[发明专利]耐腐蚀性、延展性以及淬火硬化性优异的高强度铝合金挤出材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用Al-Mg-Si类铝合金的挤出材料。

背景技术

近年来，从保护地球环境的观点出发，即使在汽车领域，也要求通过轻量化提高行驶性能、改善燃料效率。

在作为提高汽车燃料效率的方法之一的要求车体轻量化中，研究了在汽车构造材料中铝合金挤出型材的应用。

作为汽车用构造材料，要求高强度、弯曲加工性、耐腐蚀性，虽然注意到JIS7000系铝合金（Al-Zn-Mg类）和JIS6000系铝合金（Al-Mg-Si类），但是7000系铝合金为自然老化型合金，具有从挤出成型至弯曲加工的工序长和其间硬化加工变得困难的缺点，并且，7000系铝合金在应力环境下的耐腐蚀性下降。

于是，6000系铝合金被认为是有希望作为非自然老化且耐腐蚀性优异的热处理型合金的。

但是，由常规高强度的6000系铝合金形成的挤出材料，具有抗张强度高但伸展特性不充分，弯曲加工时容易发生开裂的缺点。

并且，为了得到高强度，在挤出加工后立即进行水冷却而进行加压淬火硬化（プレス端焼入れ）。

通过水冷却的加压淬火硬化虽然具有能够得到与挤出后进行再次加热的固溶化·淬火硬化处理几乎相同的性质的优点，但是基于挤出材料的截面形状、厚度的差异等，截面各部位的冷却速度产生差异，具有在冷却中挤出材料的温度分布不均而发生变形，尺寸精确度差且截面形状的薄片化变得困难，以及若想防止这样的变形的发生，则截面形状的自由度变小的问题。

此外，还具有较空气冷却的成本高的问题。

另一方面，通过空气冷却的淬火硬化虽然与通过水冷却的加压淬火硬化相比具有成本低的优点，但是具有由于冷却速度有限所导致的合金组成而不能够得到高的强度，即使在能够得到高的强度的情况下延展性也差的问题。

专利文献1公开了，Mg：0.4～0.8%，Si：0.3～0.9%，Cu≦0.05%，Mn+Cr+Zr≦0.095%，挤出方向长3μm以上的Mg₂Si量≧50个/mm²的、轴向压碎特性、耐腐蚀性优异的铝合金挤出材料，但是以这种合金组成虽然耐腐蚀性优异，但耐力值低至约220MPa，认为对于制品的轻量化不能够有充分的贡献，所实施的加压淬火硬化也为大多使用水冷却的方法，因此预期挤出生产性也低。

由于杂质处理而使Cu、Mn、Cr、Zr的添加受到限制，因此可以预期没有提高延展性的效果。

此外，专利文献2公开了，Mg：0.45～0.75%，Si：0.45～0.80%，过量Si量0.1～0.4%，Mn：0.15～0.40%，Cr：0～0.1%，将Mn、Cr类化合物微细分散得到的，淬火硬化性、轴向压碎特性优异的铝合金挤出材料，在使用空气冷却作为加压淬火硬化方法这点来看生产性优异，但耐力值低至约220MPa。

由于需要添加使其淬火硬化敏感性敏锐的Cr，用以空气冷却的冷却方法而使耐力值提高是困难的。

专利文献1：日本国特开2002-285272号公报

专利文献2：日本国特开2004-225124号公报

发明内容

（发明要解决的问题）

本发明目的为提供一种由于耐腐蚀性、延展性优异，且挤出加工时具有良好的淬火硬化性而生产性高的Al-Mg-Si类高强度铝合金挤出材料及其制造方法。

（解决问题的方法）

根据本发明的耐腐蚀性、延展性以及淬火硬化性优异的高强度铝合金挤出材料，其特征在于，含有以质量%计：Mg：0.65～0.90%，Si：0.60～0.90%，作为化学计量组成的Mg₂Si为1.0～1.3%，且相对于该化学计量组成的Mg₂Si过量的Si量为合金组成中的0.10～0.30%；Cu：0.20～0.40%，Fe：0.20～0.40%，Mn：0.10～0.20%，且Fe+Mn≧0.35%；Ti：0.005～0.1%；剩余部分为铝和不可避免的杂质。

并且，这样的挤出材料为，使用上述组成成分的铝合金，通过挤出加工并在该挤出加工后立即以冷却平均速度为100℃/分以下的条件冷却，然后进行人工老化处理而得到。

若冷却速度在100℃/分以下，则无需水冷却，在挤出加工后能够立即进行风扇空气冷却，可以进行通过空气冷却的加压淬火硬化。

例如，如果用风扇冷却以挤出压力挤出的挤出材料，则能够得到50～100℃/分的冷却速度。