Al-Cu-Mg系铝合金和Al-Cu-Mg系铝合金材料制造技术

为了提供一种淬火性优异的Al‑Cu‑Mg系铝合金和Al‑Cu‑Mg系铝合金材料，所述铝合金为具有中～高强度的热处理型Al‑Cu‑Mg系铝合金。本发明专利技术公开了一种Al‑Cu‑Mg系铝合金，其特征在于，该铝合金含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质构成，Cu和Mg的含量的总和(Cu+Mg)为1.1～3.1质量％。

【技术实现步骤摘要】
Al-Cu-Mg系铝合金和Al-Cu-Mg系铝合金材料
本专利技术涉及一种淬火性优异的Al-Cu-Mg系铝合金和Al-Cu-Mg系铝合金材料。
技术介绍
2000系和7000系等热处理型合金在固溶处理后骤冷，然后实施人工时效处理，从而获得高强度。但是，由于这些合金的淬火敏感性高，在空冷或放冷等冷却速度慢的技术下，冷却过程中固溶元素进行析出，时效硬化能力降低，因此需要使用水冷等冷却速度快的技术，在制造方面有限制。以往，作为对于2000系合金改善淬火性的技术，例如可以举出专利文献1、专利文献2这样含有Li从而在固溶处理后的冷却时抑制固溶元素的析出。但是，Li的添加由于制造条件的制约多且制造难度高，因此存在不适合工业量产的缺点。另外，虽然也有专利文献3这样钻研固溶处理后的冷却技术来抑制固溶元素的析出的方法，但有工序变得略微繁琐的担心。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-297433号公报专利文献2：日本特开平5-311305号公报专利文献3：日本特开2010-159488号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题6000系合金中，6063合金由于在热处理型合金中淬火敏感性低，因此，在制造方面的限制少，固溶处理后或热挤出后即使以空冷程度的冷却速度也能保持添加元素的固溶状态，可以通过人工时效处理提高强度。但是，由于6063合金在热处理型合金中强度低，因此存在使用用途的限制。另一方面，6061合金等中强度合金由于与2000系、7000系合金同样地，淬火敏感性高，因此需要水冷等。因此，本专利技术的目的在于提供一种淬火性优异的铝合金和铝合金材料，所述铝合金为具有中～高强度的热处理型Al-Cu-Mg系铝合金。用于解决问题的方案上述问题通过以下的本专利技术得以解决。即，本专利技术(1)提供一种Al-Cu-Mg系铝合金，其特征在于，该铝合金含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质，Cu和Mg的含量的总和(Cu+Mg)为1.1～3.1质量％。另外，本专利技术(2)提供根据(1)的Al-Cu-Mg系铝合金，其特征在于，所述铝合金进一步含有0.25质量％以下的Si、0.25质量％以下的Fe、0.10质量％以下的Cr、0.10质量％以下的Zn和0.05质量％以下的Ti中的任1种或2种以上。另外，本专利技术(3)提供一种Al-Cu-Mg系铝合金材料，其特征在于，其由Al-Cu-Mg系铝合金构成，所述铝合金含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质，Cu和Mg的含量的总和(Cu+Mg)为1.1～3.1质量％。另外，本专利技术(4)提供根据(3)的Al-Cu-Mg系铝合金，其特征在于，所述铝合金进一步含有0.25质量％以下的Si、0.25质量％以下的Fe、0.10质量％以下的Cr、0.10质量％以下的Zn和0.05质量％以下的Ti中的任1种或2种以上。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供一种淬火性优异的铝合金和铝合金材料，所述铝合金为具有中～高强度的热处理型Al-Cu-Mg系铝合金。具体实施方式本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金的特征在于，其是含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质的铝合金，Cu和Mg的含量的总和(Cu+Mg)为1.1～3.1质量％。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金是含有Cu、Mg和Mn作为必须元素，余量为Al和不可避免的杂质的铝合金。Cu作为提高强度的元素而发挥作用。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金中的Cu含量为0.5～2.5质量％、优选为0.8～2.0质量％。通过铝合金中的Cu含量为上述范围，可以成为一种能够达到作为中～高强度的热处理型铝合金所需要的强度且具有优异的淬火性的铝合金。另一方面，当铝合金中的Cu含量低于上述范围时，成为与1000系合金同等程度的强度，无法达到热处理型合金所要求的强度，另外，当超过上述范围时，淬火性会变低。