JPH0565587A - 成形加工用アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のボディシート等に用いられる成形加
工用Ａｌ合金圧延板として、成形性が優れると同時に焼
付硬化性の優れたものを提供する。 【構成】 Ｓｉ１．２％超１．５％以下、Ｍｎ０．１５
〜１．５％、Ｃｕ０．３〜１．５％を含有し、Ｆｅ０．
２％未満、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖがそれぞれ０．０５％
未満、合計で０．１％未満に規制され、導電率が５０％
以下、表面の平均結晶粒径が１００μｍ以下のＡｌ合金
圧延板。またその製造方法として、熱間圧延前の加熱を
４８０〜５６０℃で行ない、加熱炉搬出直後から熱間圧
延を通じて４８０〜４００℃での滞留時間が３０分以内
となるようにした方法。およびさらに溶体化処理を昇温
・冷却５℃／sec 以上で４８０〜５６０℃×６０sec 以
下で施す方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は成形加工用のアルミニ
ウム合金圧延板およびその製造方法に関し、特に高成形
性と高強度が要求されしかも焼付塗装を施して使用され
る用途、例えば自動車ボディシートを始めとし、各種成
形加工部品、電気部品、器物等に適した成形加工用アル
ミニウム合金圧延板およびその製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】自動車のボディシートには、従来は主と
して冷延鋼板が用いられることが多かったが、最近では
車体軽量化の要求から、アルミニウム合金圧延板を使用
する検討が進められている。自動車のボディシートは、
プレス成形を施して使用されることから成形加工性が優
れていること、特に伸び、張出し性が優れておりかつ成
形加工時におけるリューダースマークの発生がないこと
が要求され、しかも高強度を有することも必須であっ
て、特に焼付塗装を施すところから、焼付塗装後に高強
度が得られるように焼付硬化性に優れていることが要求
される。またこのほか、塗装時の塗膜の密着性が良好
で、塗装後の耐食性も良好なことも要求される。

【０００３】ところで強度が要求される成形加工品の用
途に使用されるアルミニウム合金板としては従来から種
々のものがあるが、その主要なものは合金成分系によっ
て次のように分けられる。

【０００４】（イ） 非熱処理型Ａｌ−Ｍｇ系合金であ
る５０５２合金（Ｍｇ２．２〜２．８％、Ｃｒ０．１５
〜０．３５％、残部Ａｌおよび不可避的不純物）のＯ材
あるいは同じく５１８２合金（Ｍｎ０．２０〜０．５０
％、Ｍｇ１．０〜５．０％、残部Ａｌおよび不可避的不
純物）のＯ材。

【０００５】（ロ） 熱処理型Ａｌ−Ｃｕ系合金である
２０３６合金（Ｃｕ２．２〜３．０％、Ｍｎ０．１〜
０．４％、Ｍｇ０．３〜０．６％、残部Ａｌおよび不可
避的不純物）のＴ４処理材もしくはＴ６処理材。

【０００６】（ハ） 熱処理型Ａｌ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ｃｕ
系合金のＴ４処理材。この系のアルミニウム合金として
は、例えば特開昭５２−１４１４０９号の合金、特開昭
５３−１０３９１４号の合金、あるいは特開昭５７−９
８６４８号の合金などがある。さらには、日経ニューマ
テリアル１９８６年４月７日号（No．８）の６３〜７２
頁、特に６４頁で紹介されているＡｌ−４．５％Ｍｇ−
０．３８％Ｃｕ−１．４６％Ｚｎ−０．１８％Ｆｅ−
０．０９％Ｓｉ合金もある。

【０００７】（ニ） 熱処理型Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金
である６００９合金（Ｍｇ０．４〜０．８％、Ｓｉ０．
６〜１．０％、Ｃｕ０．１５〜０．６％、Ｍｎ０．２〜
０．８％、残部Ａｌおよび不可避的不純物）のＴ４処理
材や同じく６０１０合金（Ｍｇ０．６〜１．０％、Ｓｉ
０．８〜１．２％、Ｃｕ０．１５〜０．６％、Ｍｎ０．
２〜０．８％、残部Ａｌおよび不可避的不純物）のＴ４
処理材。これらについては、特公昭５９−３９４９９号
に詳細に示されており、またこのほか特公昭６１−１５
１４８号で提案されているＡＣ１２０合金Ｔ４処理材が
ある。

