异的铝合金厚板。例如,能够得到铸造方向每1m的平坦度(翘曲量)为0.4mm以下/1m长度,且板厚精度为±100μm以下的铝合金厚板。
另外,如图2所示,在切片工序(S5)中,优选除去以斜线表示的中央部分B。中央部分B从厚度方向中央A朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且设铸锭的厚度为T时,其具有合计T/30~T/5的厚度。还有在图2中,中央部分B具有约T/5厚度。在此,优选铸锭1的中央部分B的上下的厚度b1、b2相同,但允许有30%左右的不同。还有,所谓所述的厚度方向中央A是铸锭1的厚度方向的中央,且是铸锭1的厚度T的约1/2、即约T/2的地方。
可是,在铸锭1的中央部分B,铝阳极化处理后的厚板表面和截面容易发生不均。然而,切片工序(S5)会除去该中央部分B,因此能够得到铝阳极化处理后的外观性优异的厚板,另外,能够减少批量内的偏差。若除去的厚度低于T/30,则容易发生铝阳极化处理后的表面外观有不均的厚板,另外批量内的偏差容易发生。另一方面,若除去的厚度超过T/5,则除去量过多,因此生产性有可能降低。因此,铸锭1的中央部分B的除去量优选为,从厚度方向中央A朝向厚度方向的各个表面有均等的厚度,设铸锭1的厚度为T时,限定为T/30~T/5的厚度。
以所述切片工序(S5)将铸锭切片后,在接下来的热处理工序(S6)中,实施以内部应力的除去和内部组织的均一化为目的的热处理。通过实施热处理,平坦度、板厚精度和铝阳极化处理后的外观性状提高。
(3-6)热处理工序 热处理工序(S6)是对于由切片工序(S5)得到的规定厚度的铝合金厚板进行热处理(均质化热处理)的工序。热处理遵循常规方法实施。即,铝合金为5000系的Al-Mg系合金(第一发明)、3000系的Al-Mn系合金(第二发明)、和6000系的Al-Mg-Si系合金(第三发明)时,热处理通过在400℃以上、低于熔点的温度保持1小时以上来进行。铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金(第四发明)时,热处理通过在350℃以上、低于熔点的温度保持1小时以上来进行。
可是,若对由铸造工序(S4)得到的铸锭进行切片加工,则因为内部残留应力被释放,所以容易发生翘曲。然而,在本发明中,将切片加工后规定厚度的铝合金厚板置于例如平台等之上进行热处理,因此平坦度提高。
在第一至第三发明中,若处理温度低于400℃,则内部应力的除去量小,铸造中偏析的溶质元素的均质化也不充分,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在400℃以上。另外,若处理温度在熔点以上,则产生内部的部分熔融,内部缺陷发生,另外强度、延性降低。因此,处理温度限定为低于熔点。
在第四发明中,若处理温度低于350℃,则内部应力的除去量小,铸造中偏析的溶质元素的均质化也不充分,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在350℃以上。另外,若处理温度在熔点以上,则产生内部的部分熔融,内部缺陷发生,另外强度、延性降低。因此,处理温度限定为低于熔点。
若处理时间低于1小时,则金属间化合物的固溶不充分,金属间化合物容易析出。因此,处理时间限定为1小时以上。另外,若处理时间超过8小时左右,则热处理的效果饱和,因此造成能量损失。因此,优选处理时间限定在8小时以下。
经所述热处理工序(S6)而进行了热处理的铝合金厚板,为了除去厚板表面所形成的结晶物和氧化物,或者为了使厚板表面没有气体积存,根据需要也可以进行表面平滑化处理。
(3-7)表面平滑化处理 表面平滑化处理工序(S7)是在经热处理工序(S6)得到的铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的工序。作为表面平滑化处理法,能够采用端铣刀(end mill)切削、金刚石钻头(diamond bit)切削等的切削法;用砥石等磨削表面的磨削法;抛光(buffing)等研磨法,但并不限定于此。
将铝合金厚板用于真空装置用腔室时,实施表面平滑处理特别有效。其理由如下。即,真空装置用腔室减压至高真空时,由于来自腔室的内侧表面的吸附气体的释放,或者在厚板中固溶的气体原子释放到表面,会引起真空度降低。因此,达到目标的真空度的时间变长,生产效率降低。因此,用于腔室的铝合金厚板,就要求位于腔室的内侧的厚板的表面所吸附的气体少,以及即使达到高真空,在厚板中固溶的气体原子也不会释放。表面平滑处理使这一要求得到满足。
(B)第五至第八发明的铝合金厚板的制造方法 (1)制造方法的概要 第五至第八发明的铝合金厚板的制造方法,如图3所示,按顺序进行熔解工序(S1)、脱氢气工序(S2)、过滤工序(S3)、铸造工序(S4)、热处理工序(S5)、切片工序(S6)。另外根据需要,在切片工序(S6)之后进行表面平滑化处理工序(S7)。
在该制造方法中,首先,作为原料的铝合金经熔解工序(S1)被熔解。其次,经脱氢气工序(S2)氢从熔解的铝合金中被除去,再经过滤工序(S3),氧化物和非金属等夹杂物被除去。接着,该铝合金经铸造工序(S4)被铸造而成为铸锭。接着,该铸锭经热处理工序(S5)被进行热处理后,经切片工序(S6)被切片而成为规定厚度的铝合金厚板。其后,规定厚度的铝合金厚板再根据需要,通过表面平滑化处理工序(S7)被进行表面平滑化处理。
(2)铝合金 在第五至第八发明的制造方法中,作为是原料的铝合金,分别使用5000系的Al-Mg系合金、3000系的Al-Mn系合金、6000系的Al-Mg-Si系合金和7000系的Al-Zn-Mg系合金。具体如下。
(2-1)第五发明 使用与第一发明相同的5000系的Al-Mg系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第一发明相同。
(2-2)第六发明 使用与第二发明相同的3000系的Al-Mn系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第一发明相同。
(2-3)第七发明 使用与第三发明相同的6000系的Al-Mg-Si系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第三发明相同。
(2-4)第八发明 使用与第四发明相同的7000系的Al-Zn-Mg系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第四发明相同。
(3)制造方法的详情 接下来,对于第五至第八发明的制造方法的各工序进行说明。
(3-1)熔解工序 与第一至第四发明的熔解工序(S1)相同。
(3-2)脱氢气工序 与第一至第四发明的脱氢气工序(S2)相同。
(3-3)过滤工序 与第一至第四发明的过滤工序(S3)相同。
(3-4)铸造工序 与第一至第四发明的铸造工序(S4)相同。
在将由铸造工序(S4)得到的铸锭切片前,先在接下来的热处理工序(S5)中,实施以内部应力的除去和内部组织的均一化为目的的热处理。通过对所述铸锭实施热处理,平坦度、板厚精度和铝阳极化处理后的外观性状提高。
(3-5)热处理工序 热处理工序(S5)是对由铸造工序(S4)得到的铸锭进行热处理(均质化热处理)的工序。热处理遵循常规方法实施。即,铝合金为5000系的Al-Mg系合金(第五发明)、3000系的Al-Mn系合金(第六发明)、和6000系的Al-Mg-Si系合金(第七发明)时,热处理通过在200℃以上、低于400℃的温度保持1小时以上来进行。铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金(第八发明)时,热处理在200℃以上、低于350℃的温度保持1小时以上来进行。
在第五至第七发明中,若处理温度低于200℃,则内部应力的除去量小,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在200℃以上。另外,若处理温度在400℃以上,则延性提高,强度和切削性降低。还有,所谓切削性意思是切屑分断性。优选切屑被分断得细的。说到原因是由于,若切屑长,则会与加工刀具(刃)纠缠在一起旋转,由此使厚板表面受伤,另外使刀具破损。因此,处理温度限定为低于400℃。通过以这样的温度条件进行热处理,不会使强度和切削性降低,而能够提高平坦度和板厚精度。
