冲压成形用铝合金板、其制造方法及其冲压成形体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冲压成形加工所使用的冲压成形用铝合金板、其制造方法及其冲压成 形体。
【背景技术】
[0002] 为了实现汽车等的运输机械的轻量化，替代一直以来被使用的钢材，更轻量的铝 合金材料作为外装材用途被开发，其实用化正在推进。
[0003] 作为车身、车门、挡泥板等的汽车用外装用的板材的原材，在铝合金（以下，也记 述为"A1合金"。）之中，研究了强度、耐腐蚀性优异的Al-Mg-Si系的6000系Al合金。
[0004] 汽车用外装用构件一般以冲压成形法成形，因此对于Al合金的板材，要求其冲压 成形性优异。在专利文献1~2中，对于这样的汽车用外装用Al合金材，从冲压成形性方 面加以研究。
[0005] 专利文献1中，公开有一种成形加工用Al合金板，其是在6000系合金中，规定金 属间化合物的粒径和密度。
[0006] 在专利文献2中，公开有一种Al合金板，其是在6000系合金中，规定板材内部的 集合组织。
[0007] 【现有技术文献】
[0008] 【专利文献】
[0009] 【专利文献1】日本国特开2003-221637号公报
[0010] 【专利文献2】日本国特开2009-173972号公报
[0011] 近年来，为了能够应对三维有深度的形状和形状错综复杂的外装材的冲压成形， 对于Al合金板，要求更优异的胀形性。在上述的专利文献所公开的技术中，难以充分满足 这样的要求。
【发明内容】
[0012] 本发明鉴于上述的情况而形成，其课题在于，提供一种可以应对有深度的冲压成 形的冲压成形性优异的冲压成形用铝合金板及其冲压成形体。另外，是提供冲压成形性优 异的冲压成形用铝合金板的制造方法。
[0013] 本发明者们为了实现胀形性的提高，除了 Al合金板的组成以外，对于合金板的组 织构造等也进行了研究，其结果认为，重要的是胀大伸长性没有方向依存性，即，无论冲压 成形时的板材的伸长方向是哪个方向都能够对应，换言之，就是成形时的各向同性优异。
[0014] 因此，对于成形时具有各向同性的Al合金的乳制板的制造条件进行研究，其结果 发现，在使应变积累的状态下，通过在设于热乳工序后退火工序中使之微细地再结晶，可以 消除板材内的结晶结构的各向异性。另外还发现，即使经过其后的工序，仍能够得到维持了 成形性的各向同性的Al合金板。
[0015] 而且发现，作为Al合金板的成形性的各向同性的指标，有效的是维氏硬度计的压 痕的对角线的长度的比。
[0016] 此外，成形时的各向同性优异的Al合金板，不仅胀形的胀出高度大，而且制耳率 也低，皱痕难以发生。此外还发现，通过冲压成形后的涂装烘烤等的人工时效处理，强度和 屈服强度提高的BH性（烘烤硬化性）也优异，从而达成本发明。
[0017]SP，本发明的冲压成形用Al合金板，具有的特征是，由含有Si :0. 4~1. 5质量％， Mg :0. 3~I. 0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成Al合金所构成，在维氏硬度计形 成的压痕的对角线的长度中，相对于乳制方向为0 °的对角线的长度LO，与相对于乳制方 向为45°的对角线的长度L45的差A L，对于所述LO的比率P(%)为2.0%以下。另外， 上述的Al合金，优选含有Si :0.6~1.3质量％，Mg :0.3~0.8质量％，余量由Al和不可 避免的杂质构成。
[0018] 根据所述构成，通过既定量含有Si、Mg等，使固溶强化和低温下的人工时效处理 时有助于强度提高的时效析出物形成，使抗拉强度等提高。另外，通过满足维氏硬度计的压 痕的对角线的长度的标准，从而具有成形加工中的各向同性，冲压成形性优异。
[0019] 另外，在构成本发明的冲压成形用铝合金板的铝合金中，此外可以还含有Cu :1. 0 质量％以下，含有Fe :0.5质量％以下和Mn :0.5质量％以下的至少任意一个，含有Cr :0.3 质量％以下、Zr :0. 3质量％以下和Ti :0. 3质量％以下的至少任意一个，Zn :限制在0. 5质 量％以下。
[0020] 根据所述构成，可以进一步提高成形性。
[0021] 本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法，其特征在于，按顺序进行如下工序： 对于具有所述组成的Al合金的铸锭实施均质化热处理的均质化热处理工序；以热乳的结 束温度为300°C以下的条件实施热乳的热乳工序；以300~500°C的温度实施退火的退火工 序；在冷乳结束温度l〇〇°C以下实施冷乳的冷乳工序；以500°C以上的温度进行处理的固溶 处理工序；以及加热至70°C以上的温度的加热工序。