【０００８】しかしながらこれらの従来のアルミニウム
合金では、自動車のボディシートに要求される前述の特
性を全て充分に満足させることは困難であった。

【０００９】すなわち（イ）の合金では、強度が不充分
であり、しかも成形加工時にリューダースマークが発生
し易い問題があり、さらには塗装焼付工程によって強度
が低下する問題があった。また（ロ）の合金では、成形
性が劣り、かつまた塗装焼付工程によって強度が低下す
る問題もあった。さらに（ハ）の合金では、成形性、特
に曲げ性が充分とは言えず、また塗装焼付工程で強度が
低下する問題もあった。また（ニ）の系の合金では、例
えば６００９合金の場合強度が不充分であり、一方６０
１０合金では伸び、曲げ性が不充分であった。

【００１０】そこで本発明者等は既に特開昭６１−２０
１７４８号、特開昭６１−２０１７４９号において、上
記諸特性をかなりの程度満足することができるＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ−Ｃｕ系の合金を提案している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前述の特開昭６１−２
０１７４８号、特開昭６１−２０１７４９号で提案して
いるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金では自動車のボディ
シートに要求される諸特性をかなりの程度満たすことが
できるが、焼付硬化性と成形性の点でより一層の改善が
望まれている。すなわち、前記各提案のようなＡｌ−Ｍ
ｇ−Ｓｉ−Ｃｕ系合金は、焼付硬化性を有していて、焼
付塗装時に強度が向上する特徴を有しているが、一般に
成形性を向上させようとすれば焼付硬化性が低下し、焼
付硬化性を向上させようとすれば結晶粒が粗大化して成
形性が低下する傾向が見られ、そのため、より高い焼付
硬化性と優れた成形性との両者を同時に満足させること
は困難とされていた。

【００１２】この発明は以上の事情を背景としてなされ
たもので、焼付硬化性に優れていて、塗装焼付後に高強
度が得られると同時に、成形性にも優れたアルミニウム
合金圧延板およびその製造方法を提供することを目的と
するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前述のような課題を解決
するため、請求項１の発明のアルミニウム合金圧延板
は、次のような構成とされている。

【００１４】すなわち、Ｓｉ１．２％を越え１．５％以
下、Ｍｇ０．１５％以上１．５％以下、Ｃｕ０．３％以
上１．５％以下を含有し、かつＦｅ量が０．２％未満、
Ｍｎ量が０．０５％未満、Ｃｒ量が０．０５％未満、Ｚ
ｒ量が０．０５％未満、Ｖ量が０．０５％未満に規制さ
れるとともに、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの合計量が０．１
０％未満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物
よりなり、導電率が５０％IACS以下でしかも表面の平均
結晶粒径が１００μｍ以下であることを特徴とするもの
である。

【００１５】また請求項２、請求項３の発明は前述の課
題を解決したアルミニウム合金圧延板を製造する方法を
規定したものであり、そのうち請求項２の発明の製造方
法は、Ｓｉ１．２％を越え１．５％以下、Ｍｇ０．１５
％以上１．５％以下、Ｃｕ０．３％以上１．５％以下を
含有し、かつＦｅ量が０．２％未満、Ｍｎ量が０．０５
％未満、Ｃｒ量が０．０５％未満、Ｚｒ量が０．０５％
未満、Ｖ量が０．０５％未満に規制されるとともに、Ｍ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの合計量が０．１０％未満に規制さ
れ、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニ
ウム合金溶湯を半連続鋳造法によって鋳造し、得られた
鋳塊を４８０〜５６０℃の範囲内の温度に加熱してから
熱間圧延を開始し、かつその加熱炉からの鋳塊搬出直後
から熱間圧延の過程を通じて４００℃以下に至るまでの
時間が３０分以内となるように熱間圧延し、これによっ
て導電率が５０％IACS以下でしかも表面の平均結晶粒径
が１００μｍ以下である圧延板を得ることを特徴とする
ものである。

