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JP5573074B2 - Aluminum alloy sheet manufacturing method, aluminum alloy sheet material, and aluminum alloy sheet manufacturing apparatus - Google Patents

Aluminum alloy sheet manufacturing method, aluminum alloy sheet material, and aluminum alloy sheet manufacturing apparatus Download PDF

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JP5573074B2 JP2009222646A JP2009222646A JP5573074B2 JP 5573074 B2 JP5573074 B2 JP 5573074B2 JP 2009222646 A JP2009222646 A JP 2009222646A JP 2009222646 A JP2009222646 A JP 2009222646A JP 5573074 B2 JP5573074 B2 JP 5573074B2
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Description

本発明は、アルミニウム合金板材を製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an aluminum alloy sheet.

従来、自動車の車体等に用いられる板材として、強度の高い超ハイテンと称される高強度薄鋼板が用いられている。この超ハイテンは、強度は高い一方重量が重い。そのため、前記板材として、鋼板よりも重量の軽いアルミニウム合金を用いることが検討されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, high-strength thin steel plates called ultra-high strength with high strength have been used as plate materials used for automobile bodies. This ultra-high tensile strength is high but heavy. Therefore, the use of an aluminum alloy that is lighter in weight than a steel plate has been studied as the plate material.

アルミニウム合金からなる板材すなわちアルミニウム合金板材は、DC(Direct Chill)法や連続鋳造圧延法(CC法:Continuous Casting 法)を用いて製造される。DC法は、アルミニウムの原料を溶解することから始まり、スラブ鋳造、均質化処理、面削、加熱、熱間圧延、冷間圧延の各工程を経て、アルミニウムの板材を得るものである。CC法は、アルミニウム合金の原料を溶解した溶湯から直接アルミニウム合金の板材を製造する方法である。このCC法は、DC(Direct Chill)法に比べて工程が少なく、コストおよび投入エネルギーを小さく抑えられるとともに、材料特性が向上するといった種々の利点を有している。CC法の代表的なものの1つに、双ロール式連続鋳造圧延法がある。この双ロール式連続鋳造圧延法は、アルミニウム合金の溶湯を一対の鋳造ロールすなわち双ロール間に供給し、この双ロール間でアルミニウム合金を固化させつつ圧延して板状に成形するものである。例えば、特許文献1には、この双ロール式連続鋳造圧延法であって、ブリスターの発生を抑制するべく双ロールの周速等を所定範囲に調整する方法が開示されている。   A plate made of an aluminum alloy, that is, an aluminum alloy plate is manufactured using a DC (Direct Hill) method or a continuous casting and rolling method (CC method: Continuous Casting method). The DC method starts with melting aluminum raw material, and obtains an aluminum plate through the steps of slab casting, homogenization treatment, chamfering, heating, hot rolling, and cold rolling. The CC method is a method in which an aluminum alloy plate is directly manufactured from a molten metal in which an aluminum alloy raw material is melted. This CC method has various advantages such as fewer steps than the DC (Direct Chill) method, cost and energy input can be kept small, and material properties can be improved. One of the typical CC methods is a twin-roll continuous casting and rolling method. In this twin-roll type continuous casting and rolling method, a molten aluminum alloy is supplied between a pair of casting rolls, that is, twin rolls, and the aluminum alloy is rolled and solidified between the twin rolls to form a plate. For example, Patent Document 1 discloses a twin-roll continuous casting and rolling method that adjusts the peripheral speed and the like of a twin roll within a predetermined range in order to suppress the generation of blisters.

特開2009−136895号公報JP 2009-136895 A

自動車の車体等に用いられる板材では、軽量であるとともに強度を有することが求められる。これに対して、アルミニウム合金材は、軽量である一方比較的強度が低い。そこで、例えば、前記のような従来のCC法で製造された厚みの薄いアルミニウム合金板材に補強部材を結合させ強度を確保することが考えられる。しかしながら、この場合には、別途補強部材を用意するとともにこの補強部材の結合作業を行う必要があり、作業の手間がかかるとともにコスト面で不利になる。   A plate material used for an automobile body or the like is required to be lightweight and strong. On the other hand, the aluminum alloy material is lightweight but relatively low in strength. Thus, for example, it is conceivable to secure the strength by bonding a reinforcing member to a thin aluminum alloy plate material manufactured by the conventional CC method as described above. However, in this case, it is necessary to prepare a reinforcing member separately and to perform a connecting operation of the reinforcing members, which is troublesome in terms of cost and labor.

前記課題を解決するために本発明は、アルミニウム合金板材を製造するための製造方法であって、アルミニウム合金の溶湯を一対の鋳造ロール間に供給する溶湯供給工程と、回転している前記鋳造ロール間に前記アルミニウム合金を通過させることで、当該アルミニウム合金を固化しつつ圧延して板状のアルミニウム合金材を形成する鋳造圧延工程と、前記鋳造圧延工程後に実施されて、前記アルミニウム合金材の少なくとも一部を圧延ロールで冷間圧延する圧延工程と、前記圧延工程後に実施されて、前記アルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理工程とを含み、前記鋳造圧延工程では、前記アルミニウム合金が前記鋳造ロール間を通過する際に当該アルミニウム合金の部位に応じて鋳造ロール間の距離を異ならせることで、鋳造ロールの並び方向の厚みが互いに異なる部位を有するアルミニウム合金材を成形し、前記圧延工程では、前記アルミニウム合金材のうち少なくともその厚みが他の部分よりも厚い部位を圧延することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造方法を提供する(請求項1)。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a manufacturing method for manufacturing an aluminum alloy sheet, a molten metal supplying step for supplying a molten aluminum alloy between a pair of casting rolls, and the rotating casting roll. A casting and rolling step of forming a plate-like aluminum alloy material by solidifying and rolling the aluminum alloy by passing the aluminum alloy in between, and after the casting and rolling step, at least of the aluminum alloy material A rolling process in which a part is cold- rolled with a rolling roll, and is performed after the rolling process, and the temperature of the entire aluminum alloy material is maintained at a predetermined temperature equal to or higher than a recrystallization temperature, and then the aluminum alloy material is maintained at the predetermined temperature. and a heat treatment step of annealing at lower and temperature higher than the recrystallization temperature, in the casting and rolling process, the aluminum When the aluminum alloy passes between the casting rolls, the distance between the casting rolls is varied depending on the part of the aluminum alloy, thereby forming an aluminum alloy material having parts with different thicknesses in the alignment direction of the casting rolls. In the rolling step, an aluminum alloy sheet manufacturing method is provided, wherein at least a portion of the aluminum alloy material whose thickness is thicker than other portions is rolled (Claim 1).

この方法によれば、アルミニウム合金材の強度を局所的に高めて、軽量かつ強度の確保されたアルミニウム合金板材を得ることができ、アルミニウム合金板材の強度を高めるための補強部材の数を少なく抑え、この補強部材の結合作業の手間を小さく抑えることができる。   According to this method, the strength of the aluminum alloy material can be locally increased to obtain a lightweight and strong aluminum alloy plate, and the number of reinforcing members for increasing the strength of the aluminum alloy plate can be reduced. Therefore, the labor for connecting the reinforcing members can be reduced.

すなわち、この方法では、鋳造圧延工程にて板状のアルミニウム合金材すなわちアルミニウム合金板材に異なる厚みを有する部位が形成される。そのため、圧延工程にてこのアルミニウム合金板材を圧延することで、厚みの差に応じて各部位の加工度ひいては強度を異ならせることができる。その後、再結晶温度以上の熱処理を行うことで、アルミニウム合金板材には前記圧延工程で付与した加工ひずみを駆動力として再結晶が起こる。当該再結晶における再結晶粒径は、前記圧延工程で与えた加工度に応じて異なり、加工度が大きいほど微細化する。結晶粒は微細であるほど、強度が高く、靭性は良好であるので、前記圧延工程において加工度の大きい部位のアルミニウム合金材の特性は向上する。このようにして、アルミニウム合金板材に強度の高い部分と、強度は比較的低いが軽量である部分とを形成することができる。また、前記再結晶粒の生成によりアルミニウム合金材の強度と延性とを同時に確保することができる。
In other words, in this method, portions having different thicknesses are formed in the plate-like aluminum alloy material, that is, the aluminum alloy plate material, in the casting and rolling process. Therefore, by rolling this aluminum alloy sheet material in the rolling process, the degree of processing and the strength of each part can be varied according to the difference in thickness. Thereafter, by performing a heat treatment at a temperature higher than the recrystallization temperature, the aluminum alloy sheet is recrystallized using the processing strain applied in the rolling step as a driving force. The recrystallized grain size in the recrystallization varies depending on the degree of work given in the rolling step, and becomes finer as the degree of work is larger. The finer the crystal grains, the higher the strength and the better the toughness. Therefore, the characteristics of the aluminum alloy material at a portion with a high degree of workability are improved in the rolling process. In this way, it is possible to form a portion with high strength and a portion with relatively low strength but light weight in the aluminum alloy sheet. Further, the strength and ductility of the aluminum alloy material can be secured at the same time by the generation of the recrystallized grains.

本発明において、前記一対の鋳造ロールとして、当該鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールが、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有する一対の鋳造ロールを用い、前記鋳造圧延工程は、前記小径部および大径部とを有する一方の鋳造ロールと他方の鋳造ロールとの間にアルミニウム合金を通過させて、前記アルミニウム合金材のうち前記小径部を通過することで形成される部位の厚みを前記小径部よりもロール径の大きい大径部を通過することで形成される部位の厚みよりも厚くする工程を含むが好ましい(請求項2)。   In the present invention, as the pair of casting rolls, at least one casting roll of the casting roll has a small diameter portion adjacent to each other along the axial direction and a large diameter portion having a larger roll diameter than the small diameter portion. In the casting and rolling step, an aluminum alloy is passed between one casting roll having the small diameter portion and the large diameter portion and the other casting roll, and the small diameter of the aluminum alloy material is used. It preferably includes a step of making the thickness of the part formed by passing through the part thicker than the part formed by passing through the large diameter part having a larger roll diameter than the small diameter part (Claim 2). .

