JP2003239032A

JP2003239032A - 曲げ加工性に優れたアルミニウム合金板

Info

Publication number: JP2003239032A
Application number: JP2002041760A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yanagawa; 政洋柳川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2002-02-19
Filing date: 2002-02-19
Publication date: 2003-08-27
Anticipated expiration: 2022-02-19
Also published as: JP3766334B2

Abstract

(57)【要約】【課題】特にフラットヘムなどの曲げ加工に優れ、
他の要求特性も兼備したAl-Mg-Si系Al合金板を提供する
ことを目的とする。【解決手段】 Al-Mg-Si系アルミニウム合金板におい
て、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が40nm以上であ
り、かつ、アルミニウム合金板表面の結晶粒内のすべり
帯組織であって、アルミニウム合金板に5%の歪みを与え
た際に生じるすべり帯組織同士の平均間隔が1.5 μm 以
下であるものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲げ加工性に優れ
たAl-Mg-Si系アルミニウム合金板（以下、アルミニウム
を単にAlと言う）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車、船舶あるいは車両な
どの輸送機、家電製品、建築、構造物の部材や部品用と
して、成形加工性 (以下、単に成形性と言う) に優れた
Al-Mg系のAA乃至JIS 規格に規定された (規格を満足す
る)5000 系や、成形性や焼付硬化性に優れたAl-Mg-Si系
のAA乃至JIS 6000系 (以下、単に5000系乃至6000系と言
う) のAl合金材（圧延板材、押出形材、鍛造材などの各
アルミニウム合金展伸材を総称する）が使用されてい
る。

【０００３】近年、排気ガス等による地球環境問題に対
して、自動車などの輸送機の車体の軽量化による燃費の
向上が追求されている。このため、特に、自動車の車体
に対し、従来から使用されている鋼材に代わって、より
軽量なAl合金材の適用が増加しつつある。

【０００４】このAl合金材の中でも、自動車のフード、
フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのパネ
ル構造体の、アウタパネル (外板) やインナパネル( 内
板)等のパネルには、薄肉でかつ高強度Al合金板とし
て、過剰Si型の6000系のAl合金板の使用が検討されてい
る。

【０００５】この過剰Si型の6000系Al合金は、基本的に
は、Si、Mgを必須として含み、かつSi/Mg が1 以上であ
るAl-Mg-Si系アルミニウム合金である。そして、この過
剰Si型6000系Al合金は優れた時効硬化能を有しているた
め、プレス成形や曲げ加工時には低耐力化により成形性
を確保するとともに、成形後の焼付塗装処理などの人工
時効処理時の加熱により時効硬化して耐力が向上し、必
要な強度を確保できる利点がある。

【０００６】また、これら過剰Si型6000系Al合金材は、
Mg量などの合金量が多い、他の5000系のAl合金などに比
して、合金元素量が比較的少ない。このため、これら60
00系Al合金材のスクラップを、Al合金溶解材 (溶解原
料) として再利用する際に、元の6000系Al合金鋳塊が得
やすく、リサイクル性にも優れている。

【０００７】一方、前記自動車などのアウタパネルで
は、Al合金板を張出や絞りあるいはトリム等のプレス成
形してアウタパネル化した後、アウタパネルの縁を折り
曲げて(180 度折り返して) インナパネルの縁との接合
を行う、ヘム( ヘミングの別称) 加工と呼ばれる厳しい
曲げ成形が複合して施される。また、インナパネルでは
深絞り等の厳しいプレス成形が複合して施される。

【０００８】特に、アウタパネル用途としては、更に、
高強度 (高時効硬化性) 、高耐食性、高溶接性などを兼
備することも要求される。

【０００９】前記フラットヘム加工は、アウタパネルの
縁をポンチにより90°に近い角度まで折り曲げるダウン
フランジ工程、アウタパネルの縁を更にポンチにより約
135°まで内側に折り曲げるプリヘム工程を経て、フラ
ットヘム工程により行われる。

【００１０】このフラットヘム工程では、インナパネル
端部をアウタパネルの折り曲げ部内に収容 (挿入) し、
アウタパネルの縁をポンチにより更に約180 °の角度ま
で内側に折り曲げてフラットヘムを形成する。このよう
に、フラットヘムでは、インナパネルの縁と、アウタパ
ネルのフラットヘム部（180 度折り曲げ部) とが接触し
て、両者が端部同士において接合されるとともに密着さ
れる。

【００１１】ただ、Al合金アウタパネルのフラットヘム
加工においては、従来の鋼板パネルのフラットヘム加工
に比して、形成されるフラットヘムの縁曲部には、肌荒
れや割れ等の不良が生じ易くなる。そしてこれらの不良
が生じた場合、アウタパネルとしての適用ができなくな
る。

【００１２】このようなAl合金アウタパネルのフラット
ヘム加工に対し、従来から、フラットヘム加工工程側
や、Al合金板の素材側で、前記ヘム部 (縁曲部、折り曲
げ部)の不良発生を防止して、フラットヘム加工性を改
善する技術も種々提案されている。

【００１３】フラットヘム加工工程側からは、例えば、
特公昭63-2690 号公報などでは、186MPa程度の高強度な
Al合金アウタパネルのフラットヘム加工において、前記
ダウンフランジ工程で、アウタパネルに形成されるフラ
ンジコーナー部の曲げ半径Rd(ダイスの肩半径) を0.8t
〜1.8t (但しt はAl合金板の板厚) と大きくして、前記
不良の発生を防止することが提案されている。また、ロ
ーラーヘムなどの加工方法自体の改良も提案されてい
る。

【００１４】一方、素材側からは、パネル用Al合金板の
粒界析出物の規制や結晶粒内析出物の大きさの制御が行
われる。また、パネル用Al合金板の耐力自体を下げる、
伸びなどの延性、加工硬化指数n 値、ひずみ速度感受性
指数m 値などを向上させる等々の改善する手段も種々行
われている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フラットヘム
加工条件は、近年益々難しくなる傾向にある。その理由
は、先ず、アウタパネルのフラットヘム加工される部分
の形状 (デザイン) の複雑化である。フラットヘム加工
されるアウタパネルの部分形状 (縁曲部形状) が直線的
な単純形状ではなく、円弧形状やあるいは角部を有する
ような複雑形状となった場合、前記不良がより発生しや
すくなる。

