高强度铝合金及其制造方法技术

一种高强度铝合金，具有以下化学成分：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.10％以下，Cr限制在0.03％以下，Fe限制在0.30％以下，Si限制在0.30％以下，Mn限制在0.03％以下，余量由Al及不可避免的杂质组成。并且，其拉伸强度为380MPa以上，其导电率为38.0％IACS以上，其金属组织由再结晶组织构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在至少外观特性和强度特性这两方面受到重视的部位上使用的高强度铝合金。
技术介绍
作为在至少强度特性及外观特性受到重视的体育用具、输送设备、机械部件及其他用途上使用的材料，越来越多地采用铝合金。由于在这些用途中要求耐久性，因此期望使用拉伸强度在380MPa以上的高强度铝合金。作为在强度特性和外观特性这两方面受到重视的用途上使用的铝合金，例如提出了在专利文献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2012-246555号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的问题以往的7000系铝合金，通过添加Zn及Mg使η’相或T’相析出，从而具有优异的强度特性。但是，以往的7000系铝合金，由于η’相或T’相存在于晶界处，因此与其他铝合金相比，延展性较低，存在例如在实施塑性加工时容易发生裂纹等的问题。另外，铝合金根据不同用途有时要求实施阳极氧化处理等的表面处理后的表面要具有高光泽。以往，在要求高光泽的用途中大多使用5000系铝合金等，但是近年来，要求在确保高光泽的同时，进一步提高强度。但是，以往的7000系铝合金，存在难以提高阳极氧化处理后的表面光泽的问题，不适合于要求高光泽的用途。鉴于上述背景，本专利技术的目的在于提供一种延展性及阳极氧化处理后的外观特性优异的高强度铝合金及其制造方法。解决课题的手段本专利技术的一个实施方式在于提供一种高强度铝合金，其特征在于，具有以下化学成分：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.10％以下，Cr限制在0.03％以下，Fe限制在0.30％以下，Si限制在0.30％以下，Mn限制在0.03％以下，余量由Al及不可避免的杂质组成；其拉伸强度为380MPa以上；其导电率为38.0％IACS以上；其金属组织由再结晶组织构成。另外，本专利技术的另一个实施方式在于提供一种高强度铝合金的制造方法，是制造上述高强度铝合金的方法，其特征在于，制造具有以下化学成分的铸块：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.10％以下，Cr限制在0.03％以下，Fe限制在0.30％以下，Si限制在0.30％以下，Mn限制在0.03％以下，余量由Al及不可避免的杂质组成；进行将上述铸块以540℃以上580℃以下的温度加热1-24小时的均匀化处理；在将加工开始时的上述铸块的温度设置为440℃-560℃的状态下，对上述铸块实施热加工，作为延展材料；在该延展材料的温度为400℃以上的时候开始冷却，之后，在上述延展材料的温度处于400℃到150℃的范围内的时候进行将平均冷却速度控制在1℃/秒以上300℃/秒以下冷却的急冷处理；通过该急冷处理或之后的冷却，将上述延展材料的温度冷却至室温；之后，对上述延展材料进行人工时效处理。专利技术效果上述高强度铝合金具有上述特定的化学成分，其拉伸强度在380MPa以上，且其金属组织由再结晶组织构成。由此，上述高强度铝合金，在具有高强度的同时，延展性及阳极氧化处理后的外观特性优异，能够适宜地使用在重视这些特性的用途上。即，上述高强度铝合金具有上述以往的7000系铝合金同等以上的强度特性，即，具有380MPa以上的拉伸强度。因此，可以比较容易地满足例如确保能够应对为了轻量化而薄壁化的强度特性等的强度要求。另外，上述高强度铝合金，由于具有上述特定的化学成分，在确保高强度特性的同时，具有优异的延展性。因此，上述高强度铝合金，例如实施塑性加工时等的加工性良好。另外，上述高强度铝合金在具有上述特定的化学成分的同时，其金属组织由再结晶组织构成。因此，上述高强度铝合金，在阳极氧化处理后，能够抑制由纤维状组织导致的条纹状图案产生等，同时能够实现具有高光泽的表面，而具有优异的外观特性。接着，在上述高强度铝合金的制造方法中，根据上述特定的处理温度、处理时间及处理顺序来制造上述高强度铝合金。因此，能够容易地得到上述优异的高强度铝合金。附图说明图1是实施例1中的、表示试样2的金属组织的附图代用照片。图2是表示由纤维状组织构成的金属组织的例子的附图代用照片。具体实施方式对上述高强度铝合金中的各元素的含量范围的限定理由进行说明。