Mg与Cu同样地作为提高强度的元素而发挥作用。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金中的Mg含量为0.2～1.3质量％、优选为0.25～1.0质量％。通过铝合金中的Mg含量为上述范围，可以成为一种能够达到作为中～高强度的热处理型铝合金所需要的强度且具有优异的淬火性的铝合金。另一方面，当铝合金中的Mg含量低于上述范围时，成为与1000系合金同等程度的强度，无法达到热处理型合金所要求的强度，另外，当超过上述范围时，淬火性会变低。在本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金中，Cu和Mg的含量的总和(Cu+Mg)为1.1～3.1质量％。通过铝合金中的Cu和Mg的含量的总和为上述范围，可以成为一种能够达到作为中～高强度的热处理型铝合金所需要的强度且具有优异的淬火性的铝合金。另一方面，当铝合金中的Cu和Mg的含量的总和低于上述范围时，成为与1000系和3000系等低强度的非热处理型合金同等程度的强度，无法达到热处理型合金所要求的强度，另外，当超过上述范围时，由于在固溶处理后的冷却时固溶元素容易进行析出，因此，与以往的2000系合金同样地，需要以水冷等冷却速度快的技术来冷却。Mn是为了提高强度而添加的。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金中的Mn含量为0.4～1.5质量％、优选为0.45～1.0质量％。通过铝合金中的Mn含量为上述范围，可以成为一种能够达到作为中～高强度的热处理型铝合金所需要的强度的铝合金。另一方面，当铝合金中的Mn含量低于上述范围时，无法得到添加Mn所产生的强度提高效果，另外，当超过上述范围时，由于热变形阻力增加，因此利用轧制或挤出等的制造变得困难。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金除Cu、Mg和Mn以外，可以根据需要含有Si、Fe、Cr、Zn和Ti中的1种或2种以上。在这种情形下，本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金的各元素含量为，Si为0.25质量％以下、Fe为0.25质量％以下、Cr为0.10质量％以下、Zn为0.10质量％以下、Ti为0.05质量％以下。当铝合金中的Si含量超过0.25质量％时，Mg2Si化合物形成过剩而使淬火性变低。当铝合金中的Fe含量超过0.25质量％时，Al3Fe化合物过度析出，容易产生表面缺陷。Cr由于在其与Al之间形成微细的AlCr3化合物，在化合物周围促进固溶元素的析出，因此，铝合金中的Cr含量超过0.10质量％时淬火性变低。当铝合金中的Zn含量超过0.10质量％时，与7000系合金同样地形成MgZn2析出物，淬火性变低。Ti作为铸造组织的微细化等的组织微细化剂而添加。当铝合金中的Ti含量超过0.05质量％时，生成巨大结晶物，变得容易产生表面缺陷。另外，本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金允许在不影响本专利技术的效果的范围内含有其他杂质。在这种情况下，只要铝合金中的其他杂质各自的含量为0.05质量％以下，且其他杂质的总含量为0.15质量％以下即可允许。本专利技术的Al-Cu-Mg系铝合金通过使Cu含量为0.5～2.5质量％、优选为0.8～2.0质量％，Mg含量为0.2～1.3质量％、优选为0.25～1.0质量％，且Mn含量为0.4～1.5质量％、优选为0.45～1.0质量％，从而使在固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Al‑Cu‑Mg系铝合金，其特征在于，该铝合金含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质，Cu和Mg的含量的总和Cu+Mg为1.1～3.1质量％。

【技术特征摘要】
2017.10.02 JP 2017-1928531.一种Al-Cu-Mg系铝合金，其特征在于，该铝合金含有0.5～2.5质量％的Cu、0.2～1.3质量％的Mg和0.4～1.5质量％的Mn，余量为Al和不可避免的杂质，Cu和Mg的含量的总和Cu+Mg为1.1～3.1质量％。2.根据权利要求1所述的Al-Cu-Mg系铝合金，其特征在于，所述铝合金进一步含有0.25质量％以下的Si、0.25质量％以下的Fe、0.10质量％以下的Cr、0.10质量％以下的Zn和0.05质量％以下的Ti中...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木太一，八太秀周，高谷舞，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，株式会社UACJ押出加工，
类型：发明
国别省市：日本,JP