[0022] 或者，本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法，其特征在于，按顺序进行如下 工序：对于具有所述组成的Al合金的铸锭实施均质化热处理的均质化热处理工序；实施热 乳的热乳工序；在冷乳结束温度l〇〇°C以下实施冷乳的第一冷乳工序；以300~500°C的温 度实施中间退火的中间退火工序；在冷乳结束温度100°C以下实施冷乳的第二冷乳工序； 以500°C以上的温度进行处理的固溶处理工序；以及，加热至70°C以上的温度的加热工序。
[0023]另外，上述的Al合金，优选含有Si:0.6~1.3质量％、Mg :0.3~0.8质量％，余 量由Al和不可避免的杂质构成。
[0024] 另外，在本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法中，在Al合金中，可以还含有 Cu :1. 0质量％以下，含有Fe :0. 5质量％以下和Mn :0. 5质量％以下中的至少任意一个，含 有Cr :0.3质量％以下、Zr :0.3质量％以下和Ti :0.3质量％以下中的至少任意一个，Zn : 限制在0. 5质量％以下。
[0025] 根据所述构成的制造方法，可以由具有所述组成的Al合金制造成形加工中的各 向同性优异的冲压成形用Al合金板。
[0026] 另外，通过冲压成形本发明的冲压成形用Al合金板，能够得到Al合金冲压成形 体。
[0027] 本发明的冲压成形用Al合金板，即使是有深度的冲压成形也可以对应，制耳率也 小，耐皱痕性也优异。另外，本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法，可以制造成形加工 中的各向同性优异的A1合金板。
【附图说明】
[0028] 图1是表示本发明的冲压成形用铝合金板的制造方法的第一实施方式的制造工 序的流程图。
[0029] 图2是表示本发明的冲压成形用铝合金板的制造方法的第二实施方式的制造工 序的流程图。
[0030] 图3是用于说明在维氏硬度计形成的压痕的对角线中，相对于乳制方向为0°的 对角线的长度LO和相对于乳制方向为45°的对角线的长度L45的测量方法的模式图。
[0031] 图4是用于说明在维氏硬度计形成的压痕的对角线中，相对于乳制方向为0°的 对角线的长度LO的测量方法的模式图。
[0032] 图5是用于说明在维氏硬度计形成的压痕的对角线中，相对于乳制方向为45°的 对角线的长度L45的测量方法的模式图。
[0033] 图6是用于说明在胀形性试验中的试验方法的剖面图。
【具体实施方式】
[0034] 以下，对于本发明的冲压成形用铝合金板及其制造方法，基于具体的实施方式加 以说明。
[0035] 构成本发明的冲压成形用Al合金板的Al合金的组成，含有Si:0.4~1.5质量％、 Mg :0. 3~I. 0质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成。
[0036] 以下，对于构成本发明的Al合金的各元素及其含量进行说明。
[0037] (Si:0? 4 ~1. 5 质量％ )
[0038] Si与Mg -起，在固溶强化，和涂装烘烤处理等的低温下的人工时效处理时，能够 形成有助于强度提高的时效析出物，在用于赋予作为汽车的外装用面板所需要的强度（屈 服强度）是必须的元素。若Si的含量低于0.4质量％，则时效析出物的形成少，涂装烘烤 硬化性（强度）降低。另一方面，若Si的含量高于1. 5质量％，则粗大的晶化物和析出物 形成，冲压成形性和焊接性降低。因此，Si的含量为0. 4~1. 5质量％。优选为0. 6~1. 3 质量％。
[0039] (Mg :0? 3 ~I. 0 质量％ )
[0040] Mg与Si-起，在固溶强化，和涂装烘烤处理等的低温下的人工时效处理时，能够 形成有助于强度提高的时效析出物，在用于赋予作为汽车的外装用面板所需要的强度（屈 服强度）上是必须的元素。若Mg的含量低于0.3质量％，则时效析出物的形成少，涂装烘 烤硬化性（强度）降低。另一方面，若Mg的含量高于1.0质量％，则粗大的晶化物和析出 物形成，冲压成形性和焊接性降低。因此，Mg的含量为0. 3~I. 0质量％。优选为0. 3~ 〇? 8质量％。
[0041] 以下说明的CU、Fe、Mn、Cr、Zr、Ti和Zn各元素，不是