铝合金材料及其制造方法技术

本公开的一个方面的铝合金材料具有以下化学成分，即，含有Zn：超过6.5％(质量％，下同)且8.5％以下，Mg：0.5％以上1.5％以下，Cu：0.10％以下，Fe：0.30％以下，Si：0.30％以下，Mn：低于0.05％，Cr：低于0.05％，Zr：0.05％以上0.10％以下，Ti：0.001％以上0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成；所述铝合金材料中的Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)为5以上16以下；所述铝合金材料的金属组织由等粒状的再结晶组织构成。

Aluminum alloy materials and their manufacturing methods

One aspect of the disclosed aluminum alloy material has the following chemical components, that is, containing Zn: more than 6.5% (mass%, below) and below 8.5%, less than 1.5% of Mg:0.5%, below Cu:0.10%, below Fe:0.30%, below Si:0.30%, Mn: below 0.05%, Cr: below 0.05%, 0.10% Zr: 0.05% 0.10% Below 0.05% above Ti:0.001%, the remaining part is composed of Al and unavoidable impurities; the mass ratio of Zn to Mg in the aluminum alloy material (Zn/Mg) is less than 16, and the metal structure of the aluminum alloy material is made up of the recrystallized structure with the same granular form.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金材料及其制造方法相关申请的交叉引用本国际申请要求2015年11月20日在日本专利局提交的日本专利技术专利申请第2015-227926号的优先权，所述日本专利技术专利申请的全部内容通过引用而并入本文。
本公开涉及铝合金材料及其制造方法。
技术介绍
以往，作为显示出高强度的铝合金，已知有向A1中添加了Zn以及Mg的7000系铝合金。因为时效析出A1-Mg-Zn系的微细析出物，所以7000系铝合金显示出高强度。7000系铝合金中的除Zn以及Mg之外还添加有Cu的铝合金在铝合金之中显示出最高的强度。7000系铝合金通过例如热挤压加工而制造，除用于要求高强度的航空器、车辆等运输器械、机器部件等外，还用于运动用品等。7000系铝合金在用于上述用途时所要求的特性除了强度外还有冲击吸收性(韧性)、抗应力腐蚀开裂性(以下，称为抗SCC性。SCC是StressCorrosionCracking的简称。)等。作为7000系铝合金的一例已提出了例如专利文献1中记载的铝合金挤压材料。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-119904号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在7000系铝合金中，如果为了实现高强度而增加Zn以及Mg的添加量，则存在如下问题：虽获得提高强度的效果，但挤压性等加工性却会劣化。此外，在上述用途中，除了上述各种特性之外，还需要良好的外观特性，表面的质感及外观等表面质量受到重视。在通常的7000系铝合金中，为了防止表面伤痕而进行阳极氧化处理等表面处理时，在晶界、亚晶界等上析出的化合物在预处理时优先被腐蚀，从而会有在表面处理后的表面上产生条纹状图案等表面质量问题。特别是，在为了获得更高的强度而使金属组织为纤维状的情况下，由于在晶界、亚晶界等上析出的化合物沿着纤维状的金属组织而排列，所以该条纹状图案变得明显，从而难以获得良好的表面质量。作为解决上述表面质量问题的方法，例如解决产生条纹状图案的方法，可以列举使金属组织为等粒状的再结晶组织而不是纤维状组织。通过使金属组织为再结晶组织，能够抑制在晶界、亚晶界等上析出的化合物呈直线状排列，从而能够减少条纹状图案的产生。然而，已知在一些情况下，与具有纤维状组织的7000系铝合金相比，具有再结晶组织的7000系铝合金强度降低，韧性和抗SCC性也降低。此外，通过使金属组织为再结晶组织，虽然能够减少条纹状图案的产生，但鳞片状图案变得明显。因此，以往在除了高强度和高韧性之外还要求抗SCC性以及表面质量等特性的用途中，难以使用7000系铝合金。在本公开的一个方面，期望提供表面质量、韧性、抗SCC性优异的高强度铝合金材料及其制造方法。解决问题的技术方案作为本公开的一个方面的铝合金材料具有以下化学成分，即，含有Zn：超过6.5％(质量％，下同)且8.5％以下，Mg：0.5％以上1.5％以下，Cu：0.10％以下，Fe：0.30％以下，Si：0.30％以下，Mn：低于0.05％，Cr：低于0.05％，Zr：0.05％以上0.10％以下，Ti：0.001％以上0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成；所述铝合金材料中的Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)为5以上16以下；所述铝合金材料的金属组织由等粒状的再结晶组织构成。上述铝合金材料具有上述特定的化学成分，并且其金属组织由等粒状的再结晶组织构成。因此，与金属组织为纤维状组织的情况相比，能够抑制阳极氧化处理等表面处理后的表面质量的降低。