このようにすれば、鋳造ロール間にアルミニウム合金を通過させることで鋳造ロールによる圧延方向と直交する方向に沿って厚みの厚い部位と厚みの薄い部位とを隣接して形成することができ、この圧延方向と直交する方向に沿って強度が変化するアルミニウム合金材を得ることができる。   In this way, by passing the aluminum alloy between the casting rolls, the thick part and the thin part can be formed adjacent to each other along the direction orthogonal to the rolling direction by the casting roll. An aluminum alloy material whose strength changes along a direction orthogonal to the rolling direction can be obtained.

また、本発明において、前記鋳造圧延工程は、前記アルミニウム合金が前記鋳造ロール間を通過している途中に前記鋳造ロールを互いに離間する方向に移動させることで、アルミニウム合金材のうち前記鋳造ロールの移動後に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みを前記鋳造ロールの移動前に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みよりも厚くする工程を含むのが好ましい(請求項3)。   Moreover, in the present invention, the casting and rolling step includes moving the casting rolls in directions away from each other while the aluminum alloy is passing between the casting rolls. It is preferable to include a step of making the thickness of the portion formed by passing between the casting rolls after the movement thicker than the thickness of the portion formed by passing between the casting rolls before moving the casting roll. (Claim 3).

このようにすれば、鋳造ロールを互いに離間する方向に移動させるという簡単な方法で、鋳造ロールによる圧延方向に沿って厚みの厚い部位と厚みの薄い部位とを隣接して形成することができ、この圧延方向に沿って強度が変化するアルミニウム合金板材を得ることができる。   In this way, by a simple method of moving the casting rolls away from each other, a thick part and a thin part can be formed adjacent to each other along the rolling direction of the casting roll, An aluminum alloy sheet material whose strength changes along the rolling direction can be obtained.

本発明において、前記圧延工程では、前記アルミニウム合金材全体を均一な厚みとなるように圧延するのが好ましい(請求項4)。   In the present invention, it is preferable that in the rolling step, the entire aluminum alloy material is rolled so as to have a uniform thickness.

このようにすれば、厚みが一定でかつ強度が局所的に異なるアルミニウム合金板材を得ることができる。   In this way, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet having a constant thickness and locally different strength.

また、本発明は、前記アルミニウム合金板材の製造方法により製造された1枚のアルミニウム合金板材であって、特定方向に延びる高強度部と、前記高強度部と前記特定方向と直交する方向に隣接する位置に設けられて、この特定方向に沿って延びるとともに前記高強度部よりも低い強度を有する低強度部とを備え、前記特定方向が、前記鋳造ロールによる圧延方向あるいはこの圧延方向と直交する方向であることを特徴とするアルミニウム合金板材を提供する(請求項)。
Further, the present invention is a single aluminum alloy sheet produced by the method for producing an aluminum alloy sheet, and is adjacent to a high strength portion extending in a specific direction and a direction orthogonal to the high strength portion and the specific direction. A low-strength portion having a lower strength than the high-strength portion and extending along the specific direction, and the specific direction is orthogonal to the rolling direction of the casting roll or the rolling direction. providing an aluminum alloy sheet, characterized in that the direction (claim 5).

このアルミニウム合金板材ではその強度が局所的に高められており、このアルミニウム合金板材を用いることで、軽衝突荷重に対する変形を抑制することができる。そのため、場合によってはアルミニウム合金板材の強度を高めるための補強部材の数を少なく抑え、この補強部材の結合作業の手間を小さく抑えることができる。特に、強度の高い高強度部が特定の方向に沿って延びており、この方向に沿ってアルミニウム合金板材の強度を高めることができる。   The strength of the aluminum alloy sheet is locally increased, and the use of this aluminum alloy sheet can suppress deformation against a light collision load. Therefore, depending on the case, the number of reinforcing members for increasing the strength of the aluminum alloy sheet can be reduced, and the labor for joining the reinforcing members can be reduced. In particular, a high-strength portion having high strength extends along a specific direction, and the strength of the aluminum alloy sheet can be increased along this direction.

前記アルミニウム合金板材において、前記高強度部と前記特定方向に隣接する位置に設けられて、この高強度部よりも強度の高い高高強度部と、前記低強度部と前記特定方向に隣接するとともに前記高高強度部と前記特定方向と直交する方向に隣接する位置に設けられて、前記低強度部よりも高く、かつ、前記高高強度部よりも低い強度を有する第2高強度部とを有するのが好ましい(請求項)。
In the aluminum alloy plate material, provided at a position adjacent to the high-strength portion in the specific direction, adjacent to the high-strength portion higher in strength than the high-strength portion, the low-strength portion and the specific direction. A second high-strength portion provided at a position adjacent to the high-high-strength portion and a direction orthogonal to the specific direction, and having a strength higher than the low-strength portion and lower than the high-high-strength portion; It is preferable to have (claim 6 ).

この構成では、特定方向に沿って比較的強度の高い高強度部と高高強度部とが並び、特定方向と直交する方向に沿って比較的強度の高い第2高強度部と高高強度部とが並んでおり、特定方向に加えてこの特定方向と直交する方向に沿ってアルミニウム合金板材の強度を高めることができる。   In this configuration, the high-strength portion and the high-high-strength portion with relatively high strength are arranged along the specific direction, and the second high-strength portion and the high-high-strength portion with relatively high strength along the direction orthogonal to the specific direction. In addition to the specific direction, the strength of the aluminum alloy sheet can be increased along the direction orthogonal to the specific direction.

また、本発明は、アルミニウム合金板材を製造するための製造装置であって、アルミニウム合金の溶湯を貯留可能な貯留部と、前記貯留部から供給されたアルミニウム合金の溶湯を圧延して板状のアルミニウム合金材を形成可能な一対の鋳造ロールと、前記貯留部から前記アルミニウム合金の溶湯を前記鋳造ロール間に供給可能な供給手段と、前記鋳造ロール間で形成されたアルミニウム合金材を冷間圧延可能な一対の圧延ロールと、前記圧延ロールで圧延されたアルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理装置とを備え、前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールは、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造装置を提供する(請求項)。
Further, the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing an aluminum alloy plate material, wherein a storage portion capable of storing a molten aluminum alloy, and a plate-shaped aluminum alloy melt supplied from the storage portion by rolling. Cold- rolling a pair of casting rolls capable of forming an aluminum alloy material, supply means capable of supplying molten aluminum alloy from the storage portion between the casting rolls, and the aluminum alloy material formed between the casting rolls A pair of possible rolling rolls and the temperature of the entire aluminum alloy material rolled by the rolling rolls are maintained at a predetermined temperature equal to or higher than the recrystallization temperature, and then the aluminum alloy material is lower than the predetermined temperature and higher than the recrystallization temperature. and a heat treatment apparatus for annealing at a temperature, at least one of the casting rolls of the pair of casting rolls along its axial direction each other To have a greater large diameter portion of the roll diameter than the small diameter portion and the small diameter portion adjacent to provide an apparatus for manufacturing an aluminum alloy sheet, wherein (claim 7).

この装置によれば、鋳造ロール間にアルミニウム合金を通過させることで、この通過により成形されるアルミニウム合金板材のうち前記小径部を通過することで成形される部位の厚みを前記小径部よりもロール径の大きい大径部を通過することで成形される部位の厚みよりも厚くすることができ、鋳造ロールによる圧延方向と直交する方向に沿ってアルミニウム合金板材の厚みを変化させることができる。そして、この異なる厚みを有する部位を有するアルミニウム合金板材を圧延することで、厚みの差に応じて各部位の加工度ひいては強度を異ならせることができ、アルミニウム合金板材に強度の高い部分と、強度は比較的低いが軽量である部分とを形成することができる。特に、鋳造ロールによる圧延方向と直交するに沿ってアルミニウム合金板材の厚みを変化させることができ、この圧延方向と直交するに沿って強度の高いアルミニウム合金板材を得ることができる。   According to this apparatus, by passing the aluminum alloy between the casting rolls, the thickness of the part formed by passing through the small diameter portion of the aluminum alloy sheet material formed by the passage is more roll than the small diameter portion. The thickness of the aluminum alloy sheet can be changed along the direction perpendicular to the rolling direction by the casting roll by passing through the large-diameter portion having a large diameter. And, by rolling the aluminum alloy sheet having parts having different thicknesses, the degree of processing of each part and thus the strength can be varied according to the difference in thickness. Can form a relatively low but lightweight part. In particular, the thickness of the aluminum alloy sheet can be changed along the direction perpendicular to the rolling direction of the casting roll, and an aluminum alloy sheet with high strength can be obtained along the direction perpendicular to the rolling direction.

また、本発明は、アルミニウム合金板材を製造するための製造装置であって、アルミニウム合金の溶湯を貯留可能な貯留部と、前記貯留部から供給されたアルミニウム合金の溶湯を圧延して板状のアルミニウム合金材を形成可能な一対の鋳造ロールと、前記貯留部から前記アルミニウム合金の溶湯を前記鋳造ロール間に供給可能な供給手段と、前記鋳造ロール間で形成されたアルミニウム合金材を冷間圧延可能な一対の圧延ロールと、前記圧延ロールで圧延されたアルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理装置と、前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールを、他方の鋳造ロールに対して接離する方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とするアルミニウム合金板材の製造装置を提供する(請求項)。
Further, the present invention is a manufacturing apparatus for manufacturing an aluminum alloy plate material, wherein a storage portion capable of storing a molten aluminum alloy, and a plate-shaped aluminum alloy melt supplied from the storage portion by rolling. Cold- rolling a pair of casting rolls capable of forming an aluminum alloy material, supply means capable of supplying molten aluminum alloy from the storage portion between the casting rolls, and the aluminum alloy material formed between the casting rolls A pair of possible rolling rolls and the temperature of the entire aluminum alloy material rolled by the rolling rolls are maintained at a predetermined temperature equal to or higher than the recrystallization temperature, and then the aluminum alloy material is lower than the predetermined temperature and higher than the recrystallization temperature. a heat treatment device for annealing at a temperature, at least one of the casting rolls of the pair of casting rolls, contact to the other casting roll Further comprising a moving means for moving in a direction to provide an apparatus for manufacturing an aluminum alloy sheet, wherein (claim 8).