【００１６】次に、前記アウタパネルとインナパネル用
のAl合金板は、パネルの軽量化のために、1.0mm 以下の
板厚に近年益々薄肉化されていることが理由に上げられ
る。例えば、アウタパネル用のAl合金板は1.0mm 以下
の、0.8 〜0.9mm の板厚などが主流である。また、イン
ナパネル用のAl合金板も1.0mm 以下の、0.5 〜0.8mm の
板厚などが主流である。これら薄肉化されたAl合金板で
は、特にアウタパネルの縁曲部に挿入されるインナパネ
ルの板厚が薄くなるほど、曲げ条件としては厳しくな
り、フラットヘム加工が難しくなる傾向にある。そし
て、前記した薄肉化されたAl合金板では、この傾向が顕
著となる。

【００１７】このような厳しいフラットヘム加工などの
曲げ加工に対し、前記した加工工程側やパネル用のAl合
金板の素材側での従来の改善技術では、必ずしも対応し
きれない場合が生じる。

【００１８】また、曲げ加工性の改善がAl合金板の前記
他の特性を低下させることにもつながる。例えば、前記
Al合金板の耐力自体を下げてフラットヘム加工性を改善
した場合、プレス成形性が低下したり、過剰Si型6000系
Al合金板であっても、板成形後のパネル塗装焼付工程な
どを用いた低温での人工時効硬化処理後の耐力が不足し
て、耐デント性が不足するなどの問題を生じる。

【００１９】本発明はこの様な事情に着目してなされた
ものであって、その目的は、特にフラットヘムなどの曲
げ加工に優れ、他の要求特性も兼備したAl-Mg-Si系Al合
金板を提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明アルミニウム合金板の請求項1 の要旨は、Al
-Mg-Si系アルミニウム合金板において、結晶粒内のMg₂S
i 析出物の平均間隔が40nm以上であり、かつ、アルミニ
ウム合金板表面の結晶粒内のすべり帯組織であって、ア
ルミニウム合金板に5%の歪みを与えた際に生じるすべり
帯組織同士の平均間隔が1.5 μm 以下であるものとす
る。

【００２１】なお、本発明で言うAl合金板とは、熱間圧
延および冷間圧延後、調質処理 (熱処理) を施した後に
室温時効した板を言う。この点、例え、形状が板状であ
っても、熱間押出されたAl-Mg-Si系Al合金形材は、圧延
された本発明板とは、後述する通り、組織的に大きく異
なるため、本発明で規定する組織とはならず、例え、な
ったとしても、特性を発揮するとは限らない。したがっ
て、押出形材は本発明範囲には含まない。

【００２２】したがって、上記本発明の各組織要件も、
調質処理後のAl合金板の状態であって、調質処理後か
ら、曲げ加工されるまでの任意の期間における、短期間
乃至長期間を問わず、室温時効したAl合金板の状態をさ
して言う。また、ここで言う調質処理とは、溶体化およ
び焼き入れ処理を含め、その後の時効処理などの熱処理
を示す。

【００２３】本発明者らは、曲げ加工性、特にフラット
ヘム加工性とAl-Mg-Si系Al合金板の組織との関係につい
て、改めて検討した。この結果、結晶粒内のMg₂Si 析出
物の平均間隔と、Al合金板に一定の歪みを与えた際に生
じる結晶粒内のすべり帯組織同士の平均間隔がフラット
ヘム加工性乃至曲げ加工性と密接に相関することを知見
した。即ち、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が大き
く、前記すべり帯組織同士の平均間隔が小さいほど、前
記した厳しい条件でのフラットヘム加工性乃至曲げ加工
性が改善される。

【００２４】なお、Al-Mg-Si系Al合金材の分野におい
て、前記した通り、結晶粒内のMg₂Si析出物の大きさを
制御することは一般的である。また、すべり帯組織につ
いては、すべり帯組織の粗さを制御すること自体は一般
的ではなく、特定分野においてのみ公知である。この特
定分野とは、特開2000-128017 号公報に開示された、ク
ラッシャブル部材 (部材の長手方向乃至軸方向に圧縮の
衝撃荷重や静的負荷を受けた際に、軸方向に潰れて、そ
の圧縮の衝撃荷重や静的負荷を吸収する作用を持つ部
材) の分野のみである。

【００２５】前記特開2000-128017 号公報では、クラッ
シャブル部材用Al-Mg-Si系Al合金押出形材の圧壊割れを
改善し、軸圧壊特性を向上させることが開示されてい
る。このため、前記公報では、結晶粒内のMg₂Si 析出物
の平均的な大きさを30nm以上で1000nmを越えない範囲に
比較的大きくしている。これによって、前記軸方向の圧
縮変形時の転位が析出粒子をせん断するのを防止し、か
つ粗いすべり帯組織の形成を抑制して、粒界への応力集
中と粒界破断するのを抑制している。

【００２６】前記特開2000-128017 号公報の対象は、Al
-Mg-Si系Al合金押出形材である。この押出形材組織は、
例え、形状が板状の押出材であっても、結晶粒が押出方
向（押出材長手方向）に細長く伸長した繊維状の組織と
なっている。したがって、本発明が対象とする、等軸あ
るいは等軸から若干偏平した粒状の結晶粒組織であるAl
-Mg-Si系Al合金圧延板とは、結晶粒組織が全く異なる。
このため、前記変位の際の転位の挙動も、押出形材組織
と圧延板組織とでは大きく異なる。

【００２７】しかも、本発明で課題とするAl合金板の曲
げ加工性と、前記公報で課題とする形材軸方向の軸圧壊
特性とは、変位の際の転位の挙動も大きく異なる。前記
公報では、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均的な大きさを
30nm以上で1000nmを越えない範囲に比較的大きくし、こ
れによって、結果として乃至付随的に、粗いすべり帯組
織の形成を抑制している。即ち、軸圧壊特性向上の組織
的な手段は、結晶粒内のMg₂Si 析出物の大きさの制御の
みである。

【００２８】これに対し、本発明で課題とするAl合金板
の、特にフラットヘム加工性を含めた厳しい曲げ加工条
件では、前記公報の結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均的な
大きさ制御のみでは、前記発明の解決しようとする課題
の欄でも説明した通り、曲げ加工を向上できない。本発
明で課題とする前記厳しい曲げ加工条件での曲げ加工性
を向上させるためには、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均
間隔制御に加えて、すべり帯組織自体の独立した制御
(間隔の特定) が必須である。

【００２９】因みに、従来のように、結晶粒内のMg₂Si
析出物を微細化させても、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平
均間隔は本発明で規定するように小さくなるとは限らな
い。例えば、析出粒子で高強度を確保する過剰Si型6000
系Al合金板など、このMg₂Si析出物が密に存在しやすい
場合には、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔は本発明
で規定するように小さくならない。また、一方、結晶粒
内のMg₂Si 析出物が比較的大きくても、このMg₂Si 析出
物が密に存在する場合には、結晶粒内のMg₂Si析出物の
平均間隔は本発明で規定するように小さくなる。