上述高强度铝合金，含有Zn、Mg及Ti作为必需成分。Zn：2.5％以上且不足5.0％Zn是在铝合金中通过与Mg共存而使η’相和/或T’相析出的元素。通过在含有Mg的同时含有Zn，能够得到由析出强化导致的强度提高效果。在Zn的含量不足2.5％的情况下，由于η’相及T’相的析出量变少，因此会降低强度提高效果。因此，将Zn的含量设置为2.5％以上。另一方面，在Zn的含量为5.0％以上的情况下，恐会在降低延展性的同时，降低阳极氧化处理后的光泽而使外观特性不充分。因此，将Zn的含量设置为不足5.0％。从相同的观点出发，Zn的含量优选为4.8％以下。Mg：2.2％以上3.0％以下Mg是在铝合金中通过与Zn共存而使η’相和/或T’相析出的元素。通过在含
有Zn的同时含有Mg，能够得到由析出强化导致的强度提高效果。在Mg的含量不足2.2％的情况下，由于η’相及T’相的析出量变少，因此会降低强度提高效果。另一方面，若Mg的含量超过3.0％，则恐会在降低热加工性、降低生产性的同时，降低延展性。并且，若Mg的含量超过3.0％，则恐会降低阳极氧化处理后的光泽而使外观特性不充分。Ti：0.001％以上0.05％以下Ti具有通过添加在铝合金中而使铸块组织微细化的作用。由于铸块组织越微细，越能够容易实现没有斑且高光泽的表面，因此通过添加Ti能够提高上述高强度铝合金的外观特性。在Ti的含量少于0.001％的情况下，由于铸块组织的微细化不够充分，恐会在上述高强度铝合金的表面产生斑及条纹状图案而使外观特性不充分。并且，在Ti的含量多于0.05％的情况下，由于与Al之间形成的AlTi系金属间化合物等的原因，容易产生点状及条纹状图案，因此外观特性恐会不充分。另外，上述高强度铝合金，也可以含有作为任意成分的Cu、Zr、Cr、Fe、Si及Mn。Cu：0.10％以下在使用再利用材料作为上述高强度铝合金的原料时有混入Cu的可能性。在Cu的含量超过0.10％的情况下，在实施阳极氧化处理后，恐会引起表面光泽的降低、表面的色调向黄色变化等而使外观特性不充分。为了避免这样的问题，将Cu的含量限制在0.10％以下。Zr：0.10％以下在Zr的含量超过0.10％的情况下，会抑制再结晶组织的生成，并且取而代之的，易于生成纤维状组织。若存在上述纤维状组织，则在进行阳极氧化处理后，容易在表面出现由上述纤维状组织导致的条纹状图案，因此外观特性恐会不充分。为了避免这样的问题，将Zr的含量限制在0.10％以下。Cr：0.03％以下在Cr的含量超过0.03％的情况下，会抑制再结晶组织的生成，并且取而代之的，易于生成纤维状组织。因此，在进行阳极氧化处理后，容易在表面出现由上述纤维状组织导致的条纹状图案，外观特性恐会不充分。为了避免这样的问题，将Cr的含量限制在0.03％以下。Fe：0.30本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度铝合金，其特征在于，具有以下化学成分：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.10％以下，Cr限制在0.03％以下，Fe限制在0.30％以下，Si限制在0.30％以下，Mn限制在0.03％以下，余量由Al及不可避免的杂质组成；其拉伸强度为380MPa以上；其导电率为38.0％IACS以上；其金属组织由再结晶组织构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.29 JP 2014-0142881.一种高强度铝合金，其特征在于，具有以下化学成分：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.10％以下，Cr限制在0.03％以下，Fe限制在0.30％以下，Si限制在0.30％以下，Mn限制在0.03％以下，余量由Al及不可避免的杂质组成；其拉伸强度为380MPa以上；其导电率为38.0％IACS以上；其金属组织由再结晶组织构成。2.根据权利要求1所述的高强度铝合金，其特征在于，所述再结晶组织，其结晶粒的平均粒径为500μm以下，与热加工方向平行的方向上的结晶粒长度是与热加工方向垂直的方向上的结晶粒长度的0.5-4倍。3.一种高强度铝合金的制造方法，是制造根据权利要求1或2所述的高强度铝合金的方法，其特征在于，制造具有以下化学成分的铸块：以质量％计，含有2.5％以上且不足5.0％的Zn、2.2％以上3.0％以下的Mg、0.001％以上0.05％以下的Ti，Cu限制在0.10％以下，Zr限制在0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：八太秀周，宇田川智史，渡边威郎，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本;JP