【００１６】そして請求項３の発明の製造方法は、Ｓｉ
１．２％を越え１．５％以下、Ｍｇ０．１５％以上１．
５％以下、Ｃｕ０．３％以上１．５％以下を含有し、か
つＦｅ量が０．２％未満、Ｍｎ量が０．０５％未満、Ｃ
ｒ量が０．０５％未満、Ｚｒ量が０．０５％未満、Ｖ量
が０．０５％未満に規制されるとともに、Ｍｎ，Ｃｒ，
Ｚｒ，Ｖの合計量が０．１０％未満に規制され、残部が
Ａｌおよび不可避的不純物よりなるアルミニウム合金溶
湯を半連続鋳造法によって鋳造し、得られた鋳塊を４８
０〜５６０℃の範囲内の温度に加熱してから熱間圧延を
開始し、かつその加熱炉からの鋳塊搬出直後から熱間圧
延の過程を通じて４００℃以下に至るまでの時間が３０
分以内となるように熱間圧延し、その後冷間圧延を施し
た後、５℃／sec 以上の昇温速度で４８０〜５６０℃の
範囲内に加熱して６０sec 以内の溶体化処理を施し、５
℃／sec 以上の冷却速度で焼入れ、これによって導電率
が５０％IACS以下でしかも表面の平均結晶粒径が１００
μｍ以下である圧延板を得ることを特徴とするものであ
る。

【００１７】

【作用】先ずこの発明のアルミニウム合金圧延板におけ
る成分限定理由を説明する。

【００１８】Ｓｉ：ＳｉはＭｇとの共存によりＭｇ₂ Ｓ
ｉを生成して析出硬化により強度を向上させるために有
効であり、同時に成形性特に伸びを向上させるために有
効である。この発明の場合、強度向上に効果のあるＣｕ
を０．３％以上添加しているから、Ｓｉが１．２％を越
えれば所要の強度を得ることができ、一方Ｓｉが１．５
％を越えれば強度向上の効果が飽和する。したがってＳ
ｉは１．２％を越え１．５％以下の範囲内とした。

【００１９】Ｍｇ：Ｍｇは既に述べたようにＳｉとの共
存によりＭｇ₂ Ｓｉを生成して強度を付与する。Ｍｇが
０．１５％未満では強度向上の効果が不充分であり、一
方１．５％を越えれば加工硬化が強くなり過ぎ、成形性
特に伸びが低下するから、０．１５〜１．５％の範囲内
とした。

【００２０】Ｃｕ：Ｃｕは強度向上に有効であって、ま
た成形性特に曲げ性の向上にも有効であり、０．３％以
上でその効果が充分に発揮され、一方１．５％を越えれ
ば強度が高くなり過ぎて成形性が低下するから、０．３
〜１．５％の範囲内とした。

【００２１】Ｆｅ：Ｆｅは結晶粒の微細化に寄与する
が、成形性特に曲げ性を低下させる。特にＦｅ量が０．
２％以上でその傾向が強くなるから、優れた成形性を得
るためにＦｅ量を０．２％未満に規制する必要がある。

【００２２】Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ：これらの元素はい
ずれも再結晶粒を微細化させるが、過剰に含有されれば
成形性が低下してしまう。いずれかが単独量で０．０５
％以上となるかまたは合計量で０．１０％以上となれば
成形性が不充分となるから、いずれも０．０５％未満に
規制するとともに、合計量で０．１０％未満に規制する
必要がある。

