高成形性铝合金板制造技术

作为汽车面板材用，提供一种不用大幅改变现有的组成和制造条件就能够制造的、高成形性6000系铝合金板。使Al－Mg－Si系铝合金板的固溶Si量和固溶Cu量保持平衡地增加，使对于该板施加低应变区域的拉伸变形时的位错密度处于特定的范围，抑制面向汽车面板材的冲压成形时由拉伸变形导入到材料中的位错的局部化，从低应变域至高应变域均匀地使位错增殖，抑制向汽车面板材成形的不均匀变形，使高加工硬化特性显现。

High formability aluminium alloy sheet

As an automobile panel material, it provides a 6000 series aluminium alloy sheet with high formability, which can be manufactured without greatly changing the existing composition and manufacturing conditions. The dislocation density of Al-Mg-Si system aluminum alloy sheet under tension deformation in low strain region is in a specific range, and the localization of dislocation introduced from tension deformation to material during stamping for automobile panel is restrained, from low strain region to high strain region. The strain field uniformly multiplies dislocations, inhibits the uneven deformation to the automobile panel, and makes the high work hardening characteristic appear.

【技术实现步骤摘要】
高成形性铝合金板本申请是申请人于2016年10月18日提交的申请号为201610906737.9、专利技术名称为“高成形性铝合金板”的申请的分案申请。
本专利技术涉及成形性优异的Al－Mg－Si系铝合金板。本专利技术中所说的铝合金板是热轧板和冷轧板等的轧制板，是指在实施过固溶化处理和淬火处理等的调质之后，并在弯曲加工成所使用的构件或经涂装烘烤硬化处理之前的铝合金板。另外，以下的记述中也将铝称为Al。
技术介绍
近年来，出于地球环境等方面的考虑，使汽车等车辆轻量化的社会性的要求愈发高涨。为了顺应这一要求，作为汽车的材料，取代钢板等的钢铁材料，成形性和涂装烘烤硬化性(BakeHard性，以下也称为BH性)优异，并更为轻量的铝合金材料的应用正在增加。作为汽车的外面板、内面板等的大型汽车面板材用的铝合金板，代表性地可列举Al－Mg－Si系的AA至JIS6000系(以下，仅称为6000系)铝合金板。该6000系铝合金板具有必须含有Si、Mg的组成，成形时以低屈服强度(低强度)确保成形性，由于成形后的面板的涂装烘烤处理等的人工时效(硬化)处理时的加热，屈服强度(强度)提高，能够确保需要的强度的涂装烘烤硬化性优异。汽车的外面板中，在设计性这一点上，即使角部和特征线等的形状突出化或复杂化，也需要实现没有歪斜和褶皱的漂亮的曲面结构和特征线。另外，汽车的内面板由于与所述外面板的关系，即使所设计的凹凸形状变深(高)、复杂化，也需要实现没有歪斜和褶皱的漂亮的曲面结构。于是，这样的高成形性化的要求，伴随着作为原材的铝合金板的采用扩大，逐年变得严格。但是，不大幅改变比钢板原材更难加工的材料的6000系铝合金板的通常的(现有的)合金组成范围和通常的制造工序条件，而达成这样的汽车面板材用途所要求的高成形性化，是相当困难的课题。相对于此，如众所周知的，一直以来，用于使作为所述面板材的原材6000系铝合金板的成形性和强度特性提高的组成和组织控制的手段，从晶粒直径的控制，到包括集合组织的控制在内的原子的集合体(团簇)的控制，提出了很多方案。在这些组织控制的手段之中，控制固溶Mg量和固溶Si量或控制固溶Cu量、控制位错密度也提出了各种方案。例如，在专利文献1中提出，作为所述面板材，以得到常温稳定性优异、基于室温时效的烘烤硬化性(BH性)等的材质的降低难以发生的6000系铝合金板为目的，使固溶Si量为0.55～0.80质量％，固溶Mg量为0.35～0.60质量％，并且，使固溶Si量/固溶Mg量为1.1～2。另外，在专利文献2中，提出有一种BH性优异的温成形用6000系铝合金板，其使经由残渣萃取法测量的Cu固溶量为0.01～0.7％，平均晶粒直径也为10～50μm。此外，在非专利文献1中提出，为了实现6000系铝合金板的进一步高强度化，预测使位错强化或晶粒微细化强化、与析出强化最佳组合的微观的组织参数(位错密度、晶粒直径)。于是，在对于6000系铝合金板，实施了冷轧或作为巨大应变加工法之一的HPT加工的试料中，调査位错密度，记述无加工材的位错密度为1011m-2左右，实施了轧制率30％(等效应变0.36)的冷轧材的位错密度为1014m-2左右。而后，该位错密度的测量，根据等厚干涉条件法，通过使用倍率10万倍的TEM照片5个视野的交叉分析法进行。