特别是，通过限制Mg的含量的上限，而在确保高强度的同时抑制化合物在晶界、亚晶界等上的析出，因此，在阳极氧化处理等表面处理后，能够抑制因再结晶组织而引起表面上产生鳞片状图案。此外，通过限制Cu的含量的上限，能够抑制经表面处理而使表面的色调带黄色。由此，能够获得良好的表面质量。此外，通过将Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)设定为上述特定的范围，而能够在确保高强度的同时提高韧性以及抗SCC性。作为本公开的开另一实施方式的铝合金材料的制造方法为金属组织由等粒状的再结晶组织构成的铝合金材料的制造方法，其包括以下工序：制作铸锭，所述铸锭具有以下化学成分，即，含有Zn：超过6.5％(质量％，下同)且8.5％以下，Mg：0.5％以上1.5％以下，Cu：0.10％以下，Fe：0.30％以下，Si：0.30％以下，Mn：低于0.05％，Cr：低于0.05％，Zr：0.05％以上0.10％以下，Ti：0.001％以上0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成，并且所述铸锭中的Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)为5以上16以下；以及进行将该铸锭以超过540℃且580℃以下的温度加热1小时以上24小时以下的均质化处理。在上述铝合金材料的制造方法的制造过程中，制作具有上述特定的化学成分的、且将Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)设定为上述特定的范围的铸锭。然后，在上述特定的条件下对该铸锭进行均质化处理。特别是，通过将均质化处理中的加热温度设定为超过540℃且580℃以下的高温，而能够容易地获得使上述铝合金材料由等粒状的再结晶组织构成，即，使金属组织由等粒状的再结晶组织构成，并且表面质量、韧性、抗SCC性优异的高强度铝合金材料。附图说明图1是示出弯曲试验方法的说明图。图2是示出金属组织观察方法的说明图。附图标记的说明10…试验片20…试样具体实施方式以下对本公开的实施方式进行说明。此外，本公开不限于以下实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内可以以各种方式进行实施。对本公开的实施方式中的铝合金材料的各成分组成进行详细说明。Zn：Zn通过与Mg共存而析出η’相，从而具有提高强度的效果。Zn的含量范围为超过6.5％且8.5％以下。当Zn含量为6.5％以下时，η’相的析出量减少，因此会使提高强度的效果降低。另一方面，当Zn含量超过8.5％时，热加工性劣化，因此，生产率降低。Zn含量的优选范围为7.0％以上8.0％以下。Mg：Mg通过与Zn共存而析出η’相，从而具有提高强度的效果。Mg的含量范围为0.5％以上1.5％以下。特别是，通过将Mg含量的上限限制在1.5％以下，而能够在获得提高强度的效果的同时，还能够抑制化合物在晶粒边界(晶界、亚晶界等)上的析出。因此，在进行阳极氧化处理等表面处理时，能够减少在晶界、亚晶界等上析出的化合物在预处理时被腐蚀的量，从而能够抑制表面处理后的表面上产生鳞片状图案。当Mg含量低于0.5％时，η’相的析出量减少，因此会使提高强度的效果降低。另一方面，当Mg含量超过1.5％时，在晶界、亚晶界等上容易生成粗大的化合物，由于该化合物在阳极氧化处理等表面处理的预处理时被腐蚀的量增加，所以在表面处理后的表面上会产生鳞片状图案，从而使表面质量降低。为了获得良好的表面质量并获得更高的强度，优选Mg含量为1.0％以上1.3％以下。Cu：当使用回收再利用材料作为铝合金材料的原料时有可能混入Cu。在7000系铝合金中，含有Cu会有助于提高强度，而另一方面，却会产生经阳极氧化处理等表面处理而使表面的色调带黄色这样的色调变化等，从而可能成为使表面质量降低的原因。因此，特别是当表面处理后的表面的色调受到重视时，需要限制Cu含量的上限。由此，通过将Cu含量的上限限制在0.10％以下，而能够抑制上述表面质量的降低。Cu含本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料具有以下化学成分，即，含有Zn：超过6.5％(质量％，下同)且8.5％以下，Mg：0.5％以上1.5％以下，Cu：0.10％以下，Fe：0.30％以下，Si：0.30％以下，Mn：低于0.05％，Cr：低于0.05％，Zr：0.05％以上0.10％以下，Ti：0.001％以上0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成；所述铝合金材料中的Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)为5以上16以下；所述铝合金材料的金属组织由等粒状的再结晶组织构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.20 JP 2015-2279261.一种铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料具有以下化学成分，即，含有Zn：超过6.5％(质量％，下同)且8.5％以下，Mg：0.5％以上1.5％以下，Cu：0.10％以下，Fe：0.30％以下，Si：0.30％以下，Mn：低于0.05％，Cr：低于0.05％，Zr：0.05％以上0.10％以下，Ti：0.001％以上0.05％以下，剩余部分由Al以及不可避免的杂质构成；所述铝合金材料中的Zn与Mg的质量比(Zn/Mg)为5以上16以下；所述铝合金材料的金属组织由等粒状的再结晶组织构成。2.根据权利要求1所述的铝合金材料，其特征在于，在所述再结晶组织中，在和与加工方向正交的方向相平行的截面中的晶粒的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木太一，八太秀周，赤土周平，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本,JP