在第八发明中,若处理温度低于200℃,则内部应力的除去量小,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在200℃以上。另外,若处理温度在350℃以上,则延性提高,强度和切削性降低。还有,所谓切削性意思是切屑分断性。优选切屑被分断得细的。说到原因是由于,若切屑长,则会与加工刀具(刃)纠缠在一起旋转,由此使厚板表面受伤,另外使刀具破损。因此,处理温度限定为低于350℃。通过以这样的温度条件进行热处理,不会使强度和切削性降低,而能够提高平坦度和板厚精度。
若处理时间低于1小时,则金属间化合物的固溶不充分,金属间化合物容易析出。因此,处理时间限定为1小时以上。另外,若处理时间超过8小时左右,则热处理的效果饱和,因此造成能量损失。因此,优选处理时间限定在8小时以下。
(3-6)切片工序 切片工序(S6)是将经过热处理工序(S5)而得到铸锭进行切片而制造规定厚度的铝合金厚板的工序。详情与和第一至第四发明的切片工序(S5)相同。
由所述切片工序(S6)得到的铝合金厚板,为了除去厚板表面所形成的结晶物和氧化物,或者为了使厚板表面没有气体积存,根据需要也可以进行表面平滑化处理。
(3-7)表面平滑化处理 表面平滑化处理工序(S7)是在经切片工序(S6)而得到的铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的工序。详情与第一至第四发明的表面平滑化处理工序(S7)相同。
(C)第九至第十二发明的铝合金厚板的制造方法 (1)制造方法的概要 第九至第十二发明的铝合金厚板的制造方法,如图1所示,按顺序进行熔解工序(S1)、脱氢气工序(S2)、过滤工序(S3)、铸造工序(S4)、切片工序(S5)、热处理工序(S6)。另外根据需要,在热处理工序(S6)之后进行表面平滑化处理工序(S7)。
在该制造方法中,首先,作为原料的铝合金经熔解工序(S1)被熔解。其次,经脱氢气工序(S2)氢从熔解的铝合金中被除去,再经过滤工序(S3),氧化物和非金属等夹杂物被除去。接着,该铝合金经铸造工序(S4)被铸造而成为铸锭。接着,该铸锭经切片工序(S5)被切割而成为规定厚度的铝合金厚板。其后,规定厚度的铝合金厚板经热处理工序(S6)被进行热处理,其后再根据需要,通过表面平滑化处理工序(S7)被进行表面平滑化处理。
(2)铝合金 在第九至第十二发明的制造方法中,作为是原料的铝合金,分别使用5000系的Al-Mg系合金、3000系的Al-Mn系合金、6000系的Al-Mg-Si系合金和7000系的Al-Zn-Mg系合金。具体如下。
(2-1)第九发明 使用与第一发明相同的5000系的Al-Mg系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第一发明相同。
(2-2)第十发明 使用与第二发明相同的3000系的Al-Mn系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第一发明相同。
(2-3)第十一发明 使用与第三发明相同的6000系的Al-Mg-Si系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第三发明相同。
(2-4)第十二发明 使用与第四发明相同的7000系的Al-Zn-Mg系合金。该铝合金的组成、成分含量和含量的数值限定的理由与第四发明相同。
(3)制造方法的详情 接下来,对于第九至第十二发明的制造方法的各工序进行说明。
(3-1)熔解工序 与第一至第四发明的熔解工序(S1)相同。
(3-2)脱氢气工序 与第一至第四发明的脱氢气工序(S2)相同。
(3-3)过滤工序 与第一至第四发明的过滤工序(S3)相同。
(3-4)铸造工序 与第一至第四发明的铸造工序(S4)相同。
(3-5)切片工序 与第一至第四发明的切片工序(S5)相同。
(3-6)热处理工序 热处理工序(S6)是对由切片工序(S5)得到的、规定厚度的铝合金厚板进行热处理(均质化热处理)的工序。热处理遵循常规方法实施。即,铝合金为5000系的Al-Mg系合金(第九发明)、3000系的Al-Mn系合金(第十发明)、和6000系的Al-Mg-Si系合金(第十一发明)时,热处理通过在200℃以上、低于400℃的温度保持1小时以上来进行。铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金(第十二发明)时,热处理通过在200℃以上、低于350℃的温度保持1小时以上来进行。其他详情与第一至第四发明的热处理工序(S6)相同。
在第九至第十一发明中,若处理温度低于200℃,则内部应力的除去量小,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在200℃以上。另外,若处理温度在400℃以上,则延性提高,强度和切削性降低。还有,所谓切削性意思是切屑分断性。优选切屑被分断得细的。说到原因是由于,若切屑长,则会与加工刀具(刃)纠缠在一起旋转,由此使厚板表面受伤,另外使刀具破损。因此,处理温度限定为低于400℃。通过以这样的温度条件进行热处理,不会使强度和切削性降低,而能够提高平坦度和板厚精度。
在第十二发明中,若处理温度低于200℃,则内部应力的除去量小,因此实施热处理的效果小。因此,处理温度限定在200℃以上。另外,若处理温度在350℃以上,则延性提高,强度和切削性降低。还有,所谓切削性意思是切屑分断性。优选切屑被分断得细的。说到原因是由于,若切屑长,则会与加工刀具(刃)纠缠在一起旋转,由此使厚板表面受伤,另外使刀具破损。因此,处理温度限定为低于350℃。通过以这样的温度条件进行热处理,不会使强度和切削性降低,而能够提高平坦度和板厚精度。
若处理时间低于1小时,则金属间化合物的固溶不充分,金属间化合物容易析出。因此,处理时间限定为1小时以上。另外,若处理时间超过8小时左右,则热处理的效果饱和,因此造成能量损失。因此,优选处理时间限定在8小时以下。
(3-7)表面平滑化处理工序 与第一至第四发明的表面平滑化处理工序(S7)相同。
(D)第十三发明 接下来,对于本发明的铝合金厚板进行说明。
该铝合金厚板根据前述的第一至第十二发明中的任一种制造方法制造,具有400μm以下的平均晶粒直径。
根据本发明的铝合金厚板,因为平均晶粒直径为400μm以下,所以能够提高铝阳极化处理后的外观性,另外能够减少批量内的偏差。
另外,若厚板中的金属间化合物的尺寸大,则在铝阳极化处理时,厚板的截面和表面会发生不均(色调不均)。但根据本发明的铝合金厚板,金属间化合物的尺寸小,因此很难发生不均。
前述的晶粒直径的测定,例如以如下方式进行。即,设铸锭的厚度为T时,从铸锭的一方的表面朝向另一方的表面,在T/5、2T/5、3T/5和4T/5这4处的厚度截面求得测定值,并求其平均。作为求得这一测定值的方法,例如能够采用切断法。在切断法中,是以Barker法对铝合金厚板的截面进行蚀刻后,利用光学显微镜进行观察。
作为将平均晶粒直径控制在400μm以下的方法,例如能够采用如下方法。即,使铸造时的冷却速度(从液相线温度至固相线温度的平均冷却速度)为0.2℃/秒以上。此外,在实施第一至第三发明、第五至第七发明、第九至第十一发明的制造方法时,通过使铝合金含有0.1质量%以下的Ti或0.3质量%以下的Zr,能够进一步使晶粒直径微细化,另外在实施第四发明、第八发明、第十二发明的制造方法时,通过使铝合金含有0.1质量%以下的Ti或0.25质量%以下的Zr,能够进一步使晶粒直径微细化。
由前述第一至第十二发明的制造方法得到的铝合金厚板,如前述,表面状态、平坦度和板厚精度良好,因此能够在底座板、搬送装置、真空装置用腔室等的半导体关连装置;电机电子部件及其制造装置;生活用品;机械部件等各种用途中使用,另外也可以进行向其他用途的再循环利用。
还有,关于铝合金厚板的耐腐蚀性,并非问题。其原因是由于,底座板用厚板和搬送装置用厚板在净化车间(clean room)内使用,因此不需要一般的耐腐蚀性。另外,真空装置用腔室所使用的厚板,因为在很少曝露于腐蚀性气体的环境下使用,所以不需要严格的耐腐蚀性。
以上,对于本申请发明的优选的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于前述实施方式。
实施例 以下,对于本申请发明的实施例进行说明。
(1)第一实施例 本实施例涉及第一发明。本实施例中使用的铝合金是5000系的Al-Mg系合金。
