铝合金部件制造技术

本发明专利技术提供一种在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件。在本发明专利技术的铝合金部件中，焊接部相关部分的因第二相粒子的偏移分散导致的阳极氧化被膜的色调差得到了消除，其特征在于，具有由0.3～1.5％的Mg(质量％，以下相同)、0.2～1.2％的Si、0.5％以下的Cu、0.2％以下的Fe、余量Al及不可避免的杂质构成的组成，且在基质中分散的第二相粒子中，粒径(圆等效直径)超过1μm的含Fe第二相粒子的平均粒径在5μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供一种在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件。在本专利技术的铝合金部件中，焊接部相关部分的因第二相粒子的偏移分散导致的阳极氧化被膜的色调差得到了消除，其特征在于，具有由0.3～1.5％的Mg(质量％，以下相同)、0.2～1.2％的Si、0.5％以下的Cu、0.2％以下的Fe、余量Al及不可避免的杂质构成的组成，且在基质中分散的第二相粒子中，粒径(圆等效直径)超过1μm的含Fe第二相粒子的平均粒径在5μm以下。【专利说明】铝合金部件
本专利技术涉及在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件，特别是涉及用于车辆轮毂或壳体的制造的铝合金部件。
技术介绍
出于轻量化的考虑，车辆轮毂或壳体大多采用铝合金部件来制造。例如，在车辆轮毂的制造中，将板状的铝合金部件卷曲成圆筒状后，使其端部相互抵接并通过摩擦搅拌焊接方法焊接为一体来形成圆筒状，进而将两端通过冲压加工来成形。此时，焊接部的反面为外观面，而为了提高外观面的 耐腐蚀性或耐磨损性，通过阳极氧化处理来形成被膜。并且，在壳体的制造中，将由铝合金部件形成的侧部材料和盖部材料通过摩擦搅拌焊接方法焊接为一体后，对于焊接为一体的侧部材料和盖部材料并包括焊接部在内，将焊接部侧的表面进行铣削，从而使表面变得平整。此时，为了提高耐腐蚀性或耐磨损性，通过阳极氧化处理来形成被膜，并将该被膜设为外观面。在采用上述方式制造的车辆轮毂或壳体中，在通过阳极氧化处理而形成了被膜的外观面上，在与摩擦搅拌焊接的焊接部对应的部分(包括焊接部和其临近部的部分)和其他部分(母体金属部)之间，结晶粒径的不同会导致在阳极氧化被膜上产生色调差。为了解决这一问题，提出了实施热处理使结晶粒径均匀化的方案，但即便通过热处理使结晶粒径均匀化，多数情况下也未必能够充分改善铝合金部件的上述阳极氧化被膜的色调差。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2003-225780号公报专利文献2:日本特开2003-230970号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题为了阐明铝合金部件的上述阳极氧化被膜的色调差的问题，本专利技术人对铝合金部件的、摩擦搅拌焊接的焊接部和焊接部以外的部分的截面显微组织进行了详细的比较探讨，其结果发现，在焊接部，由于搅拌针的搅拌，由粗大的Al-Fe类及Al-Fe-Si类形成的第二相粒子被粉碎成微细粒子，从而粒径(所谓粒径是指圆等效直径，以下相同)超过I μ m的第二相粒子减少，也几乎难以看到平均粒径在5 μ m以上的第二相粒子。然而，在表面被平整地铣削或者成形的所述外观面，在对包括焊接部和其临近部的部分(以下，称之为“焊接部相关部分”)和其以外的部分进行比较探讨时发现，在焊接部相关部分，包括粗大的第二相粒子在内的第二相粒子发生了偏移分散。作为这种在焊接部相关部分中偏移分散的第二相粒子，因蚀刻形成蚀刻痕的变化加大，从而会导致阳极氧化被膜的色调差。而为了消除该色调差，对铝合金部件中的第二相粒子的分散进行适当控制是十分必要的。本专利技术是基于上述的认识而得到的，其目的在于，在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件中，消除在焊接部相关部分的因第二相粒子的偏移分散导致的阳极氧化被膜的色调差。