铝合金板及其制造方法技术

本发明专利技术的铝合金板具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。

Aluminum alloy plate and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铝合金板及其制造方法
本专利技术涉及一种铝合金板，尤其涉及具有高拉伸强度且冲压成型性及抗应力腐蚀开裂性也优异的Al-Mg系铝合金板及其制造方法，铝合金板作为例如以汽车车身座椅、车身板为代表的各种汽车用构件、部件、用于船舶、飞机等的构件、部件、或者建筑材料、结构材料、其它各种机械器具、家用电器及其部件等的材料，实施成型加工及烤漆后而使用。
技术介绍
在汽车中使用的车身座椅中，通常，使用冷轧钢板的情况较多，但近来，从抑制全球变暖及降低能源成本等观点来看，迫切期望减轻汽车重量，提高燃料效率，因此，代替传统的冷轧钢板，越来越倾向于对汽车的车身座椅使用强度与冷轧钢板大致同等但比重约为三分之一的铝合金板。因此，作为汽车车身座椅用铝合金，使用Al-Mg系合金、例如5056、5082、5182、5083、5086等含有3.5质量％以上Mg的5000系Al合金。这些Al-Mg系合金由于强度高，成型性良好且焊接性也优异，因此用作焊接结构构件。但是，当在施加应力的状态下长期使用上述Al-Mg系合金作为结构材料时，由于Mg含量高，有容易产生应力腐蚀开裂之类的问题。为了防止该应力腐蚀开裂，在由Al-Mg系合金形成的基材上实施涂装等表面处理的方法是有效的，但该基材有时必须在无涂装的情况下作为结构材料使用，因此，要求由Al-Mg系合金形成的基材本身具有优异的抗应力腐蚀开裂性。已知在Al-Mg系合金中，随着时间推移而β相(Al3Mg2)在晶界优先连续析出，该晶界析出的β相会加快应力腐蚀开裂。因此，一直以来为了防止Mg含量多的Al-Mg系合金的应力腐蚀开裂，提出了各种抑制β相在晶界连续析出的方案。例如，在专利文献1中记载了一种成型加工用Al-Mg-Cu系铝合金板的制造方法，在该方法中，在热轧及冷轧后进行固溶处理，然后，在高温区域与低温区域以不同冷却速度的条件分两个阶段进行冷却，并加快低温区域的冷却速度，由此可以防止冷却过程中β相向晶界的连续析出。此外，在专利文献2中记载了一种结构用铝合金板，其含有3.5～5.5％的Mg，最终退火处理后的强度为250N/mm2以上，所述退火处理后的导电率为26.5～29.6IACS％，根据该记载，通过形成所述导电率为29.6IACS％以下的、包括β相在内的析出物总析出及固溶状态，可以在不降低强度特性的情况下提高抗应力腐蚀开裂性。(现有技术文献)(专利文献)专利文献1：JP特开2003-231956号公报专利文献2：JP特开2001-32031号公报但是，专利文献1记载的铝合金板存在如下问题：由于Cu的含量高达0.5～1.8mass％，因此热加工性低，且形成粗大化合物，成型性差，另外还存在如下问题：为了制造这样的铝合金板，固溶处理后需要分两个阶段进行冷却，且需要加快低温区域的冷却速度，但是若加快冷却速度则处理后的平坦度等形状精度会劣化。此外，专利文献2记载的结构用铝合金板仅含有Mg作为必需含有成分，且限定了最终退火处理后的强度及导电率，但并未公开或暗示含有Mg以外的特定成分是否会影响拉伸强度、冲压成型性及抗应力腐蚀开裂性的优劣，此外，为了制造这样的铝合金板，需要加快铸造时的冷却速度，且需要加快冷轧时的中间退火、及冷轧后的最终退火中加热后冷却的冷却速度，从而因制造工序数量增加、制造条件的控制严格而导致生产性降低。
技术实现思路
(专利技术要解决的问题)本专利技术着眼于这样的情况而研究完成，其目的是提供一种具有高拉伸强度且冲压成型性及抗应力腐蚀开裂性也优异的铝合金板、尤其是Al-Mg系的铝合金板及其制造方法。(用于解决问题的方案)为了解决上述问题，本专利技术人对Al-Mg系合金的组成成分及制造工艺进行了各种实验与研究，发现通过将组成成分及制造工艺限定在适当的条件下，就能控制铝合金板中存在的金属间化合物的尺寸及数密度，由此成功开发了维持高拉伸强度且冲压成型性及抗应力腐蚀开裂性也优异的铝合金板，从而完成了本专利技术。即，铝合金板及其制造方法的各实施方式如以下所示。(1)一种铝合金板，其特征在于，具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％、及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。(2)根据上述(1)所述的铝合金板，其特征在于，等效圆直径为0.1～0.5μm且不含Cu的金属间化合物的数密度为1×106个/mm2以下。(3)根据上述(1)所述的铝合金板，其特征在于，等效圆直径为0.3～4μm且含有Cu的金属间化合物的数密度为1×104个/mm2以上。(4)根据上述(1)所述的铝合金板，其特征在于，含有Cu：0.13～0.35质量％。(5)根据上述(1)所述的铝合金板，其特征在于，所述组成还含有Ti：0.05质量％以下、及B：0.05质量％以下中的一种或两种。(6)一种铝合金板的制造方法，其特征在于，用于制造具有如下组成的铝合金板：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％、及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，在该制造方法中，对具有所述组成的铝合金材料进行铸造而得到铸锭，对该铸块以490～580℃范围内的第1温度实施均质化处理，然后，以平均冷却速度为500～3000℃/h范围内冷却至430～500℃范围内且低于所述第1温度的第2温度，并维持所述第2温度开始热轧，接下来，以320～380℃范围内的第3温度卷取，然后，依次进行冷轧及最终退火处理。(7)根据上述(6)所述的铝合金板的制造方法，其特征在于，所述第1温度在500～570℃范围内，所述第2温度在440～490℃范围内，所述第3温度在340～360℃范围内。(专利技术效果)根据一实施方式，通过铝合金板具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％、及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，从而能够提供具有高拉伸强度且冲压成型性及抗应力腐蚀开裂性也优异的铝合金板、尤其是Al-Mg系的铝合金板及其制造方法。具体实施方式接下来，说明优选的实施方式。一实施方式所涉及的铝合金板具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％、及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。以下，示出一实施方式所涉及的铝合金板的化学组成的限定理由。另外，化学组成中的元素含量的单位均为“质量％”，但在下文中，除非另有说明，否则仅用“％”表示。(I)化学组成＜Si：0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金板，其特征在于，具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170726 JP 2017-1448741.一种铝合金板，其特征在于，具有如下组成：以质量％计，含有Si：0.03～0.35％、Fe：0.03～0.35％、Mg：3.0～5.0％、Cu：大于0.09％且小于0.50％及Mn：大于0.05％且0.35％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成。


2.根据权利要求1所述的铝合金板，其特征在于，等效圆直径为0.1～0.5μm且不含Cu的金属间化合物的数密度为1×106个/mm2以下。


3.根据权利要求1所述的铝合金板，其特征在于，等效圆直径为0.3～4μm且含有Cu的金属间化合物的数密度为1×104个/mm2以上。


4.根据权利要求1所述的铝合金板，其特征在于，Cu：0.13～0.35质量％。


5.根据权利要求1所述的铝合金板，其特征在于，所述组成还含有Ti：0.05质量％以下及B：0.05质量％以...

【专利技术属性】
技术研发人员：新里喜文，永井健史，浅野峰生，
申请(专利权)人：株式会社UACJ，
类型：发明
国别省市：日本;JP