[发明专利]铝合金锻造构件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将铝合金制的锻造坯料进行锻造加工而制造锻造构件的铝合金锻造构件的制造方法及其相关技术。

背景技术

从轻量化等观点出发，作为汽车用行走构件，使用铝合金制的锻造构件（锻造品）的倾向正在变高。作为这样的结构用铝合金锻造构件的合金材料，大多使用Al-Mg-Si合金。

如下述的非专利文献1所示，在作为Al-Mg-Si合金一般使用的JIS6061合金中，优先考虑锻造时的可加工性，将坯料温度设为435~480℃的比较高的温度进行锻造加工是通例。

另外，如下述的非专利文献2所示，近年来，作为Al-Mg-Si合金的改良品，开发了通过抑制锻造加工时的再结晶来使强度提高的合金（以下称为「 6000系高强度材料」）。该合金为了避免再结晶，在比一般的6061合金还高的温度下进行锻造加工。

现有技术文献

非专利文献1：轻金属Vol 11、No.12、P741~758 「铝的锻造」

非专利文献2：神户制钢技术报告Vol 55、No.3 「汽车悬架装置用高强度铝合金」

发明内容

但是，如上述非专利文献1所示，将JIS6061合金在435~480℃下锻造加工的情况下，锻造构件根据其形状在各个部位加工率不同，因此组织状态根据各部位而不同。例如在一个锻造构件之中，未再结晶组织的部位、微细再结晶组织的部位和粗大再结晶组织的部位混杂。这样组织状态在各个部位不同，在各个部位拉伸特性（抗拉强度）等的机械特性（机械强度）不同，成为机械特性上有大的偏差的锻造制品。因此，作为锻造制品能够保证的机械特性值，不得不设定为与标准试验值相比大幅地低的值，要满足作为结构件所要求的机械特性的保证值，就必须增厚构件的壁厚。其结果，招致锻造构件的高重量化，阻碍作为所希望的目的的轻量化。

在此，本说明书中，所谓未再结晶组织，是在维持了铸造加工时的晶粒的状态下，在结晶晶界上存在在最终凝固区产生的结晶物的状态的组织。

此外所谓粗大再结晶组织，是在以由塑性加工施加的应变为驱动力产生了再结晶的状态下，再结晶后的晶粒粒径比铸造加工时的晶粒粒径大的状态的组织。

此外所谓微细再结晶组织，是在以由塑性加工施加的应变为驱动力产生了再结晶的状态下，再结晶后的晶粒粒径相对于铸造时的晶粒粒径成为相同程度的大小，或者较小的状态的组织。

另一方面，上述非专利文献2所示的6000系高强度材料，在通常的锻造加工时能够在锻造构件的大致全部区域抑制再结晶化，也能够抑制各个部位的机械强度的偏差。但是，为了谋求轻量化而要形成薄壁形状的锻造构件时，不仅锻造加工率变得更高，在薄壁部锻造加工时的来自锻造坯料的散热量也变大，因此锻造坯料的温度降低，容易发生再结晶。因此，在6000系高强度材料中，在要利用薄壁形状制造加工率高的锻造构件时，在锻造构件中未再结晶组织、粗大再结晶组织和微细再结晶组织混杂，在每个部位机械特性不同，由于该机械特性的偏差，难以得到优异的锻造制品。其结果，即使使用6000系高强度材料，也与使用上述JIS6061合金的情况同样地难以谋求轻量化。

本发明的优选的实施方式，是鉴于相关技术中的上述和/或其他问题完成的。本发明的优选的实施方式，可以使已有的方法和/或装置显著地提高。

本发明是鉴于上述课题完成的，其目的是提供能够谋求轻量化并且制造能够使每个部位的机械特性的偏差较小的锻造构件的铝合金锻造构件的制造方法及其相关技术。

本发明的其他的目的和优点，由以下的优选实施方式明确。

在锻造加工的技术领域，如上所述，尽可能地抑制再结晶化，使锻造构件的机械特性提高成为技术常识。在这样的技术背景下，本发明者从不同于抑制再结晶化的观点出发，尝试解决上述课题。

并且，本发明者在进行实验、研究的过程中，得到了下述见解，在锻造构件（锻造制品）的各部位，通过将规定以上的区域形成为微细再结晶组织状态，能够将锻造构件中的各个部位的机械特性的偏差抑制为较小，从而能够解决上述的课题。

此外，本发明者对于锻造加工时的再结晶的发生行为，进行了实验、研究，发现了基于锻造构件的合金组成和锻造加工时的坯料温度，能够控制再结晶的发生行为。

并且，本发明者发现通过在锻造加工中，切实地控制再结晶的发生行为，使锻造构件的微细再结晶组织的区域增大，能够解决上述课题的构成，从而完成了本发明。

即，本发明具备以下的手段。