この装置によれば、鋳造ロール間にアルミニウム合金を通過させることで、この通過により成形されるアルミニウム合金板材のうち前記鋳造ロールの移動後に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みを前記鋳造ロールの移動前に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みよりも厚くすることができる。そして、この異なる厚みを有する部位を有するアルミニウム合金板材を圧延することで、厚みの差に応じて各部位の加工度ひいては強度を異ならせることができ、アルミニウム合金板材に強度の高い部分と、強度は比較的低いが軽量である部分とを形成することができる。特に、鋳造ロールによる圧延方向に沿ってアルミニウム合金板材の厚みを変化させることができ、この圧延方向に沿って強度の高いアルミニウム合金板材を得ることができる。   According to this apparatus, by passing the aluminum alloy between the casting rolls, the thickness of the portion formed by passing between the casting rolls after the casting rolls are moved among the aluminum alloy sheet material formed by the passing. Can be made thicker than the thickness of the portion formed by passing between the casting rolls before moving the casting roll. And, by rolling the aluminum alloy sheet having parts having different thicknesses, the degree of processing of each part and thus the strength can be varied according to the difference in thickness. Can form a relatively low but lightweight part. In particular, the thickness of the aluminum alloy sheet can be changed along the rolling direction of the casting roll, and a high-strength aluminum alloy sheet can be obtained along the rolling direction.

前記装置において、前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールは、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有するのが好ましい(請求項)。 In the apparatus, at least one casting roll of the pair of casting rolls preferably includes a small diameter portion adjacent to each other along an axial direction thereof and a large diameter portion having a larger roll diameter than the small diameter portion. 9 ).

このようにすれば、鋳造ロール間にアルミニウム合金を通過させることで、鋳造ロールによる圧延方向に加えてこの圧延方向と直交する方向に沿ってアルミニウム合金板材の厚みを変化させることができることができ、鋳造ロールによる圧延方向に加えてこの圧延方向と直交する方向に沿って強度の高いアルミニウム合金板材を得ることができる。   In this way, by passing the aluminum alloy between the casting rolls, the thickness of the aluminum alloy sheet can be changed along the direction perpendicular to the rolling direction in addition to the rolling direction by the casting roll, In addition to the rolling direction by the casting roll, a high-strength aluminum alloy sheet can be obtained along the direction orthogonal to the rolling direction.

以上のように、本発明によれば、軽量でかつ強度が確保されたアルミニウム合金板材を製造することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture an aluminum alloy sheet material that is lightweight and has sufficient strength.

本発明に係るアルミニウム合金板材の製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing apparatus of the aluminum alloy board | plate material which concerns on this invention. 本発明の第1実施形態に係る一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図2に示す鋳造ロールが第2の位置に移動した状態を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the state which the casting roll shown in FIG. 2 moved to the 2nd position. 圧延鋳造工程後のアルミニウム合金板材の概略平面図である。It is a schematic plan view of the aluminum alloy sheet after the rolling casting process. 図4のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図4のVI−VI線断面図である。It is the VI-VI sectional view taken on the line of FIG. 図4のVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line of FIG. 図4のVIII−VIII線断面図である。It is the VIII-VIII sectional view taken on the line of FIG. (a)冷間圧延及び熱処理なしのアルミニウム合金板材断面の金属組織を示す写真である。(b)冷間圧延を行わずに熱処理のみを行ったアルミニウム合金板材断面の金属組織を示す写真である。(c)冷間圧延を行う一方、熱処理を行っていないアルミニウム合金板材断面の金属組織を示す写真である。(d)冷間圧延を施した後、熱処理を行ったアルミニウム合金板材断面の金属組織写真である。(A) It is a photograph which shows the metal structure of the cross section of the aluminum alloy plate material without cold rolling and heat processing. (B) It is a photograph which shows the metal structure of the cross section of the aluminum alloy sheet material which performed only the heat processing without performing cold rolling. (C) It is a photograph which shows the metal structure of the cross section of the aluminum alloy plate material which is not heat-treated while performing cold rolling. (D) It is the metal structure photograph of the cross section of the aluminum alloy plate material which heat-processed after giving cold rolling. 本発明の第2実施形態に係る製造方法により製造されたアルミニウム合金板材の概略平面図である。It is a schematic plan view of the aluminum alloy plate manufactured by the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention. 図10に示すアルミニウム合金板材の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of the aluminum alloy board | plate material shown in FIG. (a)図10に示すアルミニウム合金板材の適用例を示す図である。(b)(a)の側面図である。(A) It is a figure which shows the example of application of the aluminum alloy board | plate material shown in FIG. (B) It is a side view of (a). 図10に示すアルミニウム合金板材の他の適用例を示す図である。It is a figure which shows the other example of application of the aluminum alloy board | plate material shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係る製造方法において用いられる一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll used in the manufacturing method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る製造方法により製造されたアルミニウム合金板材の適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of the aluminum alloy plate manufactured by the manufacturing method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係る製造方法により製造されたアルミニウム合金板材の他の適用例を示す図である。It is a figure which shows the other example of application of the aluminum alloy plate manufactured by the manufacturing method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る製造方法において用いられる一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll used in the manufacturing method which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る製造方法により製造されたアルミニウム合金板材の概略平面図である。It is a schematic plan view of the aluminum alloy plate manufactured by the manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る製造方法において用いられる一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll used in the manufacturing method concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る製造方法において用いられる一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll used in the manufacturing method concerning other embodiments of the present invention. 本発明の他の実施形態に係る製造方法において用いられる一対の鋳造ロールの概略側面図である。It is a schematic side view of a pair of casting roll used in the manufacturing method concerning other embodiments of the present invention.

以下、図面を参照しつつ、本発明に係るアルミニウム合金板材の製造方法の好ましい第1の実施の形態について説明する。このアルミニウム合金板材の製造方法では、図1に示す製造装置(アルミニウム合金材の製造装置)1を用いる。   Hereinafter, a preferred first embodiment of a method for producing an aluminum alloy sheet according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this method for manufacturing an aluminum alloy sheet, a manufacturing apparatus (a manufacturing apparatus for an aluminum alloy material) 1 shown in FIG. 1 is used.

前記製造装置1は、タンディッシュ5と、ノズル2と、双ロールすなわち一対の鋳造ロール22、24と、鋳造ロール移動手段(移動手段)30と、送りロール40と、一対の圧延ロール52,54と、熱処理炉60とを備えている。   The manufacturing apparatus 1 includes a tundish 5, a nozzle 2, a twin roll, that is, a pair of casting rolls 22, 24, a casting roll moving means (moving means) 30, a feed roll 40, and a pair of rolling rolls 52, 54. And a heat treatment furnace 60.

前記タンディッシュ5は、アルミニウム合金の溶湯を貯留するためのものである。前記ノズル2は、アルミニウム合金の溶湯100を前記タンディッシュ5から鋳造ロール22,24側に供給するためのものである。このノズル2は、その先端が前記鋳造ロール22,24間に臨むよう前記タンディッシュ5から延びている。   The tundish 5 is for storing a molten aluminum alloy. The nozzle 2 is for supplying a molten aluminum alloy 100 from the tundish 5 to the casting rolls 22 and 24. The nozzle 2 extends from the tundish 5 so that the tip of the nozzle 2 faces the casting rolls 22 and 24.

前記鋳造ロール22,24は、アルミニウム合金の溶湯100を冷却、固化しつつ圧延して板状のアルミニウム合金材すなわちアルミニウム合金板材102を形成するためのものである。これら鋳造ロール22,24は、互いに反対方向に回転するロールであり水平方向に延びる各軸が上下で平行に並んだ状態で配置されている。前記鋳造ロール22、24は、互いに異なる形状を有している。   The casting rolls 22 and 24 are for forming a plate-like aluminum alloy material, that is, an aluminum alloy plate material 102, by rolling the aluminum alloy melt 100 while cooling and solidifying it. These casting rolls 22 and 24 are rolls rotating in opposite directions to each other, and are arranged in a state in which respective axes extending in the horizontal direction are arranged in parallel in the vertical direction. The casting rolls 22 and 24 have different shapes.

図2に示すように、上側に設けられた第1ロール22は、軸方向にロール径が変化する形状を有している。具体的には、第1ロール22は、軸方向中央に設けられたロール径が小さい小径部22aと、この小径部22aを挟んで軸方向両端にこの小径部22aよりもロール径が大きい2つの大径部22b,22cとを有している。大径部22b,22cのロール径は互いに同じ寸法に設定されている。一方、下側に設けられた第2ロール24は、軸方向にロール径が一定となる円柱状を有している。これより、前記小径部22aと第2ロール24との離間距離は、大径部22b,22cと第2ロール24との離間距離よりも大きくなっている。   As shown in FIG. 2, the first roll 22 provided on the upper side has a shape in which the roll diameter changes in the axial direction. Specifically, the first roll 22 includes a small-diameter portion 22a having a small roll diameter provided at the center in the axial direction, and two roll diameters larger than the small-diameter portion 22a at both ends in the axial direction across the small-diameter portion 22a. It has large diameter portions 22b and 22c. The large diameter portions 22b and 22c have the same roll diameter. On the other hand, the second roll 24 provided on the lower side has a columnar shape with a constant roll diameter in the axial direction. Accordingly, the separation distance between the small diameter portion 22 a and the second roll 24 is larger than the separation distance between the large diameter portions 22 b and 22 c and the second roll 24.

前記双ロール移動手段30は、前記第1ロール22と第2ロール24との離間距離を変更するためのものである。この双ロール移動手段30は、前記第1ロール22の軸22dをレール32に沿って上下方向に移動させることで第1ロール22と第2ロール24との離間距離を変更する。具体的には、この双ロール移動手段30は、前記第1ロール22を、図2の実線および図3の二点鎖線で示す第1の位置と、この第1の位置よりも距離hだけ上方すなわち第2ロール24から離間した方向に設定された図3の実線で示す第2の位置との間で移動させる。   The twin roll moving means 30 is for changing the separation distance between the first roll 22 and the second roll 24. The twin roll moving means 30 changes the separation distance between the first roll 22 and the second roll 24 by moving the shaft 22 d of the first roll 22 in the vertical direction along the rail 32. Specifically, the twin-roll moving means 30 is configured to move the first roll 22 above the first position indicated by the solid line in FIG. 2 and the two-dot chain line in FIG. 3 by a distance h from the first position. That is, it is moved between the second position indicated by the solid line in FIG. 3 set in a direction away from the second roll 24.

