成形加工用铝合金板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种Al-Mg-Si系合金板及其制造方法，其具有成形性和强度，涂装后不会发生外观不良。该铝合金板含有Si：0.4～1.5％、Mg：0.4～1.0％、Fe：0.1～1.0％、Mn：0.1～0.5％，余量由Al和不可避免的杂质构成，该铝合金板以如下方式制造：对于该铝合金进行铸造、均质化热处理，开始温度为350～450℃，相对于最终道次的压下率r％使结束温度达到(445-3r)℃的以上而进行热轧、冷轧、固溶、淬火处理。此外，在包含轧制方向的截面的板厚方向中心部，当量圆直径为2.0μm以上的Al-Mn-Fe(-Si)系金属间化合物，面积率：0.4％以上，个数密度1350个/mm2以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经冲压加工而成形为汽车用面板等的Al-Mg-Si系合金板，特别是涉及表面性状优异的铝合金板及其制造方法。
技术介绍
近年来，为了提高汽车的燃油效率，在汽车用的构件中，増加了轻量且成形性和烘烤硬化性也优异的铝材的应用，以替代一直以来被使用的钢材。在汽车用构件中，作为适用于外板(outer panel)和内板(inner panel)这样的结构体的铝材，可列举高强度的JIS 5000、6000系铝合金材。特别是6000系这样的Al-Mg-Si系合金材，因为具有优异的时效硬化能力，所以在冲压加工和弯曲加工时，借助低、屈服強度来确保成形性，另ー方面，其具有烘烤硬化性，即通过成形后的面板的涂装烘烤处理等比较低温的人工时效(硬化)处理时的加热来进行时效硬化，从而能够提高屈服強度，得到需要的強度(例如參照专利文献I)。作为面板结构体，特别是外面板用的板材，除了成形性和強度以外，还要求制造成面板结构体之后表面的美观，但6000系铝合金板在冲压加工等成形后有橘皮，再将其作为涂装后的表面，容易发生皱痕这样的外观不良。因此，开出发能够防止皱痕等外观不良的Al-Mg-Si系合金板。皱痕呈现出的是，因成形而在板表面形成的沿轧制方向的筋状的凹凸。详细的验证结果判明，是板厚方向的板厚整体的塑性变形量的累积形成该凹凸。即，根据每个轧制直角(宽度)方向的晶体取向成分的分布(偏差)的程度，决定是否会发生皱痕。因此开发出如下技木除了用于防止橘皮的晶粒的微细化以外，还规定每个取向结晶的面积率，使之成为晶体的取向在特定的方向上不一致的随机取向的结晶(专利文献2 5);规定构成再结晶的核的金属间化合物的析出的Al-Mg-Si系合金板(专利文献6)。于是，为了成为这样的微细且随机取向的结晶，可知以规定量添加使金属间化合物形成的Mn等，或者以规定的热处理条件，进行铸锭的均质化处理和冷轧后的固溶处理，或者控制热轧和冷轧的加工率和压下率，再控制热轧的开始温度和结束温度。先行技术文献专利文献专利文献I日本特开2008-303449号公报专利文献2日本专利第4063388号公报专利文献3日本特开2009-263781号公报专利文献4日本专利第4499369号公报专利文献5日本专利第4202894号公报专利文献6日本专利第4328242号公报但是在专利文献2中，因为将热轧的结束温度限制得高，所以难以稳定地进行制造，专利文献5因为抑制热终轧的速度，所以容易在表面产生伤痕，各个制造条件都存在改良的余地。此外，若是面板结构体大型化并且形状复杂化，或者薄壁化等导致冲压加工条件严酷，则皱痕等的外观不良更容易发生，专利文献2 6的Al-Mg-Si系合金板不充分。
技术实现思路
本专利技术鉴于前述问题点而做，其目的在于，提供ー种具有优异的表面性状的Al-Mg-Si系合金板及其制造方法，其作为汽车用面板等具有充分的成形性和強度，在薄壁化和严酷的加工条件的成形后，再进行涂装后也不会发生外观不良。为了解决前述课题，本专利技术者发现，除了以前专利技术用于使再结晶组织微细化的轧制条件等以外，其再结晶时构成核的金属间化合物高密度存在时，因为各个金属间化物成为核，所以再结晶组织微细化，此外再结晶的晶体的取向也容易成为不规则的。因此，针对在铝合金板的截面出现的金属间化合物，就其大小和分布状态的适当值，以及用于使这种金属间化合物结晶、析出的条件进行锐意研究。S卩，本专利技术的成形用铝合金板，由如下铝合金形成，其含有Si :0. 4 I. 5质量％、Mg :0. 4 I. O质量％、Fe :0. I I. O质量％、Mn :0. I O. 5质量％,余量由Al和不可避免的杂质构成。而且，该成形加工用铝合金板，在包含轧制方向的截面的板厚方向中心部，当量圆直径为2. Oym以上的Al-Mn-Fe (-Si)系金属间化合物，面积率0. 4%以上，个数密度1350个/mm2以上。所述成形加工用铝合金，优选还含有Cu :0.05 I. O质量％、Cr :0. 