铝合金板制造技术

本发明专利技术涉及一种铝合金板，其特征在于，其是以质量％计分别包含Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.5％、Sn：0.005～0.2％、Fe：0.02～1.0％及Mn：0.02～0.6％，且余量由Al及不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，作为上述铝合金板的组织，利用500倍的SEM来测定，在利用X射线光谱装置所识别的化合物中，含有Mn及Fe、Sn的含量为1.0质量％以上且圆当量直径为0.3～20μm的范围的Sn化合物的平均数密度为500～3000个/mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金板
本专利技术涉及一种Al－Mg－Si系铝合金板，尤其涉及成形性、BH性及耐腐蚀性优异的铝合金板。本专利技术中所说的铝合金板是热轧板和冷轧板等轧制板，其是指在实施了固溶处理和淬火处理等调质之后且在进行烘烤涂装硬化处理之前的铝合金板。另外，在以下的记载中也将铝称作Al。
技术介绍
近年来，考虑到地球环境等，汽车等车辆的轻量化的社会要求越来越高。为了应对这一要求，作为汽车面板，特别是引擎罩、车门、车顶等的大型车体面板(外面板，内面板)的材料，代替钢板等的钢铁材料，成形性和烘烤涂装硬化性优异且更轻量的铝合金材的应用正在增加。在该汽车的大型车体面板结构体中，研究了在引擎罩、挡泥板、车门、车顶、行李箱盖等的外面板(外板)中还使用Al－Mg－Si系的AA乃至JIS6000系铝合金板作为薄壁且高强度铝合金板。众所周知，上述汽车外面板通过对作为原材的6000系铝合金板复合进行冲压成形中的胀出成形时、弯曲成形等成形加工来制作。例如，在引擎罩和车门等大型的外面板中，通过胀出等的冲压成形，形成作为外面板的成形品形状，接着，通过该外面板周边部的平卷边等的卷边(hemming)加工，进行与内面板的接合，而成为面板结构体。该6000系铝合金具有具备优异的BH性的优点(烘烤硬化性)，而另一方面，其具有室温时效性，利用固溶淬火处理后的室温保持而发生时效硬化，使强度增加，由此存在对面板的成形性降低的课题。进而，还会产生以下问题：在此种室温时效大的情况下，BH性降低，利用成形后的面板的涂装烘烤处理等较低温的人工时效(硬化)处理时的加热，屈服强度仍无法提高到作为面板所需要的强度。一直以来提出大量对其的冶金性的对策，作为其中之一，包括在6000系铝合金板中积极添加Sn来实现室温时效的抑制和BH性的提高的方法。例如，在专利文献1中提出了通过添加适量Sn、并且在固溶处理后实施预备时效而兼具室温时效抑制性和BH性的方法。另外，在专利文献2中提出以下方法：在6000系铝合金板中添加Sn和提高成形性的Cu，从而提高成形性、烘烤涂装性、耐腐蚀性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平09-249950号公报专利文献2：日本特开平10－226894号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题就这些以往的积极添加了Sn的6000系铝合金板而言，作为汽车的外面板用的原材，在复合兼具长时间的室温时效后的良好的成形性和高BH性、以及优异的耐丝状锈蚀性等诸多特性上尚有改善的余地。例如，耐丝状锈蚀性的提高对于汽车外面板(用于外部使用的面板)是必须的。汽车外面板虽然被涂装后再使用，但是被曝露在作为汽车的行驶环境的海水、盐水等腐蚀环境(涂膜下腐蚀环境)中。因此，存在以下问题：在涂膜下的铝合金板表面产生并生长以被称作丝状锈蚀的析出物、夹杂物作为起点的丝状的锈，引起构件的强度的降低和外观不良。因此，为了将添加了Sn的Al－Mg－Si系铝合金板使用于汽车外面板，需要具有优异的耐丝状锈蚀性。以往，在6000系铝合金板中也提出各种提高耐丝状锈蚀性的母材侧的组成、组织等的改善技术。但是，添加了Sn时的冶金性的行为与不添加Sn的情况具有不同之处，并不确定上述以往的母材侧的改善技术到底在添加Sn的情况下是否也有效。因此，为了使积极添加了Sn的6000系铝合金板的耐丝状锈蚀性与成形性、BH性等上述其他特性一起提高，需要寻求单独对添加Sn的6000系铝合金板的改善策略。另外，在上述成形性上，也存在对汽车的外面板用的原材6000系铝合金板所要求的课题日益严苛的倾向。汽车的外面板需要直接体现无应变的美观曲面构成和所设计的特征。这是由外面板独特的设计所带来的问题，在外面板安装把手座、灯座、执照(车牌)座等器具或构件、或者部分地设置像描绘轮拱那样的规定深度的凹部(胀出部、压花部)。在对此种凹部连同该凹部形状周围的连续的曲面进行冲压成形的情况下，在成形性比钢板差的6000系铝合金板中容易产生面应变，难以实现上述无应变的美观曲面构成和特征。因此，在6000系铝合金板中，在对汽车外面板的成形时必须抑制该面应变的产生。