DE112022001222T5

DE112022001222T5 - Aluminiumlegierung, warmbearbeitetes aluminiumlegierungsmaterial und herstellungsverfahren davon

Info

Publication number: DE112022001222T5
Application number: DE112022001222.6T
Authority: DE
Inventors: Yuki Aisu; Tadashi Minoda
Original assignee: UACJ Corp
Current assignee: UACJ Corp
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2022-05-26
Publication date: 2023-12-21
Also published as: US20240247342A1; CN117242198A; JP2022191887A; WO2022264767A1

Abstract

Eine Aluminiumlegierung weist eine chemische Zusammensetzung auf, die Sc: 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger, Mg: 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger, und Zr: 0 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger enthält, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind. Der Druckverformungswiderstand, die basierend auf der wahren Belastung berechnet wird, wenn die Aluminiumlegierung durch Kompression bei einer Temperatur von 450°C und einer Verformungsgeschwindigkeit von 1 s-1verformt wird, ist 62 MPa oder weniger.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aluminiumlegierung, ein warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial und ein Herstellungsverfahren davon.
HINTERGRUND
Aluminiummaterialien (einschließlich reines Aluminium und Aluminiumlegierungen) ziehen Kapital aus Eigenschaften, wie beispielsweise einer hohen spezifischen Festigkeit und ausgezeichneter Bearbeitbarkeit, und werden in einer Vielzahl von Gebieten verwendet, wie beispielsweise: Materialien für Transport, wie beispielsweise Fahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe; Baumaterialien; gewöhnliche mechanische Teile; usw. Auch unter diesen Anwendungen besteht eine Anforderung für hohe Festigkeit hinsichtlich beispielsweise Materialien für Fahrzeuge, um Fahrzeuge leicht zu machen. Zudem werden für Fahrzeugmaterialien und dergleichen die Materialien in komplexen Querschnittsformen oder Querschnittsformen mit einer Feinstruktur ausgebildet. Um diese Anforderung zu erfüllen, besteht eine Anforderung, dass Aluminiummaterialien, die in Fahrzeugen verwendet werden, sowohl eine 0,2%-Versatz-Streckgrenze von 140 MPa als auch eine ausgezeichnete Warmbearbeitbarkeit aufweisen. 6000-Serien-Legierungen, die Al (Aluminium), Mg (Magnesium) und Si (Silizium) enthalten, und 7000-Serien-Legierungen, die Al, Mg und Zn (Zink) enthalten, sind Beispiele für Aluminiumlegierungen, die eine derartige Anforderung erfüllen.
Jedoch sind, da 6000-Serien-Legierungen eine geringe Schweißverbindungseffizienz aufweisen, sie für Anwendungen, bei denen ein Schweißen erforderlich ist, nicht geeignet. Zudem besteht ein Problem dahingehend, dass die Korrosionsbeständigkeit von 7000-Serien-Legierungen gering ist.
Andererseits sind 1000-Serien-Aluminium und 5000-Serien-Legierungen, die Al (Aluminium) und Mg (Magnesium) enthalten, als Beispiele für Aluminiummaterialien, die hinsichtlich Schweißverbindungseffizienz und Korrosionsbeständigkeit herausragen, bekannt (z.B. Patentdokument 1).
STAND-DER-TECHNIK-LITERATUR
Patentdokumente
Patentdokument 1 Japanisches Patent Nr. 6446124
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Jedoch besteht, da 1000-Serien-Aluminium einen geringen Legierungselementgehalt aufweist, ein Problem dahingehend, dass seine Festigkeit gering ist. Zudem ist zum Erhöhen der Festigkeit von 5000-Serien-Legierungen ein Verfahren denkbar, bei dem der Mg-Gehalt einfach hoch gemacht wird. Falls jedoch der Mg-Gehalt hoch wird, besteht dann ein Risiko, dass ein Verformungswiderstand während Warmbearbeitung, wie beispielsweise Warmwalzen, Warmextrusion und dergleichen, groß wird, und es daher schwierig wird, 5000-Serien-Legierungen in gewünschte Formen zu formen.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung dieses Hintergrunds erdacht, und ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, vorzusehen: eine Aluminiumlegierung, die sowohl ausgezeichnete Warmbearbeitbarkeit als auch hohe Festigkeit erzielen kann, selbst falls Mg nicht enthalten ist und selbst falls der Mg-Gehalt vergleichsweise klein ist; ein warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial, das aus dieser Aluminiumlegierung besteht; und ein Herstellungsverfahren davon.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Aluminiumlegierung mit:

einer chemischen Zusammensetzung, die Sc (Scandium): 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger, Mg (Magnesium): 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger, und Zr (Zirkonium): 0 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger enthält, wobei der Rest Al (Aluminium) und unvermeidbare Verunreinigungen sind;
bei der ein Druckverformungswiderstand, der basierend auf der wahren Belastung berechnet wird, wenn sie durch Kompression bei einer Temperatur von 450°C und einer Verformungsgeschwindigkeit von 1 s^-1 verformt wird, 62 MPa oder weniger ist.

Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial mit:

einer chemischen Zusammensetzung, die Sc: 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger, Mg: 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger, und Zr: 0 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger enthält, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind; und Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikeln, die in der Al-Elternphase dispergiert sind; bei dem die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel 3.000 Partikel/µm³ oder höher ist.

