弯曲加工性与形状冻结性优良的高强度铝合金板及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于汽车用车身面板等的弯曲加工性W及形状冻结性优良的 3000系侣合金板。
【背景技术】
[0002] 作为汽车用车身板，为了适用侣合金板，需要通过加压模具成形为所需的形状，开 发了对结构（日文:集合組織)进行了调控的加压成形性优良的5000系侣合金板。5000系侣 合金板由于基质中固溶了Mg而强度高，进一步通过调控结构而加压成形性也优良，因此一 直W来作为汽车用车身板材料使用。
[000；3]例如，专利文献1中开发了深拉成型性优良的Al-Mg系合金板，该Al-Mg系合金板的 特征在于，含有2重量％^Mg^6重量％的1邑，从當和0.03重量％^上的量含有选自Fe、Mn、 化、ZrW及化的一种W上(选择Cu的情况下化的含量为0.2重量％ ^上），且每种元素的含有 率的上限为Fe^O.2重量％、Mn^0.6重量％、Cr^0.3重量％、Zr^0.3重量％、Cu^l.O%， 剩余部分的组成为A1和不可避免的杂质，具有CUBE取向的体积分数和S取向的体积分数的 比（S/Cube)为1W上、GOSS取向为5 % W下的结构，且结晶粒径为20~1 OOwn的范围。专利文 献1中对极限拉延比(LDR)和结构的关系进行了详细研究，发现具有所述结构的侣合金板的 作为深拉成型性指标的极限拉延比（LDR)显示高值。
[0004] 进一步，对于汽车用车身板，因为加压成形后要进行烧结涂装，所W要求所谓的烘 烤固化性（日文：八一夕/、一 K性)优良。为此，开发了结构得到控制的加压成形性优良的 6000系侣合金板。
[0005] 例如，专利文献2中记载了侣或侣合金板下统称为侣合金板）结构的CR取向 ({001K520XW下相同）的取向密度比CR取向W外的任意取向的取向密度更高的加压成形 用侣合金板，例如，其成分组成为含有Si :0.2%~2.0% (质量％、W下同样）、Mg:0.2%~ 1.5%，进一步含有加：1.0%^下、211:0.5%^下、尸6:0.5%^下、]\111:0.3%^下、吐:0.3% W下、V:0.2% W下、Zr :0.15% W下、Ti :0.1 % W下、B:0.005% W下的一种或两种W上，剩 余部分为不可避免的杂质W及侣。
[0006] 藉此，通过W冷社的社制方向相对于热社的社制方向为90°的条件进行设定，提高 等双轴变形、平面应变变形和单轴变形时的断裂极限，能够提供适于加压成形的加压成形 用侣合金板。
[0007] 进一步，专利文献3中记载了高成形性Al-Mg-Si系合金板，它是含有Mg :0.3~ 2.0% (质量％、W下相同）、Si : 0.3~2.5%，剩余部分为A1W及不可避免的杂质的经过固溶 处理的Al-Mg-Si系合金板，其中，相对于全部结晶取向的晶粒总面积，{432}面在与板面平 行~9.0°范围内的晶粒的面积比为0.15W上，将由{111}<112〉、{332}<113〉、{221}<114〉^ 及{221K122〉构成的取向的取向分布函数中最高的记为α，将{〇〇lKl〇〇〉W及{001K110〉 中取向分布函数较高一方记为即寸，日/0为2.0 W上，平均兰克福德值化ankford value)为 0.似上。
[000引藉此，在铸块上W150°CW上且非重结晶溫度范围内的溫度实施超过50%压下率 的粗社，进一步，W 150°C W上且非重结晶溫度范围内的溫度实施超过50%压下率且社漉圆 周速度比为1.2~4.0的异步社制作为最终板厚，之后实施固溶处理，可获得如上所述的重 结晶结构。
[0009] 但是，为了将外板和内板用馴接的方式一体化，需要对汽车用车身板实施卷边加 工。然而，6000系侣合金板与5000系侣合金板相比，所谓的弯曲加工性等差，所W需要防止 弯曲加工后的微小破裂和表面粗糖。进一步，在要求薄型高强度化的同时，也需要抑制加压 成形时的弹性变形回复（日文：乂フリシ）。特别在弯曲加工时，经常发生微小破裂等 不良情况而导致高密度剪切带形成，对重结晶结构进行适当调节也成为了课题。
[0010] 例如，非专利文献1中，将Al-Mg-Si合金板材作为供试材料制作单结晶，从剪切带 形成的观点对各结晶取向对于弯曲加工性的影响进行了详细调查。根据该调查，发现结晶 取向和弯曲加工性之间有密切的联系，调查结果中，具有<001V/ND取向的试验片的弯曲加 工性最为良好，或弯曲各向异性最小。
