[发明专利]烘烤涂装硬化性优异的铝合金板

说明书

技术领域

本发明涉及Al-Mg-Si系铝合金板。本发明中所说的铝合金板是热轧板、冷轧板等轧制板，是指在实施了固溶处理和淬火处理等调质后，烘烤涂装硬化处理等人工时效硬化处理前的铝合金板。另外，以下的记述中，也将铝称为Al。

背景技术

近年来，从考虑地球环境等角度出发，汽车等车辆的轻量化的社会性的要求越发高涨。为了应对这一要求，作为汽车面板，特别是引擎罩、车门、车顶等的大型车身面板(外板、内板)的材料，除了钢板等钢铁材料以外，成形性、烘烤涂装硬化性优异的、更轻量的铝合金材的应用正在增加。

其中，在汽车的引擎罩、翼子板、车门、车顶、后备箱盖等面板结构体的外部面板(外板)和内部面板(内板)等面板中，作为薄壁且高强度铝合金板，研究Al-Mg-Si系的AA或JIS 6000系(以下，仅称为6000系)铝合金板的使用。

该6000系铝合金板必须含有Si、Mg，特别是过剩Si型的6000系铝合金，具有此Si/Mg以质量比计为1以上的组成，具有优异的时效硬化能力。因此，其具有烘烤涂装硬化性(以下，也称为bake hardening＝BH性，烘烤硬化性)，即，在压制成形和弯曲加工时，利用低屈服强度化确保成形性，并且，通过成形后的面板的涂装烘烤处理等人工时效(硬化)处理时的加热进行时效硬化，而屈服强度提高，能够确保作为面板所需的强度。

另外，6000系铝合金板，与Mg量等合金量多的其他5000系铝合金等相比，合金元素量较少。因此，将这些6000系铝合金板的废料作为铝合金熔化材(熔化原料)再利用时，容易得到原来的6000系铝合金铸块，再循环性也优异。

另一方面，汽车的外部面板如众所周知，是对于铝合金板复合进行压制成形中的胀大成形、弯曲成形等成形加工制作而成的。例如，在引擎罩、车门等大型的外部面板中，通过胀大等压制成形，成为作为外部面板的成形品形状，接着，通过该外部面板周边部的平卷边等卷边(hemming)加工，进行与内部面板的接合，成为面板结构体。

在此，6000系铝合金具有优异的BH性这一优点的相反面，是存在如下课题，即具有室温时效性，固溶淬火处理后，在数月内的室温保持下发生时效硬化而强度增加，由此导致对面板的成形性，特别是弯曲加工性降低。例如，将6000系铝合金板用于汽车面板用途时，在铝制造厂进行固溶淬火处理之后(制造后)，直到在汽车厂成形加工为面板，通常会在室温下放置1～4个月左右(室温放置)，其间，会发生相当的时效硬化(室温时效)。特别在会受到严重弯曲加工的外部面板中，即使刚制造之后没有问题而可以成形，在时效硬化(室温时效)后，卷边加工时也会发生裂纹等问题。

此外，还会发生的问题是：如果这样的室温时效大，则BH性降低，即使通过所述成形后的面板的涂装烘烤处理等人工时效(硬化)处理时的加热，屈服强度仍无法提高至作为面板所需要的强度。

因此，一直以来，提出了各种关于6000系铝合金的BH性的提高和室温时效的抑制。例如，专利文献1中提出，在固溶和淬火处理时，通过使冷却速度阶段性地变化，抑制制造后在室温下经过7日后到90日后的强度变化。另外，在专利文献2中提出，固溶和淬火处理后，在60分钟以内，保持在50～150℃的温度下10～300分钟，由此得到BH性和形状冻结性。另外，在专利文献3中提出，固溶和淬火处理时，规定第1阶段的冷却温度和其后的冷却速度，以得到BH性和形状冻结性。

另外，在专利文献4中提出，通过固溶淬火后的热处理使BH性提高。在专利文献5中提出，通过规定DSC(Differential scanning calorimetry，差示扫描量热法)法的吸热峰值来提高BH性。专利文献6中提出，同样是通过规定DSC的放热峰值来提高BH性。

但是，此专利文献1～6，对于直接影响到6000系铝合金板的BH性、室温时效性的团簇(原子的集合体)，终究不过是间接性地类推其特性。

相对于此，在专利文献7中，尝试直接测定并规定对6000系铝合金板的BH性、室温时效性产生影响的团簇(原子的集合体)。即，在由100万倍的透射型电子显微镜分析6000系铝合金板的组织时观察到的团簇(原子的集合体)之内，以4000～30000个/μm²的范围规定等价圆直径在1～5nm的范围的团簇的平均数密度，从而使BH性优异，抑制室温时效。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-160310号公报

专利文献2：日本专利第3207413号公报