Noch ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen des warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials mit:

einem Warmbearbeitungsprozess, in dem eine Warmbearbeitung auf der Aluminiumlegierung gemäß den Aspekten oben in dem Zustand, in dem die Temperatur innerhalb des Bereichs von 350°C oder höher und 550°C oder niedriger ist, durchgeführt wird; und
einem Wärmebehandlungsprozess, in dem die Aluminiumlegierung, für zumindest eines von vor dem Warmbearbeitungsprozess und nach dem Warmbearbeitungsprozess, für insgesamt 30 min oder mehr bei einer Haltetemperatur von 250°C oder höher und 550°C oder niedriger gehalten wird.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Die oben genannte Aluminiumlegierung enthält Sc als eine wesentliche Komponente und Mg und Zr als optionale Komponenten. Sc in der oben genannten Aluminiumlegierung liegt als ein Festlösungselement, das als eine Festlösung in der Al-Elternphase ausgebildet ist, und als Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in der Al-Elternphase dispergiert sind, vor. Der Effekt von Sc auf einen Verformungswiderstand während Warmbearbeitung ist in jedem dieser Fälle klein. Aus diesem Grund wird selbst in der Situation, in der die oben genannte Aluminiumlegierung kein Mg enthält, und der Situation, in der die oben genannte Aluminiumlegierung Mg in dem oben genannten spezifischen Bereich enthält, eine Zunahme bei einem Verformungswiderstand gemindert, und daher kann eine Verschlechterung bei einer Warmbearbeitbarkeit vermieden werden.
Zudem fällt durch Durchführen des oben genannten spezifischen Wärmebehandlungsprozesses das Sc als ein Festlösungselement in der Al-Elternphase als Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel aus. Aufgrund der Ausfällungsverfestigung der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel kann die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung erhöht werden.
Wie oben beschrieben wurde, können in sowohl der Situation, in der die oben genannte Aluminiumlegierung kein Mg enthält, als auch der Situation, in der der Mg-Gehalt vergleichsweise niedrig ist, sowohl eine ausgezeichnete Warmbearbeitbarkeit als auch eine hohe Festigkeit erzielt werden.
Zudem weist das oben genannte warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial die oben genannte spezifische chemische Zusammensetzung auf, und die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in der Al-Elternphase dispergiert sind, ist innerhalb des oben genannten spezifischen Bereichs. Durch Festlegen der Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel auf den oben genannten spezifischen Bereich kann das oben genannte warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial mit hoher Festigkeit leicht erhalten werden.
Zudem umfasst das Verfahren zum Herstellen des oben genannten warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials den Warmbearbeitungsprozess, in dem eine Warmbearbeitung auf der Aluminiumlegierung gemäß dem oben genannten Aspekt durchgeführt wird, und den Wärmebehandlungsprozess, in dem die oben genannte Aluminiumlegierung unter den oben genannten spezifischen Bedingungen erhitzt wird. Bei dem oben genannten Wärmebehandlungsprozess kann durch Erhitzen der oben genannten Aluminiumlegierung unter den oben genannten spezifischen Bedingungen bewirkt werden, dass das Sc, das sich als eine Festlösung in der Aluminiumlegierung ausgebildet hat, als Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel ausfällt. Dadurch kann die Festigkeit des letztendlich erhaltenen warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials erhöht werden.
WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
(Aluminiumlegierung)
Die chemische Zusammensetzung der oben genannten Aluminiumlegierung und Gründe für Einschränkungen davon werden nun erläutert.
• Sc: 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung enthält 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger an Sc als eine wesentliche Komponente. Wie oben beschrieben wurde, liegt Sc in der oben genannten Aluminiumlegierung in dem Zustand eines Festlösungselements, das sich als eine Festlösung in der Al-Elternphase ausgebildet hat, Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikeln oder dergleichen vor. Sc, das eine Festlösung in der Al-Elternphase ausbildet, fällt in der Al-Elternphase als Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel aus, wenn die oben genannte Aluminiumlegierung bei einer Haltetemperatur von 250°C oder höher und 550°C oder niedriger gehalten wird. Außerdem wirken die Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in der Al-Elternphase dispergiert sind, so, dass die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung aufgrund von Ausfällungsverfestigung erhöht wird.
Die oben genannte Aluminiumlegierung ist derart beschaffen, dass durch Festlegen des Sc-Gehalts auf den oben genannten spezifischen Bereich die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in der Al-Elternphase vorliegen, innerhalb des oben genannten spezifischen Bereichs festgelegt werden kann. Aus diesem Grund kann die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung leicht erhöht werden. Zudem ist, wie oben beschrieben wurde, die Wirkung auf die Warmbearbeitbarkeit sowohl des Sc, das eine Festlösung in der Al-Elternphase ausbildet, als auch der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel klein. Aus diesem Grund kann, selbst wenn Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in der oben genannten Aluminiumlegierung vorliegen, die Zunahme bei einem Verformungswiderstand während Warmbearbeitung gemindert werden.
Der Sc-Gehalt ist bevorzugt 0,03 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 0,05 Masseprozent oder mehr und noch bevorzugter 0,07 Masseprozent oder mehr. Indem der Sc-Gehalt in der oben genannten Aluminiumlegierung groß gemacht wird, kann die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel nach Wärmebehandlung höher gemacht werden. Infolgedessen kann die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung weiter erhöht werden. Wenn der Sc-Gehalt kleiner als 0,01 Masseprozent ist, besteht ein Risiko, dass es schwierig wird, die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel hoch zu machen, und daher wird es schwierig, die Festigkeit hoch zu machen.