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008－174797号公报专利文献2：日本特开2008－266684号公报非专利文献非专利文献1：日本金属学会志第75卷，第5号(2011)283～290页，“在具有高位错密度和超微细晶粒组织的Al-Mg-Si合金中观察到的竞合析出现象的实验及计算科学的研究“增田哲也，广泽涉一，堀田善治，松田健二专利技术要解决的课题但是，在这些现有技术中，固溶元素量的控制和位错密度的控制，以提高6000系铝合金板的特别是强度特性为目的而进行。因此，虽然当然也考虑成形性的兼备，但是其水平，不会超出通常的卷边加工性和冲压成形性的范围，并没有达成所述近年的汽车的面板材所要求的这么严格的高成形性的目的。因此，为了达成这样的汽车面板材用途所要求的严格的高成形性，至今为止的实际情况是，只能采取过去众所周知的对策，即进行面板设计的变更和变更成形条件，以缓和成形时的负荷，或降低6000系铝合金板的成形时的强度等。
技术实现思路
本专利技术为了解决这样的课题而形成，其目的在于，提供一种高成形性6000系铝合金板，其作为汽车面板材用，不用大幅改变现有的6000系铝合金板的组成和制造条件就能够制造。用于解决课题的手段为了达到这一目的，本专利技术的高成形性铝合金板的要点是，以质量％计分别含有Si：0.30～2.0％、Mg：0.20～1.5％、Cu：0.05～1.0％、Mn：1.0％以下(但是，不含0％)、Fe：1.0％以下(但是，不含0％)，余量由Al和不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，其中，该板的由热酚残渣萃取法分离的溶液中的固溶Si量为0.30～2.0％，固溶Cu量为0.05～1.0％，在该板的轧制方向上施加5％的应变的拉伸变形时，由X射线衍射测量出的、该板的轧制表面的位错密度平均为6.0×1014～12×1014m-2。专利技术效果在本专利技术中，有意识地使6000系铝合金板的固溶Si量和固溶Cu量增加，在面向汽车面板材的成形时，抑制由拉伸变形导入到材料中的位错的局部化，从所述拉伸变形的低应变域至高应变域，均匀地(比较高地)使位错增殖。由此，在冲压成形为汽车面板材的过程中，能够抑制从高应变域至达到断裂的不均匀变形，使高加工硬化特性显现。但是，为了使这样的固溶Si和固溶Cu的机理确实地发挥，确实地达成作为汽车面板材用的高成形性化，设想为面向实际的汽车面板材的成形时的，在所述拉伸变形的低应变域中的板的位错密度的量成为重要的指标。换言之，就是发现仅仅是固溶Si和固溶Cu的增加并不充分，而是还要满足所述拉伸变形的低应变域的板的位错密度的量，由此才能够达成作为汽车面板材用的高成形性化。另外还发现，利用在原材板的轧制方向施加5％的应变的拉伸变形时的位错密度，能够模拟面向实际的汽车面板材的成形时(拉伸变形时)在低应变域的位错密度的量，其彼此相关。即，使原材板的固溶Si量和固溶Cu量保持平衡地增加是必要条件，在原材板的轧制方向上施加5％的应变的拉伸变形时，具有规定的位错密度是充分条件，通过满足这两者，能够达成作为汽车面板材用的高成形性。而且，由这些控制带来的高成形性化，具有不用大幅改变现有的铝合金组成和制造条件便能够达成的优点。具体实施方式以下，对于本专利技术的实施的方式，对每个要件具体地加以说明。(化学成分组成)首先，以下对于本专利技术的Al－Mg－Si系(以下，也称为6000系)铝合金板的化学成分组成进行说明。在本专利技术中，对于作为所述面板材用所需要的高成形性、BH性、强度、焊接性和耐腐蚀性等的诸多特性，从组成的方面也满足这些要求。但是，这种情况下，也是以不大幅改变现有的组成和制造条件为前提。为了从组成方面也满足这样的课题，6000系铝合金板的组成，以质量％计分别含有Si：0.30～2.0％、Mg：0.20～1.5％、Cu：0.05～1.0％、Mn：1.0％以下(但是，不含0％)、Fe：1.0％以下(但是，不含0％)，余量由A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高成形性铝合金板，其特征在于，是以质量％计分别含有Si：0.30～2.0％、Mg：0.20～1.5％、Cu：0.05～1.0％、Mn：1.0％以下且不含0％、Fe：1.0％以下且不含0％，余量由Al和不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，该板的由热酚残渣萃取法分离出的溶液中的固溶Si量为0.30～2.0％，固溶Cu量为0.05～1.0％，在该板的轧制方向施加5％的应变的拉伸变形时，通过X射线衍射测量出的、该板的轧制表面的位错密度平均为6.0×1014～12×1014m‑2。

【技术特征摘要】
2015.10.21 JP 2015-2070611.一种高成形性铝合金板，其特征在于，是以质量％计分别含有Si：0.30～2.0％、Mg：0.20～1.5％、Cu：0.05～1.0％、Mn：1.0％以下且不含0％、Fe：1.0％以下且不含0％，余量由Al和不可避免的杂质构成的Al－Mg－Si系铝合金板，该板的由热酚残渣萃取法分离出的溶液中的固溶Si量为0.30～2.0％，固溶Cu量为0.05～1.0％，在该板的轧制方向施加5％的应变的拉伸变形时，通过X射线衍射测量出的、该板的...

【专利技术属性】
技术研发人员：有贺康博，宍户久郎，
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