汽车构件用铝合金板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高强度的汽车构件用铝合金板。
【背景技术】
[0002] 近年来，从考虑地球环境等角度出发，汽车车体的轻量化的社会性要求越发高涨。 为了应对这一要求而进行的是，汽车车体之中，针对面板（引擎罩、车门、车顶等外板、内 板）和保险杠加强件（保险杠 R/F)及车门防撞梁等补强材等，部分性地取代钢板等钢铁材 料而应用铝合金材料。
[0003] 但是，为了汽车车体的进一步轻量化，在汽车构件之中，对于特别有助于轻量化的 车体框架、立柱等汽车结构构件也需要扩大铝合金材料的应用。但是，这些汽车结构构件要 求的0.2%屈服强度为350MPa以上等，与所述汽车面板相比需要高强度化。在这一点上，在 所述汽车面板中所使用的，成形性、强度和耐腐蚀性以及在低合金组成下再循环性优异的 JIS至AA6000系铝合金板中，即使控制组成、调质（固溶处理和淬火处理，还有人工时效硬 化处理），达成所述高强度化仍差距很大。
[0004] 因此，在这样的高强度的汽车结构构件中，需要使用作为要求同样的高强度的所 述补强材而使用的JIS至AA 7000系铝合金板。但是，Al-Zn-Mg系铝合金，即7000系铝合 金，是通过使Zn和Mg所构成的析出物MgZn2高密度分布而达成高强度的合金。因此，有发 生应力腐蚀裂纹（以下称SCC)的危险性，为了加以防止，实际情况是不得不进行过时效处 理，以屈服强度300Mpa的程度使用，作为高强度合金的特征薄弱。
[0005] 因此，迄今为止，提出了各种的强度和耐SCC性这两方均优异的7000系铝合金的 组成控制、析出物等的组织控制。
[0006] 作为组成控制的代表例，例如，在专利文献1中利用的是，相比7000系铝合金挤出 材的、适当地形成MgZnJ^ Zn和Mg量（MgZn 2的化学计量比）而过剩添加的Mg有助于高强 度化，通过相比MgZn2的化学计量比而过剩地添加 Mg，从而抑制MgZn 2量，不会使耐SCC性 降低，且高强度化。
[0007] 作为析出物等的组织控制的代表例，例如，在专利文献2中，在根据来自透射型电 子显微镜（TEM)的观察结果，使人工时效硬化处理后的7000系铝合金挤出材的、晶粒内的 粒径为1?15nm的析出物以1000?10000个/μπι 2的密度存在，从而减小晶内与晶界的 电位差，使耐SCC性提尚。
[0008] 除此之外，虽不能全部例示，但使7000系铝合金挤出材的强度和耐SCC性的两方 均优异的组成控制例、析出物等的组织控制例，与挤出材中的实用化多的程度成比例而大 量存在。相对于此，7000系铝合金板的现有的组成控制、析出物等的组织控制例，相应于在 板中的实用化少的程度而极少。
[0009] 例如，在专利文献3中提出，在7000系铝合金板彼此被焊接接合的复合板所构成 的结构材中，为了强度提高，而使人工时效硬化处理后的时效析出物作为直径为50Α (埃） 以下的球状存在一定量。但是，关于耐SCC性的性能完全没有公开，实施例中也没有耐腐蚀 性的数据。
[0010] 另外，在专利文献4中，针对人工时效硬化处理后的7000系铝合金板的晶粒内的 结晶析出物，通过用400倍的光学显微镜的测量，将大小（换算为面积等价的当量圆直径） 设为3. 0 μπι以下，平均面积分率设为4. 5%以下，以使强度、延伸率提高。
[0011] 关于板的组织、集合组织的控制也提出若干内容。例如，在专利文献5、6中，为了 实现结构材用的7000系板的高强度化、高耐SCC性化，在对铸锭进行锻造后，在温加工域反 复轧制，使组织细微。这是由于，通过使组织细微，可抑制成为耐SCC性降低的原因的晶界 与晶内的电位差的要因，即取向差为20°以上的大角度晶界，得到3?10。的小角度晶界 为25%以上的组织。可是，这样的反复温轧的进行是因为，在常规方法的热轧、冷轧的方式 中不能获得这种小角度晶界为25%以上的组织。因此，与常规方法在工序有很大不同，所以 在用于制板上很难说得上是实用的方法。
[0012] 关于该组织、集合组织的控制，虽然不是7000系铝合金的板而是挤出材，但在专 利文献7中，为了使温加工性优异，还提出一种集合组织，其由包含亚晶粒的纤维状组织构 成，主取向是Brass取向，由ODF(结晶取向分布函数）表示的对Brass取向的聚集度是随 机取向的10倍以上。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1 :日本特开2011-144396号公报