[0011] 进一步，专利文献4中记载了成形性优良的侣合金板，其成分组成为，含有1.0~ 2.0质量％的Fe、还含有2.0质量％ W下的Μη,剩余部分为侣W及不可避免的杂质，作为该不 可避免的杂质的Ti限制为0.01质量％^下，同时其具有平均粒径为下、{110}取向结 晶的面积率调整为25% W上的结构。
[0012] 藉此，通过在电磁揽拌的同时进行DC铸造，能够同时达成35% W上的伸长率、0.85 W上的平均r值、33mmW上的球形拉伸（日文:球頭張出）高度、W及2.17W上的极限拉延比。
[0013] 现有技术文献
[0014] 专利文献
[0015] 专利文献1:日本专利特许第4339869号公报
[0016] 专利文献2:日本专利特开2009-019267号公报
[0017] 专利文献3:日本专利特开2012-224929号公报 [001引专利文献4:日本专利特开2010-121164号公报
[0019] 非专利文献
[0020] 非专利文献1:轻金属、第60卷、第5号（2010)，p231-236
【发明内容】
[0021] 发明所要解决的技术问题
[0022] 5000系、6000系的侣合金板的确在成形性上优良，具备作为汽车用车身板的特性。 但是，作为必要元素含有Mg的侣合金板的表面生成的氧化皮膜较厚，在加压成形前有时需 要进行酸洗等表面处理。还存在加压成形时产生拉伸应变条纹和起皱条纹等表面图案的情 况。另外，6000系的侣合金板在最终板制造后的自然时效内，存在机械特性随时间变化的担 忧。
[0023] 此外，专利文献4中记载了作为必要元素不含有Mg的3000系、8000系侣合金板，但 是所得铸块的两面进行表面切削后，需要进行均质化热处理、社制加工、最终退火，工序变 多而使成本变高。
[0024] 由W上可知需要使用工序少的制造方法制造 Mg含量得到限制的3000系侣合金板。 另外，作为汽车用车身板进行使用的情况下，当然要具备优良的成形性、特别是弯曲加工 性，更要求薄型化，还需要控制加压成形后的弹性回复。因此，期望开发成形性、特别是弯曲 加工性W及形状冻结性优良的高强度3000系侣合金板。
[0025] 本发明是为了解决运种课题而提出的发明，其目的在于提供具有能够适用于汽车 用车身板的高强度、且对由社制结构退火而得的重结晶结构进行调整而成形性、特别是弯 曲加工性W及形状冻结性也优良的3000系侣合金板。
[0026] 解决技术问题所采用的技术方案
[0027] 为达成所述目的，本发明的成形性优良的高强度侣合金板的成分组成是，含有Μη: 1.0~1.6质量％、Fe :0.1 ~0.8质量％、Si :0.5~1.0质量％、Ti :0.005~0.10质量％，作为 杂质的Mg限制为低于0.10质量％，剩余部分为A1W及不可避免的杂质，金相组织呈现圆当 量径UimW上的第二相粒子的面积率为1.5~3.5%、平均结晶粒径为20~50皿、与板面平行 的{100}取向结晶的面积率和与板面平行的{123}<634〉取向结晶的面积率之比4町1〇〇}/ AR{i23}<634>为4.8W上的重结晶结构（日文：集合組織）的同时，拉伸强度为155M化W上， 0.2%屈服强度为lOOMPaW下，伸长率为26%W上。
[00%]为提高强度，上述侣合金板还可W含有低于0.8质量％的化。
[0029] 本发明的成形性和形状冻结性优良的高强度侣合金板通过下述工序制造:使用薄 平板连续铸造机将具有前述成分组成的侣合金烙液连续铸造为厚度2~15mm的平板，对前 述平板不实施热社而是直接卷绕在漉上之后，实施冷社，在实施了最终冷社率70~95%的 冷社之后，实施最终退火。
[0030] 作为所述最终退火，理想的是W保持溫度450~560°C保持10~60秒而实施连续退 火。
[0031] 发明效果
[0032] 本发明的侣合金板具有高强度的同时伸长率值也高，而且屈服强度相对较低，所 W加压成形时的弹性变形回复得到抑制，其结果是形状冻结性优良。另外，由于其重结晶结 构的与板面平行的{100}取向结晶的面积率和与板面平行的{123K634〉取向结晶的面积率 之比AR{ioo}/AR{i削<634〉为4.8W上，所W弯曲加工性特别优良。此外，通过将重结晶结构的平 均结晶粒径限制为20~50μπι的范围内，防止了加压成形后和弯曲加工后的表面粗糖，能够 获得呈现优良表面外观的成型加工品。
[0033] 因此，通过本发明，可W低成本提供能够适用于汽车用车身面板等的成形性和形 状冻结性优良的高强度侣合金板。
【具体实施方式】
[0034] W往的3000系侣合金板，即使是高强度的，尤其在弯曲加工