[發明專利]沖壓成形性與形狀凍結性優良的鋁合金板及其制造方法

有效

• 申請號: 201380003864.2
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103946404B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 平山智將;半田岳士;穴見敏也
• 申請（專利權）人: 日本輕金屬株式會社
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;B21B3/00;B22D11/00;B22D11/06;C22F1/047;C22F1/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馮雅

本發明提供一種具有能夠應用于汽車用車身板的高強度、且沖壓成形性和形狀凍結性優良的JIS5000系鋁合金板及其制造方法。該鋁合金板具有以下的成分組成和金相，拉伸強度在240MPa以上，耐力低于130MPa，伸長率在30％以上，且在應變速度為20/秒時平面變形斷裂極限在0.20以上；上述成分組成為：含有3.4～5.5質量％的Mg，0.05～0.25質量％的Fe，0.005～0.10質量％的Ti，將作為雜質的Si限制為少于0.20質量％，剩余部分實質上由Al及不可避免的雜質組成；上述金相為：平均晶粒徑低于15μm，圓當量直徑3μm以上的第二相粒子數小于300個/mm²。本發明還提供一種為了制造上述鋁合金板而對各個工序的條件進行了限定的制造方法。

技術領域

本發明涉及一種用于汽車用車身面板等的沖壓成形性優良的鋁合金板及其制造方法。

背景技術

Al-Mg系的JIS5000系鋁合金板由于強度、沖壓成形性優良，因而研究將其作為鋼板的替代材料在汽車用車身面板等中的應用。

為了成形為所需的形狀，需要通過沖壓模具成形，開發了所謂的沖壓成形性優良的5000系鋁合金板。然而，由于5000系鋁合金板與鋼板相比沖壓成形性差，因此需要分割部件進行沖壓成形等處理，產生了部件數量、模具數量增加等弊端。尤其在形狀復雜的沖壓成形中，還常常可以看到在平面變形區域附近產生破裂等缺陷的實例，所謂平面變形斷裂極限的進一步提高也成為了問題。

例如專利文獻1中，記載了具有以下特征的機械性質優良的成形加工用鋁合金板：以重量％計，含有2.0％～6.0％的Mg、1.5％以下的Si、1.5％以下的Fe，剩余部分由Al及不可避免的雜質組成，殘留的金屬間化合物的平均尺寸為15μm以下。

由此可知，如果鑄造的平板的厚度在1～10mm左右，則可將金屬間化合物的平均尺寸控制在15μm以下，得到成形性優良的鋁合金板。

另一方面，專利文獻2中揭示了一種Al-Mg系合金板，其具有CUBE取向的體積分數在30％以上50％以下、BRASS取向的體積分數在10％以上20％以下的集合組織(日文：集合組織)，且晶粒徑在50～100μm的范圍。

由此可知，對于支配鋁合金板的塑性各向異性的集合組織，通過控制各個結晶取向的比例，進一步將晶粒徑最適化，或者將添加元素的種類和添加量限定在特定范圍內，可得到沖壓成形性優良的鋁合金板。

最近，揭示了適用于作為家電制品或汽車外板等結構材料、且兼備優良的表面粗糙性和成形性的高強度鋁合金板及其制造方法。

專利文獻3中記載了一種高強度鋁合金板及其制造方法，該高強度鋁合金板具有以下化學組成，且金屬間化合物的平均圓當量直徑為1μm以下、金屬間化合物的面積率為1.2％以上、重結晶晶粒的平均粒徑為10μm以下；上述化學組成為：含有2.0～3.3質量％的Mg、0.1～0.5質量％的Mn、0.2～1.0質量％的Fe，剩余部分由不可避免的雜質和Al構成，不可避免的雜質中Si低于0.20質量％。

由此可知，通過使Fe與Mn、Si共存，在鑄造時使微細的Al-(Fe·Mn)-Si類化合物結晶，將提高強度，改善成形性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開平07-278716號公報

專利文獻2：日本專利特開第2006-219763號公報

專利文獻3：日本專利特開2008-24964號公報

發明內容

發明所要解決的技術問題