将表1所示的合金1A~12A作为实施例合金使用,将合金13A~22A作为比较例合金使用。

(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金1A~22A,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材在热处理所述铸锭后进行热轧而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以500℃保持所述切片材4小时。
因此,所述处理后的切片材是根据第一发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金1A~22A的切片材当相于第一发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行以下的试验。
(平坦性评价试验) 平坦性评价,对于切片材,其进行是测定铸造方向每1m的翘曲量(平坦度),对于热轧材,其进行是测定轧制方向每1m的翘曲量(平坦度)。平坦度为0.4mm/1m长度以下的情况为合格(○),超过0.4mm/1m长度的情况为不合格(×)。
(板厚精度评价试验) 板厚精度评价,其进行是使用千分尺(micrometer)测定6处部位的厚度。6处部位是厚板的4角,以及从厚板的长边的长度方向的二分之一部位向宽度方向内侧20mm的部位。6处部位全部为19.94mm以上、20.06mm以下的情况为良好(◎),在19.90mm以上、20.10mm以下的情况为合格(○)。
(强度试验) 强度试验以如下方式进行。即,由铝合金厚板制作JIS5叫试验片,对该试验片进行拉伸试验,测定抗拉强度和0.2%屈服强度。抗拉强度在180N/mm2以上的情况为合格(○),抗拉强度低于180N/mm2情况为不合格(×)。
(铝阳极化处理性评价试验) 铝阳极化处理性评价以如下方式进行。在铝合金厚板的表面和截面,通过硫酸铝阳极化处理,形成厚10μm氧化铝皮膜。处理条件为15%硫酸、20℃、电流密度2A/dm2。然后,观察厚板的表面和截面的外观。外观没有不均(色调不均)的情况为合格(○),有不均的情况不合格(×)。
还有,因为厚板的晶粒直径对铝阳极化处理性有影响,所以要求得厚板的平均晶粒直径。平均晶粒直径的测定以如下方式进行。即,设铝合金厚板的厚度为T时,从厚板的一方的表面朝向另一方的表面,在T/5、2T/5、3T/5和4T/5这4处的厚度截面求得测定值,并求其平均。另外,作为求得这一测定值的方法采用切断法。即,以Barker法对铝合金厚板的截面进行蚀刻后,利用光学显微镜进行观察。
试验结果显示在表2和表3中。
[表2]

表2显示关于切片材的试验结果。在表2中,合金1A~12A相当于实施例,合金13A~22A相当于比较例。表3显示关于热轧材的试验结果。在表3中,合金1A~22A全部相当于比较例。
(关于切片材) 如表2所示,合金1A~13A、15A~22A的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金14A的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。合金13A的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金1A~13A、17A、20A~22A的情况下,铝阳极化处理后的表面的外观未产生不均。合金15A、16A、18A、19A的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以产生粗大的金属间化合物,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金1A~13A、15A~22A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
还有,合金17A、20A、21A、22A的情况下,分别因为Cu、Zn、Ti、Zr的含量超过上限值,所以基于它们的效果饱和,经济性差。
(关于热轧材) 如表3所示,在合金1A~13A、15A~22A的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金14A的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。在合金13A的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金15A、16A、18A、19A的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以产生粗大的金属间化合物,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。在合金1A~13A、15A~22A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(2)第二实施例 本实施例涉及第一发明。在本实施例中,使用表1所示的合金3A。
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金3A,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以切片工序处理所述铸锭,得到切片材。切片材为厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以表4所示的条件对所述切片材进行热处理。
[表4]
因此,热处理条件满足第一发明的A1和A2相当于第一发明的实施例,热处理条件不满足第一发明的A3~A5相当于比较例。
对于前述处理后的切片材,进行平坦性评价试验及板厚精度评价试验。
(平坦性评价试验) 平坦性评价,其进行是测定铸造方向每1m的翘曲量(平坦度)。平坦度为0.4mm/1m长度以下的情况为合格(○),0.25mm/1m长度以下的情况为良好(◎)。
(板厚精度评价试验) 关于板厚精度评价试验与第一实施例的情况相同。
试验结果显示在表4中。
如表4所示,实施例1A、2A因为热处理条件满足第一发明,所以平坦度和板厚精度良好。比较例A3因为没有进行热处理,所以与实施例1A、2A相比,平坦度和板厚精度稍差。比较例A4因为处理温度比第一发明的范围低(低于400℃),所以与实施例1A、2A相比,平坦度稍差。比较例5A因为处理温度比第一发明的范围高(超过熔点),所以内部的部分发生熔融而导致内部缺陷,因此不能成为制品。
(3)第三实施例 本实施例涉及第二发明。本实施例中使用的铝合金为3000系Al-Mn系合金。
使用表5所示的合金23A、24A作为实施例合金,使用合金25A、26A作为比较例合金。
[表5]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金23A~26A,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材在热处理所述铸锭后进行热轧而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以500℃保持所述切片材4小时。
因此,所述处理后的切片材是根据第二发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金23A、24A的切片材当相于第二发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验、强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为90N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于90N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表6中。
[表6]
(关于切片材) 如表6所示,合金23A~26A的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金25A的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以强度不足。合金26A的情况下,因此Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极氧化处理后表面的外观发生不均。合金23A~26A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观没有产生不均。