【００３０】また、すべり帯組織についても、常法で得
られる通常のAl-Mg-Si系Al合金板では、製造後の室温で
の時効硬化などにより、曲げ加工時の転位が析出粒子を
せん断で通り抜ける際に、粗いすべり帯組織が形成さ
れ、この粗いすべり帯組織が析出粒子や粒界析出物など
に応力集中を起こし、前記曲げ加工 (フラットヘム加
工) 時の肌荒れや割れに至る。

【００３１】即ち、従来材は、結晶粒内のMg₂Si 析出物
の平均間隔が小さく、転位がMg₂Si析出粒子をせん断機
構で切ってすべり変形する。このため、曲げ加工時に、
前記粗いすべり帯組織が形成されやすく、この粗いすべ
り帯組織が析出粒子や粒界析出物などに応力集中を起こ
し、割れに至る。この傾向は、室温で時効硬化しやす
い、析出粒子で高強度を確保する、過剰Si型6000系Al合
金板で特に強い。

【００３２】これに対し、本発明では、結晶粒内のMg₂S
i 析出物の平均間隔を40nm以上とするとともに、曲げ加
工の際の転位によって形成される、すべり帯組織同士の
平均間隔を小さくし、前記粗いすべり帯組織の形成を困
難とする。そして、これによって、すべり帯組織による
析出粒子や粒界析出物などへの応力集中を緩和し、曲げ
加工の際の割れを防止する。即ち、曲げ加工の転位を、
前記した析出粒子や粒界析出物などをせん断しないオロ
ワン機構へと変化させ、曲げ加工 (フラットヘム加工)
性を向上させる。したがって、前記過剰Si型6000系Al合
金板であっても、曲げ加工性が大きく向上する。

【００３３】そして、このすべり帯組織同士の平均間隔
を小さくするためには、後述する好ましい製造条件の通
り、上記結晶粒内のMg₂Si 析出物制御だけではなく、こ
れに加えて、曲げ加工されるまでの、室温での時効硬化
の抑制を行うことが好ましい。

【００３４】したがって、以上説明した通り、Al-Mg-Si
系Al合金板の分野では、これまで、本発明で規定する、
結晶粒内のMg₂Si 析出物平均間隔およびすべり帯組織平
均間隔と、曲げ加工 (フラットヘム加工) との関係につ
いては、従来から必ずしも明らかではなく、むしろ不明
であったことが分かる。また、以上説明した、本発明組
織による曲げ加工性向上の機構は、これまでの曲げ加工
性向上の機構とは違う特徴的なものであることが分か
る。

【００３５】本発明ではこのような優れた曲げ加工性向
上効果を有する。このため、曲げ加工性向上の要求が厳
しく、かつ室温で時効硬化しやすく曲げ加工に不利な、
請求項2 のような、過剰Si型6000系Al合金板に適用され
ることが好ましい。請求項2では、この過剰Si型6000系A
l合金板の組成を、Si:0.4〜1.3%、Mg:0.2〜1.2%、Mn:0.
01 〜0.65% 、Cu:0.001〜1.0%を含み、かつSi/Mg が質
量比で1 以上であり、残部Alおよび不可避的不純物から
なるものと規定する。

【００３６】また、上記結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均
間隔制御や、Al合金板がプレス成形によってパネル化さ
れる際のオレンジピール不良などの肌荒れを防止するた
めには、請求項3 の通り、Al合金板の結晶粒径を50μm
以下とすることが好ましい。

【００３７】本発明Al合金板は、従来のように、Al合金
板の0.2%耐力を140MPa以下の低強度とせずとも、特にフ
ラットヘムなどの曲げ加工性やプレス成形性が優れる。
この結果、請求項4 のように、Al合金板の0.2%耐力を14
0MPa以上の高強度にすることができ、成形後の塗装焼き
付け工程などを用いた170 ℃×20分の低温人工時効硬化
処理でも、180MPaを越えるような高強度のパネルを得る
ことができる。

【００３８】また、本発明Al合金板は、請求項5 のよう
に、Al合金板の伸びが15% 以下と、前記高強度となって
延性が低下した場合でも、通常のAl合金板とは相違し
て、特にフラットヘムなどの曲げ加工性やプレス成形性
が優れる。したがって、延性を向上させるような特別な
合金元素の含有や製造条件の付加が不要である。

【００３９】前記すべり帯組織同士の平均間隔を小さく
するための、曲げ加工されるまでの、室温での時効硬化
の抑制のためには、請求項6 のように、Al合金板が溶体
化および焼き入れ処理後に、適切な条件で時効処理され
ていることが好ましい。

【００４０】本発明は以上のような効果を有するため、
請求項7 のように、曲げ加工がフラットヘム加工である
厳しい条件の場合に適用されて好ましい。

【００４１】この厳しい条件の一つは、請求項8 のよう
に、Al合金板のアウタパネルとしての板厚が0.5mm 以上
であり、板厚が1.3mm 以下のインナパネルAl合金板に対
し、フラットヘム加工されるような場合である。

【００４２】更に、このフラットヘム加工が行われる代
表的な用途としては、請求項9 のように、自動車の外板
であり、本発明Al合金板は、このような自動車のアウタ
パネルに適用されて好適である。

【００４３】

【発明の実施の形態】先ず、本発明Al合金板の組織の要
件につき、以下に説明する。本発明では、特にフラット
ヘムなどの曲げ加工性の向上のために、Al-Mg-Si系Al合
金板において、まず、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間
隔を40nm以上とする。これによって、曲げ加工の際の転
位によって形成されるすべり帯組織同士の平均間隔を小
さくする効果と相まって、転位のすべり形態が従来のせ
ん断機構からオロワン機構に変化し、前記粗いすべり帯
組織の形成を困難とし、すべり帯組織による析出粒子や
粒界析出物などへの応力集中を緩和し、曲げ加工性を向
上させる。

【００４４】図1 に、Al-Mg-Si系Al合金板の結晶粒内の
Mg₂Si 析出物の平均間隔 (横軸、単位nm) と、フラット
ヘム加工性 (縦軸) との関係を示す。図1 は、後述する
実施例の結果を前記観点から選択整理し直したものであ
る。なお、図1 において、フラットヘム加工性は、5 段
階評価の数値で表わされており、数値が少ない方が加工
性に優れる。また、数値で3 以上が実際にフラットヘム
加工可能で、数値で2、1 となるほど加工性が優れ、数
値で4 、5 となるほど、ヘム部の割れが生じるとともに
大きくなる。

