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_2

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必须元素,但分别具有各个特 异的功能,因此能够根据用途和目的,在不超出上限的范围内适宜添加使用。
[0042] (Cu:1. 0 质量% 以下)
[0043] Cu在比较低温短时间的人工时效处理的条件下,具有促进时效析出物形成的效 果,固溶的Cu是能够使成形性提高的元素。为了期望上述的效果,Cu的含量优选为0. 1质 量%以上。另一方面,若Cu的含量高于I. 0质量%,则抗应力腐蚀裂纹性、耐丝状锈蚀性和 焊接性显著劣化。因此,使Cu含有时,Cu的含量为1.0质量%以下。优选为0.1~0.8质 量%。
[0044] (Fe :0? 5 质量% 以下)
[0045] Fe在铸造时和均质化热处理时,与Mn -起使FeMnAl6、AlMnFeSi相等的晶化物生 成,在热乳中和最终固溶处理时作为再结晶核起作用,对于再结晶晶粒的微细化、集合组织 的无规化是有效的元素。若Fe的含量高于0. 5质量%,则粗大的晶化物生成,冲压成形性 降低。因此,使Fe含有时,Fe的含量为0.5质量%以下。优选为0.1~0.3质量%。
[0046] (Mn :0? 5 质量% 以下)
[0047] Mn在铸造时和均质化热处理时,与Fe -起使FeMnAl6、AlMnFeSi相等的晶化物生 成,在热乳中和最终固溶处理时作为再结晶核起作用,对于再结晶晶粒的微细化、集合组织 的无规化是有效的元素。若Mn的含量高于0. 5质量%,则粗大的晶化物生成,冲压成形性 降低。因此,含有Mn时,Mn的含量为0.5质量%以下。优选为0.1~0.4质量%。
[0048] (Cr :0? 3 质量% 以下)
[0049] Cr在均质化热处理时生成弥散粒子(弥散相),是具有使晶粒微细化这一作用的 元素。若Cr的含量高于0. 3质量%,则粗大的金属间化合物生成,冲压成形性和耐腐蚀性 降低。因此,使Cr含有时,Cr的含量为0.3质量%以下。优选为0.01~0.2质量%。
[0050] (Zr :0? 3 质量% 以下)
[0051] Zr在均质化热处理时生成弥散粒子(弥散相),是具有使晶粒微细化这一作用的 元素。若Zr的含量高于0. 3质量%,则粗大的金属间化合物生成,冲压成形性和耐腐蚀性 降低。因此,使Zr含有时,Zr的含量为0.3质量%以下。优选为0.05~0.2质量%。
[0052] (Ti :0? 3 质量% 以下)
[0053] Ti使铸锭的晶粒微细化,是使冲压成形性提高的元素。若Ti的含量高于0. 3质 量%,粗大的晶化物形成,冲压成形性降低。因此,使Ti含有时,Ti的含量为0. 3质量%以 下。优选为0.01~0.2质量%。
[0054] (Zn :0? 5 质量% 以下)
[0055] 若Zn的含量高于0. 5质量%,则粗大的金属间化合物生成,铝合金板的成形性降 低,另外耐腐蚀性显著降低。因此,Zn的含量限制在0. 5质量%以下。
[0056] (不可避免的杂质)
[0057] 作为上述的Cu、Fe、Mn、Cr、Zr、Ti和Zn以外的不可避免的杂质,可以预估的有Sn、 Sc、Ni、C、In、Na、Ca、V、Bi、Sr等的元素,但均允许在不损害本发明的特征的水平下含有。具 体来说,Cu、Fe、Mn、Cr、Zr、Ti、Zn和不可避免的杂质的元素的合计含量优选为I. 0质量% 以下。
[0058] 接着,以下对于由上述Al合金构成的冲压成形用Al合金板所需要的特性进行说 明。
[0059] (压痕的对角线的长度的比)
[0060] 维氏硬度是用于测量JIS Z2244所述的金属材料的硬度的测量方法。是将正四角 锥形的金刚石的压头,以一定的试验载荷压入试料的试验面,根据所产生的压痕(凹陷)的 大小,测量试料的硬度的试验。若俯视压痕则大体为正方形,存在2条对角线。
[0061] 在本发明中,在维氏硬度计中,将相对于乳制方向的角度的不同所致的对角线的 长度的不同,作为Al合金板的成形性的各向同性的指标使用。
[0062] 具体来说,在冲压成形用Al合金板的维氏硬度计形成的压痕的对角线的长度中, 求得相对于乳制方向为45°或-45° (135° )的角度的压痕的对角线的长度(L45),与相 对于乳制方向为0°或90°的角度的压痕的对角线的长度(LO)的差A L,对于与乳制方向 呈0°或90°的角度的压痕的对角线的长度(LO)的比率P(%)。
[0063] 若以算式表示,则如下。
[0064] P(% ) = 100X|L45_L0|/L0 = 100XAL/L0... (1)
[0065] 在此,I L45-L0 I表示L45与LO的差(绝对值)。