(关于热轧材) 如表6所示,在合金23A~26A的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金25A的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以与其他热轧材相比,强度稍差。合金26A的情况下,因为Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。在合金23A~26A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观上产生不均。
(4)第四实施例 本实施例相当于第三发明。本实施例中使用的铝合金是6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表7所示的合金27A、28A作为实施例合金,使用合金29A~32A作为比较例合金。
[表7]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金27A~32A,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材在热处理所述铸锭后进行热轧而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以500℃保持所述切片材4小时。
再以520℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以175℃进行8小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第三发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金27A、28A的切片材当相于第三发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为200N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于200N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表8中。
[表8]
(关于切片材) 如表8所示,合金29A、31A的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30A的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32A的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27A~32A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表8所示,合金29A、31A的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30A的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32A的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27A~32A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(5)第五实施例 本实施例涉及第四发明。本实施例中使用的铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表9所示的合金33A、34A作为实施例合金,使用合金35A~38A作为比较例合金。
[表9]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金33A~38A,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材在热处理所述铸锭后进行热轧而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以500℃保持所述切片材4小时。
再以470℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以120℃进行48小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第四发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金33A、34A的切片材当相于第四发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为250N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于250N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表10中。
[表10]
(关于切片材) 如表10所示,合金35A、37A的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36A、38A的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33A~38A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表10所示,合金35A、37A的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36A、38A的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33A~38A的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(6)第六实施例 本实施例涉及第五发明。本实施例中使用的铝合金为5000系的Al-Mg系合金。
使用表11所示的合金1B~12B作为实施例合金,使用合金13B~22B作为比较例合金。
[表11]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金1B~22B,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以热处理工序处理所述铸锭。即,以350℃保持所述铸锭4小时。
然后,由热处理后的铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理铸锭而获得。热轧材是热轧铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
因此,所述处理后的切片材是根据第五发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金1B~22B的切片材当相于第五发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验、强度试验和铝阳极化处理性评价试验。各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
试验结果显示在表12和表13中。
[表12]

表12中显示关于切片材的试验结果。在表12中,合金1B~12B相当于第五发明的实施例,合金13B~22B相当于比较例。表13显示关于热轧材的试验结果。在表13中,合金1B~22B全部相当于比较例。