【００４５】図1 から分かる通り、フラットヘム加工性
は、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が40nmの部分で
大きく優劣が分かれる。即ち、Mg₂Si 析出物平均間隔が
40nm未満の領域は、加工性評価が、割れなどが生じてい
る4 、5 レベルであり、実質的に曲げ加工できない領域
である。これに対し、本発明で規定するMg₂Si 析出物平
均間隔が40nm以上の領域は、曲げ加工性の評価が2 レベ
ルであり、割れなどを生じずに曲げ加工できる領域であ
る。したがって、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が
40nmの部分に、フラットヘムなどの曲げ加工性の点か
ら、臨界的な意義があることが分かる。

【００４６】本発明における、Al合金板の結晶粒内のMg
₂Si 析出物の平均間隔測定方法につき説明する。Al合金
板から測定用試料を採取し、透過型電子顕微鏡(TEM) を
用いて、｛100 ｝面を観察面とし、倍率300000倍で、[0
01] 方向に析出した直径1nm以上の各Mg₂Si 析出物の間
隔を測定した。図４に、この倍率でのAl-Mg-Si系Al合金
板結晶粒内のMg₂Si 析出物を示す。図４はAl合金板結晶
粒内のミクロ組織写真を図面化したものである。なお、
図４において、Mg₂Si 析出物は、黒点状あるいは黒棒状
として観察されるが、測定対象は、[001] 方向に析出し
た黒点状のもののみである。Mg₂Si 析出物間隔の測定
は、同一の試料において4 視野実施して (合計観察面積
0.16μm²) その平均値を求めた。Mg₂Si 析出物間隔自体
は、画像解析により、前記各視野における前記直径1nm
以上のMg₂Si 析出物の測定個数から、析出物の分布密度
を求めて算出した。

【００４７】次に、本発明では、Al合金板表面の結晶粒
内のすべり帯組織であって、Al合金板に5%の引張歪みを
与えた際に生じる、すべり帯組織同士の平均間隔を1.5
μm以下とする。このように、曲げ加工の際の転位によ
って形成されるすべり帯組織同士の平均間隔を小さくす
ることで、前記粗いすべり帯組織による析出粒子や粒界
析出物などへの応力集中を緩和する。即ち、曲げ加工時
の転位のすべり形態を前記した析出粒子や粒界析出物な
どをせん断しないオロワン機構へと変化し、曲げ加工性
が向上する。

【００４８】図2 に、Al-Mg-Si系Al合金板表面の結晶粒
内のすべり帯組織(5% の引張歪みを与えた際に生じるす
べり帯組織) の平均間隔 (横軸、単位μm)と、フラット
ヘム加工性 (縦軸) との関係を示す。図2 は図1 と同じ
く、後述する実施例の結果を選択整理し直したものであ
る。また、図2 のフラットヘム加工性評価基準は、図1
のそれと同じである。

【００４９】図2 から分かる通り、フラットヘム加工性
は、すべり帯組織同士の平均間隔が1.5 μm の部分で大
きく優劣が分かれる。即ち、すべり帯組織同士の平均間
隔が1.5 μm を越えた場合、加工性評価が4 、5 レベル
であり、実質的に曲げ加工できない。これに対し、本発
明で規定するすべり帯組織同士の平均間隔が1.5 μm以
下の領域では、曲げ加工性の評価が2 レベルであり、良
好に曲げ加工できる。したがって、すべり帯組織同士の
平均間隔が1.5 μm の部分に、フラットヘムなどの曲げ
加工性の点から、臨界的な意義があることが分かる。

【００５０】すべり帯組織平均間隔の測定方法につき説
明する。対象となるAl合金板から試料を採取し、採取試
料に予め5%の引張歪みを与える。実際のパネル用途にお
ける曲げ加工時に生成するすべり帯組織平均間隔の大小
は、この5%の引張歪みによって形成されるすべり帯組織
平均間隔の大小と最も相関がある。したがって、本発明
では、前記曲げ加工の際に生成するすべり帯組織の平均
間隔の大小を簡易に評価するための基準値乃至条件とし
て、引張歪み5%の値を選択する。

【００５１】この引張歪みは通常の引張試験に準じて行
い付与する。即ち、Al合金板採取試料を、試験片長手方
向が圧延方向と一致するように、JIS 5 号試験片形状に
作製した。そして、JIS の引張試験 Z 2201 にしたが
い、クロスヘッド速度5mm/分で、試験片に対し一定の速
度で5%の引張歪みを付与し、すべり帯組織を生成させ
る。

【００５２】なお、引張歪みを付与する前に、試料表面
(元のAl合金板表面に相当する面)を電解エッチングす
る前処理を施す。そして、前記引張歪みを付与後、走査
型電子顕微鏡(SEM) を用いて、試料表面を倍率10000 倍
で観察し、各結晶粒内に、多数生じている平行なすじ状
模様として観察される、すべり帯組織同士 (すじ状模様
同士) の間隔を測定する。図３に、この倍率で撮影した
Al合金板表面のミクロ組織写真を図面化したものを示
す。図３において観察される、各結晶粒内に多数生じて
いる平行なすじ状模様がすべり帯組織である。これらの
すべり帯組織同士(すじ状模様同士) の間隔の測定は、
視野内の全結晶粒 (種々の方位を有する)について行
う。また、同一の試料において複数視野実施して、結晶
粒の数で合計10個以上につき間隔を測定し、その平均値
を求める。なお、各結晶粒内のすべり帯組織同士の間隔
自体は画像解析により算出する。

【００５３】次に、本発明では、また、Al合金板の結晶
粒径を50μm 以下とすることが好ましい。結晶粒径をこ
の範囲に細かく乃至小さくすることによって、フラット
ヘムなどの曲げ加工性やプレス成形性などが確保乃至向
上される。結晶粒径が50μmを越えて粗大化した場合、
曲げ加工性やプレス成形性が低下し、曲げ部分での割れ
などの不良や、プレス成形時の肌荒れなどの不良が生じ
易い。

【００５４】なお、ここで言う結晶粒径とは板の圧延
(L) 方向の結晶粒の平均径である。この結晶粒径を、Al
合金板を0.05〜0.1mm 機械研磨した後電解エッチングし
た表面を、光学顕微鏡を用いて観察し、前記L 方向に、
ラインインターセプト法で測定する。1 測定ライン長さ
は0.95mmとし、1 視野当たり各3 本で合計5 視野を観察
することにより、全測定ライン長さを0.95×15mmとし
た。

【００５５】次に、本発明Al合金板の化学成分組成の実
施形態につき、以下に説明する。本発明Al合金板の基本
組成は、Al-Mg-Si系(6000 系)Al 合金とする。Al-Mg-Si
系(6000 系)Al 合金の範囲でなければ、本発明の上記組
織規定とはならず、また、上記組織規定の意義 (効果)
が発揮されない。

