[发明专利]Al-Mg-Si系铝合金中空挤压材料及其制造方法

说明书

提供耐弯曲压坏性和耐蚀性优异的高强度Al‑Mg‑Si合金中空挤压材料。铝合金中空挤压材料形成以下结构，含有：Si：0.80～1.25质量％、Mg：0.65～1.20质量％、Fe：0.15～0.30质量％、Mn：0.40～0.80质量％、Cu：0.01～0.60质量％、Cr：0.09～0.21质量％、Ti：0.01～0.10质量％，Zr含有率为0.05质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，在将合金中的Si含有率设为α(质量％)，并将合金中的Mg含有率设为β(质量％)时，满足0.90≥α‑(β/1.73)≥0.19和1.90≥β+(β/1.73)≥1.00这两个关系式，挤压材料截面的金属组织具有纤维状组织，纤维状组织在该截面的整体面积中所占的比例为80％以上，中空挤压材料的0.2％屈服强度为330MPa以上，挤压材料的极限弯曲R为5mm以下。

技术领域

本发明涉及具有优异的耐弯曲压坏性和耐蚀性的Al-Mg-Si系高强度铝合金中空挤压材料及其制造方法。

再者，在本说明书和权利要求书的范围内，当中空挤压材料的横截面形状例如是日字形、目字形、田字形(参照图3、4)等在中空空间内设有肋的情况下，“中空挤压材料的与挤压方向平行的截面”这一用语是指在避开这样的肋的位置上的与挤压方向平行的截面(管壁厚部的截面)。例如在中空挤压材料的横截面形状是田字形(参照图3、4)的情况下，是指图4中的II-II线的截面。

背景技术

Al-Mg-Si系(6000系)铝合金在具有强度的同时在耐蚀性和再循环性方面是实用的合金，所以其被用作要求高强度和耐蚀性的车辆、船舶、汽车、自动二轮车等运输机器的结构材料。

Al-Mg-Si系(6000系)铝合金中，特别地大多使用A6061，但为了通过车身结构的轻量化来提高运输效率，要求进一步的轻量化，因此，要求实现作为材料的高强度化。为了实现这样的高强度化，研究了变更铝合金的添加金属种类及其含有率等的改良。

作为用于汽车等运输机器的Al-Mg-Si系(6000系)铝合金挤压材料，可举专利文献1、2中记载的材料。专利文献1中提出了一种方法，通过设为与热挤压方向平行的截面中的纤维状组织的面积比率为95％以上的结构，来实现屈服强度350MPa以上的高强度。另外，专利文献2中提出了一种铝合金挤压材料，通过设为挤压材料的厚度方向截面中的组织主要为纤维状组织，且表层部的再结晶组织的厚度为单侧500μm以下的结构，由此使0.2％屈服强度为270～330MPa。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第6022882号公报

专利文献2：日本专利第5473718号公报

发明内容

然而，作为由于实现了运输机器的结构材料的铝合金挤压材料的高强度化而可能产生的缺点，可举材料的韧性降低，耐压坏性降低。即使在运输机器的结构材料中，特别是在汽车车架材料中，铝合金材料本身的韧性不够时，无法充分吸收碰撞时的冲击，担心对车身造成重大损伤。

作为评价作为冲击吸收构件(能量吸收构件)的中空挤压材料的韧性的指标，可举弯曲压坏特性。在JIS Z2248所规定的弯曲试验中，不产生裂纹的极限弯曲R值(mm)越小，就越没有冲击时的裂纹引起的载荷损失，能够吸收更高的能量，因此作为冲击吸收构件的性能评价就越高。

上述专利文献1中记载的铝合金挤压材料实现了屈服强度350MPa以上的高强度，但关于作为冲击吸收构件所需的弯曲压坏特性并未公开，而且对于为了充分提高作为冲击吸收构件的性能要设为何种结构才好的见解，也无法从专利文献1中获得。