第1の位置にある状態では、前記第1ロール22の小径部22aと第2ロール24との離間距離はd1であり、大径部22b,22cと第2ロール24との離間距離はd2(<d1)である。これに対して、第2の位置では、第2ロール24が移動距離hだけ上方に移動することで小径部22aと第2ロール24との離間距離はd1+h(>d1)となり、大径部22b,22cと第2ロール24との離間距離はd2+h(>d2)となる。本実施形態では、前記移動距離hは、d1―d2よりも小さい値に設定されており、第1の位置における小径部22aと第2ロール24との離間距離d1の方が、第2の位置における大径部22b、22cと第2ロール24との離間距離d2+hよりも大きい。   In the first position, the distance between the small diameter portion 22a of the first roll 22 and the second roll 24 is d1, and the distance between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24 is d2 ( <D1). On the other hand, in the second position, the second roll 24 moves upward by the moving distance h, so that the separation distance between the small diameter portion 22a and the second roll 24 becomes d1 + h (> d1), and the large diameter portion 22b. , 22c and the second roll 24 are d2 + h (> d2). In the present embodiment, the moving distance h is set to a value smaller than d1-d2, and the separation distance d1 between the small diameter portion 22a and the second roll 24 at the first position is the second position. Is larger than the separation distance d2 + h between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24.

前記送りロール40は、前記鋳造ロール22,24から排出されたアルミニウム合金板材102を圧延ロール52,54に送るためのロールである。   The feed roll 40 is a roll for feeding the aluminum alloy plate material 102 discharged from the casting rolls 22 and 24 to the rolling rolls 52 and 54.

前記圧延ロール52,54は、前記送りロール40により送られたアルミニウム合金板材102を圧延して所定の厚みに成形するためのものである。これら圧延ロール52,54は、互いに反対方向に回転するロールであり水平方向に延びる各軸が上下で平行に並んだ状態で配置されている。これら圧延ロール52,54はいずれも軸方向にロール径が一定となる円柱状を有しており、圧延ロール52,54どうしの離間距離はその軸方向で一定のtとなっている。   The rolling rolls 52 and 54 are for rolling the aluminum alloy sheet material 102 fed by the feed roll 40 to have a predetermined thickness. These rolling rolls 52 and 54 are rolls rotating in directions opposite to each other, and are arranged in a state in which respective axes extending in the horizontal direction are arranged in parallel vertically. Each of these rolling rolls 52 and 54 has a cylindrical shape whose roll diameter is constant in the axial direction, and the separation distance between the rolling rolls 52 and 54 is constant t in the axial direction.

以上のように構成された製造装置1を用いてアルミニウム合金板材を製造する方法は、次の工程を含む。   The method of manufacturing an aluminum alloy sheet using the manufacturing apparatus 1 configured as described above includes the following steps.

(1)溶湯供給工程
この工程では、前記タンディッシュ5に貯留されたアルミニウム合金の溶湯100が前記ノズル2の先端から前記第1ロール22と第2ロール24との間に供給される。
(1) Molten metal supply process In this process, the molten aluminum alloy 100 stored in the tundish 5 is supplied from the tip of the nozzle 2 between the first roll 22 and the second roll 24.

(2)鋳造圧延工程
この工程では、前記アルミニウム合金の溶湯100から板状のアルミニウム合金材すなわちアルミニウム合金板材102が成形される。
(2) Casting and rolling step In this step, a plate-like aluminum alloy material, that is, an aluminum alloy plate material 102 is formed from the molten aluminum alloy 100.

前記ノズル2から第1ロール22および第2ロール24間に供給されたアルミニウム合金の溶湯100は、前記第1ロール22および第2ロール24の回転に伴ってこれらロール22,24の間を通り下流側に送られていく。前記第1ロール22および第2ロール24は、内部に冷却水を流すことで冷却されている。前記アルミニウム合金の溶湯100は、第1ロール22と第2ロール24との間を通過することでこれらロール22、24と接触して冷却、固化されつつ圧延され、これらロール22、24どうしの離間距離と同じ寸法の板厚(ロール22、24の並び方向の厚さ)を有するアルミニウム合金板材102に成形される。   The molten aluminum alloy 100 supplied from the nozzle 2 between the first roll 22 and the second roll 24 passes between the rolls 22 and 24 and is downstream as the first roll 22 and the second roll 24 rotate. Will be sent to the side. The first roll 22 and the second roll 24 are cooled by flowing cooling water therein. The molten aluminum alloy 100 passes between the first roll 22 and the second roll 24 and is rolled while contacting and cooling and solidifying the rolls 22 and 24, and the rolls 22 and 24 are separated from each other. It is formed into an aluminum alloy plate material 102 having the same thickness as the distance (thickness in the direction in which the rolls 22 and 24 are arranged).

この工程において、前記ロール移動手段30は、前記タンディッシュ5に貯留されたアルミニウム合金の溶湯100が第1ロール22、第2ロール24間を通過している途中で、第1ロール22の位置を前記第1の位置と第2の位置とに切り替える。   In this step, the roll moving means 30 moves the position of the first roll 22 while the molten aluminum alloy 100 stored in the tundish 5 passes between the first roll 22 and the second roll 24. Switching between the first position and the second position.

前述のように、第1ロール22が第1の位置にある状態では、第1ロール22と第2ロール24との離間距離は、前記小径部22aにおいてd1であり、前記大径部22b,22cにおいてd2である。そのため、アルミニウム合金板材102のうち第1ロール22が第1の位置にある状態において前記小径部22aと第2ロール24との間を通過することで形成された部位の厚みはd1となる。一方、前記大径部22b,22cと第2ロール24との間を通過することで形成された部位の板厚はd2(<d1)となる。このようにして、第1ロール22が第1の位置にある状態では、図5に示すように、圧延方向と直交する方向すなわち幅方向中央の板厚がd1、幅方向両端の板厚がd2であって、幅方向に沿って板厚がd1とd2との間で変化する板材が成形されていく。   As described above, in the state where the first roll 22 is in the first position, the separation distance between the first roll 22 and the second roll 24 is d1 in the small diameter portion 22a, and the large diameter portions 22b and 22c. D2. Therefore, the thickness of the site | part formed by passing between the said small diameter part 22a and the 2nd roll 24 in the state which has the 1st roll 22 in the 1st position among the aluminum alloy board | plate materials 102 becomes d1. On the other hand, the thickness of the portion formed by passing between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24 is d2 (<d1). In this way, in the state where the first roll 22 is in the first position, as shown in FIG. 5, the thickness perpendicular to the rolling direction, that is, the thickness at the center in the width direction is d1, and the thickness at both ends in the width direction is d2. And the board | plate material from which board thickness changes between d1 and d2 along the width direction is shape | molded.

前記第1の位置にある状態が所定時間続き幅方向に沿って板厚d1とd2との間で変化する部分が所定長さL1成形されると、前記ロール移動手段30は前記第1ロール22を前記第2の位置に移動する。第1ロール22が第2の位置にある状態では、第1ロール22と第2ロール24との離間距離は、前記小径部22aにおいてd1+hであり、前記大径部22b,22cにおいてd2+hである。そのため、この状態においてアルミニウム合金材102のうち前記小径部22aと第2ロール24との間を通過することで形成された部位の厚みはd1+h(>d1)となる。一方、前記大径部22b、22cと第2ロール24との間を通過することで形成された部位の板厚はd2+h(d2<d2+h<d1)となる。このようにして、第1ロール22が第2の位置にある状態では、図6に示すように、圧延方向と直交する方向すなわち幅方向中央の板厚がd1+h、幅方向両端の板厚がd2+hであって、幅方向に沿って板厚がd1+hとd2+hとの間で変化する板材が成形されていく。   When the portion where the state at the first position continues for a predetermined time and changes between the plate thicknesses d1 and d2 along the width direction is formed to a predetermined length L1, the roll moving means 30 is moved to the first roll 22. Is moved to the second position. In the state where the first roll 22 is in the second position, the separation distance between the first roll 22 and the second roll 24 is d1 + h in the small diameter portion 22a and d2 + h in the large diameter portions 22b and 22c. Therefore, in this state, the thickness of the part formed by passing between the small diameter portion 22a and the second roll 24 in the aluminum alloy material 102 is d1 + h (> d1). On the other hand, the thickness of the portion formed by passing between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24 is d2 + h (d2 <d2 + h <d1). Thus, in the state where the first roll 22 is in the second position, as shown in FIG. 6, the thickness perpendicular to the rolling direction, that is, the thickness at the center in the width direction is d1 + h, and the thickness at both ends in the width direction is d2 + h. And the board | plate material from which board thickness changes between d1 + h and d2 + h along the width direction is shape | molded.

この第2の位置にある状態が所定時間続き、幅方向に沿って板厚d1+hとd2+hとの間で変化する部分が所定長さL2成形されると、前記ロール移動手段30は前記第1ロール22を再び前記第1の位置に移動する。このようにして、第1ロール22の位置は前記第1の位置と第2の位置とに所定のタイミングで切り替えられていく。   When the state at the second position continues for a predetermined time and the portion that changes between the plate thicknesses d1 + h and d2 + h along the width direction is formed to a predetermined length L2, the roll moving means 30 is moved to the first roll. 22 is again moved to the first position. In this way, the position of the first roll 22 is switched between the first position and the second position at a predetermined timing.

以上のようにして、本工程では、図4に示すように、板厚が異なる複数の部位を有するアルミニウム合金板材102が成形される。   As described above, in this step, as shown in FIG. 4, the aluminum alloy plate material 102 having a plurality of portions having different plate thicknesses is formed.

すなわち、図4および図7に示すように、アルミニウム合金板材102の幅方向両端には圧延方向に長さL1にわたって延びる板厚d2(<d1)の第2部位A2および第3部位A3と、第2部位A2および第3部位A3にそれぞれ連続して圧延方向に長さL2にわたって延びる板圧d2+h(d2<d2+h<d1)の第5部位A5および第6部位A6とが、交互に形成される。そして、図4および図8に示すように、アルミニウム合金板材102の幅方向中央には圧延方向に長さL1にわたって延びる板厚d1の第1部位A1と、この第1部位A1に連続して圧延方向に長さL2にわたって延びる板圧d1+h(>d1)の第4部位A4とが、交互に形成される。   That is, as shown in FIG. 4 and FIG. 7, the second portion A2 and the third portion A3 of the plate thickness d2 (<d1) extending in the rolling direction over the length L1 at both ends in the width direction of the aluminum alloy plate material 102, The fifth part A5 and the sixth part A6 of the plate pressure d2 + h (d2 <d2 + h <d1) extending in the rolling direction over the length L2 respectively in succession to the second part A2 and the third part A3 are alternately formed. Then, as shown in FIGS. 4 and 8, a first portion A1 having a plate thickness d1 extending over the length L1 in the rolling direction at the center in the width direction of the aluminum alloy sheet 102 and rolling continuously to the first portion A1. The fourth portions A4 of the plate pressure d1 + h (> d1) extending in the direction over the length L2 are alternately formed.