【００５６】また、上記組織の規定や、パネルとしての
必要諸特性を確保するために、Si:0.4〜1.3%、Mg:0.2〜
1.2%、Mn:0.01 〜0.65% 、Cu:0.001〜1.0%を含み、かつ
Si/Mg が質量比で1 以上とした過剰Si型とAl-Mg-Si系Al
合金とすることが好ましい。そして、上記組織の規定や
諸特性を確保するために、より厳密には、前記規定各成
分以外の残部を、Alおよび不可避的不純物とすることが
好ましい。なお、本発明での化学成分組成の% 表示は、
前記請求項の% 表示も含めて、全て質量% の意味であ
る。

【００５７】なお、上記合金元素以外の、Cr、Zr、Ti、
B 、Fe、Zn、Ni、V など、その他の合金元素は、基本的
には不純物元素である。しかし、リサイクルの観点か
ら、溶解材として、高純度Al地金だけではなく、6000系
合金やその他のAl合金スクラップ材、低純度Al地金など
を溶解原料として使用して、本発明Al合金組成を溶製す
る場合には、これら他の合金元素は必然的に含まれるこ
ととなる。したがって、本発明では、目的とする本発明
効果を阻害しない範囲で、これら他の合金元素が含有さ
れることを許容する。

【００５８】各元素の含有範囲と意義、あるいは許容量
について以下に説明する。 Si:0.4〜1.3%。 SiはMgとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの
前記低温での人工時効処理時に、GPゾーンなどの相を形
成して、時効硬化能を発揮し、自動車のアウタパネルな
どとして必要な、例えば170MPa以上の必要強度を得るた
めの必須の元素である。また、上記組織規定による結晶
粒内のMg₂Si 析出物を得るための必須の元素である。し
たがって、Siは、本発明6000系Al合金板にあって、プレ
ス成形性、フラットヘムなどの曲げ加工性などの諸特性
を兼備させるための最重要元素である。

【００５９】また、パネルへの成形後の低温塗装焼き付
け処理後(2% ストレッチ付与後170℃×20分の低温時効
処理時) の耐力を170MPa以上という、優れた低温時効硬
化能を発揮させるためにも、Si/Mg を質量比で1.0 以上
とし、SiをMgに対し過剰に含有させた過剰Si型6000系Al
合金組成とすることが好ましい。

【００６０】Si量が0.4%未満では、前記時効硬化能、更
には、各用途に要求される、プレス成形性、曲げ加工性
などの諸特性を兼備することができない。一方、Siが1.
3%を越えて含有されると、特に曲げ加工性やプレス成形
性が著しく阻害される。更に、溶接性を著しく阻害す
る。したがって、Siは0.4 〜1.3%の範囲とする。なお、
アウタパネルなどでは、フラットヘム加工性が特に重視
されるため、プレス成形性とともにフラットヘム加工性
をより向上させるために、Si含有量を0.6 〜1.2%と、よ
り低めの範囲とすることが好ましい。

【００６１】Mg:0.2〜1.2%。 Mgは、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの前記人工時
効処理時に、SiとともにGPゾーンなどの相を形成して、
時効硬化能を発揮し、パネルとして、例えば170MPa以上
の必要強度を得るための必須の元素である。また、上記
組織規定による結晶粒内のMg₂Si 析出物を得るための必
須の元素である。

【００６２】Mgの0.2%未満の含有では、絶対量が不足す
るため、人工時効処理時に前記相を形成できず、時効硬
化能を発揮できない。このためパネルとして必要な170M
Pa以上の必要強度が得られない。

【００６３】一方、Mgが1.2%を越えて含有されると、プ
レス成形性や曲げ加工性等の成形性が著しく阻害され
る。したがって、Mgの含有量は、0.2 〜1.2%の範囲で、
かつSi/Mg が質量比で1.0 以上となるような量とする。
また、フラットヘム加工性をより向上させるために、Si
含有量を前記0.6 〜1.2%のより低めの範囲とする場合に
は、これに対応して過剰Si型6000系Al合金組成とするた
めに、Mg含有量も0.2 〜0.7%と低めの範囲とすることが
好ましい。

【００６４】Cu:0.001〜1.0% Cuは、本発明の比較的低温短時間の人工時効処理の条件
で、Al合金材組織の結晶粒内へのGPIIやβ" 相析出を促
進させる効果がある。また、時効処理状態で固溶したCu
は成形性を向上させる効果もある。Cu含有量が0.001%未
満ではこの効果がない。一方、1.0%を越えると、耐応力
腐食割れ性や、塗装後の耐蝕性の内の耐糸さび性、また
溶接性を著しく劣化させる。このため、耐食性が重視さ
れる構造材用途などの場合には0.8%以下、自動車外板用
などのパネル用途などの場合には、耐糸さび性の発現が
顕著となる0.1%以下の量とすることが好ましい。

【００６５】Mn:0.01 〜0.65% Mnには、均質化熱処理時に分散粒子 (分散相) を生成
し、これらの分散粒子には再結晶後の粒界移動を妨げる
効果があるため、微細な結晶粒を得ることができる効果
がある。前記した通り、本発明Al合金板のプレス成形性
やヘム加工性はAl合金組織の結晶粒が微細なほど向上す
る。この点、Mn含有量が0.01% 未満ではこれらの効果が
無い。

【００６６】一方、Mn含有量が多くなった場合、溶解、
鋳造時に粗大なAl-Fe-Si-(Mn、Cr、Zr) 系の金属間化合
物や晶析出物を生成しやすく、Al合金板の機械的性質を
低下させる原因となる。また、特に、前記複雑形状や薄
肉化、あるいはインナパネル端部とアウタパネル縁曲部
内面との間の隙間の存在などによって、加工条件が厳し
くなったフラットヘム加工では、Mn含有量が0.15% を越
えた場合、ヘム加工性が低下する。このため、Mnは含有
させる場合は0.01〜0.65% の範囲とし、加工条件が厳し
くなったフラットヘム加工では、より好ましくは0.01〜
0.15% の範囲とする。

【００６７】Cr 、Zr。これらCr、Zrの遷移元素には、Mnと同様、均質化熱処理
時に分散粒子 (分散相) を生成し、微細な結晶粒を得る
ことができる効果がある。しかし、Cr、Zrも、各々0.15
% を越える含有では、前記加工条件が厳しくなったフラ
ットヘム加工ではヘム加工性が低下する。したがって、
Cr、Zrの含有量も各々0.15% 以下に規制することが好ま
しい。

【００６８】Ti 、B 。 Ti、B は、Ti:0.1% 、B:300ppmを各々越えて含有する
と、粗大な晶出物を形成し、成形性を低下させる。但
し、Ti、B には微量の含有で、鋳塊の結晶粒を微細化
し、プレス成形性を向上させる効果もある。したがっ
て、Ti:0.1% 以下、B:300ppm以下までの含有は許容す
る。