【００２３】以上の各成分の残部はＡｌおよび上記以外
の不可避的不純物とすれば良い。

【００２４】なお通常のアルミニウム合金においては不
純物もしくは積極添加元素としてＺｎが含有されること
が多いが、Ｚｎは２．０％までであれば成形性、焼付硬
化性を劣化させないから、２．０％までのＺｎの含有は
許容される。また一般のアルミニウム合金では鋳塊結晶
粒微細化のためにＴｉ、あるいはＴｉおよびＢを微量添
加することがあり、この発明のアルミニウム合金圧延板
においても微量のＴｉ、あるいはＴｉおよびＢを含有し
ていても良い。但しＴｉを添加する場合０．０１％未満
ではその効果が得られず、０．１５％以上では初晶Ｔｉ
Ａｌ₃ が晶出して成形性を害するから、Ｔｉは０．０１
〜０．１５％の範囲内とすることが好ましい。またＴｉ
とともにＢを添加する場合、１ppm 未満ではその効果が
なく、５００ppm を越えればＴｉＢ₂ の粗大粒子が混入
して成形性を害するから、Ｂは１〜５００ppm の範囲内
とすることが好ましい。さらに、この発明のアルミニウ
ム合金においては、微量のＢｅが添加含有されても良
い。Ｂｅは、特にＭｇを含有する合金を溶解する場合に
溶湯の酸化を抑制し、材料中に酸化物粒子などの不純物
が混入することを防止するために添加される。但し１０
０ppm を越えてＢｅを添加してもその効果は飽和し、経
済的に無意味となるから、通常は１００ppm 以下に抑え
ることが望ましい。

【００２５】この発明のアルミニウム合金圧延板は、前
述のような成分組成のみならず、導電率および表面の平
均結晶粒径をも規定している。これらの導電率、表面の
平均結晶粒径の限定理由は次の通りである。

【００２６】すなわち、導電率は合金元素のマトリック
ス中の固溶量に関係し、固溶量が多い程導電率は低くな
るから、導電率は固溶量の指標となる。この発明のアル
ミニウム合金板においては、Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕをできる
だけ固溶状態としておく必要があり、これらの固溶量が
多ければ塗装焼付け時にこれらの元素が析出物として析
出し、塗装焼付け後の強度が高くなる。すなわち高い焼
付硬化性を示すことができる。Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕの固溶
量が少なく、導電率が５０％IACSを越えるような場合に
は、塗装焼付け時の強度上昇が少なく、焼付硬化性に劣
る。充分な塗装焼付硬化性を得るためには、導電率にし
て５０％IACS以下となるような固溶量が必要である。

【００２７】また表面の結晶粒径は成形時の肌荒れと関
係し、平均結晶粒径が１００μｍ以下であれば肌荒れは
少ないが、平均結晶粒径が１００μｍを越えれば肌荒れ
が著しくなり、成形品としての美観が損なわれるばかり
でなく、極端な場合は成形時の破断を招く。したがって
表面の平均結晶粒径を１００μｍ以下とする必要があ
る。

【００２８】次にこの発明のアルミニウム合金圧延板の
製造方法、すなわち請求項２、請求項３の発明の方法に
ついて説明する。

【００２９】先ず前述のような成分組成の合金の溶湯を
常法にしたがって溶製し、半連続鋳造法（ＤＣ鋳造法）
によって矩形の断面を有する鋳塊に鋳造する。この時の
鋳造速度は特に限定されないが、通常は２５〜２５０mm
／minとすれば良い。

【００３０】得られた鋳塊に対しては、熱間圧延に先立
って均質化熱処理を望ましくは４８０〜５６０℃の範囲
内の温度で０．５〜４８時間行なう。この均質化熱処理
は、通常のアルミニウム合金の製造の場合と同様に鋳塊
の不均質を解消して成形性を向上させる目的を有するほ
か、この発明の場合には、特にその後の溶体化処理時に
おける溶体化の効果を補助するために、溶体化元素をあ
る程度固溶化し、あるいはまた析出が生じたとしても微
細な析出物とすることによって溶体化処理時における溶
体化を容易にならしめる目的を有する。均質化熱処理に
おける温度が４８０℃未満もしくは保持時間が０．５時
間より短ければ、Ｍｇ₂Ｓｉの溶入化が不充分であっ
て、加熱保持中にＭｇ₂ Ｓｉ等の硬化相が粗大化してし
まい、後の溶体化処理時に短時間では充分に溶体化する
ことが困難となり、その結果塗装焼付後の強度が不充分
となる。一方、鋳塊加熱の温度が５６０℃を越えれば共
晶融解が生じてしまい、また加熱時間が４８時間を越え
ても経済性が悪化するだけである。