Andererseits wird, falls der Sc-Gehalt übermäßig groß wird, dann der Sc-Gehalt die Festlösbarkeitsgrenze überschreiten, und daher wird es schwierig, eine Festlösung des Sc in der oben genannten Aluminiumlegierung auszubilden. Infolgedessen besteht ein Risiko, dass die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel nicht länger erzielt wird. Unter dem Gesichtspunkt eines Vermeidens eines derartigen Problems wird der Sc-Gehalt auf 0,40 Masseprozent oder weniger festgelegt. Unter demselben Gesichtspunkt ist der Sc-Gehalt bevorzugt 0,35 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 0,30 Masseprozent oder weniger, noch bevorzugter 0,25 Masseprozent oder weniger, und besonders bevorzugt 0,15 Masseprozent oder weniger.
• Mg: 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung kann 2,5 Masseprozent oder weniger an Mg als eine optionale Komponente enthalten. Mg in der oben genannten Aluminiumlegierung liegt als ein Festlösungselement vor, das eine Festlösung in der Al-Elternphase ausbildet und so wirkt, dass die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung erhöht wird. Durch Festlegen des Mg-Gehalts in der oben genannten Aluminiumlegierung auf den oben genannten spezifischen Bereich kann die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund von Mg erzielt werden, während die Zunahme bei einem Verformungswiderstand während Warmbearbeitung gemindert wird.
Unter dem Gesichtspunkt, die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund von Mg weiter zu erhöhen, ist der Mg-Gehalt bevorzugt 0,2 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 0,4 Masseprozent oder mehr, noch bevorzugter 0,8 Masseprozent oder mehr, besonders bevorzugt 1,0 Masseprozent oder mehr, und am bevorzugtesten 1,2 Masseprozent oder mehr. Andererseits ist unter dem Gesichtspunkt eines weiteren Verbesserns von Warmbearbeitbarkeit der Mg-Gehalt bevorzugt 2,2 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 2,0 Masseprozent oder weniger, und noch bevorzugter 1,8 Masseprozent oder weniger.
• Zr: 0 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung kann 0,40 Masseprozent oder weniger an Zr als eine optionale Komponente enthalten. Zr in der oben genannten Aluminiumlegierung liegt in dem Zustand eines Festlösungselements, das als eine Festlösung in der Al-Elternphase ausgebildet ist, einer Zr-basierten Ausfällung oder dergleichen vor. Wenn die oben genannte Aluminiumlegierung bei einer Haltetemperatur von 250°C oder höher und 550°C oder niedriger gehalten wird, fällt Zr, das als eine Festlösung in der Al-Elternphase ausgebildet wird, so aus, dass es die Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel umgibt. Die Zr-basierte Ausfällung, die auf diese Weise ausgefällt ist, wirkt so, dass eine Zunahme bei der Grobheit der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel gemindert wird. Außerdem kann aufgrund dessen, dass die Zr-basierte Ausfällung eine Zunahme bei der Grobheit der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel mindert, eine große Anzahl feinerer Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in der Al-Elternphase ausgefällt werden. Infolge des Obigen kann die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel weiter erhöht werden.
Unter dem Gesichtspunkt, die oben beschriebenen Funktionen und Wirkungen aufgrund von Zr weiter zu erhöhen, ist der Zr-Gehalt bevorzugt 0,01 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 0,03 Masseprozent oder mehr, noch bevorzugter 0,06 Masseprozent oder mehr, und besonders bevorzugt 0,09 Masseprozent oder mehr.
Andererseits wird, falls der Zr-Gehalt übermäßig groß wird, dann der Zr-Gehalt die Festlösbarkeitsgrenze überschreiten, und daher wird es schwierig, eine Festlösung des Zr in der oben genannten Aluminiumlegierung auszubilden. Infolgedessen besteht ein Risiko, dass die oben beschriebenen Funktionen und Wirkungen aufgrund der Zr-basierten Ausfällung nicht länger erzielt werden. Unter dem Gesichtspunkt, dieses Problem zu vermeiden, wird der Zr-Gehalt auf 0,40 Masseprozent oder weniger festgelegt. Unter demselben Gesichtspunkt ist der Zr-Gehalt bevorzugt 0,35 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 0,30 Masseprozent oder weniger, und noch bevorzugter 0,25 Masseprozent oder weniger.
• Cu (Kupfer): mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung kann mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger an Cu als eine optionale Komponente enthalten. In dieser Situation kann die Festigkeit der oben genannten Aluminiumlegierung weiter erhöht werden. Unter dem Gesichtspunkt, die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund von Cu weiter zu erhöhen, ist der Cu-Gehalt bevorzugt 0,10 Masseprozent oder mehr, bevorzugter 0,20 Masseprozent oder mehr, und noch bevorzugter 0,30 Masseprozent oder mehr.
Andererseits besteht, falls der Cu-Gehalt übermäßig groß wird, dann ein Risiko, dass dies zu einer Abnahme bei einer Korrosionsbeständigkeit führen wird. Unter dem Gesichtspunkt, die Wirkung erhöhter Festigkeit aufgrund von Cu zu erzielen, während eine Abnahme bei einer Korrosionsbeständigkeit vermieden wird, ist der Cu-Gehalt bevorzugt 0,90 Masseprozent oder weniger, bevorzugter 0,80 Masseprozent oder weniger, und noch bevorzugter 0,70 Masseprozent oder weniger.
• Mn (Mangan): mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger, Cr (Chrom): mehr als 0 Masseprozent und 0,30 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung kann ein oder zwei Elemente aus mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger an Mn und mehr als 0 Masseprozent und 0,30 Masseprozent oder weniger an Cr als optionale Komponenten enthalten. Durch Festlegen des Gehalts jedes dieser Elemente auf den entsprechenden oben genannten spezifischen Bereich kann eine Zunahme bei der Grobheit der Kristallkornzusammensetzung während des Herstellungsprozesses der oben genannten Aluminiumlegierung effektiver gemindert werden.
• Ti (Titan): mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger, B (Bor): mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger
