汽车结构构件用铝合金板及其制造方法技术

提供一种适合汽车结构构件的6000系铝合金板。使Al－Mg－Si系铝合金板的Mg量和Si量以特定的关系平衡，作为该板的表面区域中的集合组织，特别是使Cube取向增加，并且降低该板的屈强比，从而作为汽车结构构件所需要的0.2％屈服强度为220MPa以上的高强度，并且使基于图1所示的VDA弯曲试验的压溃性提高。

Aluminum alloy plate for automobile structural component and manufacturing method thereof

A 6000 series aluminum alloy plate suitable for automotive structural members is provided. The amount of Mg and Si Al Mg Si Aluminum Alloy board in order to balance the relationship between the specific surface area of the plate, as the set of organizations, especially the orientation of Cube increased, and the lower yield strength of the plate than as automobile structural components required for 220MPa with high yield strength 0.2% the strength, and the collapse of the VDA bending test shown in Figure 1 based on improved.

【技术实现步骤摘要】
汽车结构构件用铝合金板及其制造方法
本专利技术是通过通常的轧制(常规方法)制造的6000系铝合金板，涉及压溃性优异的高强度6000系汽车结构构件用铝合金板及其制造方法。本专利技术中所说的铝合金板是热轧板和冷轧板等的轧制板，是指在实施固溶处理和淬火处理等的调质之后，成形为要使用的汽车结构构件，实施涂装烘烤硬化处理等的人工时效硬化处理之前的原材铝合金板。另外，以下的记述中也将铝称为铝或Al。
技术介绍
近年来，出于地球环境等方面的考虑，对汽车车体的轻量化的社会性的要求日益高涨。为了响应这样的要求，进行的是汽车车体之中，在面板(引擎罩、车门、车顶等的外面板、内面板)、加强件(保险杠R/F)及车门横梁等的补强材等的部分中，应用铝合金材料来代替沿用至今的钢板等的钢铁材料。为了使汽车车体更轻量化，汽车构件之中特别有助于轻量化的侧梁等的部件、车架类和柱等的汽车结构构件也需要扩大铝合金材的应用。但是，这些汽车结构构件相比所述汽车面板材而言，需要赋予原材板以更高强度化、和关系到车体碰撞时的冲击吸收性和乘客保护的压溃性(耐压溃性、压溃特性)作为新的特性。在这一点上，作为汽车结构构件之中的所述补强材，对于JIS至AA7000系铝合金进行热挤压加工而制造的挤压型材已作为原材通用。相对于此，所述部件、车架、柱等的大型的汽车结构构件优选的是，以对于铸块在均热处理后进行热轧，或再进行冷轧这样的轧制板作为原材。但是，对于所述的7000系铝合金而言，作为轧制板，因为高强度而成形性差，所以至今为止没怎么得到实用化。因此，作为由通常的轧制(常规方法)制造的轧制板用的合金，比所述7000系强度低、成形性优异的作为Al－Mg－Si系铝合金的JIS至AA6000系铝合金受到注目。但是，所述补强材中，过去提出有6000系铝合金挤压型材，虽然得到实用化，但是轧制板没什么提出例。作为板的组织，其程度在于，由专利文献1等提出有：控制晶粒的尺寸和长宽比，使人工时效处理后的屈服强度为230MPa以上，提高了压溃性的6000系铝合金板。另一方面，6000系铝合金板已作为汽车的大型车体面板(引擎罩、挡泥板、车门、车顶、后备箱盖等的外面板和内面板)被使用。因此，为了兼备和提高这些汽车的大型车体面板所要求的冲压成形性和BH性(烘烤硬化性)，一直以来，成分组成、组织、或集合组织等在冶金上的改善策略被大量地提出。例如，在专利文献2中提出有：作为所述面板材，为了使冲压成形加工时的平折边加工等的弯曲加工性提高，而将集合组织的Cube取向的取向密度提高到20以上。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－294965号公报专利文献2：日本专利第5148930号公报但是，现有的提高了集合组织的Cube取向的取向密度、平均面积率的6000系铝合金板是所述汽车面板用的原材。另一方面，本专利技术作为用途的所述部件、车架、柱等的汽车结构构件中，如前所述，与这样的汽车面板用途不同，要求在更高强度化和重新拥有压溃性的基础上，兼备冲压成形性和耐腐蚀性等这一用途特有的诸特性。作为其压溃性的一例，根据近年的汽车的碰撞安全标准的提升(严格化)，在欧洲等地，对于所述车架、柱等的汽车结构构件，由德国汽车工业会(VDA)标准化的“VDA238－100Platebendingtestformetallicmaterials(以后，称为VDA弯曲试验)”进行评价，要求满足压溃性。对此，为了提高现有的汽车面板用的6000系铝合金板的冲压成形加工时的弯曲加工性，而提高板表面的Cube取向的取向密度和面积率，到底对压溃性的提高是否有效还不清楚。附带一提，以压溃性提高为目的的所述专利文献1中，压溃性的评价根据180°弯曲试验后有无裂纹进行。作为板的压溃性的评价试验的所述VDA弯曲试验，已知与该汽车碰撞时的压溃性具有相关性。以弯曲角度表示压溃性的优劣的VDA弯曲试验是定量的评价，能够更恰当地表现压溃性。
技术实现思路
鉴于这样的状况，本专利技术的目的在于，在使由通常的轧制而制造的6000系铝合金板高强度化，重新拥有压溃性的基础上，还使之拥有冲压成形性和耐腐蚀性等兼备汽车结构构件用途所特有的诸特性。为了达成这一目的，本专利技术的耐压溃性优异的汽车结构构件用铝合金板的要旨，是如下的Al－Mg－Si系铝合金板，所述铝合金板以质量％计分别含有Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.2％、Cu：0.08～0.20％，并且，所述Mg的含量[Mg]和所述Si的含量[Si]分别满足[Si]/[Mg]≥0.7和1.4％≤1.3[Mg]+[Si]≤1.9％的关系，余量由Al和不可避免的杂质构成，且板厚为2.0mm以上；从该板的表面起至所述板厚的10％的深度为止的表面区域中的Cube取向的平均面积率为22％以上，以及该板的屈强比为0.63以下，并且对于所述铝合金板进行2％的拉伸后，作为180℃20分钟的人工时效处理之后的特性，具有0.2％屈服强度为220MPa以上、和VDA弯曲试验中的弯曲角度为60°以上的压溃性。另外，为了达成上述目的，本专利技术的耐压溃性优异的汽车结构构件用铝合金板的制造方法的要旨在于，对于如下Al－Mg－Si系铝合金铸块在均质化热处理后进行轧制，制成板厚2.0mm以上的轧制板，对于该轧制板，连续进行在540～570℃的范围保持0.1～30秒钟的固溶处理和淬火处理，在所述淬火处理的结束后10分钟以内，进行再加热处理，在原材温度为60～90℃的范围保持3～20小时，成为汽车结构构件用铝合金板，作为该板的组织和特性，从该板的表面起至所述板厚的10％的深度为止的表面区域中的Cube取向的平均面积率为22％以上，以及该板的屈强比为0.63以下，并且对该板进行2％的拉伸之后，作为180℃20分钟的人工时效处理之后的特性，使之具有0.2％屈服强度为220MPa以上、和VDA弯曲试验中的弯曲角度为60°以上的压溃性，所述Al－Mg－Si系铝合金铸块以质量％计分别含有Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.2％、Cu：0.08～0.20％，并且，所述Mg的含量[Mg]和所述Si的含量[Si]分别满足[Si]/[Mg]≥0.7和1.4％≤1.3[Mg]+[Si]≤1.9％的关系，余量由Al和不可避免的杂质构成。在本专利技术中，以不大幅改变现有的铝合金组成、制造条件为前提，作为6000系铝合金板的合金组成，重新评估Mg与Si的含量平衡和集合组织，与汽车结构构件用途所特有的所述诸特性的关系。其结果发现，通过使Mg与Si的含量平衡、以及使Cube取向面积率增加等，能够在更高强度化和重新拥有压溃性的基础上，兼备冲压成形性和耐腐蚀性等的这一用途特有的诸特性。根据本专利技术，能够通过常规方法，得到适合汽车结构构件用的6000系铝合金板。附图说明图1是表示评价压溃性的VDA弯曲试验的方式的立体图。图2是图1的冲头的主视图和侧视图。具体实施方式以下，对于本专利技术的实施的方式，就每个要件具体地加以说明。作为其前提，本专利技术的Al－Mg－Si系(以下，也称为6000系)铝合金板，其用途不是现有的汽车面板材，而是所述汽车结构构件。因此，作为该汽车结构构件(以下，仅记述为结构构件)的要求特性，是所述现有的汽车面板材所没有的，使如下诸特性满足和兼顾的特性，即，压溃性优异，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，为如下的Al‑Mg‑Si系铝合金板，所述铝合金板以质量％计分别含有Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.2％、Cu：0.08～0.20％，且所述Mg的含量[Mg]和所述Si的含量[Si]分别满足[Si]/[Mg]≥0.7、和1.4％≤1.3[Mg]+[Si]≤1.9％的关系，余量由Al和不可避免的杂质构成，并且板厚为2.0mm以上，从该板的表面起至所述板厚的10％的深度为止的表面区域中的Cube取向的平均面积率为22％以上，以及该板的屈强比为0.63以下，并且，作为对所述铝合金板进行2％的拉伸后，经180℃20分钟的人工时效处理后的特性，具有0.2％屈服强度为220MPa以上、以及VDA弯曲试验中的弯曲角度为60°以上的压溃性。

