本发明专利技术涉及一种耐ＳＣＣ性优异的７０００系铝合金挤出材料及其制造方法。本发明专利技术的目的在于通过使７０００系铝合金挤出材料的粒子内×晶粒界面的电位差最适化，从而提供耐ＳＣＣ性优异的７０００系铝合金挤出材料。该７０００系铝合金挤出材料的特征在于：从挤出模具挤出的刚挤出后的挤出材料的温度为５８０～６６０℃的范围，之后以２０℃／ｍｉｎ～５０℃／ｍｉｎ的冷却速度，将挤出材料温度冷却到１００℃以下，通过透过型电子显微镜观察测定金属组织的晶粒内，粒径为１～１５ｎｍ的析出物存在有１，０００～１０，０００个／μｍ２。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐应力腐蚀破裂性(耐SCC性)优异的JIS (日本工业规格)7000系 的铝合金挤出材料。
技术介绍
在7000系的铝合金挤出材料领域，通过调节ZruMg主成分的量和Cu等的添加量， 可以确保作为汽车部件的保险杠加强件等结构材料所必须的强度。在这种情况下，已知的是如果适当添加Zn、Mg，虽然强度上升，但是耐SCC性降低。作为这种情况的理由可以认为是如果添加Zn、Mg以确保必需的强度，则在铸造 工序中的凝固后的冷却时，在晶粒界面析出结晶，在挤出材料制造工序中的刚挤出后的冷 却时，析出晶粒界面析出物，粒内和晶粒界面的电位差扩大，由此，暴露在产生应力腐蚀破 裂的环境中时，溶析出晶粒界面的结晶物、析出物，产生破裂。专利文献1、2等中公开了，抑制合金组成成分的范围，控制PFZ (无析出带)来改 善耐SCC性的技术，但是其改善效果还不足。专利文献专利文献1日本特开2007-119904号公报专利文献2日本特开2003-286532号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供耐SCC性优异的7000系铝合金挤出材料及其制造方法。本专利技术的耐SCC性优异的7000系铝合金挤出材料的特征在于从挤出模具挤出的 刚挤出后的挤出材料的温度为580 660°C的范围，之后以20°C /min 50°C /min的冷却 速度，将挤出材料温度冷却到100°C以下，通过透过型电子显微镜观察测定金属组织的晶粒 内，粒径为1 15nm的析出物存在有1，000 10，000个/ μ m2。这里，屈服强度优选为300 550MPa的范围。7000系的铝合金挤出材料必须通过调节Mg、Zn、Cu的添加量，以确保作为保险杠 加强件等结构材料所必需的强度，以质量％计，Mg添加量可以设定为0. 8 1. 5%，Zn添加 量可以设定为5. 5 7. 0%，Cu添加量可以设定为0. 05 0. 3%。将作为其他添加成分的Mn 0. 05 0. 3%,Cr 0. 01 0. 3%,Zr 0. 01 0. 2%单 独或混合添加，以使晶粒微细化，或者抑制重结晶，也有助于改善耐SCC性，这也是公知的。另外，添加0. 001 0. 05%的Ti有助于将铸造钢坯时的晶粒微细化也是公知的。相对于此，由于7000系铝合金挤出材料的耐SCC性是阳极型SCC，如果晶粒内-晶 粒界面的电位差较大，则晶粒界面的结晶物、析出物溶析出，产生破裂，故本专利技术具有在金 属组织的晶粒内，粒径为1 15nm的析出物存在有1，000 10，000个/ μ m2这一特征，所 以晶粒内_晶粒界面的电位差变小，耐SCC性提高。这样，为了使晶粒内存在规定量的粒径为1 15nm的析出物，可以使从挤出模具刚挤出后的挤出材料温度为580 660°C的范围，之后以20°C /min 50°C /min的冷却速 度，将挤出材料温度冷却到100°C以下；也可以是将挤出材料挤出成型后，在两阶段的时效 处理工序中，第1阶段的热处理温度为70 100°C的范围，第2阶段的热处理温度为140 170°C的范围。在本专利技术中，如上设定制造条件的理由如下所示。(1)刚挤出后的挤出材料的温度如果小于580°C，则熔解化处理不足，无法通过之 后的热处理在粒子内析出规定量的15nm以下的析出物，屈服强度小于300MPa。另外，如果挤出材料温度超过600°C，则马上在挤出材料表面产生粗糙表面，如果 超过660°C，则熔解，所以挤出材料温度为580°C 660°C，希望是600°C以下。(2)控制型材冷却速度，直到型材为100°C以下，如果冷却速度为20°C /min以下， 则无法得到足够的淬火，无法通过之后的热处理在粒子内析出规定量的15nm以下的析出 物。另外，如果冷却速度为50°C /min以上，则会影响PFZ，SCC性低下，所以挤出材料 的冷却速度为20°C /min以上、50°C /min以下。(3)制造条件中的两阶段时效处理的第2阶段的热处理温度如果为140°C以下，则 热处理时间变长，生产性低下。