Die oben genannte Aluminiumlegierung kann ein oder zwei Elemente aus mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger an Ti und mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger an B als optionale Komponenten enthalten. Diese Elemente wirken so, dass die Feinheit der Kristallkörner erhöht wird, wenn die Schmelze in dem Herstellungsprozess der oben genannten Aluminiumlegierung verfestigt wird. Durch Festlegen des Ti-Gehalts und B-Gehalts auf die oben genannten spezifischen Bereiche können die Kristallkörner der oben genannten Aluminiumlegierung ausreichend fein gemacht werden, und daher kann die Festigkeit des letztendlich erhaltenen warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials weiter erhöht werden.
• Unvermeidbare Verunreinigungen
Elemente, wie beispielsweise Fe (Eisen), Si (Silizium) usw. sind Beispiele für unvermeidbare Verunreinigungen, die in der oben genannten Aluminiumlegierung enthalten sind. Als unvermeidbare Verunreinigungen ist der Fe-Gehalt 0,50 Masseprozent oder weniger und ist der Si-Gehalt 0,50 Masseprozent oder weniger. Zudem sind andere unvermeidbare Verunreinigungen als Fe und Si für jedes Element 0,05 Masseprozent oder weniger. Solange der Gehalt jedes Elements, das als eine unvermeidbare Verunreinigung dient, innerhalb des entsprechenden oben beschriebenen Bereichs ist, kann eine Beeinträchtigung der oben beschriebenen Funktionen und Wirkungen aufgrund unvermeidbarer Verunreinigungen leicht vermieden werden.
• Druckverformungswiderstand: 62 MPa oder weniger
Die Aluminiumlegierung mit der chemischen Zusammensetzung in den oben genannten spezifischen Bereichen weist einen Druckverformungswiderstand von 62 MPa oder weniger auf. Es wird angemerkt, dass Druckverformungswiderstand bei der vorliegenden Spezifikation der Druckverformungswiderstand ist, der basierend auf der wahren Belastung berechnet wird, wenn durch Kompression bei einer Temperatur von 450°C und einer Verformungsgeschwindigkeit von 1 s^-1 verformt wird.
Durch Festlegen des Druckverformungswiderstands der oben genannten Aluminiumlegierung auf den oben genannten spezifischen Bereich kann die Warmbearbeitbarkeit der Aluminiumlegierung verbessert werden. Zudem können Aluminiumlegierungen mit Druckverformungswiderstand in dem oben genannten spezifischen Bereich auch auf ein Ausbildungsverfahren angewendet werden, bei dem eine besonders hohe Warmbearbeitbarkeit erforderlich ist, wie beispielsweise Bullaugenextrusion, d.h. ein Ausbildungsverfahren, bei dem eine Aluminiumlegierung aus einer Form gezogen wird, die durch Kombinieren eines männlichen Typs und eines weiblichen Typs ausgebildet ist.
(Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial)
Durch Durchführen von Warmbearbeitung, wie beispielsweise Warmwalzen, Warmextrusion oder dergleichen, auf der oben genannten Aluminiumlegierung kann ein warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial (das nachfolgend „warmbearbeitetes Material“ genannt wird) erhalten werden. Die chemische Zusammensetzung des oben genannten warmbearbeiteten Materials ist identisch mit der chemischen Zusammensetzung der Aluminiumlegierung, die als das Rohmaterial verwendet wird.
Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, d.h. Zweitphasenpartikel, die Al und Sc enthalten, sind in der Al-Elternphase des oben genannten warmbearbeiteten Materials dispergiert. Insbesondere sind die Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel aus intermetallischen Verbindungen mit einer Zusammensetzung Al₃Sc, Al₃(Sc_xZr_1-x) oder dergleichen ausgebildet. Es wird angemerkt, dass der Wert von x in Al₃(Sc_xZr_1-x) 0 < x < 1 ist. Der Wert von x in Al₃(Sc_xZr_1-x) variiert entsprechend dem Zr-Gehalt in der Aluminiumlegierung und den Erhitzungsbedingungen bei dem Wärmebehandlungsprozess.
Die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in dem oben genannten warmbearbeiteten Material ist bevorzugt 3.000 Partikel/µm³ oder höher. Die Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel wirken so, dass die Festigkeit des warmbearbeiteten Materials aufgrund von Ausfällungsverfestigung erhöht wird. Durch Festlegen der Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in dem warmbearbeiteten Material auf den oben genannten spezifischen Bereich kann die Festigkeit des warmbearbeiteten Materials erhöht werden.
Die Wirkung von Ausfällungsverfestigung aufgrund der Zweitphasenpartikel kann zu einem bestimmten Grad basierend auf Gleichung (1) unten vorhergesagt werden, die in C.B. Fuller et al., Acta Materialia 51 (2003) 4803-4814 beschrieben wird. $σ = 2,8 / λ (ln λ + 5,4) + σ_{0}$
Es wird angemerkt, dass σ in der Gleichung oben die 0,2%-Versatz-Streckgrenze [MPa] der Aluminiumlegierung ist, die aufgrund der Zweitphasenpartikel ausfällungsgehärtet worden ist, λ die durchschnittliche Zwischenkorndistanz [µm] der Zweitphasenpartikel ist, und σ₀ die 0,2%-Versatz-Streckgrenze [MPa] einer Aluminiumlegierung ist, die keine Zweitphasenpartikel enthält.
Die durchschnittliche Zwischenkorndistanz λ der Zweitphasenpartikel in Gleichung (1) oben kann als Gleichung (2) unten unter Verwendung der Anzahldichte N [Partikel/µm³] pro Einheitsvolumen der Zweitphasenpartikel ausgedrückt werden. $λ = N^{- 1 / 3}$
Wenn 35 MPa, was die typische 0,2%-Versatz-Streckgrenze von JIS A1100-Aluminium ist, als σ₀ verwendet wird, kann Gleichung (1) oben als Gleichung (3) unten ausgedrückt werden. $σ = 2,8 N^{1 / 3} ({lnN}^{- 1 / 3} + 5,4) + 35$
Außerdem wird, wenn N in Gleichung (3) oben auf 3.000 Partikel/µm³ festgelegt ist, die 0,2%-Versatz-Streckgrenze σ ungefähr 145 MPa. Dementsprechend kann durch Festlegen der Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel auf den oben genannten spezifischen Bereich erwartet werden, dass die 0,2%-Versatz-Streckgrenze der Aluminiumlegierung selbst in der Situation, in der Mg nicht enthalten ist, 140 MPa oder mehr wird.
Unter dem Gesichtspunkt, die Festigkeit des warmbearbeiteten Materials weiter zu erhöhen, ist die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel bevorzugter 5.000 Partikel/µm³ oder höher und noch bevorzugter 7.000 Partikel/µm³ oder höher. Es wird angemerkt, dass die Obergrenze der Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel natürlich entsprechend der Sc-Menge, die in dem oben genannten warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterial enthalten ist, bestimmt wird.