15质量％以下、Zr :0. 15质量％以下、Ti :0. 007 O. 10质量％中的至少ー种,此外也可以含有Zn :0. 5质量％以下。如此，成为含有规定量的Si、Mg的Al-Mg-Si系合金，具有高的成形性和强度,再添加规定量的Mn、Fe而使充分量的金属间化合物析出，以这种金属间化合物为核而能够得到微细的再结晶组织，成为随机的晶体取向，因此即使以严酷的加工条件进行成形在，在涂装后的表面也不会产生皱痕这样的外观不良。另外，本专利技术的成形加工用铝合金板的制造方法，其中，进行如下エ序铸造エ序，熔融所述成分的铝合金而铸造铸锭；均质化热处理工序，以500 580°C的范围的温度对所述铸锭进行I小时以上的热处理而使之均质化；热轧エ序，使所述均质化的铸锭达到350 450°C的范围的温度之后进行热轧而制造热轧板；冷轧エ序，以40%以上的总轧制率对所述热轧板进行冷轧而制造冷轧板；固溶处理工序，将所述冷轧板加热达到500 560°C的范围的温度之后再冷却到室温。然后，所述热轧エ序在到达IOOmm以下、30mm以上的板厚吋，压下率40%以上的轧制道次至少进行I道次，在终轧道次中，以r表示该轧制道次的压下率(%)时，使结束温度为(445-3r)°C的以上而进行轧制。如此，在热轧エ序中，以充分的压下率轧制规定的板厚范围的轧制道次，从而消灭粗大组织，再通过使结束温度达到最終道次所对应的规定值以上，由此在结束后，再结晶得到促进。其结果是，冷轧前不用进行中间退火，便能够得到由随机取向的结晶构成的微细的再结晶组织的铝合金板。根据本专利技术的成形加工用铝合金板，能够制造出充分地具有成形性和強度，即使以严酷的加工条件成形，在涂装后的表面也不会发生皱痕这样的外观不良的汽车用面板等。而且，根据本专利技术的成形加工用铝合金板的制造方法，能够高生产率地制造具有前述效果的成形加工用铝合金板。附图说明图I是说明球状拉伸凸模成形性试验的方法的剖面图。图2是说明平面折边(flat hemming)加工的方法的侧视图。图3是说明表面粗糙度的测量方法的轮廓面(profile)图。 具体实施例方式本专利技术的成形加工用铝合金板(以下称铝合金板)，是通过冲压加工等成形为期望的形状后，对表面实施涂装、烘烤处理，用于制造成汽车的面板结构体等的板材。本专利技术的铝合金板没有特别规定板厚，但作为成为为这样的汽车的面板的结构体的板材，一般为I.Omm左右。以下，就用于实现本专利技术的铝合金板的方式进行说明。本专利技术的铝合金板，由如下铝合金形成，其含有Si :0. 4 I. 5质量％、Mg :0. 4 1.0质量％、Fe :0. I 1.0质量％、Mn :0. I O. 5质量％，余量由Al和不可避免的杂质构成，与一般的招合金板同样，经过熔融、铸造、热轧、冷轧而制造成板材(制造方法的详情后述说明。)。而且，所述铝合金也可以还含有Cu :0. 05 I. O质量％。而且，本专利技术的铝合金板，在包含轧制方向的截面的板厚方向中心部，当量圆直径为2. Ομπι以上的Al-Mn-Fe (-Si)系金属间化合物，面积率0. 4%以上，个数密度1350个/mm2以上。以下，对于构成本专利技术的铝合金板的各要素进行说明。[铝合金的成分](Si :0·本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成形加工用铝合金板，其特征在于，由如下铝合金形成，该铝合金含有Si：0.4～1.5质量％、Mg：0.4～1.0质量％、Fe：0.1～1.0质量％、Mn：0.1～0.5质量％，余量是Al和不可避免的杂质，在包括轧制方向的截面的板厚方向中心部，当量圆直径为2.0μm以上的Al？Mn？Fe(？Si)系金属间化合物的面积率：0.4％以上，个数密度：1350个/mm2以上。

【技术特征摘要】
2011.03.31 JP 2011-0810011.ー种成形加工用铝合金板，其特征在干，由如下铝合金形成，该铝合金含有Si O.4 L 5质量％、Mg 0. 4 L O质量％、Fe 0. I L O质量％、Mn 0. I (λ 5质量％，余量是Al和不可避免的杂质， 在包括轧制方向的截面的板厚方向中心部，当量圆直径为2. O μ m以上的Al-Mn-Fe (-Si)系金属间化合物的面积率0. 4%以上，个数密度1350个/mm2以上。2.根据权利要求I所述成形加工用铝合金板，其中，所述铝合金还含有Cu:0. 05 I. O质量％。3.根据权利要求I或2所述成形加工用铝合金板，其中，所述铝合金还含有Cr:0. 15质量％以下、Zr :0. 15质量％以下、Ti ...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村贵彦，增田哲也，金田大辅，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：