(3)圧延工程
この工程では、前記鋳造圧延工程で成形された後、前記送りロール40により圧延ロール52,54側に送られたアルミニウム合金板材102が、これら圧延ロール52,54により圧延ロール52,54どうしの離間距離tに圧延される。この圧延は冷間圧延でも熱間圧延でもよい。熱間圧延であれば、例えば、圧延開始温度は400〜550℃である。前記アルミニウム合金板材102は、圧延ロール52,54間に挿入されて、これら圧延ロール52,54の回転に伴い圧延ロール52,54間を通って下流側に送られることで、板厚が圧延ロール52,54どうしの離間距離tとなるように圧延される。
(3) Rolling process In this process, the aluminum alloy sheet material 102 formed by the casting and rolling process and then fed to the rolling rolls 52 and 54 by the feed roll 40 is rolled into the rolling roll 52 by the rolling rolls 52 and 54. , 54 are rolled to a separation distance t. This rolling may be cold rolling or hot rolling. In the case of hot rolling, for example, the rolling start temperature is 400 to 550 ° C. The aluminum alloy sheet 102 is inserted between the rolling rolls 52 and 54, and is sent to the downstream side through the rolling rolls 52 and 54 with the rotation of the rolling rolls 52 and 54, so that the sheet thickness is reduced. Rolling is performed so that a separation distance t between 52 and 54 is obtained.

本実施形態では、圧延ロール52,54どうしの離間距離tはこれら圧延ロール52,54で圧延される前のアルミニウム合金板材102の最も薄い部分の板厚d2よりも小さく設定されており、アルミニウム合金板材102はこの圧延工程にて全体にわたり厚みが一定のアルミニウム合金板材104とされる。   In this embodiment, the separation distance t between the rolling rolls 52 and 54 is set to be smaller than the thickness d2 of the thinnest portion of the aluminum alloy sheet 102 before being rolled by the rolling rolls 52 and 54. The plate material 102 is made into an aluminum alloy plate material 104 having a constant thickness throughout the rolling process.

前述のように、この圧延工程が実施される前のアルミニウム合金板材102の板厚は、部位によって異なっている。そのため、この圧延工程が実施されることで、アルミニウム合金板材104には、板厚が一定である一方加工度が異なる複数の部位が形成される。加工度とは、圧延前の板圧をxとして圧延後の板厚tを用いて(x−t)/xで表わされる値であり、前記第1部位A1〜第6部位A6において、圧延前の板圧の順に、第4部位A4の加工度>第1部位A1の加工度>第5部位A5の加工度=第6部位A6の加工度>第3部位A3の加工度=第4部位A4の加工度となる。   As described above, the thickness of the aluminum alloy plate material 102 before this rolling process is performed differs depending on the part. Therefore, by performing this rolling process, the aluminum alloy plate material 104 is formed with a plurality of portions having a constant plate thickness but different workability. The degree of work is a value represented by (x−t) / x using a plate thickness t after rolling, where x is a plate pressure before rolling, and in the first part A1 to the sixth part A6, before rolling. In the order of the plate pressure, the degree of processing of the fourth part A4> the degree of processing of the first part A1> the degree of processing of the fifth part A5 = the degree of processing of the sixth part A6> the degree of processing of the third part A3 = the fourth part A4. The degree of processing.

ここで、表1に加工度と引っ張り強さとの関係を調べた結果を示す。表1には、板厚が種々に異なるA:6111相当(AA規格)、B:6022相当、C:5023相当のアルミニウム合金板材に対して、圧延を行なわず熱処理のみを行なった際の引張り強さ(圧延なし引張り強さ)と、この圧延なしのアルミニウム合金板材と同じ板厚(圧延なし板厚)の状態から所定の板厚(冷間圧延後板厚)となるように冷間圧延を行った後熱処理を行なった際の引張り強さ(圧延あり引張り強さ)と、これらの引張り強さから、圧延処理を実施することによる強度の増加率(強度増加率)((圧延あり引張り強さ−圧延なしの引張強さ)/圧延ありの引張り強さ)を調べた結果を示している。また、冷間圧延を行なった際の加工度の算出結果を示している。前記熱処理の処理条件はアルミニウム合金の種類に応じて一定である。   Here, Table 1 shows the results of examining the relationship between the degree of processing and the tensile strength. Table 1 shows the tensile strength when aluminum sheet materials corresponding to A: 6111 (AA standard), B: 6022, and C: 5023 corresponding to different sheet thicknesses were subjected only to heat treatment without rolling. Cold rolling is performed so that a predetermined thickness (sheet thickness after cold rolling) is obtained from the same thickness as the aluminum alloy sheet material without rolling (sheet thickness without rolling). From the tensile strength (tensile strength with rolling) when the heat treatment was performed after this, and from these tensile strengths, the rate of increase in strength (strength increase rate) by carrying out the rolling treatment ((tensile strength with rolling) FIG. 5 shows the results obtained by examining (tensile strength without rolling) / tensile strength with rolling). Moreover, the calculation result of the work degree at the time of performing cold rolling is shown. The treatment conditions for the heat treatment are constant according to the type of aluminum alloy.

この表1に示されるように、加工度が増加すると強度の増加率は増加し、より高強度となる。図9に、6022相当のアルミニウム合金板材の断面の結晶構造を顕微鏡で観察した結果を示す。図9(a)は冷間圧延も熱処理も行っていないもの、図9(b)は冷間圧延を行わずに熱処理を行ったもの、図9(c)は、冷間圧延を行なう一方熱処理を行っていないもの、図9(d)は冷間圧延を施した後熱処理を行ったものである。冷間圧延は板厚を2mmから1.1mmに圧下し、加工度を44%とした。熱処理は、530℃×2時間の溶体化処理後、水中に焼入れを行った。ここで、図9(a)(b)(c)(d)の倍率は同じである。これらの図に示されるように、圧延後熱処理を施したアルミニウム合金材の再結晶粒は微細化されている。結晶粒は微細であるほど強度が高いことから、前述のように加工度の増加に伴い再結晶粒の微粒化が促進されることでアルミニウム合金材の強度が高くなるといえる。また、この再結晶粒の微粒化に伴い、靭性も向上する。   As shown in Table 1, as the degree of processing increases, the rate of increase in strength increases and the strength becomes higher. In FIG. 9, the result of having observed the crystal structure of the cross section of the aluminum alloy board | plate material equivalent to 6022 with the microscope is shown. 9 (a) shows a case where neither cold rolling nor heat treatment is performed, FIG. 9 (b) shows a case where heat treatment is performed without performing cold rolling, and FIG. 9 (c) shows a case where cold rolling is performed while heat treatment is performed. FIG. 9D shows a case where the heat treatment is performed after the cold rolling. In cold rolling, the plate thickness was reduced from 2 mm to 1.1 mm, and the degree of processing was 44%. The heat treatment was quenched in water after solution treatment at 530 ° C. for 2 hours. Here, the magnifications of FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D are the same. As shown in these figures, the recrystallized grains of the aluminum alloy material subjected to the heat treatment after rolling are refined. The finer the crystal grain, the higher the strength. Therefore, it can be said that the strength of the aluminum alloy material is increased by promoting the atomization of the recrystallized grains as the degree of work increases. Further, as the recrystallized grains are atomized, toughness is also improved.

このように加工度が高いほど強度は高く、前記第1部位A1〜第6部位A6において、各強度は、第4部位A4の強度>第1部位A1の強度>第5部位A5の強度=第6部位A6の強度>第2部位A2の強度=第3部位A3の強度の順に高くなる。   Thus, the higher the degree of processing, the higher the strength. In the first part A1 to the sixth part A6, the respective strengths are as follows: the strength of the fourth part A4> the strength of the first part A1> the strength of the fifth part A5 = first. The strength increases in the order of the strength of the six portions A6> the strength of the second portion A2 = the strength of the third portion A3.

このようにして、この圧延工程では、アルミニウム合金板材104のうち、前記第4部位A4が強度が最も高い高高強度部とされ、第1部位A1が次に強度の高い高強度部とされ、前記第2部位A2および第3部位A3が次に強度の高い第2高強度部とされ、前記第5部位A5および第6部位A6が最も強度の低い低強度部とされ、部位によって異なる強度を有するアルミニウム合金板材104が形成される。   Thus, in this rolling process, among the aluminum alloy sheet material 104, the fourth portion A4 is a high strength portion having the highest strength, and the first portion A1 is a high strength portion having the next highest strength, The second portion A2 and the third portion A3 are the second high strength portions having the next highest strength, the fifth portion A5 and the sixth portion A6 are the lowest strength portions having the lowest strength, and have different strengths depending on the portions. The aluminum alloy plate material 104 is formed.