(关于切片材) 如表12所示,合金1B~13B、15B~22B的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金14B的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。合金13B的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金1B~13B、17B、20B~22B的情况下,铝阳极化处理后的表面的外观未发生不均。合金15B、16B、18B、19B的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以产生粗大的金属间化合物,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金1B~13B、15B~22B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
还有,合金17B、20B、21B、22B的情况下,分别因为Cu、Zn、Ti、Zr的含量超过上限值,所以基于它们的效果饱和,经济性差。
(关于热轧材) 如表13所示,在合金1B~13B、15B~22B的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金14B的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。在合金13B的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金15B、16B、18B、19B的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以产生粗大的金属间化合物,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。在合金1B~13B、15B~22B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(7)第七实施例 本实施例涉及第五发明。在本实施例中,使用表11所示的合金3B。
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金3B,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以热处理工序处理所述铸锭。即,以表14所示的条件对所述铸锭进行热处理。
然后,以切片工序处理热处理后的铸锭,得到切片材。切片材为厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
[表14]
因此,热处理条件满足第五发明的B1和B2相当于第五发明的实施例,热处理条件不满足第五发明的B3~B5相当于比较例。
对于前述处理后的切片材,进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验和切削性评价试验。
(平坦性评价试验) 平坦性评价,其进行是测定铸造方向每1m的翘曲量(平坦度)。平坦度为0.4mm/1m长度以下的情况为合格(○),超过0.4mm/1m长度的情况为不合格(×)。
(板厚精度评价试验) 关于板厚精度评价试验与第一实施例的情况相同。
(切削性评价试验) 切削性即切屑分断性的评价,是通过测定以钻头进行开口加工时的切屑的单位质量的个数来进行。具体来说,使用直径

的钻头,以转速7000rpm和送给速度300mm/分进行孔加工,测定发生的每10g切屑的个数。1000个/10g以上的情况为合格(○),1000个/10g的情况不合格(×)。
试验结果显示在表14中。
如表14所示,实施例B1、B2因为热处理条件满足第五发明,所以平坦度、板厚精度和切削性良好。比较例B3因为没有进行热处理,所以平坦度不良,板厚精度与实施例B1、B2相比稍差。比较例B4因为处理温度比第五发明的范围高,所以切削性差。比较例B5因为处理温度比第五发明的范围低,所以平坦度不良,板厚精度与实施例B1、B2相比稍差。
(8)第八实施例 本实施例涉及第六发明。本实施例中使用的铝合金为3000系的Al-Mn系合金。
使用表15所示的合金23B、24B作为实施例合金,使用合金25B、26B作为比较例合金。
[表15]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金23B~26B,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以热处理工序处理所述铸锭。即,以350℃保持所述铸锭4小时。
然后,由热处理后的铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理铸锭而获得。热轧材通过热轧铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
因此,所述处理后的切片材是根据第六发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金23B、24B的切片材当相于第六发明的实施例。
接着,对于所述处理后的切片材和热轧材进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验、强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为90N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于90N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表16中。
[表16]
(关于切片材) 如表16所示,合金23B~26B的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金25B的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以强度不足。合金26B的情况下,因为Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金23B~26B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表16所示,在合金23B~26B的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金25B的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以与其他热轧材相比,强度稍差。合金26B的情况下,因为Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金23B~26B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(9)第九实施例 本实施例涉及第七发明。本实施例中使用的铝合金为6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表17所示的合金27B、28B作为实施例合金,使用合金29B~32B作为比较例合金。
[表17]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金27B~32B,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以热处理工序处理所述铸锭。即,以350℃保持所述铸锭4小时。
然后,由热处理后的铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理铸锭而获得。热轧材通过热轧铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
再以520℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以175℃进行8小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第七发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金27B、28B的切片材当相于第七发明的实施例。
接着,对于所述处理后的切片和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为200N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于200N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表18中。
