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公開番号2024087520
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202383
出願日2022-12-19
発明の名称アルミニウム合金圧延材
出願人MAアルミニウム株式会社
代理人個人
主分類C22C 21/00 20060101AFI20240624BHJP(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】粗大な金属間化合物の生成が抑制され、強度と成形性に優れたアルミニウム合金を提供する。
【解決手段】アルミニウム合金は、質量%で、Mn:0.7～1.7%、Si:0.5～1.7%、Cu:0.1～0.9%、Fe:0.2～0.8%、Zn:0.05～1.1%、を含有し、残りはAlおよび不可避不純物からなる組成を有し、前記組成における成分含有量が[%Mn]+[%Fe]+|(1-[%Si])/[%Si]|≦2.6の関係式を満たし、100nm～500nmの分散粒子の分布密度が1mm²あたり1.0×10⁶個～5.0×10⁶個で分布しており、かつ、200μm以上の化合物が10mm²に1個以下で分布しており、引張強さが150MPa～250MPa、0.2%耐力が50～80MPa、圧延方向に対して0°、45°、90°方向から測定したr値より算出される平均値r_aveが0.6以上を有する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
質量％で、
Ｍｎ：０．７～１．７％、
Ｓｉ：０．５～１．７％、
Ｃｕ：０．１～０．９％、
Ｆｅ：０．２～０．８％、
Ｚｎ：０．０５～１.１％、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、
前記組成における成分含有量が［％Ｍｎ］＋［％Ｆｅ］＋｜（１－［％Ｓｉ］）／［％Ｓｉ］｜≦２．６の関係式を満たし、
１００ｎｍ～５００ｎｍの分散粒子の分布密度が１ｍｍ
２
あたり１．０×１０
６
個～５．０×１０
６
個で分布しており、かつ、２００μｍ以上の化合物が１０ｍｍ
２
に１個以下で分布しており、
引張強さが１５０ＭＰａ～２５０ＭＰａ、０．２％耐力が５０～８０ＭＰａ、圧延方向に対して０°、４５°、９０°方向から測定したｒ値より算出される平均値ｒ
ａｖｅ
が０．６以上を有する、
ことを特徴とするアルミニウム合金。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
上記組成に、さらに、
質量％で、
Ｃｒ：０．０１～０．１０％、
Ｚｒ：０．０１～０．２０％、
Ｔｉ：０．０１～０．２０％、
を１種以上含む請求項１記載のアルミニウム合金。
【請求項３】
上記組成に、さらに、
質量％で、
Ｍｇ：０．１～１．２％、
を含有する請求項１または２に記載のアルミニウム合金。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、高い強度と成形性に優れるアルミニウム合金に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金では、高強度化のためにＭｎ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｆｅを含有させるものが知られている。
例えば特許文献１では、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅを適量含有する熱交換器用アルミニウム合金ブレージングシートが提供されており、高い強度と、優れた耐食性及び曲げ疲労特性を有するものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－１５２３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、アルミニウム合金に、Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｆｅの元素が多く含まれると、鋳造時に巨大な金属間化合物（例えば２００μｍ径以上）が多量に生成することが知られている。それら化合物が多量に生成すると微細な分散粒子の分布密度が低下し、材料に対する強化機能が低下する。また巨大な金属間化合物が存在すると、成形時に化合物を起点とした割れやき裂が生成するため成形性も劣る。
展伸材に使用するためには、成分および製法の観点から巨大な金属間化合物が生成しないように製造することが望まれる。
また、高強度化のために元素が多く含まれると一般的には伸びの低下や板材の異方性が大きくなるため、成形性が低下し所望する形状の製品を得にくくなる。そのため、板材の高強度化と成形性を両立することは困難とされている。
本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、巨大な金属間化合物の生成が抑制され、かつ高い強度を有し成形性に優れるアルミニウム合金を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明のアルミニウム合金のうち第１の形態は、
質量％で、
Ｍｎ：０．７～１．７％、
Ｓｉ：０．５～１．７％、
Ｃｕ：０．１～０．９％、
Ｆｅ：０．２～０．８％、
Ｚｎ：０．０５～１．１％、
を含有し、残りはＡｌおよび不可避不純物からなる組成を有し、
前記組成における成分含有量が［％Ｍｎ］＋［％Ｆｅ］＋｜（１－［％Ｓｉ］）／［％Ｓｉ］｜≦２．６の関係式を満たし、
１００ｎｍ～５００ｎｍの分散粒子の分布密度が１ｍｍ
２
あたり１．０×１０
６
個～５．０×１０
６
個で分布しており、かつ、２００μｍ以上の化合物が１０ｍｍ
２
に１個以下で分布しており、
引張強さが１５０ＭＰａ～２５０ＭＰａ、０．２％耐力が５０～８０ＭＰａ、圧延方向に対して０°、４５°、９０°方向から測定したｒ値より算出される平均値ｒａｖｅが０．６以上を有する、ことを特徴とする。
【０００６】
他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、
質量％で、
Ｃｒ：０．０１～０．１０％、
Ｚｒ：０．０１～０．２０％、
Ｔｉ：０．０１～０．２０％、
を１種以上含む。
【０００７】
さらに、他の形態のアルミニウム合金の発明は、前記形態の発明において、
上記組成に、さらに、
質量％で、
Ｍｇ：０．１～１．２％、
を含有する。
【０００８】
以下に、本発明で規定する組成成分などの規定理由を説明する。
（組成）
各元素の添加バランスの適正化により巨大な金属間化合物の生成を抑制する。以下の含有量はいずれも質量％で示される。
【０００９】
Ｍｎ：０．７～１．７％、
Ｍｎの含有は、固溶強化および、Ａｌ－Ｍｎ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系などの金属間化合物として析出によって材料強度を向上する。Ｍｎ含有量が過小であると所望の強度向上効果を得られない。一方、含有量が過剰であると鋳造時に巨大な金属間化合物を生成し、製造性が低下する。このため、Ｍｎ含有量の下限を０．７％とし、上限を１．７％とする。
なお、同様の理由で上限を１．５％、下限を０．８％とするのが望ましい。
【００１０】
Ｓｉ：０．５～１．７％、
Ｓｉの含有は、固溶強化および、Ａｌ－Ｍｎ－Ｓｉ系、Ａｌ－Ｍｎ－Ｆｅ－Ｓｉ系などの金属間化合物として析出する分散強化によって材料強度を向上する。
Ｓｉ含有量が過小であると所望の強度向上効果を得られない。一方、含有量が過剰であると、鋳造時に巨大な金属間化合物を生成し、製造性が低下する。このため、Ｓｉ含有量の下限を０．５％とし、上限を１．７％とする。
なお、同様の理由で上限を１．６％、下限を０．６％とするのが望ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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