[0016] 专利文献2 :日本特开2010-275611号公报
[0017] 专利文献3 :日本特开平9-125184号公报
[0018] 专利文献4 :日本特开2009-144190号公报
[0019] 专利文献5 :日本特开2001-335874号公报
[0020] 专利文献6 :日本特开2002-241882号公报
[0021] 专利文献7 :日本特开2009-114514号公报
[0022] 发明所要解决的问题
[0023] 如此，强度和耐SCC性这两方均优异的7000系铝合金的组成控制、析出物，或集合 组织等的组织控制等的各种提议，历来是在挤出材、所述温轧等特殊的轧制领域进行。但 是，关于通过对铸锭进行均热处理后，再进行热轧和冷轧这样的常规方法而制造的轧制板， 除了所述反复温轧这样的特殊轧制以外，实际情况是没有什么提议。
[0024] 而且，挤出材与所述轧制板，在其热加工工序等的制造过程完全不同，制成的晶 粒、析出物等的组织也与晶粒基本上为等轴晶粒的轧制板大不相同，例如晶粒是沿挤出方 向伸长的纤维状等。因此，所述挤出材的组成控制、析出物等的组织控制等的提出，是否能 够直接应用于7000系铝合金板或由该7000系铝合金板构成的汽车结构构件，到底对强度 和耐SCC性两方的提高是否有效尚不清楚。即，除非实际确认，否则终宄不过是预想的阶 段。
[0025] 因此，关于通过所述常规方法制造的7000系铝合金板的、强度和耐SCC性两方均 优异的组织控制技术，现状是尚无有效的手段，不明之处很多，仍有阐明的余地。
【发明内容】
[0026] 鉴于以上所述的课题，本发明的目的在于，提供一种由所述常规方法制造的、强度 和耐SCC性两方均优异的汽车构件用的7000系铝合金板。
[0027] 用于解决课题的手段
[0028] 为了达成这一目的，本发明的汽车构件用铝合金板的主旨是，一种以质量％计含 有Zn :3. 0?8. 0%、Mg :0. 5?4. 0%，余量由Al和不可避免的杂质构成的组成的Al-Zn-Mg 系铝合金板，其中，具有如下组织：平均晶粒直径为15 μm以下，并且倾角为5?15°的小 角度晶界的平均比例在15%以上，且倾角大于15°的大角度晶界的平均比例为15?50%。
[0029] 另外，本发明的汽车构件用铝合金板的主旨是，一种以质量％计含有Zn :3.0? 8. 0%、Mg :0. 5?4. 0%，余量由Al和不可避免的杂质构成的组成的Al-Zn-Mg系铝合金板， 其中，具有如下集合组织：平均晶粒直径为15 μm以下，并且具有Brass取向、S取向、Cu取 向的晶粒的平均合计面积率为30%以上。
[0030] 发明效果
[0031] 本发明所说的铝合金板是指对于铸锭实施均热处理后进行热轧，再进行冷轧的冷 轧板，此外是进一步实施固溶处理等调质的、由常规方法制造的7000系铝合金板。换言之， 就是不包括像所述专利文献5、6这样的，在对铸锭锻造之后，再通过反复进行几次温轧这 样的特殊的轧制方法所制造的板。然后，这样的原材铝合金板被加工成汽车构件。
[0032] 本发明中，不将这样的由常规方法制造的7000系铝合金板的组织形成通常的等 轴的再结晶组织，而是形成与所述挤出材类似的加工组织，由纤维状组织构成。然后，将其 规定为如下组织：平均晶粒直径为15 μm以下，并且倾角为5?15°的小角度晶界的平均 比例在15%以上，且倾角大于15°的大角度晶界的平均比例为15?50%。通过形成这样 的组织，在板中有应变进入时，不会局部性地集中，而能够成为均匀发生位错的组织。由此， 即使是通过常规方法制造的7000系铝合金板，也能够达到0. 2 %屈服强度为350MPa以上这 样的高强度，另外，延伸率也增大而能够确保成形性。另外，尽管是这样的高强度，仍能够抑 制耐SCC性的降低。
[0033] 另外，在本发明中，不将这样的由常规方法制造的7000系铝合金板的组织形成通 常的等轴的再结晶组织，而是形成与所述挤出材类似的加工组织，由纤维状组织构成。而 且，从集合组织的观点出发，将其规定为主取向为Brass取向、S取向、Cu取向。通过形成这 样的集合组织，在板中有应变进入时，不会局部性地集中，而是能够成为均匀发生位错的组 织。由此，即使是由常规方法制造的7000系铝合金板，也能够达到0. 2%屈服强度为350MPa 以上这样的高强度，另外，延伸率也增大而能够确保成形性。另外，尽管是这样的高强度，仍 能够