【００３１】上述のような均質化熱処理の後には、改め
て熱間圧延のための予備加熱を行なってから直ちに熱間
圧延を行なう。この熱間圧延直前の予備加熱において
は、前述のような鋳塊加熱によるＭｇ₂ Ｓｉの溶体化状
態をできるだけ保ち、また仮にＭｇ₂ Ｓｉが析出したと
しても微細な状態で析出させるため、溶体化処理の温度
範囲内（４８０〜５６０℃）で加熱することが必要であ
り、またその溶体化処理温度域でもできるだけ高温で加
熱することが望ましい。なおこの予備加熱は、要は熱間
圧開始延のために上記の温度に到達すれば良く、特に積
極的に保持する必要はない。なおまた、場合によっては
前述の均質化熱処理後に一旦冷却することなく、均質化
熱処理に引続いて熱間圧延前の予備加熱を行なうことも
できる。

【００３２】続いて熱間圧延を行なうが、この熱間圧延
は、その前の加熱のための加熱炉からの搬出直後から熱
間圧延の過程を通じて、４８０℃から４００℃以下まで
温度低下するまでの時間が３０分以内となるように行な
う必要がある。すなわち、４８０℃〜４００℃の範囲内
の温度での滞留時間を３０分以内とする必要がある。こ
れは、加熱炉からの搬出の直後から熱間圧延の過程にお
いてＭｇ₂ Ｓｉの析出、粗大化を防止し、その後の溶体
化を容易にするためである。なお基本的には、４８０〜
４００℃での滞留時間は３０分以内であれば良いが、Ｍ
ｇ₂ Ｓｉの析出や粗大化を確実に防止するためにはでき
るだけその滞留時間を短くすることが望ましい。

【００３３】熱間圧延後には、得られた圧延板をそのま
ま製品板としても良いが、通常はさらに冷間圧延を行な
って所定の板厚とし、またその場合、熱間圧延と冷間圧
延との間もしくは冷間圧延の中途において必要に応じて
中間焼鈍を施す。そして冷間圧延後の圧延板に対して
は、溶体化処理を施す。

【００３４】この溶体化処理は、Ｍｇ₂ Ｓｉ等をマトリ
ックス中に固溶させ、これにより焼付硬化性を付与して
塗装焼付け後の強度向上を図るために重要な工程であ
り、また同時に、再結晶により成形性を向上させるに有
効な工程である。優れた成形性を得るためには、前述の
ように板表面の平均結晶粒径が１００μｍ以下である必
要があり、そのため再結晶粒が１００μｍ以下となるよ
うに再結晶させる必要がある。また遷移元素であるＭ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖはそれ自体は成形性に悪影響を及ぼ
すから、この発明ではこれらの各元素はそれぞれ０．０
５％未満、合計０．１０％未満に規制して良好な成形性
を得ようとしている。一方、溶体化を充分に行なって、
充分な焼付硬化性を得るためには、高温・長時間の溶体
化処理が好ましい。しかしながら、この発明の場合は結
晶粒微細化元素、再結晶粒安定化元素として知られるＭ
ｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの含有量を前述のように少量に規制
しており、そのため高温・長時間の安定化処理では再結
晶粒が粗大化して１００μｍ以下の粒径が得られなくな
ってしまう。そこでこの発明では溶体化処理における昇
温速度を５℃／sec 以上、加熱温度４８０℃以上５６０
℃以下、保持時間６０sec 以内としている。昇温速度が
５℃／sec 未満の場合、あるいは加熱温度が５６０℃を
越える場合、また保持時間が６０sec を越える場合に
は、結晶粒が１００μｍを越えて粗大化してしまい、成
形性が悪化してしまう。このように結晶粒の観点から
は、昇温速度は早く、強度は低く、時間は短い方が良い
が、従来の一般的な工程でこのような溶体化処理条件を
適用した場合には、溶体化が不充分となって、導電率が
５０％IACSを越えてしまい、充分な焼付硬化性が得られ
なくなる。そこでこの発明では前述のような加熱〜熱間
圧延条件を適用することによって溶体化処理を容易に行
なえるようになし、これによって急速昇温・短時間・低
温の溶体化処理でも充分な溶体化が行ない得るようにし
ているのである。すなわち、加熱〜熱間圧延の条件と上
述の溶体化処理条件とを適切に組合せることによって、
はじめて結晶粒を１００μｍ以下とすると同時に導電率
を５０％IACS以下とし、成形性と焼付硬化性とを同時に
満たすことが可能となったのである。またこの溶体化処
理後の焼入時の冷却速度は、焼付硬化性を得るために重
要であり、５℃／sec よりも遅ければ焼入れ効果が不充
分で導電率が５０％IACS以下とならない。このような５
℃／sec 以上の冷却速度を得るためには、強制空冷、ミ
スト焼入れ、水焼入れなどが適当である。また溶体化処
理温度は前述のように結晶粒微細化のためには低い方が
良いが、４８０℃未満では溶体化が充分に行なわれな
い。