【００６９】Fe。溶解原料から混入して、不純物として含まれるFeは、Al
₇Cu₂Fe、Al₁₂(Fe,Mn)₃Cu₂、(Fe,Mn)Al₆などの晶出物を
生成する。これらの晶出物は、Feが0.10% 以上含まれた
場合に、再結晶粒の核となり、結晶粒の粗大化を阻止し
て、結晶粒を50μm 以下の微細粒とする役割を果たす。
しかし、一方で、これらの晶出物は、破壊靱性および疲
労特性、更には、前記加工条件が厳しくなったフラット
ヘム加工性およびプレス成形性を著しく劣化させる。こ
れらの劣化特性は、Feの含有量が0.50% を越えると顕著
になるため、Feの含有量 (許容量) は、0.10〜0.50% と
することが好ましい。

【００７０】Zn。 Znは0.5%を越えて含有されると、耐蝕性が顕著に低下す
る。したがって、Znの含有量は好ましくは0.5%以下ので
きるだけ少ない量とすることが好ましい。

【００７１】本発明Al合金板が主として意図する曲げ加
工は、特にフラットヘムなどのヘム加工である。しか
し、本発明Al合金板は前記した厳しい条件であるフラッ
トヘム加工性に優れるので、それよりも一段緩い条件で
ある前記ロープヘムなどのヘム加工や、板の90°曲げ加
工、ハット型形状への曲げ加工などの加工性にも当然優
れる。このため、フラットヘムだけでなく、他の板の曲
げ加工も本発明の対象とする。

【００７２】この内、ヘム加工についても、前記した、
ダウンフランジ工程、プリヘム工程、フラットヘム乃至
ロープヘム工程により行われる通常のヘム加工だけでな
く、最終的にヘムが形成されるものであれば、ローラー
ヘムなど、工程や工程条件が異なるものもヘム加工とし
て対象とするし、適用可能である。

【００７３】本発明Al合金板は、前記した通り、アウタ
パネルとして板厚が0.5mm 以上のものが好ましく、板厚
が1.5mm 以下、特に1.0mm 以下の薄いインナパネルAl合
金板に対して加工されるような厳しい、特にフラットヘ
ムなどのヘム加工に適用されて好ましい。Al合金板のア
ウタパネルとしての板厚がこれより薄く、Al合金インナ
パネルの板厚がこれより厚いものでは、ヘム加工するこ
とは比較的容易となる。

【００７４】本発明では、前記した通り、従来のよう
に、Al合金板の0.2%耐力を140MPa以下の低強度とせずと
も、特にフラットヘムなどのヘム加工性やプレス成形性
が優れる。この結果、Al合金板の0.2%耐力を140MPaを越
える高強度にすることができ、成形後の塗装工程などに
おける170 ℃×20分の低温人工時効硬化処理でも、180M
Paを越えるような高強度のパネルを得ることができる。
ただ、このような高強度が必要ない場合には、ヘム加工
されるAl合金板の耐力を110 〜140MPaの範囲としても良
い。

【００７５】(製造方法)以上の本発明Al合金板の製造方
法について説明する。本発明Al合金板組織を得るために
は、上記成分組成などの他に、好ましい製造条件があ
る。また、パネルとしての必要諸特性を確保するため
に、好ましい製造条件もあるので以下に説明する。

【００７６】先ず、溶解、鋳造工程では、本発明成分規
格範囲内に溶解調整されたAl合金溶湯を、連続鋳造圧延
法、半連続鋳造法（DC鋳造法）等の通常の溶解鋳造法を
適宜選択して鋳造する。

【００７７】次いで、このAl合金鋳塊に均質化熱処理を
施した後、熱間圧延、冷間圧延を行い、コイル状、板状
などの板形状に加工する。その際、必要により、圧延間
やパス間で焼鈍などを施す。

【００７８】本発明Al合金板組織を得るためには、先
ず、冷間圧延の圧下率を50% 以上と高くすることが好ま
しい。冷間圧延での圧下率をこのように高くすること
で、結晶粒径を50μm 以下と細かくでき、曲げ加工性や
プレス成形性などが確保乃至向上される。また、後述す
る調質処理において、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間
隔を40nm以上に大きくし、かつ、Al合金板表面の結晶粒
内のすべり帯組織同士の平均間隔を1.5 μm 以下と小さ
くするためにも好ましい。冷間圧延の圧下率50% 未満で
は、結晶粒径が粗くなり、また、上記本発明で規定する
組織規定から外れる可能性がある。一方、冷間圧延での
圧下率が高くなるほど、耳割れが生じるなど加工自体が
困難となるので、圧下率の上限は95% 程度とするのが好
ましい。

【００７９】冷間圧延後のAl合金板は、調質処理とし
て、先ず、必須に溶体化および焼入れ処理される。溶体
化および焼入れ処理は、後の塗装焼き付け硬化処理など
の人工時効硬化処理によりGPゾーンやβ" 相などの相を
十分粒内に析出させるために重要な工程である。この効
果を出すための溶体化処理条件は、530 〜550 ℃の温度
範囲で行うのが好ましい。

【００８０】従来、フラットヘム加工性が特に重視され
るパネル用の場合には、あるいは前記厳しいフラットヘ
ム加工条件用の場合には、前記溶体化処理温度を500 〜
530℃のより低温側としていた。しかし、本発明では、
前記した通り、従来のように、Al合金板の0.2%耐力を14
0MPa以下の低強度とせずとも、特にフラットヘムなどの
ヘム加工性やプレス成形性が優れる。

【００８１】このため、溶体化処理温度を530 〜550 ℃
の範囲の高温側で行い、Al合金板の0.2%耐力を140MPaを
越える高強度にして、後の板成形後のパネルの人工時効
硬化処理によりGPゾーンやβ" 相などの相を十分粒内に
析出させるようにし、成形後の塗装工程などにおける17
0 ℃×20分の低温人工時効硬化処理でも、180MPaを越え
るような高強度のパネルとすることが好ましい。

【００８２】溶体化処理後の焼入れの際、冷却速度は50
℃/ 分以上の急冷とすることが好ましい。上記急冷とす
ることで、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔を40nm以
上に大きくし、かつ、Al合金板表面の結晶粒内のすべり
帯組織同士の平均間隔を1.5μm 以下と小さくすること
が保証される。