(4)熱処理工程
この工程では、前記圧延されたアルミニウム合金板材104が熱処理される。すなわち、前記圧延ロール52、54から押出されたアルミニウム合金板材104は、所定温度に維持された熱処理炉60内に搬送され、この熱処理炉60内で所定時間放置される。具体的には、6000系アルミニウム合金を使用する場合には、500〜550℃の炉内に1時間以上放置した後水焼入れを行う溶体化処理を行う。5000系アルミニウム合金を使用する場合には、480〜540℃の炉内に4〜10時間以上放置する均質化処理を行う。3000系アルミニウム合金を使用する場合には、530〜610℃の炉内に4〜24時間以上放置する均質化処理を行う。1000系アルミニウム合金を使用する場合には、500〜560℃の炉内に1〜10時間以上放置する均質化処理を行う。さらに、この溶体化処理あるいは均質化処理の後340℃以上で焼き鈍し処理を行う。このような熱処理を行うことで、アルミニウム合金板材には前記圧延工程で付与した加工ひずみを駆動力として再結晶が起こる。この再結晶における再結晶粒径は、前記圧延工程で与えた加工度に応じて、即ち加工度が大きいほど微細化する。結晶粒は微細であるほど、強度が高く、靭性は良好であるので、前記圧延工程において加工度の大きい部位の特性は特に向上する。
(4) Heat treatment step In this step, the rolled aluminum alloy sheet 104 is heat treated. That is, the aluminum alloy sheet 104 extruded from the rolling rolls 52 and 54 is conveyed into a heat treatment furnace 60 maintained at a predetermined temperature, and left in the heat treatment furnace 60 for a predetermined time. Specifically, when a 6000 series aluminum alloy is used, a solution treatment is performed in which water quenching is performed after being left in a furnace at 500 to 550 ° C. for 1 hour or longer. When a 5000 series aluminum alloy is used, a homogenization treatment is performed by leaving it in a furnace at 480 to 540 ° C. for 4 to 10 hours or more. When using a 3000 series aluminum alloy, the homogenization process which is left to stand for 4 to 24 hours or more in a 530-610 degreeC furnace is performed. When 1000 series aluminum alloy is used, homogenization treatment is performed in a furnace at 500 to 560 ° C. for 1 to 10 hours or more. Further, after this solution treatment or homogenization treatment, annealing treatment is performed at 340 ° C. or higher. By performing such a heat treatment, recrystallization occurs in the aluminum alloy sheet using the processing strain applied in the rolling step as a driving force. The recrystallized grain size in this recrystallization is refined according to the degree of work given in the rolling step, that is, the greater the degree of work. The finer the crystal grains, the higher the strength and the better the toughness. Therefore, the characteristics of the portion with a high degree of workability are particularly improved in the rolling process.

以上のようにして、本アルミニウム合金板材の製造方法では、連続する1枚のアルミニウム合金板材であって、板厚が均一である一方、部位によって異なる強度を有するアルミニウム合金板材が製造される。   As described above, in the manufacturing method of the present aluminum alloy plate material, an aluminum alloy plate material that is a single continuous aluminum alloy plate material and that has a uniform plate thickness but has different strength depending on the part is manufactured.

なお、前記第1ロール22の移動距離hをd1―d2と同じ値に設定してもよい。この場合には、第1の位置における小径部22aと第2ロール24との離間距離d1と、第2の位置における大径部22b,22cと第2ロール24との離間距離d2+hとが同じ寸法となり、第1部位A1と第5部位A5および第6部位A6の強度は同じになる。一方、前記第1ロール22の移動距離hをd1―d2より大きい値に設定してもよい。この場合には、第1の位置における小径部22aと第2ロール24との離間距離d1よりも、第2の位置における大径部22b,22cと第2ロール24との離間距離d2+hの方が大きくなり、第1部位A1の強度の方が第5部位A5および第6部位A6の強度よりも高くなる。   The moving distance h of the first roll 22 may be set to the same value as d1-d2. In this case, the distance d1 between the small diameter portion 22a and the second roll 24 at the first position and the distance d2 + h between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24 at the second position are the same dimensions. Thus, the first portion A1, the fifth portion A5, and the sixth portion A6 have the same strength. On the other hand, the moving distance h of the first roll 22 may be set to a value greater than d1-d2. In this case, the separation distance d2 + h between the large diameter portions 22b and 22c and the second roll 24 at the second position is larger than the separation distance d1 between the small diameter portion 22a and the second roll 24 at the first position. The strength of the first part A1 becomes higher than that of the fifth part A5 and the sixth part A6.

ここで、タンディッシュ5に貯留するアルミニウム合金の溶湯100の温度や第1ロール22および第2ロール24の周速等は、適宜設定可能であるが、例えば、溶湯温度は670℃以上に維持されるのが好ましい。また、第1ロール22および第2ロール24の周速度、圧下荷重およびロール間距離は0.5〜100m/min、15kN/mm以下、10mm/以下であるのが好ましい。   Here, the temperature of the molten aluminum alloy 100 stored in the tundish 5 and the peripheral speeds of the first roll 22 and the second roll 24 can be set as appropriate. For example, the molten metal temperature is maintained at 670 ° C. or higher. It is preferable. Moreover, it is preferable that the peripheral speed of the 1st roll 22 and the 2nd roll 24, a rolling load, and the distance between rolls are 0.5-100 m / min, 15 kN / mm or less, and 10 mm / less.

次に、本発明に係るアルミニウム合金板材の製造方法の第2の実施の形態について説明する。この第2の実施形態に係る製造方法は、前記第1の実施形態に係る製造方法に対して、鋳造圧延工程の内容が異なっている。この第2の実施形態に係る方法では、前記ロール移動手段30による第1ロール22の位置の切り替えを行わず、第1ロール22の位置が第1の位置に固定される。   Next, a second embodiment of the method for producing an aluminum alloy sheet according to the present invention will be described. The manufacturing method according to the second embodiment differs from the manufacturing method according to the first embodiment in the content of the casting and rolling process. In the method according to the second embodiment, the position of the first roll 22 is not switched by the roll moving means 30, and the position of the first roll 22 is fixed at the first position.

この第2の実施形態に係る方法では、第1ロール22の位置が第1の位置に固定されることで、前記鋳造圧延工程において、図10に示すように、圧延方向(図10の左右方向)全体にわたって幅方向中央の部位B1の板厚が幅方向両端の部位B2,B3の板厚よりも厚いアルミニウム合金板材が成形される。このアルミニウム合金板材の中央の部位B1の板厚はd1であり、両端部B2、B3の厚みはd2である。そして、前記圧延工程が実施されることで、圧延方向全体にわたって幅方向中央の強度が幅方向両端の強度よりも高い、すなわち、幅方向に沿って強度が変化するアルミニウム合金材204が製造される。   In the method according to the second embodiment, the position of the first roll 22 is fixed to the first position, so that in the casting and rolling step, as shown in FIG. ) An aluminum alloy plate material is formed in which the thickness of the portion B1 at the center in the width direction is thicker than the thickness of the portions B2 and B3 at both ends in the width direction. The plate thickness of the central portion B1 of the aluminum alloy plate is d1, and the thicknesses of both end portions B2 and B3 are d2. And the said aluminum alloy material 204 from which the intensity | strength of the center of the width direction is higher than the intensity | strength of the width direction both ends, ie, an intensity | strength changes along a width direction is manufactured by implementing the said rolling process. .

このようにして製造されたアルミニウム合金板材204は、例えば、図11、図12(a)および図12(b)に示すような自動車の車体下部の剛性を高めるために自動車のフロア下に車体前後方向に延びて取り付けられる車体部品500や、図13に示すような自動車のドアパネル600に適用可能である。   The aluminum alloy sheet material 204 manufactured in this way is placed on the front and rear sides of the vehicle body under the vehicle floor in order to increase the rigidity of the vehicle body lower portion as shown in FIGS. 11, 12A and 12B, for example. The present invention can be applied to a vehicle body part 500 that extends in a direction and is attached to a vehicle door panel 600 as shown in FIG.

前記車体部品500は、その内部に打ち抜き孔501が形成され、その上下縁502,503が図12(b)の側面図に示すように互いに反対向きに直角に折り曲げられるものである。従って、前記アルミニウム合金材204のうち前記強度の高い部位B1に打ち抜き孔501が形成される部分を適用し、前記強度が低い部位B2,B3に前記折り曲げられる上下縁502,503を形成することで、打ち抜き孔501の周囲の強度を高めて疲労破壊を抑制しつつ、上下縁502,503においてプレス加工を容易とすることができる。   The vehicle body part 500 has a punched hole 501 formed therein, and upper and lower edges 502 and 503 are bent at right angles in opposite directions as shown in a side view of FIG. Therefore, by applying the portion where the punched hole 501 is formed in the high-strength portion B1 of the aluminum alloy material 204, the upper and lower edges 502 and 503 to be bent are formed in the low-strength portions B2 and B3. The upper and lower edges 502 and 503 can be easily pressed while increasing fatigue strength by increasing the strength around the punched hole 501.

前記自動車のドアパネル600の下部のパネル部601には軽度の衝突を考慮して耐デント性が求められる。一方、ドアパネル600の上縁部602には折り曲げ加工が行われる。従って、前記アルミニウム合金材204のうち強度の高い部位B1にパネル部601を形成し、強度が低い部位B2に上縁部602を形成することで、耐デント性を向上しつつプレス加工を容易に行うことができる。そして、場合によっては耐デント性を高めるためにパネル部601に補強部材を取付ける必要がなくなる。あるいは、この補強部材の数を減らすことができる。   The panel portion 601 at the lower part of the automobile door panel 600 is required to have dent resistance in consideration of a slight collision. On the other hand, the upper edge 602 of the door panel 600 is bent. Therefore, by forming the panel portion 601 in the high-strength portion B1 of the aluminum alloy material 204 and forming the upper edge portion 602 in the low-strength portion B2, the press working can be easily performed while improving the dent resistance. It can be carried out. In some cases, it is not necessary to attach a reinforcing member to the panel portion 601 in order to increase dent resistance. Alternatively, the number of reinforcing members can be reduced.

次に、本発明に係るアルミニウム合金板材の製造方法の第3の実施の形態について説明する。この第3の実施形態に係る製造方法では、前記第1の実施形態および第2の実施形態に係る製造方法において用いられた幅方向中央にロール径d1の小径部22aを1つ有しこの小径部22aの外側にロール径d2の大径部22b,22cを2つ有する第1ロール22に代えて、図14に示すような、ロール径d1の小径部322a,322bを2つ有し、この小径部322a,322bの間と各小径部322a,322bの外側とに合計3つのロール径d2の大径部322c,322d,322eを有する第1ロール322を用いる。   Next, a third embodiment of the method for producing an aluminum alloy sheet according to the present invention will be described. The manufacturing method according to the third embodiment has one small-diameter portion 22a having a roll diameter d1 at the center in the width direction used in the manufacturing methods according to the first and second embodiments. Instead of the first roll 22 having two large diameter portions 22b and 22c with a roll diameter d2 outside the portion 22a, as shown in FIG. 14, it has two small diameter portions 322a and 322b with a roll diameter d1, A first roll 322 having large diameter portions 322c, 322d, and 322e having a total of three roll diameters d2 is used between the small diameter portions 322a and 322b and outside the small diameter portions 322a and 322b.