【００３５】以上から溶体化処理の条件は、５℃／sec
以上の昇温速度で４８０〜５６０℃に加熱して、６０se
c 以内の保持後、５℃／sec 以上の冷却速度で焼入れる
ものとした。このような条件を達成するためには、代表
的には、コイルの連続焼鈍装置（例えばガス炉ＣＡＬ、
電磁誘導加熱炉ＣＡＬ等）を用いれば良い。

【００３６】なお、既に述べたような熱間圧延と冷間圧
延の間もしくは冷間圧延の中途で必要に応じて施される
中間焼鈍は、バッチ式の焼鈍、連続焼鈍のいずれでも良
いが、溶体化処理性の点からは連続焼鈍が好ましい。連
続焼鈍の場合、３５０〜５６０℃の範囲内の温度で保持
なしもしくは３分以内、好ましくは６０秒以内の保持と
することが適当である。すなわち、連続焼鈍による中間
焼鈍の温度が５６０℃を越えれば結晶粒が粗大化して成
形性に悪影響を与えるおそれがあり、一方３５０℃未満
では再結晶しない。また保持時間が６０秒を越えれば、
温度が４８０℃以上の場合は結晶粒の粗大化が生じるお
それがあるが、４８０℃以下の場合は結晶粒の粗大化は
生じないから、より長時間の保持でも構わないが、生産
性の点から３分以内が好ましい。一方、バッチ式の中間
焼鈍では、加熱保持時間が長いため、Ｍｇ₂ Ｓｉの粗大
化に注意を払う必要があり、３００〜４００℃の範囲内
の温度で０．５〜２４時間の保持とすることが適当であ
る。すなわち、バッチ式の中間焼鈍の温度が４００℃を
越えればＭｇ₂ Ｓｉが粗大化して、その後の溶体化処理
時における溶体化が不充分となって、優れた焼付硬化性
が得られなくなるおそれがあり、また３００℃未満では
再結晶が行なわれない。保持時間が０．５時間未満では
製造が不安定となり、一方２４時間を越える長時間の焼
鈍は経済性を損なうだけである。

【００３７】なおまた、溶体化処理の直前の冷間圧延に
おける圧延率は３０％以上とすることが好ましい。溶体
化処理直前の冷間圧延率が３０％未満の場合は、再結晶
粒径が１００μｍを越えて粗大化してしまうおそれがあ
る。

【００３８】以上のようにして得られた圧延板について
は、常法に従って常温時効すれば良いが、必要に応じて
平坦度を得るためにレベリングもしくはスキンパス等の
歪矯正を行なっても良い。またこのような歪矯正を行な
った場合、それによる成形性の低下を回復させることを
目的として、あるいは強度の経時変化を防止するため、
例えば特開昭６４−１１９５３号の第１図、第２図に示
されるような熱処理を施しても良い。