Die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in dem oben genannten warmbearbeiteten Material kann basierend auf dem Ergebnis berechnet werden, wenn die Feinstruktur unter Verwendung eines Transmissionselektronenmikroskops (TEM) betrachtet wird. Genauer gesagt wird zunächst aus Messexemplaren, die aus dem oben genannten warmbearbeiteten Material beprobt werden, die Dicke eines Messexemplars durch elektrolytisches Polieren auf 0, 1 µm festgelegt. Das Messexemplar wird unter Verwendung eines TEM betrachtet, und die Anzahl von Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikeln mit einem kreisäquivalenten Durchmesser von 0,5 nm oder mehr und weniger als 10 nm, die innerhalb des Gesichtsfelds vorliegen, wird gezählt. Außerdem wird ein Wert, der durch Umwandeln der Anzahl der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die innerhalb des Gesichtsfelds vorliegen, in die Anzahl pro 1 µm³ an Volumen berechnet wird, als die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel verwendet.
Die Form des oben genannten warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials ist nicht speziell beschränkt; beispielsweise kann das Material eine Vielzahl von Formen, wie beispielsweise ein Blechmaterial, ein Stangenmaterial, ein Rohrmaterial, ein Streifenmaterial, eine extrudierte Form oder dergleichen, annehmen. Das oben genannte warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial wird bevorzugt durch Bullaugenextrusion hergestellt. Das Warmextrusionsmaterial, das durch Bullaugenextrusion hergestellt wird, weist einen hohlen Teil an mindestens einer Stelle auf, der von Wandteilen, die aus der Aluminiumlegierung bestehen, umgeben ist. Zudem kann eine Schweißoberfläche an mindestens einer Stelle, die durch Zusammenschweißen der oben genannten Aluminiumlegierungen ausgebildet ist, an dem oben genannten Wandteil des Warmextrusionsmaterials, das durch Bullaugenextrusion hergestellt wird, ausgebildet sein.
Wie oben beschrieben wurde, weist die oben genannte Aluminiumlegierung Warmbearbeitbarkeit in dem Ausmaß auf, dass Bullaugenextrusion möglich ist. Dementsprechend kann unter Verwendung der oben genannten Aluminiumlegierung ein Warmextrusionsmaterial mit einer komplexen Querschnittsform und einer Querschnittsform mit einer Feinstruktur, die durch Bullaugenextrusion umsetzbar ist, leicht hergestellt werden.
(Verfahren zum Herstellen des warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials)
Ein Verfahren zum Herstellen des oben genannten warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials umfasst: einen Warmbearbeitungsprozess, in dem eine Warmbearbeitung in dem Zustand, in dem die Temperatur der oben genannten Aluminiumlegierung innerhalb des Bereichs von 350°C oder höher und 550°C oder niedriger ist, durchgeführt wird; und einen Wärmebehandlungsprozess, in dem die oben genannte Aluminiumlegierung für insgesamt 30 min oder mehr bei einer Haltetemperatur von 250°C oder höher und 550°C oder niedriger gehalten wird, in mindestens einem aus vor dem oben genannten Warmbearbeitungsprozess und, nachdem der oben genannte Warmbearbeitungsprozess geendet hat.
• Warmbearbeitungsprozess
Objekte, die durch ein gewöhnliches Verfahren hergestellt worden sind, können als die Aluminiumlegierung, die dem Warmbearbeitungsprozess unterzogen wird, verwendet werden. Beispielsweise kann die Aluminiumlegierung ein Barren sein, in dem eine Schmelze mit der oben genannten spezifischen chemischen Zusammensetzung durch ein Verfahren, wie beispielsweise DC-Guss oder CC-Guss gegossen wird, oder kann ein Strang sein.
Eine Vielzahl von Bearbeitungsverfahren, wie beispielsweise Warmwalzen, Warmextrusion, Warmschmieden und dergleichen, kann als die Warmbearbeitung in dem Warmbearbeitungsprozess verwendet werden. Eine Aluminiumlegierung mit der oben genannten spezifischen chemischen Zusammensetzung, die hinsichtlich Warmbearbeitbarkeit herausragt, wird als das oben genannte Herstellungsverfahren verwendet. Aus diesem Grund kann Bullaugenextrusion, die als die Warmbearbeitung in dem Warmbearbeitungsprozess dient, als das oben genannte Herstellungsverfahren verwendet werden. Außerdem kann durch Durchführen von Bullaugenextrusion ein Warmextrusionsmaterial mit einer komplexen Querschnittsform oder einer Querschnittsformen mit einer Feinstruktur leicht erhalten werden.
Die Starttemperatur der Warmbearbeitung in dem Warmbearbeitungsprozess wird auf 350°C oder höher und 550°C oder niedriger festgelegt. In der Situation, in der die Starttemperatur niedriger als 350°C ist, wird der Verformungswiderstand der oben genannten Aluminiumlegierung übermäßig hoch, und daher wird es schwierig, eine Warmbearbeitung durchzuführen. Andererseits besteht in der Situation, in der die Starttemperatur höher als 550°C ist, ein Risiko, dass die Aluminiumlegierung während Warmbearbeitung aufgrund der bearbeitungsinduzierten Wärmeerzeugung tendenziell teilweise schmilzt.
• Wärmebehandlungsprozess
Bei dem oben genannten Herstellungsverfahren wird ein Wärmebehandlungsprozess, der die Aluminiumlegierung erhitzt, durchgeführt. Die Haltetemperatur in dem Wärmebehandlungsprozess ist auf 250°C oder höher und 550°C oder niedriger festgelegt. Zudem ist die Haltetemperatur in dem Wärmebehandlungsprozess auf insgesamt 30 min oder mehr festgelegt. Durch Festlegen der Haltetemperatur und der Haltezeit in dem Wärmebehandlungsprozess auf die oben genannten spezifischen Bereiche wird bewirkt, dass feine und zahlreiche Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in der Al-Elternphase ausfällen, und dadurch kann die Festigkeit des warmbearbeiteten Materials erhöht werden.
In der Situation, in der die Haltetemperatur in dem Wärmebehandlungsprozess niedriger als 250°C ist, und in der Situation, in der die Gesamthaltezeit geringer als 30 min ist, wird die Menge der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die ausfällen, unzureichend, und daher besteht ein Risiko, dass dies zu einer Abnahme bei der Festigkeit des warmbearbeiteten Materials führt. In der Situation, in der die Haltetemperatur in dem Wärmebehandlungsprozess höher als 550°C ist, besteht ein Risiko, dass dies zu einem teilweisen Schmelzen der Aluminiumlegierung führt.
Der Wärmebehandlungsprozess kann vor Durchführen des Warmbearbeitungsprozesses durchgeführt werden oder kann durchgeführt werden, nachdem der Warmbearbeitungsprozess geendet hat. Zudem kann der Wärmebehandlungsprozess sowohl vor Durchführen des Warmbearbeitungsprozesses als auch, nachdem der Warmbearbeitungsprozess geendet hat, durchgeführt werden. Wie oben beschrieben wurde, ist die Wirkung der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel auf eine Warmbearbeitbarkeit klein. Aus diesem Grund kann selbst in der Situation, in der der Wärmebehandlungsprozess vor Durchführen des Warmbearbeitungsprozesses durchgeführt wird und die Warmbearbeitung dann auf der Aluminiumlegierung durchgeführt wird, in der die Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel ausgefällt sind, die Warmbearbeitung leicht durchgeführt werden.