この第1ロール322を用いることで、前記鋳造圧延工程では、アルミニウム合金板材に、圧延方向に沿って板厚がd1の部位と板厚がd1+hの部位とが交互に連続する部位が幅方向に所定量離間した位置に形成され、かつ、これら部位の間およびこれら部位の外側に圧延方向に沿って板厚がd2とd2+hとに交互に変化する部位が形成される。そして、前記圧延工程にて、圧延方向(図15の左右方向)に沿って強度が最も高い高高強度部C4とこの高高強度部の次に強度の高い高強度部C1とが交互に並ぶ高強度部側部位C10と、圧延方向に沿って強度の最も低い低強度部C2と高強度部の次に強度の高い第2高強度部C5とが交互に並ぶ低強度部側部位C20とを有するアルミニウム合金板材304が成形される。このとき、幅方向には低強度部C2と高強度部C1とが交互に並ぶ幅方向低強度部側部位D20と、第2高強度部C5と高強度部C4とが交互に並ぶ幅方向高強度部側部位D10とが形成される。   By using the first roll 322, in the casting and rolling process, the aluminum alloy plate material has a portion in the width direction where a portion having a plate thickness d1 and a portion having a plate thickness d1 + h are alternately arranged along the rolling direction. Sites are formed at positions spaced apart by a predetermined amount, and between these sites and outside these sites, sites where the thickness changes alternately between d2 and d2 + h along the rolling direction are formed. In the rolling step, the high-strength portions C4 having the highest strength and the high-strength portions C1 having the next highest strength are alternately arranged along the rolling direction (left-right direction in FIG. 15). A high-strength portion side portion C10, and a low-strength portion-side portion C20 in which the low-strength portion C2 having the lowest strength along the rolling direction and the second high-strength portion C5 having the next highest strength are arranged alternately. The aluminum alloy sheet material 304 is formed. At this time, in the width direction, the low-strength portion C2 and the high-strength portion C1 are alternately arranged in the width-direction low-strength portion side portion D20, and the second high-strength portion C5 and the high-strength portion C4 are alternately arranged. A strength portion side portion D10 is formed.

このようにして製造されたアルミニウム合金板材304は、例えば、自動車のドアパネル600や、図16に示すような自動車のボンネットアウターパネル800に適用可能である。   The aluminum alloy plate material 304 manufactured in this way can be applied to, for example, an automobile door panel 600 or an automobile bonnet outer panel 800 as shown in FIG.

図15に示すように、ドアパネル600のパネル部分601の上下方向両端に前記高強度部側部位C10がそれぞれ位置し、パネル部分601の前後方向両端に前記幅方向高強度部側部位D10がそれぞれ位置し、パネル部分601の中央部分に低強度部C2が位置するようにして、前記アルミニウム合金板材304からドアパネル600を製造すれば、このパネル部分601の端部の強度を高めて車両衝突時等のドアパネル600の変形を抑制することができるとともに、中央部分の強度の低い部分によって衝突エネルギーをより確実に吸収することができる。さらに、場合によってはパネル部601の端部に補強部材を設けることなく、あるいは、補強部材を減らすことができる。   As shown in FIG. 15, the high-strength portion side portions C <b> 10 are located at both ends in the vertical direction of the panel portion 601 of the door panel 600, and the width-direction high strength portion-side portions D <b> 10 are located at both longitudinal ends of the panel portion 601. If the door panel 600 is manufactured from the aluminum alloy plate material 304 so that the low-strength portion C2 is positioned at the center portion of the panel portion 601, the strength of the end portion of the panel portion 601 can be increased to increase the strength at the time of a vehicle collision or the like. The deformation of the door panel 600 can be suppressed, and the collision energy can be more reliably absorbed by the low strength portion of the central portion. Further, depending on circumstances, the reinforcing member can be reduced without providing the reinforcing member at the end of the panel portion 601.

また、図16に示すように、前記ボンネットアウターパネル800の車体前後方向両端に前記高強度部側部位C10が位置し、車幅方向両端およびこの両端から同じ距離離間した中央部に幅方向高強度部側部位D10が位置するようにすれば、これら端部および中央部分の強度を高めてボンネットアウターパネル800の変形を抑制することができる。さらに、場合によっては補強部材を設けることなく、あるいは、補強部材を減らすことができる。   In addition, as shown in FIG. 16, the high-strength portion side portions C10 are located at both ends of the bonnet outer panel 800 in the longitudinal direction of the vehicle body. If the part side part D10 is positioned, the strength of these end parts and the central part can be increased and deformation of the bonnet outer panel 800 can be suppressed. Furthermore, depending on the case, the reinforcing member can be reduced without providing the reinforcing member.

次に、本発明に係るアルミニウム合金板材の製造方法の第4の実施の形態について説明する。この第4の実施形態に係る製造方法では、図17に示すように、前記第1ロール422として軸方向にロール径が一定であるロールを用い、第1ロール422と第2ロール24との離間距離が軸方向で一定である一対の鋳造ロールを用いる。   Next, a fourth embodiment of the method for producing an aluminum alloy sheet according to the present invention will be described. In the manufacturing method according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 17, a roll having a constant roll diameter in the axial direction is used as the first roll 422, and the first roll 422 and the second roll 24 are separated from each other. A pair of casting rolls whose distance is constant in the axial direction is used.

前記第1ロール422を用いることで、前記鋳造圧延工程では、幅方向の板厚は一定である一方圧延方向に板厚が変化するアルミニウム合金板材が成形される。そして、圧延工程にて、図18に示すように、幅方向の強度は一定である一方、圧延方向に沿って強度の高い高強度部E2とこの高強度部E2よりも強度の低い低強度部E1とが交互に並ぶアルミニウム合金板材404が形成される。   By using the first roll 422, in the casting and rolling step, an aluminum alloy plate material in which the plate thickness in the width direction is constant while the plate thickness changes in the rolling direction is formed. In the rolling process, as shown in FIG. 18, the strength in the width direction is constant, while the high strength portion E2 having high strength along the rolling direction and the low strength portion having lower strength than the high strength portion E2. An aluminum alloy plate material 404 in which E1 is alternately arranged is formed.

以上のように、本アルミニウム合金板材の製造方法によれば、アルミニウム合金板材に強度の異なる部位を容易に形成することができ、アルミニウム合金板材の強度を局所的に高めて、軽量かつ強度の確保されたアルミニウム合金板材を得ることができる。   As described above, according to the manufacturing method of the present aluminum alloy sheet, it is possible to easily form portions having different strengths in the aluminum alloy sheet, and locally increase the strength of the aluminum alloy sheet, thereby ensuring light weight and strength. The obtained aluminum alloy sheet can be obtained.

ここで、前記鋳造ロールの具体的形状は前記に限らない。例えば、図19および図20に示すように、第1ロール522,622に加えて第2ロール524,624にも、小径部と大径部とを設けるようにしてもよい。   Here, the specific shape of the casting roll is not limited to the above. For example, as shown in FIGS. 19 and 20, the second rolls 524 and 624 may be provided with a small diameter portion and a large diameter portion in addition to the first rolls 522 and 622.

また、前記小径部と大径部の数は前記に限らない。また、図21に示すように、第1ロール722に小径部としてロール径が互いに異なる複数の小径部722a,722bを設けてもよい。同様に、大径部としてロール径が互いに異なる複数の大径部を設けてもよい。   Moreover, the number of the said small diameter part and the large diameter part is not restricted above. In addition, as shown in FIG. 21, the first roll 722 may be provided with a plurality of small diameter portions 722a and 722b having different roll diameters as the small diameter portion. Similarly, a plurality of large diameter portions having different roll diameters may be provided as the large diameter portion.

また、前記第1ロールと第2ロールとを離間させる具体的方法は前記に限らない。例えば、第2ロールを移動させるようにしてもよい。   The specific method for separating the first roll and the second roll is not limited to the above. For example, the second roll may be moved.

また、前記第1ロールを移動させる位置は前記に限らない。例えば、第1の位置と第2の位置とに加えて第3の位置に移動させる等3つ以上の位置に変更してもよい。この場合には、圧延方向に沿って板厚すなわち強度がより細かく変化するアルミニウム合金板材を得ることができる。   Further, the position to move the first roll is not limited to the above. For example, in addition to the first position and the second position, the position may be changed to three or more positions such as moving to the third position. In this case, it is possible to obtain an aluminum alloy sheet whose thickness, that is, strength changes more finely along the rolling direction.

また、前記圧延工程では、厚みの厚い部分のみを圧延することでこの厚い部分の加工度を他の部分の加工度より大きくするようにしてもよい。ただし、アルミニウム合金板材全体にわたり圧延することで、全体の強度を高めることができる。また、厚みを均一とすることで、加工等が容易になる。   Moreover, in the said rolling process, you may make it make the workability of this thick part larger than the workability of another part by rolling only a thick part. However, the entire strength can be increased by rolling the entire aluminum alloy sheet. Moreover, processing etc. become easy by making thickness uniform.

また、前記熱処理工程は省略可能である。ただし、圧延後のアルミニウム合金板材を熱処理すれば、延性、靭性等の特性が向上する。   Further, the heat treatment step can be omitted. However, if the aluminum alloy sheet after rolling is heat-treated, properties such as ductility and toughness are improved.

また、本方法で製造されたアルミニウム合金板材の適用は前記に限らない。   Moreover, the application of the aluminum alloy plate manufactured by this method is not limited to the above.