[表18]
(关于切片材) 如表18所示,合金29B、31B的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30B的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32B的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27B~32B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表18所示,合金29B、31B的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30B的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32B的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27B~32B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(10)第十实施例 本实施例涉及第八发明。本实施例中使用的铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表19所示的合金33B、34B作为实施例合金,使用合金35B~38B作为比较例合金。
[表19]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金33B~38B,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以热处理工序处理所述铸锭。即,以300℃保持所述铸锭4小时。
然后,由热处理后的铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材以热轧铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
再以470℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以120℃进行48小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第八发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金33B、34B的切片材当相于第八明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为250N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于250N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表20中。
[表20]
(关于切片材) 如表20所示,合金35B、37B的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36B、38B的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33B~38B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表20所示,合金35B、37B的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36B、38B的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33B~38B的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(11)第十一实施例 本实施例涉及第九发明。本实施例中使用的铝合金为5000系的Bl-Mg系合金。
使用表21所示的合金1C~12C作为实施例合金,使用合金13C~22C作为比较例合金。
[表21]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金1C~22C,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材是热轧所述铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以350℃保持所述切片材4小时。
因此,所述处理后的切片材是根据第九发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金1C~22C的切片材当相于第九发明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验、强度试验和铝阳极化处理性评价试验。各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
还有,因为厚板的晶粒直径对铝阳极化处理性有影响,所以与第一实施例的情况同样地求得厚板的平均晶粒直径。
试验结果显示在表22和表23中。
[表22]

表22中显示关于切片材的试验结果。在表22中,合金1C~12C相当于第九发明的实施例,合金13C~22C相当于比较例。表23显示关于热轧材的试验结果。在表23中,合金1C~22C全部相当于比较例。
(关于切片材) 如表22所示,合金1C~13C、15C~22C的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金14C的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。合金13C的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金1C~13C、17C、20C~22C的情况下,铝阳极化处理后的表面的外观未发生不均。合金15C、16C、18C、19C的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金1C~13C、15C~22C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
还有,合金17C、20C、21C、22C的情况下,分别因为Cu、Zn、Ti、Zr的含量超过上限值,所以基于它们的效果饱和,经济性差。
(关于热轧材) 如表23所示,在合金1C~13C、15C~22C的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金14C的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以铸造裂纹发生,不可以进行制造。在合金13C的情况下,因为Mg的含量低于下限值,所以强度不足。
合金15C、16C、18C、19C的情况下,分别因为Si、Fe、Mn、Cr的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。在合金1C~13C、15C~22C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(12)第十二实施例 (处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金3C,制作板厚500mm的铸锭。
接着,以切片工序处理所述铸锭而得到切片材。切片材为厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以表24所示的条件对所述切片材进行热处理。
[表24]
因此,热处理条件满足第九发明的C1和C2相当于第九发明的实施例,热处理条件不满足第九发明的C3~C5相当于比较例。
对于前述处理后的切片材,进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验和切削性评价试验。
(平坦性评价试验) 平坦性评价,其进行是测定铸造方向每1m的翘曲量(平坦度)。平坦度为0.4mm/1m长度以下的情况为合格(○),超过0.4mm/1m长度的情况为不合格(×)。
