烘烤硬化性优异的Al-Mg-Si系铝合金板的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提高铝合金板的强度、降低成本以及提高冲压成形性、烘烤硬化性。本发明专利技术为烘烤硬化性优异的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系铝合金板的制造方法，其特征在于，将含有Ｍｇ：０．３～１．０重量％、Ｓｉ：０．３～１．５重量％、Ｃｕ：１．０重量％或以下（包括０％）、Ｆｅ：１．２重量％或以下（包括０％），同时根据需要还含有Ｍｎ：０．１～０．７重量％和／或Ｃｒ：０．１～０．３％，余量包含Ａｌ的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系铝合金熔液以２０℃／ｓ或以上的凝固时平均冷却速度进行双带式铸造，此时使由铸造机出来的铸锭温度为２５０℃或以下，然后不进行均质化处理或热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，在连续退火炉进行固熔处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及Al-Mg-Si系铝合金板的制造方法。本专利技术涉及Al-Mg-Si系铝合金板的制造方法，其特征在于，使用除了Al以外作为必需成分含有规定量的Mg、Si，根据情况还含有规定量的Fe、Cu、Mn以及Cr的Al合金熔液，将其进行连续铸造时，使凝固时平均冷却速度为20℃/s或以上，并使从铸造机出来时的铸锭温度为250℃或以下，或者冷却铸锭，以使铸锭温度在从向铸造机注入熔液开始2分钟以内变为250℃或以下，然后，不进行均质化处理或热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，然后在连续退火炉进行固溶处理。根据本专利技术得到的Al-Mg-Si系合金板由于烘烤硬化性优异，因此利用该特性，可广泛用于汽车等车辆、家电产品等的外板材或建筑材料等。
技术介绍
例如，作为汽车用面板，以往是使用冷轧钢板。但是，最近作为以减少燃料费用、减少废气等为目的的车体轻量化对策，快速向使用轻量、比强度高且成形加工性也好的Al合金材料的趋势发展。其中，为了提高美观性大多进行涂装处理使用的汽车用Al系合金板，注目于烘烤硬化性好的Al-Mg-Si系合金，一部分正在进行实用化。但是，作为Al合金板的制造方法，以往一般进行的是对通过半连续铸造法等制造的铸锭进行清除钢锭缺陷处理或均质化热处理，然后依次进行热轧、冷轧、退火等的方法。经过这样的工序制造的以往的Al合金板冲压成形性好，同时烘烤硬化性也好，因此暂时满足了需求者的要求。但是，近年来，需求者的要求更加严格，由于轻量化的发展，有要求更高的强度的趋势，不仅如此，还希望成形性、烘烤硬化性进一步提高，另外，提高产率降低成本的要求也提高了。作为满足这种需求的比较新的Al合金板的制造技术，研究了采用通过连续铸造制成移动带板后，立即送至轧制工序进行热轧和冷轧的方法(以下称为连铸·直送轧制法)，而省略了清除钢锭缺陷、均质化热处理的方法(特开昭55-27497号、特公昭62-54182号等)。根据该方法，由于省略了清除钢锭缺陷、均质化热处理因此可实现成本降低，同时在铸造工序中过饱和地固溶的固溶元素也不会在均质化热处理时析出，因此有因固溶强化而促进了高强度化的优点。专利文献1特开昭55-27497号公报专利文献2特公昭62-54182号公报还公开在用Al合金熔液进行连续铸造后进行热轧、进一步进行冷轧而制造Al合金板时，可尽可能地抑制连续铸造、热轧、冷轧和中间退火这一系列工序中的过饱和固溶元素的析出，提高最终冷轧制品的强度的同时，进一步改善烘烤硬化性、冲压成形性的方法(特开平7-252616)。该方法是使用Mg、Mn、Si等合金元素含量特定的Al合金熔液，将其连续铸造后进行热轧、进一步进行冷轧而制造Al-Mg-Si系合金板，此时，规定连续铸造时和热轧后的冷却速度的同时，对其后进行的冷轧后的热处理条件进行了钻研，由此得到冲压成形性、烘烤硬化性等得到改善的Al-Mg-Si系合金板。专利文献3特开平7-252616号公报作为在这种连铸·直送轧制法中采用的连续铸造法现在实用的有水冷式连续铸造法(将由固定式的水冷式连铸铸模成形为板状的连铸片用冷却水直接冷却固化而连续铸造方法)、ハンタ一エンジニアリング社开发的双辊铸造法(向旋转的一对冷却辊间供给熔液，通过在该辊间冷却固化而连续铸造的方法)、ハザレ一社开发的带式连续铸造法(向可动式的2个带状冷却构件间供给熔液，边在该带间冷却固化边连续铸造成板状的方法)、スイス·アルミニウム社开发的整体式连续铸造法(向可动式的2个块状冷却构件间供给熔液，边在该块间冷却固化边连续铸造成板状的方法)等。
技术实现思路