【技术特征摘要】
2015.11.02 JP 2015-2155411.一种汽车结构构件用铝合金板，其特征在于，为如下的Al-Mg-Si系铝合金板，所述铝合金板以质量％计分别含有Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.2％、Cu：0.08～0.20％，且所述Mg的含量[Mg]和所述Si的含量[Si]分别满足[Si]/[Mg]≥0.7、和1.4％≤1.3[Mg]+[Si]≤1.9％的关系，余量由Al和不可避免的杂质构成，并且板厚为2.0mm以上，从该板的表面起至所述板厚的10％的深度为止的表面区域中的Cube取向的平均面积率为22％以上，以及该板的屈强比为0.63以下，并且，作为对所述铝合金板进行2％的拉伸后，经180℃20分钟的人工时效处理后的特性，具有0.2％屈服强度为220MPa以上、以及VDA弯曲试验中的弯曲角度为60°以上的压溃性。2.根据权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板，其中，所述铝合金板的所述Mg的含量[Mg]和所述Si的含量[Si]还分别满足[Si]/[Mg]≥1.8、和1.6％≤1.3[Mg]+[Si]≤1.9％的关系。3.根据权利要求1所述的汽车结构构件用铝合金板，其中，所述铝合金板的所述Cube取向的平均面积率为35％以上，并且具有在所述VDA弯曲试验中的弯曲角度为90°以上的压溃性...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本贵浩，中村贵彦，高木康夫，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本,JP