另外，如果超过170°C，则析出物变粗大，无法在粒子内析出规定量的15nm以下的 析出物，屈服强度也小于300MPa。因此，制造条件中的两阶段时效处理时的第2阶段的热处理温度为140°C以上、 170°C以下，时间为20小时以内。本专利技术可以得到一种7000系铝合金挤出材料，由于金属组织中的晶粒内和晶粒 界面的电位差变小，所以可以得到耐SCC性优异的材料。附图说明图1表示铝合金的组成和评价结果。图2表示和实施例1相对应的晶粒内的透过型电子显微镜相片。图3表示和实施例2相对应的晶粒内的透过型电子显微镜相片。图4表示和实施例3相对应的晶粒内的透过型电子显微镜相片。图5表示和比较例4相对应的晶粒内的透过型电子显微镜相片。 图6表示SCC评价夹具。具体实施例方式如图1的表格所示，调整Mg、Zn、Cu成分的添加量，剩余部分由铝和杂质构成，铸造 钢坯，在图1的表格所示的挤出材料温度、冷却条件下，将挤出材料挤出成型。图1的表格中的各实施例和比较例的时效处理条件如下所示，以第1阶段时效处 理条件_第2阶段的时效处理条件的顺序表示。实施例1 95°C，4小时-160°C，4小时实施例2 95°C，4小时_150°C，7小时实施例3 90°C，4 小时 _140°C，14 小时比较例1 95°C，4小时-160°C，4小时比较例2 95°C，4小时_150°C，7小时比较例3 90°C，4 小时-140C，14 小时比较例4 95°C，4小时-160°C，4小时比较例5 90°C，6小时_150°C，8小时比较例6 90°C，4 小时-135°C，20 小时比较例7 90°C，4小时-175°C，2小时另外，图1的表格中，制造条件、屈服强度在控制内的那些以“〇”表示。对评价条件进行说明。(应力腐蚀破裂试验方法)图6表示SCC评价夹具。其中标号1表示铝制夹具、标号2表示样品、标号3表示 铝棒、标号4表示不锈钢螺栓，L表示两侧铝棒之间的距离。通过3点弯曲，负荷屈服强度 的80%的应力，在铬酸混合液中连续浸渍，评价产生破裂的时间。(腐蚀环境)在镍铬酸钾30g/L、氧化铬(6价)36g/L、氯化钠3g/L的混合液一50°C温水浴中，连续浸渍。(应力负荷用夹具)(1)应力负荷用夹具是铝制的二字形状，安装样品(评价材料)后，通过不锈钢螺 栓拧紧，3点弯曲，负荷应力。(2)样品和应力负荷用夹具用氧化铝棒绝缘，注意不要由于和不锈钢螺栓的电腐 蚀引起的铝样品的溶析，影响负荷的应力。(3)负荷到评价样品上的应力如下确定从评价样品的厚度、在挤出方向从连续 部位进行拉伸试验测定的弹性模数以及屈服强度，根据下式，确定3点弯曲量、负荷应力 (根据 JIS H8711)。数学式13点弯曲量y(mm)= ‘7^ 6χΕχ σ 负荷应力(评价样品屈服强度Χ0. 8 单位MPa)H:支点间距单位mmE 样品的弹性模数单位MPat:样品的厚度单位mm(破裂判断方法)从开始浸渍起，目视观察6、12、24、36、48、60、72小时后的表面，记录明显观察到的明显破裂。产生破裂的周期越长，SCC性越优异。在连续浸渍72小时后，没有产生明显的破 裂的情形，评价为〇，这以外的评价本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耐ＳＣＣ性优异的７０００系铝合金挤出材料，其特征在于：从挤出模具挤出的刚挤出后的挤出材料的温度为５８０～６６０℃的范围，之后以２０℃／ｍｉｎ～５０℃／ｍｉｎ的冷却速度，将挤出材料温度冷却到１００℃以下，通过透过型电子显微镜观察测定金属组织的晶粒内，粒径为１～１５ｎｍ的析出物存在有１，０００～１０，０００个／μｍ↑［２］。
【技术特征摘要】
JP 2009-5-29 2009-131359一种耐SCC性优异的7000系铝合金挤出材料，其特征在于从挤出模具挤出的刚挤出后的挤出材料的温度为580～660℃的范围，之后以20℃/min～50℃/min的冷却速度，将挤出材料温度冷却到100℃以下，通过透过型电子显微镜观察测定金属组织的晶粒内，粒径为1～15nm的析出物存在有1,000～10,000个/μm2。2.根据权利要求1所记载的耐SCC性优异的7000系铝合金挤出材料，其特征在于屈 服强...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉田朋夫，
申请(专利权)人：爱信轻金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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