[發明專利]成形加工用鋁合金板

有效

• 申請號: 201380054968.6
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104736732A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 有賀康博;松本克史
• 申請（專利權）人: 株式會社神戶制鋼所
• 主分類號: C22C21/06
• 分類號: C22C21/06;C22F1/047;C22F1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張玉玲

技術領域

本發明涉及成形性優異的Al-Mg系鋁合金板。本發明所說的鋁合金板，是熱軋板和冷軋板，指實施過固溶處理和淬火處理等的調質的鋁合金板。另外，以下也將鋁稱為Al。

背景技術

近年來，從對于地球環境等保護的角度出發，汽車等的車輛的輕量化的社會的要求日益高漲。為了應對這樣的要求，作為汽車面板，特別是引擎罩、車門、車頂等的大型車體面板(外部面板，內部面板)的材料，除了鋼板等的鋼鐵材料以外，還研究了鋁合金材料的應用。

Al-Mg系的JIS5052合金和JIS5182合金等的5000系鋁合金板(以下，也稱為Al-Mg系合金板)，由于延展性和強度優異，所以一直以來，被作為這些大型車體面板用的成形加工用(沖壓成形用)原材使用。

但是，如專利文獻1等所公開的，如果對于這些Al-Mg系合金板進行拉伸試驗，則在應力-應變曲線上的屈服點附近有發生屈服伸長的情況，另外在越過屈服點的比較高的應變量(例如拉伸延伸率2％以上)下，在應力-應變曲線上有發生鋸齒狀或階梯狀的鋸齒狀突起(振動)的情況。這些應力-應變曲線上的現象，在實際的沖壓成形中，招致所謂的拉伸應變痕(stretcher?strain，以下也記述為SS痕)的發生，對于作為成形品的大型車體面板，特別是外觀很重要的外部面板來說，構成損害商品價值的大問題。

該SS痕如公知的，可分為在應變量比較低的部位發生的像火焰狀的無規則的帶狀模樣的所謂不規則痕跡，和在應變量比較高的部位相對于拉伸方向成大約50°而發生的平行的帶狀模樣的平行帶。可知前者的不規則痕跡起因于屈服點伸長，另外后者的平行帶起因于上述的應力-應變曲線上的鋸齒狀突起(振動)。

迄今為止，提出有各種消除這些SS痕的方法。例如，作為主要的手法，已知有調整Al-Mg系合金板的晶粒，使之粗大到一定程度的方法。但是，這樣的晶粒的調整方法，在SS痕之中，對于防止上述的平行帶的發生無效。另外，如果晶粒變得過于粗大，則在沖壓成形中表面發生粗糙等，反而產生其他的問題。

另外，作為其他的SS痕的消除方法，還已知對于Al-Mg系合金板的調質材，在沖壓成形為大型車體面板前，預先施加表皮光軋加工或流平加工等的加工(預加工)，預先施加一些應變(予應變)。但是，這些的預加工法，在加工度過高時，仍容易發生上述的應力-應變曲線上的鋸齒狀突起(振動)，在實際的沖壓成形時，容易帶來幅度寬的明顯的平行帶的發生。

相對于此，在所述的專利文獻1中，提出有一種在抑制不規則痕跡發生的同時，還抑制寬幅的平行帶的發生的Al-Mg系合金板的制法。該方法是對于Al-Mg系合金的軋制板實施固溶·淬火處理，其后進行作為預加工的冷加工，實施最終退火，得到平均晶粒直徑為55μm以下而粗大晶粒不存在這樣的板。

另外，專利文獻2沒有直接提及到SS痕的發生抑制，但提出通過差示熱分析(DSC)測量合金板的熱變化，將所得到的自室溫起的加熱曲線的吸熱峰值的位置及其高度，作為該板的沖壓成形性提高的指標。

但是，在最近的大型車體面板，特別是外觀重要的外部面板中，表面性狀的要求水平更加嚴格，在此專利文獻1、2中，對于這樣的要求來說，SS痕發生的抑制策略不夠充分。

相對于此，如專利文獻3等所例示的，提出有一種對于Al-Mg系鋁合金板，特別使Zn含有0.1～4.0％，使Al和Mg所形成的團簇(超微細金屬間化合物)作為也含有Zn等的團簇并使之量增大，進一步提高鋸齒狀突起發生的臨界應變量(極限應變量)，更進一步提高極限應變量增大效果的技術。由此認為，能夠在抑制不規則痕跡的發生的同時，抑制平行帶的發生，能夠得到抑制了SS痕的、面向汽車面板的沖壓成形等的成形性優異的Al-Mg系鋁合金板。

另外，在專利文獻4中，作為表示同樣含有Zn的Al-Mg系鋁合金板的組織和SS痕等的沖壓成形性的關系的指標，規定由X射線小角散射法測量的細粒子的粒度分布的平均粒子直徑，與所述粒度分布的峰值尺寸的平均數密度。

但是，在Al-Mg系鋁合金板中，大量含有Zn時，會產生室溫下的時效硬化容易發生這樣的新問題。這是由于，專利文獻3作為抑制SS痕發生的王牌而使之生成的、由Zn所形成的團簇(超微細金屬間化合物)，在室溫下容易產生。

通常，Al-Mg系鋁合金板，并不是由鋁板制造廠制造后，立即便由汽車制造廠成形為大型車體面板等，通常會空上數周以上的間隔很很普便的。因此，例如，從板的制造起經過1個月后，在成形為大型車體面板等時，時效硬化顯著進行，產生彎曲性和沖壓成形性反而受到阻礙這樣的新的(其他的)問題。