(板厚精度评价试验) 关于板厚精度评价试验与第一实施例的情况相同。
(切削性评价试验) 关于切削性评价试验,与第七实施例的情况相同。
试验结果显示在表24中。
如表24所示,实施例C1、C2因为热处理条件满足第九发明,所以平坦度、板厚精度和切削性良好。比较例C3因为没有进行热处理,所以平坦度不良,板厚精度与实施例C1、C2相比稍差。比较例C4因为处理温度比第九发明的范围高,所以切削性差。比较例C5因为处理温度比第九发明的范围低,所以平坦度不良,板厚精度与实施例C1、C2相比稍差。
(13)第十三实施例 本实施例涉及第十发明。本实施例中使用的铝合金为3000系的Al-Mn系合金。
使用表25所示的合金23C、24C作为实施例合金,使用合金25C、26C作为比较例合金。
[表25]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金23C~26C,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理铸锭而获得。热轧材通过在热处理后热轧所述铸锭后而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以350℃保持所述切片材4小时。
因此,所述处理后的切片材是根据第十发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金23C、24C的切片材当相于第十发明的实施例。
接着,对于所述处理后的切片材和热轧材进行平坦性评价试验、板厚精度评价试验、强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为90N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于90N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表26中。
[表26]
(关于切片材) 如表26所示,合金23C~26C的情况下,加工应变少,翘曲小。即,平坦度良好。另外板厚精度也优异。
合金25C的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以强度不足。合金26C的情况下,因为Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金23C~26C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表26所示,在合金23C~26C的情况下,加工应变蓄积,轧制方向的翘曲大。即平坦度不良。另外板厚精度与切片材相比,大多稍差。
在合金25C的情况下,因为Mn的含量低于下限值,所以与其他热轧材相比,强度稍差。合金26C的情况下,因为Mn的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观发生不均。合金23C~26C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(14)第十四实施例 本实施例涉及第十一发明。本实施例中使用的铝合金为6000系的Al-Mg-Si系合金。
使用表27所示的合金27C、28C作为实施例合金,使用合金29C~32C作为比较例合金。
[表27]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金27C~32C,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧材是在热处理后热轧所述铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以350℃保持所述铸锭4小时。
再以520℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以175℃进行8小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第十一发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金27C、28C的切片材当相于第十一发明的实施例。
接着,对于所述处理后的切片和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为200N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于200N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表28中。
[表28]
(关于切片材) 如表28所示,合金29C、31C的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30C的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32C的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27C~32C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表28所示,合金29C、31C的情况下,分别因为Si、Mg的含量低于下限值,所以强度不足。合金30C的情况下,因为Si的含量超过上限值,所以粗大的金属间化合物产生,铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金32C的情况下,因为Mg的含量超过上限值,所以基于Mg的效果饱和,经济性差。合金27C~32C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
(15)第十五实施例 本实施例涉及第十二发明。本实施例中使用的铝合金为7000系的Al-Zn-Mg系合金。
使用表29所示的合金33C、34C作为实施例合金,使用合金35C~38C作为比较例合金。
[表29]
(处理) 首先,以熔解工序、脱氢气工序、过滤工序及铸造工序按顺序处理合金33C~38C,制作板厚500mm的铸锭。
接着,由所述铸锭制作切片材和热轧材。切片材以切片工序处理所述铸锭而获得。热轧是在热处理后热轧所述铸锭而获得。切片材和热轧材分别是厚20mm×宽1000mm×长2000mm的铝合金厚板。
然后,以热处理工序处理所述切片材。即,以300℃保持所述切片材4小时。
再以470℃对得到的切片材和热轧材进行固溶处理,再以120℃进行48小时时效处理。
因此,所述处理后的切片材是根据第十二发明的制造方法得到的铝合金厚板,但所述处理后的热轧材并非如此。那么,只有使用合金33C、34C的切片材当相于第十二明的实施例。
接下来,对于所述处理后的切片材和热轧材进行强度试验和铝阳极化处理性评价试验。
各试验的方法和评价标准与第一实施例的情况相同。
但是,根据合金种类,厚板的特性会有所不同,因此强度的评价标准如下。即,强度在抗拉强度为250N/mm2以上时合格(○),抗拉强度低于250N/mm2时不合格(×)。
试验结果显示在表30中。
[表30]
(关于切片材) 如表30所示,合金35C、37C的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36C、38C的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33C~38C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观未产生不均。
(关于热轧材) 如表30所示,合金35C、37C的情况下,分别因为Mg、Zn的含量低于下限值,所以强度不足。合金36C、38C的情况下,分别因为Mg、Zn的含量超过上限值,所以铝阳极化处理后的表面的外观产生不均。合金33C~38C的情况下,铝阳极化处理后的截面的外观产生不均。
产业上的利用可能性 本申请发明的铝合金厚板的制造方法,具有优异的生产性,能够容易地控制表面状态和平坦度,能够提高板厚精度,因此产业上的利用价值大。
权利要求