【００３９】なお以上のようなこの発明のアルミニウム
合金圧延板を実際に使用するにあたっては、プレス加工
等の成形加工を施し、さらに焼付塗装を行なうのが通常
であり、また焼付塗装時には１５０〜２５０℃程度で加
熱するのが通常である。成形加工においては、既に述べ
たように表面の平均結晶粒径が１００μｍ以下とされか
つＭｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖ，Ｆｅの含有量が少量に規制さ
れているため、良好な成形性を示す。また導電率５０％
IACS以下となるようにＭｇ₂ Ｓｉ等が充分に固溶されて
いるため、焼付塗装時にはこれらが析出して強度が上昇
し、所謂焼付硬化性が得られる。

【００４０】

【実施例】表１の合金番号１〜５の各合金について、半
連続鋳造法によって５００×１２００×４００mmの鋳塊
に鋳造した。得られた鋳塊に対し５３０℃×１０時間の
均質化熱処理を行なった後、熱間圧延前の予備加熱とし
て、表２中に示すように５３０℃×２時間もしくは４３
０℃×２時間の加熱を施して、板厚３mmまで熱間圧延し
た。なお熱間圧延終了温度は、熱間圧延直前の加熱温度
が５３０℃の場合は２８０℃、熱間圧延直前の加熱温度
が４３０℃の場合は２５０℃である。また熱間圧延直前
の加熱炉から搬出後、熱間圧延終了までの所要時間はい
ずれも１０分である。次いで熱延板に対して冷間圧延を
施して板厚１mmとした後、連続焼鈍炉を用いて溶体化処
理を行なった。溶体化処理の条件は、３０℃／sec の昇
温速度・冷却速度で５２０℃×１０sec 、または同じく
３０℃／sec の昇温速度・冷却速度で５５０℃×９０se
c とした。

【００４１】溶体化処理後の各圧延板について、導電率
および表面の平均結晶粒径を調べたので、その結果を主
な製造条件とともに表２に示す。また各圧延板につい
て、常温で７〜１０日時効させた後、機械的性質と成形
性、および焼付硬化性を調べたので、その結果を表３に
示す。機械的性質としては耐力（ＹＳ）、引張強さ（Ｔ
Ｓ）、および伸びを調べた。成形性としてはエリクセン
値（Ｅｒ）、１８０°最小曲げ半径を調べた。また焼付
硬化性は、１７５×１時間の焼付相当加熱処理を行なっ
て、その処理後の耐力（ＹＳ）を調べた。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【表２】

【００４４】

【表３】

【００４５】表３から明らかなように、この発明の成分
組成範囲内の合金（合金番号１〜４）を用いて、導電率
５０％IACS以下、板表面の平均結晶粒径が１００μｍ以
下となった場合（製造符号Ａ〜Ｄ）は、いずれも成形性
が良好で、かつ塗装焼付後の強度も高く、優れた焼付硬
化性を示している。これに対し、Ｆｅ，Ｃｒ，Ｍｎの含
有量が多い比較合金（合金番号５）を用いた場合（製造
符号Ｅ）は、導電率、結晶粒径の条件は満たしているも
のの、成形性が劣っていた。さらにこの発明の成分組成
範囲内の合金（合金番号１）を用いているが、熱間圧延
前の予備加熱の温度が４８０℃より低い場合（製造符号
Ｆ）には導電率が５０％IACSを越え、この場合は強度が
低いばかりでなく、焼付硬化性も劣っていた。そしてま
た同じく成分組成はこの発明の範囲内（合金番号１）で
あるが、溶体化処理の時間が長過ぎた場合（製造符号
Ｇ）には、結晶粒が粗大となって成形性が著しく劣って
いた。