1 アルミニウム合金板材の製造装置
2 ノズル(供給手段)
5 タンディッシュ(貯留部)
22 第1ロール(鋳造ロール)
22a 小径部
22b 大径部
22c 大径部
24 第2ロール(鋳造ロール)
30 双ロール移動手段(移動手段)
52 圧延ロール
54 圧延ロール
60 熱処理炉
100 アルミニウム合金の溶湯
102 アルミニウム合金板材(圧延工程前)
104 アルミニウム合金板材(圧延工程後)
A1 高高強度部
A2 第2高強度部
A3 第2高強度部
A4 高強度部
A5 低強度部
A6 低強度部
1 Aluminum alloy sheet manufacturing equipment 2 Nozzle (supplying means)
5 Tundish (reservoir)
22 First roll (casting roll)
22a Small diameter portion 22b Large diameter portion 22c Large diameter portion 24 Second roll (casting roll)
30 Twin roll moving means (moving means)
52 Rolling Roll 54 Rolling Roll 60 Heat Treatment Furnace 100 Molten Aluminum Alloy 102 Aluminum Alloy Sheet (Before Rolling Process)
104 Aluminum alloy sheet (after rolling process)
A1 High strength part A2 Second high strength part A3 Second high strength part A4 High strength part A5 Low strength part A6 Low strength part

Claims (9)

アルミニウム合金板材を製造するための製造方法であって、
アルミニウム合金の溶湯を一対の鋳造ロール間に供給する溶湯供給工程と、
回転している前記鋳造ロール間に前記アルミニウム合金を通過させることで、当該アルミニウム合金を固化しつつ圧延して板状のアルミニウム合金材を形成する鋳造圧延工程と、
前記鋳造圧延工程後に実施されて、前記アルミニウム合金材の少なくとも一部を圧延ロールで冷間圧延する圧延工程と、
前記圧延工程後に実施されて、前記アルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理工程とを含み、
前記鋳造圧延工程では、前記アルミニウム合金が前記鋳造ロール間を通過する際に当該アルミニウム合金の部位に応じて鋳造ロール間の距離を異ならせることで、鋳造ロールの並び方向の厚みが互いに異なる部位を有するアルミニウム合金材を成形し、
前記圧延工程では、前記アルミニウム合金材のうち少なくともその厚みが他の部分よりも厚い部位を圧延することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造方法。
A manufacturing method for manufacturing an aluminum alloy sheet,
A molten metal supply step of supplying a molten aluminum alloy between a pair of casting rolls;
By passing the aluminum alloy between the rotation to which the casting rolls, the casting and rolling to form a plate-shaped aluminum alloy material the aluminum alloy solidified electrolyte single rolling,
A rolling step that is performed after the casting and rolling step and cold-rolls at least a part of the aluminum alloy material with a rolling roll;
Heat treatment that is performed after the rolling step, maintains the temperature of the entire aluminum alloy material at a predetermined temperature equal to or higher than the recrystallization temperature, and then anneals the aluminum alloy material at a temperature lower than the predetermined temperature and higher than the recrystallization temperature. Process,
In the casting and rolling step, when the aluminum alloy passes between the casting rolls, by changing the distance between the casting rolls according to the location of the aluminum alloy, the thicknesses in the alignment direction of the casting rolls are different from each other. Forming an aluminum alloy material having
In the rolling process, at least a portion of the aluminum alloy material whose thickness is thicker than other portions is rolled.
請求項1に記載のアルミニウム合金板材の製造方法において、
前記一対の鋳造ロールとして、当該鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールが、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有する一対の鋳造ロールを用い、
前記鋳造圧延工程は、前記小径部および大径部とを有する一方の鋳造ロールと他方の鋳造ロールとの間にアルミニウム合金を通過させて、前記アルミニウム合金材のうち前記小径部を通過することで形成される部位の厚みを前記小径部よりもロール径の大きい大径部を通過することで形成される部位の厚みよりも厚くする工程を含むことを特徴とするアルミニウム合金板材の製造方法。
In the manufacturing method of the aluminum alloy plate material of Claim 1,
As the pair of casting rolls, at least one casting roll of the casting roll includes a pair of casting rolls having a small diameter portion adjacent to each other along the axial direction and a large diameter portion having a larger roll diameter than the small diameter portion. Use
In the casting and rolling step, an aluminum alloy is passed between one casting roll having the small diameter part and the large diameter part and the other casting roll, and the small diameter part is passed through the aluminum alloy material. The manufacturing method of the aluminum alloy board | plate material characterized by including the process made thicker than the thickness of the site | part formed by passing the thickness of the site | part formed by passing the large diameter part whose roll diameter is larger than the said small diameter part.
請求項1または2に記載のアルミニウム合金板材の製造方法において、
前記鋳造圧延工程は、前記アルミニウム合金が前記鋳造ロール間を通過している途中に前記鋳造ロールを互いに離間する方向に移動させることで、アルミニウム合金材のうち前記鋳造ロールの移動後に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みを前記鋳造ロールの移動前に前記鋳造ロール間を通過することで形成される部位の厚みよりも厚くする工程を含むことを特徴とするアルミニウム合金板材の製造方法。
In the manufacturing method of the aluminum alloy plate material of Claim 1 or 2,
The casting and rolling step is performed by moving the casting rolls in directions away from each other while the aluminum alloy is passing between the casting rolls. An aluminum alloy sheet material comprising a step of making the thickness of the portion formed by passing through the casting roll thicker than the thickness of the portion formed by passing between the casting rolls before moving the casting roll Production method.
請求項1〜3のいずれかに記載のアルミニウム合金板材の製造方法において、
前記圧延工程では、前記アルミニウム合金材全体を均一な厚みとなるように圧延することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造方法。
In the manufacturing method of the aluminum alloy plate material in any one of Claims 1-3,
In the rolling step, the entire aluminum alloy material is rolled so as to have a uniform thickness.
請求項1〜4のいずれかに記載のアルミニウム合金板材の製造方法により製造された1枚のアルミニウム合金板材であって、
特定方向に延びる高強度部と、
前記高強度部と前記特定方向と直交する方向に隣接する位置に設けられて、この特定方向に沿って延びるとともに前記高強度部よりも低い強度を有する低強度部とを備え、
前記特定方向が、前記圧延工程における圧延方向あるいはこの圧延方向と直交する方向であることを特徴とするアルミニウム合金板材。
A single aluminum alloy sheet produced by the method for producing an aluminum alloy sheet according to any one of claims 1 to 4,
A high-strength portion extending in a specific direction;
Provided at a position adjacent to the high-strength portion and a direction orthogonal to the specific direction, and includes a low-strength portion extending along the specific direction and having a lower strength than the high-strength portion,
The said specific direction is the rolling direction in the said rolling process, or the direction orthogonal to this rolling direction, The aluminum alloy board | plate material characterized by the above-mentioned.
請求項5に記載のアルミニウム合金板材であって、
前記高強度部と前記特定方向に隣接する位置に設けられて、この高強度部よりも強度の高い高高強度部と、
前記低強度部と前記特定方向に隣接するとともに前記高高強度部と前記特定方向と直交する方向に隣接する位置に設けられて、前記低強度部よりも高く、かつ、前記高高強度部よりも低い強度を有する第2高強度部とを有することを特徴とするアルミニウム合金板材。
The aluminum alloy sheet according to claim 5,
Provided at a position adjacent to the high-strength portion and the specific direction, the high-strength portion having a higher strength than the high-strength portion,
Provided at a position adjacent to the low-strength part in the specific direction and adjacent to the high-high-strength part and the direction orthogonal to the specific direction, higher than the low-strength part, and higher than the high-high-strength part And a second high-strength portion having a low strength.
アルミニウム合金板材を製造するための製造装置であって、
アルミニウム合金の溶湯を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部から供給されたアルミニウム合金の溶湯を圧延して板状のアルミニウム合金材を形成可能な一対の鋳造ロールと、
前記貯留部から前記アルミニウム合金の溶湯を前記鋳造ロール間に供給可能な供給手段と、
前記鋳造ロール間で形成されたアルミニウム合金材を冷間圧延可能な一対の圧延ロールと、
前記圧延ロールで圧延されたアルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理装置とを備え、
前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールは、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造装置。
A manufacturing apparatus for manufacturing an aluminum alloy sheet,
A reservoir capable of storing a molten aluminum alloy;
A pair of casting rolls capable of forming a plate-like aluminum alloy material by rolling a molten aluminum alloy supplied from the storage unit;
Supply means capable of supplying the molten aluminum alloy from the storage section between the casting rolls;
A pair of rolling rolls capable of cold rolling the aluminum alloy material formed between the casting rolls;
A heat treatment apparatus for maintaining the temperature of the entire aluminum alloy material rolled by the rolling roll at a predetermined temperature equal to or higher than a recrystallization temperature, and thereafter annealing the aluminum alloy material at a temperature lower than the predetermined temperature and higher than the recrystallization temperature; With
At least one casting roll of the pair of casting rolls has a small-diameter portion adjacent to each other along the axial direction and a large-diameter portion having a larger roll diameter than the small-diameter portion. apparatus.
アルミニウム合金板材を製造するための製造装置であって、
アルミニウム合金の溶湯を貯留可能な貯留部と、
前記貯留部から供給されたアルミニウム合金の溶湯を圧延して板状のアルミニウム合金材を形成可能な一対の鋳造ロールと、
前記貯留部から前記アルミニウム合金の溶湯を前記鋳造ロール間に供給可能な供給手段と、
前記鋳造ロール間で形成されたアルミニウム合金材を冷間圧延可能な一対の圧延ロールと、
前記圧延ロールで圧延されたアルミニウム合金材全体の温度を再結晶温度以上の所定温度に維持し、その後当該アルミニウム合金材を前記所定温度より低くかつ再結晶温度より高い温度で焼き鈍し処理する熱処理装置と、
前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールを、他方の鋳造ロールに対して接離する方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とするアルミニウム合金板材の製造装置。
A manufacturing apparatus for manufacturing an aluminum alloy sheet,
A reservoir capable of storing a molten aluminum alloy;
A pair of casting rolls capable of forming a plate-like aluminum alloy material by rolling a molten aluminum alloy supplied from the storage unit;
Supply means capable of supplying the molten aluminum alloy from the storage section between the casting rolls;
A pair of rolling rolls capable of cold rolling the aluminum alloy material formed between the casting rolls;
A heat treatment apparatus for maintaining the temperature of the entire aluminum alloy material rolled by the rolling roll at a predetermined temperature equal to or higher than a recrystallization temperature, and thereafter annealing the aluminum alloy material at a temperature lower than the predetermined temperature and higher than the recrystallization temperature; ,
An apparatus for producing an aluminum alloy plate material, comprising: a moving means for moving at least one casting roll of the pair of casting rolls in a direction of coming into contact with and separating from the other casting roll.
請求項8に記載のアルミニウム合金板材の製造装置において、
前記一対の鋳造ロールの少なくとも一方の鋳造ロールは、その軸方向に沿って互いに隣接する小径部と当該小径部よりもロール径の大きい大径部とを有することを特徴とするアルミニウム合金板材の製造装置。
In the manufacturing apparatus of the aluminum alloy sheet material according to claim 8,
At least one casting roll of the pair of casting rolls has a small-diameter portion adjacent to each other along the axial direction and a large-diameter portion having a larger roll diameter than the small-diameter portion. apparatus.
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