【００８３】一方、冷却速度が50℃/ 分未満の遅い場合
には、結晶粒内のMg₂Si 析出物が粗大となって、析出物
の平均間隔を40nm以上にできない可能性が高い。また、
Al合金板表面の結晶粒内のすべり帯組織同士の平均間隔
を1.5 μm 以下と小さくすることも困難となる。更に、
焼入れ後の強度が低くなり、時効硬化能が不足し、後の
塗装焼き付け硬化処理などの、特に170 ℃×20分の低温
での人工時効処理により、170MPa以上の高耐力を確保で
きない。

【００８４】また、粒界上にSi、MgSiなどが析出しやす
くなり、プレス成形やフラットヘム加工時の割れの起点
となり易く、これら成形性が低下する。この冷却速度を
確保するために、焼入れ処理は、ファンなどの空冷でも
よいが冷却速度が遅くなる可能性が大きく、ミスト、ス
プレー、浸漬等の水冷手段から選択して行うことが好ま
しい。

【００８５】溶体化焼入れ処理後、室温時効の原因とな
るクラスターの生成を抑制するために、予備時効処理を
することが好ましい。即ち、50〜100 ℃、好ましくは60
〜90℃の温度範囲に、1 〜24時間の必要時間保持するこ
とが好ましい。また、予備時効処理後の冷却速度は、1
℃/hr 以下であることが好ましい。

【００８６】この予備時効処理として、溶体化処理後の
焼入れ終了温度を50〜100 ℃と高くした後に、直ちに再
加熱乃至そのまま保持して行う。あるいは、溶体化処理
後常温までの焼入れ処理の後に、直ちに50〜100 ℃に再
加熱して行う。

【００８７】また、連続溶体化焼入れ処理の場合には、
前記予備時効の温度範囲で焼入れ処理を終了し、そのま
まの高温でコイルに巻き取るなどして行う。なお、コイ
ルに巻き取る前に再加熱しても、巻き取り後に保温して
も良い。また、常温までの焼入れ処理の後に、前記温度
範囲に再加熱して高温で巻き取るなどしてもよい。

【００８８】更に、室温時効抑制のために、前記予備時
効処理後に、亜時効処理を行い、より安定な相を生成さ
せることも好ましい。亜時効処理は、好ましくは、80〜
120℃で1 〜24時間程度、冷却速度を1 ℃/hr 以下、で
行う。なお、前記予備時効処理条件を上記亜時効処理条
件範囲として、両者の処理を兼ねる乃至両者を連続させ
ても良い。

【００８９】溶体化および焼入れ処理後に、前記予備時
効処理と亜時効処理などを併用することで、Al合金材の
組織を、GPIIが無い乃至少ない、主として、安定なGPI
I、β" 相と過飽和固溶体からなるミクロ組織とするこ
とが出来る。このミクロ組織は前記した通り、室温での
時効硬化が起きにくいという優れた特性を有する。その
一方で、このミクロ組織は、170 ℃×20分の低温時効硬
化処理条件など、その後の焼き付け塗装などの加熱 (時
効処理) 温度が低くても、β" 相の核生成サイトとな
り、低温時効処理能が高いという優れた特性も有する。

【００９０】本発明Al合金板における、すべり帯組織同
士の平均間隔を1.5 μm 以下と小さくしたAl合金板組織
を得るためには、溶体化焼入れ処理後、あるいは必要に
より更に上記予備時効処理や亜時効処理を施した後、例
えば190 〜210 ℃×2 〜24時間の条件で、過時効処理を
施すことが好ましい。過時効処理によって、Al合金板の
上記すべり帯組織を得ることが保証される。

【００９１】但し、上記過時効処理条件範囲であって
も、Al合金の成分組成やそれまでの製造条件によって
は、すべり帯組織が粗くなり、上記間隔条件を満たさな
くなる場合が多々ある。したがって、上記過時効処理条
件によって、すべり帯組織同士の平均間隔を小さくする
ためには、前記した好ましいAl合金の成分組成や製造条
件を採用して製造した上で、上記過時効処理条件とする
ことが好ましい。

【００９２】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。表1 に示
す、Al-Mg-Si系の各成分組成のAl合金板について、結晶
粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔とすべり帯組織同士の平
均間隔を種々の値に制御するため、表2 に示すように、
特に、冷間圧延の圧下率、溶体化処理温度と焼き入れの
際の冷却速度、過時効処理条件などを変えて、厚さ1.0m
m のAl合金板を作成した。

【００９３】上記製造以外のAl合金板の製造条件は、冷
間圧延の圧下率を変化させるための熱間圧延板の板厚を
除き、ほぼ同じ条件で行った。即ち、表1 に示す各組成
範囲の400mm 厚の鋳塊を、DC鋳造法により溶製後、540
℃×4 時間の均質化熱処理を施し、終了温度300 ℃で厚
さ2.0 〜5mmtまで熱間圧延した。この熱間圧延板を、更
に、厚さ1.0mm まで、圧下率を50〜80% まで変えて冷間
圧延した。

【００９４】これら冷延板を以下の条件で調質処理し
た。先ず、各試験片サイズに切断後、塩浴炉に投入し、
各試験片を530 〜550 ℃で溶体化処理し、70℃の温水に
焼入れする処理を行った。その後、上記焼入れ後に、
70〜90の温度で保持する予備時効乃至亜時効処理 (保持
後は冷却速度0.6 ℃/hr で徐冷) を、選択的に行った。
これらの条件を表2 に示す。

【００９５】これらのAl合金板から試験用の幅50mm×長
さ50mmの供試板 (ブランク) を複数枚切り出し、Al合金
板の室温時効を考慮して、前記調質処理後 4カ月間 (12
0 日間) の室温時効後の各供試板の特性を調査および評
価した。調査した供試板の特性は、前記した測定条件で
の、結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔(nm)、Al合金板
表面の結晶粒内のすべり帯組織同士の平均間隔 (μm)、
結晶粒径 (μm)、更に後述する測定条件での、耐力 (σ
_0.2)、ヘム加工性である。

【００９６】これらの結果を表3 に示す。なお、表3
は、Al合金板結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が40nm
以上である場合と、Al合金板表面の結晶粒内のすべり帯
組織同士の平均間隔が1.5 μm 以下である場合を〇、こ
の範囲より外れた場合を×として表現している。なお、
発明例、比較例とも、Al合金板の結晶粒径は全て50μm
以下の20〜30μm の範囲であった。

【００９７】前記引張試験はJIS Z 2201にしたがって行
うとともに、試験片形状はJIS 5 号試験片で行い、試験
片長手方向が圧延方向と一致するように作製した。した
がって、各供試板の引張強さ (σ_B) 、耐力 (σ_0.2)、
伸びは圧延方向に平行なL 方向の測定とした。また、ク
ロスヘッド速度は5mm/分で、試験片が破断するまで一定
の速度で行った。また、低温時効処理能は、前記室温時
効後の供試板を、2%の歪みを予め与えて170 ℃×20分の
低温人工時効硬化処理し、各供試板の耐力 (σ _0.2)を上
記方法で測定した。

