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公開番号2024071270
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-24
出願番号2022182123
出願日2022-11-14
発明の名称Al-Mg-Si系アルミニウム合金板及びその製造方法
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類C22C 21/02 20060101AFI20240517BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】中間焼鈍時の昇温速度や加熱温度を低くした場合であっても、優れた表面性状及び成形性を得ることができるAl-Mg-Si系アルミニウム合金板を提供する。
【解決手段】Al-Mg-Si系アルミニウム合金板は、Si:0.50質量%以上1.60質量%以下、Mg:0.25質量%以上1.00質量%以下、Fe:0.05質量%以上0.50質量%以下、Mn:0.01質量%以上0.30質量%以下、Cu:0.001質量%以上0.30質量%以下、を含有し、残部がAl及び不可避的不純物からなり、Si含有量を質量%で[Si]と表し、前記Mg含有量を質量%で[Mg]と表す場合に、[Mg]/[Si]が0.50超であり、Cube方位の面積率が9%以下であり、更に、表面を観察した場合に、円相当径が1.5μm以上である化合物の数密度が1000個/mm²以上10000個/mm²以下である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
Ｓｉ：０．５０質量％以上１．６０質量％以下、
Ｍｇ：０．２５質量％以上１．００質量％以下、
Ｆｅ：０．０５質量％以上０．５０質量％以下、
Ｍｎ：０．０１質量％以上０．３０質量％以下、
Ｃｕ：０．００１質量％以上０．３０質量％以下、を含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記Ｓｉ含有量を質量％で［Ｓｉ］と表し、前記Ｍｇ含有量を質量％で［Ｍｇ］と表す場合に、［Ｍｇ］／［Ｓｉ］が０．５０超であるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板であって、
Ｃｕｂｅ方位の面積率が９％以下であり、
表面を観察した場合に、円相当径が１．５μｍ以上である化合物の数密度が１０００個／ｍｍ
２
以上１００００個／ｍｍ
２
以下であることを特徴とする、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
Ｓｉ：０．５０質量％以上１．６０質量％以下、
Ｍｇ：０．２５質量％以上１．００質量％以下、
Ｆｅ：０．０５質量％以上０．５０質量％以下、
Ｍｎ：０．０１質量％以上０．３０質量％以下、
Ｃｕ：０．００１質量％以上０．３０質量％以下、を含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記Ｓｉ含有量を質量％で［Ｓｉ］と表し、前記Ｍｇ含有量を質量％で［Ｍｇ］と表す場合に、［Ｍｇ］／［Ｓｉ］が０．５０以下であるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板であって、
Ｃｕｂｅ方位の面積率が１２％以下であり、
表面を観察した場合に、円相当径が１．５μｍ以上である化合物の数密度が６００個／ｍｍ
２
以上１００００個／ｍｍ
２
以下であることを特徴とする、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板。
【請求項３】
Ｓｉ：０．５０質量％以上１．６０質量％以下、
Ｍｇ：０．２５質量％以上１．００質量％以下、
Ｆｅ：０．０５質量％以上０．５０質量％以下、
Ｍｎ：０．０１質量％以上０．３０質量％以下、
Ｃｕ：０．００１質量％以上０．３０質量％以下、を含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記Ｓｉ含有量を質量％で［Ｓｉ］と表し、前記Ｍｇ含有量を質量％で［Ｍｇ］と表す場合に、［Ｍｇ］／［Ｓｉ］が０．５０超であるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金鋳塊を用いて、請求項１に記載のＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板を製造する製造方法であって、
均質化熱処理工程、熱間圧延工程、冷間圧延工程、中間焼鈍工程及び溶体化処理工程を有し、
前記中間焼鈍工程における熱処理温度が５００℃未満であるとともに、昇温速度が１℃／秒以下であることを特徴とする、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法。
【請求項４】
Ｓｉ：０．５０質量％以上１．６０質量％以下、
Ｍｇ：０．２５質量％以上１．００質量％以下、
Ｆｅ：０．０５質量％以上０．５０質量％以下、
Ｍｎ：０．０１質量％以上０．３０質量％以下、
Ｃｕ：０．００１質量％以上０．３０質量％以下、を含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなり、
前記Ｓｉ含有量を質量％で［Ｓｉ］と表し、前記Ｍｇ含有量を質量％で［Ｍｇ］と表す場合に、［Ｍｇ］／［Ｓｉ］が０．５０以下であるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金鋳塊を用いて、請求項２に記載のＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板を製造する製造方法であって、