Arbeitsbeispiel
Arbeitsbeispiele für die oben genannte Aluminiumlegierung, das oben genannte warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial und das Herstellungsverfahren davon werden unten erläutert. Es wird angemerkt, dass die spezifischen Aspekte der Aluminiumlegierung, des warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials und des Herstellungsverfahrens davon gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Aspekte, die bei den Arbeitsbeispielen beschrieben werden, beschränkt sind und die Zusammensetzung innerhalb eines Bereichs, der das Wesen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, geeignet geändert werden kann.
Bei dem vorliegenden Beispiel wurden zuerst Schmelzen der Aluminiumlegierungen mit den chemischen Zusammensetzungen, die in Tabelle 1 angegeben sind, durch ein gewöhnliches Verfahren gegossen, und Stränge, die eine Kreissäulenform mit einem Durchmesser von 90 mm und einer Länge von 200 mm aufwiesen, wurden hergestellt. Es wird angemerkt, dass das Symbol „Rest“ in Tabelle 1 ein Symbol ist, das den Rest angibt. Die Stränge wurden für 10 h bei einer Haltetemperatur von 300°C gehalten und anschließend für 10 h bei einer Haltetemperatur von 400°C gehalten (Wärmebehandlungsprozess).
Nachdem der Wärmebehandlungsprozess abgeschlossen war, wurde eine Warmextrusion, bei der die Stränge auf 450°C erhitzt wurden, durchgeführt (Warmbearbeitungsprozess). Während der Warmextrusion war die Behältertemperatur auf 450°C festgelegt, war die Formtemperatur auf 450°C festgelegt, und war die Extrusionsrate auf 1,0 m/min festgelegt. Basierend auf dem Obigen konnten Testmaterialien A-F erhalten werden. Es wird angemerkt, dass die Testmaterialien A-F Streifenmaterialien mit einer Breite von 35 mm und einer Dicke von 2 mm waren.
Zudem wurde ein Strang auf 500°C erhitzt und wurde eine Warmextrusion unter den Bedingungen einer Behältertemperatur von 500°C, einer Formtemperatur von 500°C und einer Extrusionsrate von 1,4 m/min durchgeführt, und dadurch konnte ein Testmaterial G erhalten werden. Es wird angemerkt, dass das Testmaterial G ein Streifenmaterial mit einer Breite von 35 mm und einer Dicke von 2,6 mm war.
Zudem waren Testmaterial H und Testmaterial I, die in Tabelle 1 angegeben sind, Testmaterialien zum Vergleich mit Testmaterialien A-G. Das Verfahren zum Herstellen von Testmaterial H und Testmaterial I war dasselbe wie das Verfahren zum Herstellen der Testmaterialien A-F, abgesehen davon, dass die chemischen Zusammensetzungen der Aluminiumlegierungen anders waren.
Jedes der Testmaterialien und die physikalischen Eigenschaften der Aluminiumlegierungen, die bei der Herstellung der Testmaterialien verwendet wurden, konnte unter Verwendung des Verfahrens unten ausgewertet werden.
• Druckverformungswiderstand der Aluminiumlegierung
Nachdem der Wärmebehandlungsprozess durchgeführt wurde, wurde ein Teststück zum Kompressionstesten, das eine Kreissäulenform mit einem Durchmesser von 8 mm und einer Länge von 12 mm aufwies, aus einem Strang vor Durchführen einer Warmbearbeitung beprobt. Unter Verwendung dieses Teststücks wurde ein Kompressionstest unter den Bedingungen einer Temperatur von 450°C und einer Verformungsgeschwindigkeit von 1 s^-1 durchgeführt, und eine Belastung-Versatz-Kurve wurde erhalten. Basierend auf dieser Belastung-Versatz-Kurve wurde angenommen, dass die Verformung des Teststücks während des Kompressionstests einheitlich war, und die wahre Verformung und wahre Belastung wurden berechnet. Außerdem wurde die wahre Belastung über den Bereich, in dem die wahre Verformung 0,3 oder mehr und weniger als 0,6 war, arithmetisch gemittelt, und dieser Wert wurde als der Druckverformungswiderstand verwendet. Der Druckverformungswiderstand jedes Testmaterials ist in Tabelle 2 gezeigt.
• Anzahldichte von Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in dem Testmaterial vorliegen
Ein Teststück mit einer Dicke von 0,1 µm wurde durch Schneiden des Testmaterials auf eine geeignete Größe und dann Durchführen elektrolytischen Polierens hergestellt. Beobachtungen wurden unter Verwendung eines TEM an drei Stellen, die von dem Teststück zufällig ausgewählt wurden, durchgeführt, und ein Dunkelfeldbild mit einem Gesichtsfeld von 2 µm × 2 µm wurde beschafft. Außerdem wurde die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel durch Umwandeln der Anzahl von Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel mit einem kreisäquivalenten Durchmesser von 0,5 nm oder mehr und weniger als 10 nm, die in den Dunkelfeldbildern an diesen drei Stellen vorlagen, zu der Anzahl pro 1 µm³ an Volumen berechnet.
Die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in dem Testmaterial A vorlagen, war 10.000 Partikel/µm³. Zudem wurde die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel, die in jedem der Testmaterialien B-G vorlagen, als ungefähr dieselbe wie jene von Testmaterial A angenommen.
• Mechanische Eigenschaften der Testmaterialien
Teststück Nr. 5, wie in JIS Z2241:2011 vorgeschrieben, wurde aus dem Testmaterial beprobt. Ein Spannungstest wurde unter Verwendung dieses Teststücks durchgeführt, und die Zugfestigkeit und die 0,2%-Versatz-Streckgrenze wurden berechnet. Die Zugfestigkeit und die 0,2%-Versatz-Streckgrenze jedes der Testmaterialien sind in Tabelle 2 gezeigt.
• Extrudierbarkeit
Die Auswertung einer Extrudierbarkeit wurde unter Verwendung des Verfahrens unten durchgeführt. Zuerst wurde der Strang, nachdem der Wärmebehandlungsprozess abgeschlossen war, auf 520°C erhitzt. Außerdem wurde eine Bullaugenextrusion auf dem Strang unter Verwendung einer Form, die derart ausgebildet war, dass ein quadratisches Rohr mit einer quadratischen Form formbar war, deren Querschnittsform 31 mm auf einer Seite war und deren Dicke der Wandteile, die den hohlen Teil umgeben, 2,5 mm war, durchgeführt. Während der Bullaugenextrusion war die Behältertemperatur auf 450°C festgelegt, war die Formtemperatur auf 450°C festgelegt, und war die Extrusionsrate auf 1,0 m/min festgelegt.