此种面应变的问题并不仅为上述的凹部(胀出部)的问题而且还是车门外面板的鞍形部、前挡泥板的纵壁部、后挡泥板的风角部、行李箱盖或引擎罩外部的特征的消失部、后挡泥板柱的安装基部等局部具有会产生面应变的凹部(胀出部)那样的汽车面板所共同的课题。针对此种课题，为了抑制上述面应变的产生，期望降低被冲压成形时的(在制造后为室温时效)6000系铝合金板的0.2％屈服强度。但是，若如此地降低冲压成形时的屈服强度，则反而难以得到烘烤涂装硬化处理(烘烤硬化)后的高屈服强度。本专利技术是为了解决此种课题而完成的专利技术，其目的在于提供清除掉作为汽车外面板的上述室温时效后的成形性、BH性的要求并且还提高了耐丝状锈蚀性的含有Sn的6000系铝合金板。用于解决课题的手段为了达成该目的，本专利技术的铝合金板的要旨在于提供一种铝合金板，其是以质量％计分别包含Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.5％、Sn：0.005～0.2％、Fe：0.02～1.0％及Mn：0.02～0.6％且余量由Al及不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，作为上述铝合金板的组织，利用500倍的SEM来测定，在利用X射线光谱装置所识别的化合物中，含有Mn及Fe、Sn的含量为1.0质量％以上且圆当量直径为0.3～20μm的范围的Sn化合物的平均数密度为500～3000个/mm2的范围，并且上述Sn化合物与铝基材的界面的长度以上述Sn化合物的总周长除以上述SEM的测定面积所得的值来计平均为3～20/mm的范围。专利技术效果在6000系铝合金板的组织中，Sn具有在室温状态捕获原子空穴(捕捉、trap)的作用。利用该Sn的作用，抑制在室温的Mg、Si的扩散，抑制室温时效(硬化)，抑制强度增加，在板成形为面板时还带来提高卷边加工性、深拉加工、胀出加工等冲压成形性的效果。另一方面，在面板的涂装烘烤处理等人工时效处理时，Sn还具有以下效果：由于会释放所捕获的空穴，因此反而促进Mg或Si的扩散，可以提高BH性。但是，根据本专利技术人等的见解，这些Sn的原子空穴的捕获、释放效果最初通过使Sn固溶于基材而发挥的。然而，Sn在基材中的固溶量极少(低)，利用通常的板的制造方法，即使将Sn的添加量抑制在理论固溶量以下，其大部分也不固溶而以化合物的形式晶化或析出。这样以化合物形式晶化或析出的Sn虽然具有后述的耐丝状锈蚀性的提高效果，但是没有原子空穴的捕获、释放效果。因此，在本专利技术中，板的制造方法也是经过复查后，如后述那样对均热处理等的制造条件下工夫，控制特定的组成和尺寸的含Sn化合物的数密度，控制所含有的Sn的固溶与析出的平衡，并且还确保Sn的固溶量。而且，发挥固溶Sn的原子空穴的捕获、释放效果、由存在上述特定的组成和尺寸的Sn化合物所带来的效果，抑制时效，实现成形性、BH性的提高。即，作为所制造的板的室温时效后的特性，对汽车外面板的冲压成形时(烘烤涂装前)的屈服强度为110MPa以下，卷边加工性在实施例中按照后述的基准为2.0以下，并且汽车外面板在185℃×20分钟的烘烤涂装条件下的人工时效硬化量(BH性)为100MPa以上。另一方面，本专利技术中，为了提高耐丝状锈蚀性，以使上述特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金板，其特征在于，其是以质量％计分别包含Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.5％、Sn：0.005～0.2％、Fe：0.02～1.0％及Mn：0.02～0.6％，且余量由Al及不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，作为所述铝合金板的组织，利用500倍的SEM来测定，在利用X射线光谱装置所识别的化合物中，含有Mn及Fe，且Sn的含量为1.0质量％以上且圆当量直径为0.3～20μm的范围的Sn化合物的平均数密度为500～3000个/mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.27 JP 2014-1732771.一种铝合金板，其特征在于，其是以质量％计分别包含Mg：0.3～1.0％、Si：0.5～1.5％、Sn：0.005～0.2％、Fe：0.02～1.0％及Mn：0.02～0.6％，且余量由Al及不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，作为所述铝合金板的组织，利用500倍的SEM来测定，在利用X射线光谱装置所识别的化合物中，含有Mn及Fe，且Sn的含量为1.0质量％以上且圆当量直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：宍户久郎，松本克史，有贺康博，高田悟，小泽敬祐，巽明彦，
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