均質化熱処理工程、熱間圧延工程、冷間圧延工程、中間焼鈍工程及び溶体化処理工程を有し、
前記中間焼鈍工程における熱処理温度が５００℃未満であるとともに、昇温速度が１℃／秒以下であることを特徴とする、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面性状及び成形性が良好であるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板、及び製造時のＣＯ
２
排出量を低減することができるＡｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境などへの配慮から、自動車車体の軽量化の社会的要求はますます高まってきている。かかる要求に答えるべく、自動車車体のうち、大型ボディパネル（アウタパネル、インナパネル）に、それまでの鋼板等の鉄鋼材料に代えて、アルミニウム合金材料を適用することが行われている。上記大型ボディパネルの内、特にアウタパネル（外板）については、Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系のＪＩＳ６０００系（以下、単に６０００系ともいう。）アルミニウム合金板が使用されている。
【０００３】
ところで、プレス成形を施した６０００系アルミニウム合金板においては、リジングマークとよばれる筋状の模様や肌荒れ不良が生じやすいという課題がある。そこで、例えば特許文献１には、素材とするアルミニウム合金の組成が制御されているとともに、板に存在する結晶粒のＣｕｂｅ方位密度（Ｃ）、ＮＤ回転Ｃｕｂｅ方位密度（Ｎ）、ＲＤ回転Ｃｕｂｅ方位密度（Ｇ）の値や、（Ｎ）と（Ｃ）との比、及び（Ｇ）と（Ｃ）との比を制御したアルミニウム合金板が開示されている。上記特許文献１によると、耐肌荒れ性と耐リジング性に優れた成形加工用アルミニウム合金板を得ることができることが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、所定の組成を有するアルミニウム合金からなる鋳塊の均質化処理後における平均冷却速度、総冷間圧延率や熱間圧延前の保持条件等を制御し、中間焼鈍を行うことなく冷間圧延する、成形加工用アルミニウム合金圧延板の製造方法が開示されている。上記特許文献２によると、曲げ加工性、及び、耐リジング性に優れた成形加工用アルミニウム合金圧延板を製造することができることが記載されている。
【０００５】
一方、自動車用外装用部材には、一般にプレス成形が施されることから、適用されるアルミニウム合金板には優れた成形性も求められる。特に、欧米の自動車メーカにおいては、成形性に優れるアウタパネルが求められており、板材の成形性を評価するための指標の１つであるランクフォード値（ｒ値）の異方性（Δｒ）が小さい材料が要求されている。しかし、上記特許文献１及び２に記載のアルミニウム合金板又はアルミニウム合金圧延板の製造方法では、Ｃｕｂｅ方位以外の方位制御が不十分であり、ｒ値の異方性が大きいか、又は平均ｒ値が低いことが懸念される。
【０００６】
また、特許文献３には、アルミニウム合金組成が制御されているとともに、ランクフォード値（ｒ値）の異方性及び１５％引張変形後の１８０°曲げ加工における内側限界曲げ半径を規定したアルミニウム合金板が開示されている。上記特許文献３によると、曲げ加工性及び塗装焼付硬化性に優れ、とくに自動車用外板に適した記載のアルミニウム合金板を得ることができることが記載されている。
【０００７】
さらに、特許文献４には、アルミニウム合金板の組成が制御されているとともに、溶体化処理、焼入れ後において、Ｍｇ－Ｓｉ系化合物の最大径が１０μｍ以下、２～１０μｍ径の化合物の数が１０００個／ｍｍ
２
以下であり、所定の条件における内側限界曲げ半径が０．５ｍｍであるアルミニウム合金板が開示されている。
【０００８】
しかし、特許文献３に記載のアルミニウム合金板においても、ｒ値は高い値を示しているものの、ｒ値の異方性の値が高く、所望の成形性を得ることができない。また、特許文献４においては、ｒ値の異方性が考慮されておらず、所望のｒ値異方性を得ることができない可能性がある。
【０００９】
そこで、特許文献５には、アルミニウム合金組成が制御されているとともに、Ｃｕｂｅ方位密度分布、ｒ値の平均値、ｒ値の面内異方性指数の絶対値、平均結晶粒径、並びに時効後の耐力及び加熱後の耐力が規定されたアルミニウム合金板が開示されている。上記特許文献５によると、プレス成形性、フラットヘム加工が可能な曲げ加工性、形状凍結性、塗装焼付硬化性、及び耐食性のすべてに優れた自動車パネル用Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ系アルミニウム合金板を得ることができることが記載されている。
【００１０】
さらに、特許文献６には、アルミニウム合金組成が制御されているとともに、Ｃｕｐｐｅｒ方位、Ｂｒａｓｓ方位、Ｓ方位、Ｐ方位、Ｑ方位の合計ピーク強度が所定の範囲に限定されており、Ｃｕｂｅ方位面積率Ｗの標準偏差、及び最終調質後に放置した後の導電率が制御されたアルミニウム合金板が開示されている。上記特許文献６によると、プレス成形性、リジングマーク性、ＢＨ性に優れた６０００系アルミニウム合金板が得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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