但是，目前实用的连铸·直送轧制法中，在连续铸造和热轧后进行的冷轧工序中，为了防止加工断裂等在350～500℃左右的比较低的温度下进行中间退火，但在中间退火工序中，有引起过饱和固溶元素析出，抑制最终冷轧制品的高强度化的问题。另外，如上所述的方法，即使用Mg、Mn、Si等合金元素含量特定的Al合金熔液，将其连续铸造后进行热轧、进一步进行冷轧而制造Al-Mg-Si系合金板时，规定连续铸造时和热轧后的冷却速度的同时，还对之后进行的冷轧后的热处理条件进行钻研，由此得到冲压成形性、烘烤硬化性等改善的Al-Mg-Si系合金板的方法中，由于必需连续铸造后的热轧、冷轧处理后的热处理，因此有成本高、不能发挥连续铸造的优点的问题。而且，所得Al合金板的冲压成形性、烘烤硬化性等还留有改善的余地。本专利技术是着眼于现有技术所具有的上述问题而进行的，其涉及烘烤硬化性优异的Al-Mg-Si系合金板的制造方法，其特征在于，在双带式铸造Al-Mg-Si系铝时，以20℃/s或以上的凝固时平均冷却速度铸造，使从铸造机出来的铸锭温度为250℃或以下，或者冷却铸锭，以使铸锭温度在从向铸造机注入熔液开始2分钟以内变为250℃或以下，然后，不进行均质化处理或者热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，然后在连续退火炉进行固溶处理。解决上述问题的本专利技术第1方面为烘烤硬化性优异的Al-Mg-Si系铝合金板的制造方法，其要点为，将含有Mg0.3～1.0重量％、Si0.3～1.5重量％、Cu1.0重量％或以下(包括0％)、Fe1.2重量％或以下(包括0％)的同时，根据需要还含有Mn0.1～0.7重量％和/或Cr0.1～0.3％，余量包含Al的Al-Mg-Si系铝合金熔液以20℃/s或以上的凝固时平均冷却速度进行双带式铸造，此时，使由铸造机出来的铸锭温度为250℃或以下，然后，不进行均质化处理或热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，在连续退火炉进行固溶处理。解决上述问题的本专利技术第2方面为烘烤固化性优异的Al-Mg-Si系铝合金板的制造方法，其要点为，将含有Mg0.3～1.0重量％、Si0.3～1.5重量％、Cu1.0重量％或以下(包括0％)、Fe1.2重量％或以下(包括0％)的同时，根据需要还含有Mn0.1～0.7重量％和/或Cr0.1～0.3％，余量包含Al的Al-Mg-Si系铝合金熔液以20℃/s或以上的凝固时平均冷却速度进行双带式铸造，此时，冷却铸锭，以使铸锭温度在从向铸造机注入熔液开始2分钟以内变为250℃或以下，然后，不进行均质化处理或热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，在连续退火炉进行固溶处理。使平均冷却速度为20℃/s或以上的理由为当平均冷却速度小于20℃/s时，凝固时粗大的Mg2Si容易结晶析出，该粗大的Mg2Si由于难以通过利用连续退火炉的溶体化处理充分溶入，因此烘烤硬化性差。由铸造机出来时的铸锭温度为250℃或以下的理由为当该温度高于250℃时，Mg2Si在铸锭冷却过程中析出，因此增加利用连续退火炉的最终板的熔体化处理所必需的温度、时间的同时，烘烤硬化性差。不进行均质化处理或热轧处理的理由为即使抑制了铸造和冷却过程中的Mg2Si的结晶、析出，如进行均质化处理或热轧处理，则Mg2Si会再析出，因此难以通过溶体化处理充分溶入，烘烤硬化性差。在从注入熔液开始2分钟以内冷却铸锭至250℃或以下的理由为如超过2分钟，则Mg2Si析出，因此在利用连续退火炉的最终板的熔体化处理中该Mg2Si难以充分固溶于基质中，烘烤硬化性差。为了使由铸造机出来的铸锭温度为250℃或以下，在铸造机内必需从每1m3铸锭体积夺去约2200MJ或以上的热量。这相当于在有效冷却长度本文档来自技高网...

【技术保护点】
烘烤硬化性优异的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系铝合金板的制造方法，其特征在于，（ａ）将含有Ｍｇ：０．３～１．０重量％、Ｓｉ：０．３～１．５重量％、Ｃｕ：１．０重量％或以下（包括０％）、Ｆｅ：１．２重量％或以下（包括０％）的同时，根据需要还含有Ｍ ｎ：０．１～０．７重量％和／或Ｃｒ：０．１～０．３％，余量包含Ａｌ的Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系铝合金熔液以２０℃／ｓ或以上的凝固时平均冷却速度进行双带式铸造，（ｂ）此时，使由铸造机出来的铸锭温度为２５０℃或以下，（ｃ）然后，不进行均 质化处理或者热轧而仅通过冷轧轧制至最终板厚，（ｄ）在连续退火炉进行固溶处理。

【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：穴见敏也，赵丕植，小林达由树，
申请(专利权)人：日本轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]