【００４６】

【発明の効果】この発明の成形加工用アルミニウム合金
圧延板は、成形性が優れると同時に、焼付硬化性に優れ
ており、したがってプレス加工等の成形を容易に行なう
ことができるとともに成形による肌荒れの発生もなく、
しかも焼付塗装工程で強度が上昇して最終的に著しく高
強度を有する焼付塗装成形品を得ることができる。した
がってこの発明の圧延板は、特に自動車のボディシート
に最適である。またこの発明の製造方法によれば、上述
のように優れた性能を有する圧延板を実際に量産的規模
で容易に得ることができる。

【００４７】なおこの発明のアルミニウム合金圧延板
は、前述のように自動車のボディシートに最適である
が、その他の成形加工および焼付塗装が施される用途、
例えばホイールやオイルタンク、エアクリーナ等の自動
車部品、あるいは各種キャップやブラインド、アルミ
缶、家庭用器物、計器カバー、電気機器のシャーシ等に
用いても優れた性能を発揮することができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｓｉ１．２％（重量％、以下同じ）を越
   え１．５％以下、Ｍｇ０．１５％以上１．５％以下、Ｃ
   ｕ０．３％以上１．５％以下を含有し、かつＦｅ量が
   ０．２％未満、Ｍｎ量が０．０５％未満、Ｃｒ量が０．
   ０５％未満、Ｚｒ量が０．０５％未満、Ｖ量が０．０５
   ％未満に規制されるとともに、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの
   合計量が０．１０％未満に規制され、残部がＡｌおよび
   不可避的不純物よりなり、導電率が５０％IACS以下でし
   かも表面の平均結晶粒径が１００μｍ以下であることを
   特徴とする、焼付硬化性および成形性に優れた成形加工
   用アルミニウム合金圧延板。
2. 【請求項２】 Ｓｉ１．２％を越え１．５％以下、Ｍｇ
   ０．１５％以上１．５％以下、Ｃｕ０．３％以上１．５
   ％以下を含有し、かつＦｅ量が０．２％未満、Ｍｎ量が
   ０．０５％未満、Ｃｒ量が０．０５％未満、Ｚｒ量が
   ０．０５％未満、Ｖ量が０．０５％未満に規制されると
   ともに、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの合計量が０．１０％未
   満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
   るアルミニウム合金溶湯を半連続鋳造法によって鋳造
   し、得られた鋳塊を４８０〜５６０℃の範囲内の温度に
   加熱してから熱間圧延を開始し、かつその加熱炉からの
   鋳塊搬出直後から熱間圧延の過程を通じて４００℃以下
   に至るまでの時間が３０分以内となるように熱間圧延
   し、これによって導電率が５０％IACS以下でしかも表面
   の平均結晶粒径が１００μｍ以下である圧延板を得るこ
   とを特徴とする、焼付硬化性および成形性に優れた成形
   加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法。
3. 【請求項３】 Ｓｉ１．２％を越え１．５％以下、Ｍｇ
   ０．１５％以上１．５％以下、Ｃｕ０．３％以上１．５
   ％以下を含有し、かつＦｅ量が０．２％未満、Ｍｎ量が
   ０．０５％未満、Ｃｒ量が０．０５％未満、Ｚｒ量が
   ０．０５％未満、Ｖ量が０．０５％未満に規制されると
   ともに、Ｍｎ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｖの合計量が０．１０％未
   満に規制され、残部がＡｌおよび不可避的不純物よりな
   るアルミニウム合金溶湯を半連続鋳造法によって鋳造
   し、得られた鋳塊を４８０〜５６０℃の範囲内の温度に
   加熱してから熱間圧延を開始し、かつその加熱炉からの
   鋳塊搬出直後から熱間圧延の過程を通じて４００℃以下
   に至るまでの時間が３０分以内となるように熱間圧延
   し、その後冷間圧延を施した後、５℃／sec 以上の昇温
   速度で４８０〜５６０℃の範囲内に加熱して６０sec 以
   内の溶体化処理を施し、５℃／sec 以上の冷却速度で焼
   入れ、これによって導電率が５０％IACS以下でしかも表
   面の平均結晶粒径が１００μｍ以下である圧延板を得る
   ことを特徴とする、焼付硬化性および成形性に優れた成
   形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法。