Das Symbol „A“, das in der „Extrudierbarkeit“-Spalte in Tabelle 2 notiert ist, gibt an, dass das quadratische Rohr hergestellt werden konnte, wenn die Bullaugenexposition unter den Bedingungen, die oben beschrieben wurden, durchgeführt wurde, und das Symbol „B“ gibt an, dass kein quadratisches Rohr hergestellt werden konnte. Tabelle 1

	Chemische Zusammensetzung (Masse%)
	Mg	Ti	Zr	Sc	Al
Testmaterial A	1,0	0,01	0,21	0,10	Rest
Testmaterial B	1,3	0,01	0,22	0,10	Rest
Testmaterial C	1,4	0,01	0,20	0,10	Rest
Testmaterial D	1,6	0,01	0,19	0,10	Rest
Testmaterial E	1,8	0,01	0,25	0,10	Rest
Testmaterial F	1,9	0,01	0,21	0,09	Rest
Testmaterial G	2,0	0,01	0,20	0,10	Rest
Testmaterial H	1,1	0,01	< 0,01	< 0,01	Rest
Testmaterial I	3,0	0,01	< 0,01	< 0,01	Rest

Tabelle 2

	Zugfestigkeit (MPa)	0,2%-Versatz-Streckgrenze (MPa)	Druckverformungswiderstand (MPa)	Extrudierbarkeit
Testmaterial A	232	179	48	A
Testmaterial B	246	190	47	A
Testmaterial C	254	191	51	A
Testmaterial D	258	192	53	A
Testmaterial E	260	198	55	A
Testmaterial F	272	200	56	A
Testmaterial G	240	159	57	A
Testmaterial H	101	39	40	A
Testmaterial I	197	72	67	B