1.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在400℃以上低于熔点的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
2.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在400℃以上低于熔点的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
3.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在400℃以上低于熔点的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
4.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在350℃以上低于熔点的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述热处理工序之后,进行对铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。
6.根据权利要求5所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,所述表面平滑化处理使用从切削法、磨削法和研磨法中选择的1种以上的方法进行。
7.根据权利要求1~4中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且在设所述铸锭的厚度为T时,具有合计为T/30~T/5的厚度。
8.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;
将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
9.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;
将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
10.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;
将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
11.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭在200℃以上低于350℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序;
将经过热处理的铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序。
12.根据权利要求8~11中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述切片工序之后,进行对规定厚度的铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。
13.根据权利要求12所述铝合金厚板的制造方法,其特征在于,所述表面平滑化处理使用从切削法、磨削法和研磨法中选择的1种以上的方法进行。
14.根据权利要求8~11中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且在设所述铸锭的厚度为T时,具有合计为T/30~T/5的厚度。
15.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg1.5质量%以上12.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.6质量%以下、Mn1.0质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
16.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mn0.3质量%以上1.6质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu0.5质量%以下、Mg1.5质量%以下、Cr0.3质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
17.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Si0.2质量%以上1.6质量%以下、Mg0.3质量%以上1.5质量%以下,且含有Fe0.8质量%以下、Cu1.0质量%以下、Mn0.6质量%以下、Cr0.5质量%以下、Zn0.4质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.3质量%以下之中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在200℃以上低于400℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
18.一种铝合金厚板的制造方法,是用铝合金制造铝合金厚板的方法,其特征在于,按顺序进行如下工序
熔解铝合金的熔解工序,所述铝合金含有Mg0.4质量%以上4.0质量%以下、Zn3.0质量%以上9.0质量%以下,且含有Si0.7质量%以下、Fe0.8质量%以下、Cu3.0质量%以下、Mn0.8质量%以下、Cr0.5质量%以下、Ti0.1质量%以下、Zr0.25质量%以下中的至少1种元素,且余量是Al和不可避免杂质;
从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序;
从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序;
铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序;
将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序;
将所述规定厚度的铝合金厚板在200℃以上低于350℃的温度保持1小时以上,由此进行热处理的热处理工序。
19.根据权利要求15~18中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述热处理工序之后,进行对铝合金厚板的表面实施表面平滑化处理的表面平滑化处理工序。
20.根据权利要求19所述铝合金厚板的制造方法,其特征在于,所述表面平滑化处理使用从切削法、磨削法和研磨法中选择的1种以上的方法进行。
21.根据权利要求15~18中任一项所述的铝合金厚板的制造方法,其特征在于,在所述切片工序中,从所述铸锭除去厚度方向中央部分,该厚度方向中央部分从厚度方向中央朝向厚度方向的各个表面具有均等的厚度,且在设所述铸锭的厚度为T时,具有合计为T/30~T/5的厚度。
22.一种铝合金厚板,其特征在于,根据权利要求1~4、权利要求8~11和权利要求15~18中的任一项所述的铝合金厚板的制造方法制造,具有400μm以下的平均晶粒直径。
全文摘要
一种由铝合金制造铝合金厚板的方法,其中,按顺序进行如下工序熔解铝合金的熔解工序(S1),所述铝合金含有规定量的Mg,而且含有Si、Fe、Cu、Mn、Cr、Zn、Ti、Zr之中的至少1种,且余量是Al和不可避免杂质;从熔解后的铝合金中除去氢气的脱氢气工序(S2);从除去氢气后的铝合金中去除夹杂物的过滤工序(上);铸造被去除了夹杂物的铝合金而制造铸锭的铸造工序(S4);将所述铸锭切片而制造规定厚度的铝合金厚板的切片工序(S5);在400℃以上、低于熔点的温度保持规定厚度的铝合金厚板1小时以上,由此进行热处理的热处理工序(S6)。
文档编号C22C1/02GK101605916SQ20088000466
公开日2009年12月16日 申请日期2008年3月27日 优先权日2007年3月30日
发明者小林一德, 德田健二, 加藤友晴, 稻叶隆 申请人:株式会社神户制钢所
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