解决问题的方法为了实现上述的目的，本专利技术的技术方案一提供一种铝合金部件，其是在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件，其特征在于，具有由0.3~1.5 %的Mg (质量％，以下相同)、0.2~1.2%的S1、0.5%以下的Cu、0.2%以下的Fe、余量Al及不可避免的杂质构成的组成，且在基质中分散的第二相粒子中，粒径超过I μ m的含Fe第二相粒子的平均粒径在5 μ m以下。此外，焊接表面是指在摩擦搅拌焊接中插入了搅拌针的焊接面侧，焊接背面是指与焊接面侧相反的一侧。根据本专利技术的技术方案二的铝合金部件，其特征在于，在上述技术方案一中，所述粒径超过Iym的含Fe第二相粒子分散成10000个/mm2以下。专利技术的效果根据本专利技术的铝合金部件，当通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接面侧或其相反一侧形成了阳极氧化被膜时，由于含Fe第二相粒子的偏移分散得到了抑制，因此在焊接部相关部分和其以外的部 分之间的因蚀刻形成蚀刻痕的变化变小，从而能够消除因含Fe第二相粒子的偏移分散导致的阳极氧化被膜的色调差，并形成均匀的阳极氧化被膜，从而能够提高由铝合金部件制成的车辆轮毂或壳体等产品的品质。【具体实施方式】以下，对本专利技术的铝合金部件中的合金成分的意义及限定理由进行说明。作为Mg，通过Mg-Si类化合物的析出固化，可以调节车辆轮毂或壳体的强度。优选的含量在0.3~1.5%的范围，小于0.3%时，强度不足，超过1.5%时，则强度过高，成形变得困难。兼顾强度的保证和成形的可操作性进行考虑时，更优选的是0.4~1.2%，进一步优选的是0.5~1.2%。作为Si，通过Mg-Si类化合物的析出固化，可以调节强度。优选的含量在0.2~1.2%的范围，小于0.2%时，强度不足，超过1.2%时，则强度过高，成形变得困难。兼顾强度的保证和成形的可操作性进行考虑时，更优选的是0.3~1.0%，进一步优选的是0.4~0.9%。作为Cu，可以使阳极氧化处理后的被膜整体的色调变均匀。优选的含量在0.5%以下的范围，超过0.5%时，由于Al-Mg-S1-Cu类的微细析出物的影响，阳极氧化处理后的被膜容易变混浊。更优选的是0.4%以下。Fe是形成由Al-Fe类及Al-Fe-Si类构成的第二相粒子的元素，Fe的含量超过0.2%时，容易形成平均粒径超过5 μ m的粗大的Al-Fe类及Al-Fe-Si类的第二相粒子。在摩擦搅拌焊接时，在焊接部，粗大的含Fe第二相粒子由于搅拌优先被粉碎，但在包括焊接部的临近部在内的所述焊接部相关部分，包括粗大的粒子在内的含Fe第二相粒子由于摩擦搅拌焊接的搅拌而发生偏移分散，从而成为导致阳极氧化被膜的色调差的原因。因此，优选的Fe的含量为0.2%以下。Fe的更为优选的含量为0.15%以下。并且，作为本专利技术的铝合金部件，优选的是粒径超过I μ m的含Fe第二相粒子分散成10000个/mm2以下。本专利技术中，通过减少在铝合金部件中分散的粒径超过I μ m的含Fe第二相粒子，也可以在摩擦搅拌焊接的焊接部相关部分将含Fe第二相粒子的分散控制在最小程度。其结果，因蚀刻形成蚀刻痕的变化变小，从而能够切实地消除阳极氧化被膜的色调差。粒径在Iym以下的含Fe第二相粒子由于不影响阳极氧化被膜的色调差，在本专利技术中允许其分散在基质中。当粒径超过Iym的含Fe第二相粒子的分散密度超过10000个/mm2时，与其他部分相比，摩擦搅拌焊接的焊接部相关部分中的含Fe第二相粒子的分散变得更为偏移，因此，因蚀刻形成蚀刻痕的变化变大，从而导致在被膜上产生色调差。本专利技术中，为了防止焊接部相关部分中的含Fe第二相粒子的偏移分散,将粒径超过Iym的含Fe第二相粒子的分散密度控制在10000个/mm2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金部件，其是在将板状的铝合金部件的端部彼此通过摩擦搅拌焊接进行焊接后，在焊接表面或焊接背面形成阳极氧化被膜时所用的铝合金部件，其特征在于，具有由0.3～1.5质量％的Mg、0.2～1.2质量％的Si、0.5质量％以下的Cu、0.2质量％以下的Fe、余量Al及不可避免的杂质构成的组成，且在基质中分散的第二相粒子中，粒径超过1μm的含Fe第二相粒子的平均粒径在5μm以下，所述粒径为圆等效直径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅野峰生，山本裕介，福田敏彦，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本;JP