[0066] 还有,以下在维氏硬度计形成的压痕的对角线的长度中,使相对于乳制方向为0° 或90°的角度的压痕的对角线的长度(LO)简略化,记述为"相对于乳制方向0°的对角线 的长度LO"。
[0067] 同样,以下在维氏硬度计形成的压痕的对角线的长度中,使相对于乳制方向为 45°或-45° (135° )的角度的压痕的对角线的长度(L45)简略化,记述为"相对于乳制方 向45°的对角线的长度L45"。
[0068] 在本发明中,需要该比率P为2. 0%以下。
[0069] 也就是,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0°的对 角线的长度LO与相对于乳制方向45°的对角线的长度L45的差A L,对于所述LO的比率 P(% )需要为2.0%以下。
[0070] 若比率P高于2. 0%,则成形性中的各向异性大,增大胀形中的胀形高度有困难。
[0071] 为了使比率P处于2.0%以下,需要在上述的具有特定的组成的Al合金中,采用下 述的特定的制造条件,解除Al合金板的内部的结晶结构的各向异性。
[0072] 压痕的对角线的长度的测量方法如下。
[0073] 关于维氏硬度计形成的压痕,在试料的宽度的中央附近,沿着乳制方向(RD方向) 制成。相对于乳制方向使对角线成为〇° (90° )或45° (-45° )的角度,如此对于各个 试料分别留下压痕至少各3处。留下压痕的面,也可留在Al合金板的表面,也可以留在Al 合金板的截面。
[0074] 压痕的对角线的长度,是对于多个压痕从上方使用显微镜拍摄照片,根据所得到 的平面图像,测量每个压痕的2条对角线的长度,作为其测量值的平均值求得。维氏硬度计 的载荷,能够根据试料的硬度而适宜设定。
[0075] 接着,对于本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法进行说明。
[0076] 本发明的制造方法,具有的重大特征在于,在使应变积累的状态下,由设于热乳工 序后的退火工序进行微细地再结晶,从而消除板材内的结晶结构的各向异性。
[0077] 本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法,包括以下2个实施方式。图1是表示 本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法的第一实施方式的制造工序的流程图。图2是 表示本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法的第二实施方式的制造工序的流程图。
[0078] 〈制造方法的第一实施方式〉
[0079] 本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法的第一实施方式,以按顺序进行如下 工序为特征:对于含有Si :0. 4~1. 5质量%、Mg :0. 3~I. 0质量%,余量由Al和不可避 免的杂质构成的Al合金进行铸造的铸造工序;对于所述Al合金的铸锭实施均质化热处理 的均质化热处理工序;在热乳的结束温度为300°C以下的条件下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100°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。
[0080] 在本发明的冲压成形用Al合金板的制造方法的第一实施方式中,在不损害本发 明的效果的范围内,也可以再追加以下所述以外的工序,例如在中途工序中再追加清洗、中 间修边、分割等的切边、矫平等的工序。另外,关于以下特别记述以外的工序和条件,可以遵 循常规方法制造。以下,一边参照图1,一边对于各工序的条件进行说明。
[0081] (铸造工序SI)
[0082] 铸造工序Sl是熔炼、铸造冲压成形用Al合金来制作Al合金铸锭的工序。在铸造 工序中,由熔炼具有所述组成的Al合金的熔液,制作既定形状的铸锭。熔炼、铸造Al合金 的方法没有特别限定,使用现有公知的方法即可。例如,能够使用感应熔炉或反射熔炉等进 行熔炼,使用连续铸造法和半连续铸造法进行铸造。
[0083] (均质化热处理工序S2)
[0084] 仅仅是进行铸造时,组织根据位置不同而不均匀,因此为了整体上成为均匀的组 织而进行均质化热处理工序S2。均质化热处理开始温度,优选为500~580°C。低于500°C 时,达到均匀所花费的时间致使生产率降低,若高于580°C,则偏析部分的熔点下降导致局 部熔化发生。
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