【００９８】また、室温時効したAl合金板を自動車パネ
ルとしてヘム加工されることを模擬して、前記室温時効
後の供試板を成形試験した。より具体的には、フラット
ヘム加工試験を行い、曲げ加工性を評価した。これらの
結果を表3 に示す。

【００９９】フラットヘム加工試験は以下の通りとし
た。前記ブランク (前記室温時効後の供試板) に対し、
まず、自動車のアウタパネルの成形加工を模擬して、10
% の歪みを予め与えた。そして、ブランクのフラットヘ
ム加工代 (ヘム加工後のアウタパネルブランクの、内側
に折り曲げられた端部から折り曲げ部の端部までの距
離) を12mmとして、一方の長手方向端部の幅方向全面を
ダウンフランジ工程によって、90度の角度となるまで折
り曲げた。この際、Al合金パネルの90°曲げ半径は0.8
とした。次に、プリヘム工程によって、ブランクの縁を
更に135 °の角度まで内側に折り曲げた。

【０１００】その後、厳しいフラットヘム加工条件を模
擬して、敢えてインナパネル用Al合金板を前記ブランク
(アウタパネル) の折り曲げ部に挿入せずに、前記ブラ
ンク折り曲げ部を内側に180 度折り曲げ、折り曲げ部を
前記ブランクに密着させるフラットヘム加工を行った。
なお、ブランクは、その長手方向が板の圧延方向と一致
するように作製した。

【０１０１】そして、このフラットヘムの縁曲部の、肌
荒れ、微小な割れ、大きな割れの発生などの表面状態を
目視観察した。評価は、1;肌荒れや微小な割れも無く良
好、2;肌荒れが発生しているものの、微小なものを含め
た割れはない、3;微小な割れが発生、4;大きな割れが発
生、5;大きな割れが複数乃至多数発生、の5 段階の評価
をした。この評価として、ヘム加工性が良好 (使用可)
と判断されるのは1 〜2 段階までで、3 段階以上はヘム
加工性が劣る (使用不可) と判断される。

【０１０２】表1 〜3 から明らかな通り、Al合金板結晶
粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔が40nm以上であり、か
つ、Al合金板表面の結晶粒内のすべり帯組織同士の平均
間隔が1.5 μm 以下である、発明例1 〜10は、フラット
ヘム加工性に優れている。この実施例の結果は、アウタ
パネルのヘム加工部位形状の複雑化やインナーパネルの
薄板化など、前記した厳しい条件でのフラットヘム加工
でも、十分加工できることを示している。また、発明例
4 、8 を除く発明例は、伸びが15% 以下と低い値であっ
ても、優れたフラットヘム加工性を示しており、伸びの
値にかかわらずフラットヘム加工性が向上する点で、従
来の技術常識とは異なる、本発明の特異かつ顕著な効果
が分かる。

【０１０３】一方、発明例と同じAl合金組成であって
も、Al合金板結晶粒内のMg₂Si 析出物の平均間隔か、Al
合金板表面の結晶粒内のすべり帯組織同士の平均間隔か
の、いずれか、または両方が外れる比較例11、12、13、
14、15は、発明例に比して、フラットヘム加工性が著し
く劣っている。

【０１０４】以上の結果から、良好なフラットヘム加工
性を発揮するための、本発明要件の臨界的な意義が分か
る。

【０１０５】

【表１】

【０１０６】

【表２】

【０１０７】

【表３】

【０１０８】

【発明の効果】本発明によれば、特にフラットヘムなど
の曲げ加工に優れ、プレス成形性、低温での人工時効硬
化能など、他の要求特性も兼備したAl-Mg-Si系Al合金板
を提供することができる。したがって、Al-Mg-Si系Al合
金板のパネル用途への拡大を図ることができる点で、多
大な工業的な価値を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】Al-Mg-Si系Al合金板の結晶粒内のMg₂Si 析出物
の平均間隔と、フラットヘム加工性との関係を示す説明
図である。

【図２】図2 に、Al-Mg-Si系Al合金板表面の結晶粒内の
すべり帯組織同士の平均間隔と、フラットヘム加工性と
の関係を示す説明図である。

【図３】Al-Mg-Si系Al合金板表面の結晶粒内のすべり帯
組織を示し、Al合金板表面のミクロ組織写真を図面化し
た説明図である。

【図４】Al-Mg-Si系Al合金板結晶粒内のMg₂Si 析出物を
示し、Al合金板表面のミクロ組織写真を図面化した説明
図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 Al-Mg-Si系アルミニウム合金板におい
て、結晶粒内のMg₂Si析出物の平均間隔が40nm以上であ
り、かつ、アルミニウム合金板表面の結晶粒内のすべり
帯組織であって、アルミニウム合金板に5%の歪みを与え
た際に生じるすべり帯組織同士の平均間隔が1.5 μm 以
下であることを特徴とする曲げ加工性に優れたアルミニ
ウム合金板。
【請求項２】前記アルミニウム合金板が、Si:0.4〜1.
3%、Mg:0.2〜1.2%、Mn:0.01 〜0.65% 、Cu:0.001〜1.0%
を含み、かつSi/Mg が質量比で1 以上であり、残部Alお
よび不可避的不純物からなる請求項１に記載の曲げ加工
性に優れたアルミニウム合金板。
【請求項３】前記アルミニウム合金板の結晶粒径が50
μm 以下である請求項１または２に記載の曲げ加工性に
優れたアルミニウム合金板。
【請求項４】前記アルミニウム合金板の曲げ加工され
る際の0.2%耐力が140MPa以上である請求項１乃至３のい
ずれか１項に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム合
金板。
【請求項５】前記アルミニウム合金板の伸びが15% 以
下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載の曲げ加
工性に優れたアルミニウム合金板。
【請求項６】前記アルミニウム合金板が溶体化および
焼き入れ処理後に時効処理されている請求項１乃至５の
いずれか１項に記載の曲げ加工性に優れたアルミニウム
合金板。
【請求項７】前記曲げ加工がフラットヘム加工である
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の曲げ加工性に優
れたアルミニウム合金板。
【請求項８】前記アルミニウム合金板のアウタパネル
としての板厚が0.5mm 以上であり、板厚が1.3mm 以下の
インナパネルアルミニウム合金板に対し、フラットヘム
加工されるものである請求項７に記載の曲げ加工性に優
れたアルミニウム合金板。
【請求項９】前記アルミニウム合金板が自動車外板用
である請求項１乃至８のいずれか１項に記載の曲げ加工
性に優れたアルミニウム合金板。