Wie in Tabelle 1 und Tabelle 2 gezeigt ist, wiesen die Aluminiumlegierungen, die bei Testmaterialien A-G verwendet wurden, die oben genannten spezifischen chemischen Zusammensetzungen auf, und der Druckverformungswiderstand der Stränge war 62 MPa oder weniger. Folglich wiesen diese Testmaterialien ausgezeichnete Warmbearbeitbarkeit auf, und es war möglich, eine Bullaugenextrusion durchzuführen. Zudem konnte, da jedes der Testmaterialien A-G die oben genannten spezifischen chemischen Zusammensetzungen aufwies, die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel durch Durchführen der Wärmebehandlung auf 3.000 Partikel/µm³ oder höher festgelegt werden. Infolgedessen konnte die 0,2%-Versatz-Streckgrenze jedes der Testmaterialien A-G nach der Wärmebehandlung auf 140 MPa oder mehr festgelegt werden.
Andererseits waren, da das Testmaterial H aus einer Aluminiumlegierung bestand, die kein Sc enthielt, Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel in dem Strang nach der Wärmebehandlung nicht ausgebildet. Aus diesem Grund war die 0,2%-Versatz-Streckgrenze des Testmaterials H geringer als jene des Testmaterials A.
Die Aluminiumlegierung, die das Testmaterial I darstellte, enthielt eine größere Menge an Mg als jene des Testmaterials H, so dass die Festigkeit des Testmaterials I höher als jene des Testmaterials H gemacht wurde. Jedoch nahm, da der Mg-Gehalt größer wurde, der Druckverformungswiderstand der Aluminiumlegierung zu, und daher wurde eine Warmextrudierbarkeit verschlechtert. Aus diesem Grund war es schwierig, eine Bullaugenextrusion auf dem Testmaterial I durchzuführen. Zudem war, obwohl die 0,2%-Versatz-Streckgrenze des Testmaterials I höher als jene des Testmaterials H war, sie niedriger als jene der Testmaterialien A-G.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 6446124 [0005]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Fuller et al., Acta Materialia 51 (2003) 4803-4814 [0036]

Claims

Aluminiumlegierung mit: einer chemischen Zusammensetzung, die Sc: 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger, Mg: 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger und Zr: 0 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger enthält, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind; bei der ein Druckverformungswiderstand, der basierend auf der wahren Belastung berechnet wird, wenn sie durch Kompression bei einer Temperatur von 450°C und einer Verformungsgeschwindigkeit von 1 s^-1 verformt wird, 62 MPa oder weniger ist.
Aluminiumlegierung nach Anspruch 1, bei der der Mg-Gehalt 0,2 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger ist.
Aluminiumlegierung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Zr-Gehalt 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger ist.
Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1-3, bei der die Aluminiumlegierung ferner eines oder zwei oder mehr Elemente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Cu: mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger, Mn: mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger, Cr: mehr als 0 Masseprozent und 0,30 Masseprozent oder weniger, Ti: mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger, und B: mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger besteht.
Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial mit: einer chemischen Zusammensetzung, die Sc: 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,40 Masseprozent oder weniger, Mg: 0 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger, und Zr: 0 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger enthält, wobei der Rest Al und unvermeidbare Verunreinigungen sind; und Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikeln, die in der Al-Elternphase dispergiert sind; bei dem die Anzahldichte der Al-Sc-Serien-Zweitphasenpartikel 3.000 Partikel/µm³ oder höher ist.
Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial nach Anspruch 5, bei dem der Mg-Gehalt 0,2 Masseprozent oder mehr und 2,5 Masseprozent oder weniger ist.
Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial nach Anspruch 5 oder 6, bei dem der Zr-Gehalt 0,01 Masseprozent oder mehr und 0,4 Masseprozent oder weniger ist.
Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial nach einem der Ansprüche 5-7, bei dem das warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial ferner ein oder zwei oder mehr Elemente enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Cu: mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger, Mn: mehr als 0 Masseprozent und 1,0 Masseprozent oder weniger, Cr: mehr als 0 Masseprozent und 0,30 Masseprozent oder weniger, Ti: mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger, und B: Mehr als 0 Masseprozent und 0,10 Masseprozent oder weniger besteht.
Warmbearbeitetes Aluminiumlegierungsmaterial nach einem der Ansprüche 5-8, bei dem: das warmbearbeitete Aluminiumlegierungsmaterial einen hohlen Teil an mindestens einer Stelle aufweist, der von einem Wandteil, der aus Aluminiumlegierung besteht, umgeben ist; und eine Schweißoberfläche an mindestens einer Stelle, die durch Zusammenschmeißen der Aluminiumlegierungen ausgebildet ist, auf dem Wandteil ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials, mit: einem Warmbearbeitungsprozess, in dem eine Warmbearbeitung auf der Aluminiumlegierung nach einem der Ansprüche 1-4 in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Temperatur innerhalb des Bereichs von 350°C oder höher und 550°C oder niedriger ist; und einem Wärmebehandlungsprozess, in dem die Aluminiumlegierung, für mindestens eines von vor dem Warmbearbeitungsprozess und nach dem Warmbearbeitungsprozess, für insgesamt 30 min oder mehr bei einer Haltetemperatur von 250°C oder höher und 550°C oder niedriger gehalten wird.
Verfahren zum Herstellen des warmbearbeiteten Aluminiumlegierungsmaterials nach Anspruch 10, bei dem in dem Warmbearbeitungsprozess eine Bullaugenextrusion als die Warmbearbeitung auf der Aluminiumlegierung durchgeführt wird.