[发明专利]电磁成形用铝合金中空挤压材

说明书

技术领域

本发明涉及基于电磁成形的扩管性优异的电磁成形用铝合金中空挤压材。

背景技术

所谓电磁成形，就是使线圈瞬间性地流通例如10kA以上的级别的大电流而制造出强力的磁场，在放置于其中的被成形体(导体)上所发生的涡电流与磁场的相互作用下来成形被成形体的方法。例如，在铝合金中空挤压材(管)之中旋转电磁成形线圈，进行电磁成形，铝合金中空挤压材被向外侧扩管。

至今为止的电磁成形用线圈由于耐久性低，若使高电磁力发生，则线圈自身破损，所以能够输出的电磁力有限度，因此作为电磁成形用铝合金中空挤压材的原材，使用的是铝合金之中作为中等强度的6000系合金等。例如在特开2010-159005号公报和特开2010-69927号公报中，记述有通过电磁成形对于T1调质的6000系铝合金中空挤压材进行扩管。另外，在特开2007-254833号公报和特开2005-105327号公报中，记述有一种基于电磁成形的扩管成形性优异的6000系铝合金中空挤压材。

另一方面，近年的电磁成形用线圈，耐久性提高，能够输出更高的电磁力。因此，对于比6000系铝合金强度更高的7000系铝合金的电磁成形的应用得到研究。

关于7000系铝合金中空挤压材的扩管，例如在特开2010-196089号公报、特开2009-114514号公报和特开2007-119853号公报中有所记述。但是，其所公开的扩管方法，是通过压入圆锥状的金属模具进行的扩管，或是利用液压成形进行的扩管。

这些文献所记述的7000系铝合金中空挤压材，均相当量地含有Mn、Cr、Zr的一种以上，结晶组织主要是纤维状组织，可知具有优异的扩管成形性。还有，一般来说用地结构构件的7000系铝合金，为了使耐SCC性(耐应力腐蚀裂纹性)提高，添加Cr、Mn、Zr等的过渡元素而使结晶组织成为纤维状，以实现晶粒的微细化。

在挤压成形中空材的代表性的方法中，有芯棒挤压和分流组合模挤压(ポ一トホ一ル押出)，从生产率的观点出发，优选分流组合模挤压。先前列举的特开2010-196089号公报所公开的，就是以分流组合模挤压为前提的技术。

但是，应用以分流组合模挤压成形结晶组织主要由纤维状组织构成的7000系铝合金中空挤压材，对于其中空挤压材通过电磁成形而进行扩管时，在以作为实用级的20％以上的扩管率(扩管率的定义参照特开2007-254833号公报)进行扩管时，有成形品发生裂纹这样的问题。

具体来说，所谓的扩管时(参照特开2007-254833号公报的图4(b))，若扩管率大，则沿着挤压轴向的裂纹(裂缝)容易发生。另外，在挤压材的端部形成凸缘时(参照特开2007-254833号公报的图4(a))，若扩管率大，则在凸缘上发生朝向径向的扇形的裂纹(裂缝)，或即使不至裂纹发生，也容易发生缩颈(局部性的薄壁化)。例如在形成螺栓孔能够形成的安装用凸缘时，通常需要40％以上的高扩管率，裂纹容易发生。

发明内容

本发明鉴于这样的现有技术的问题点而形成，其目的在于，得到以分流组合模挤压为前提，在应用电磁成形进行的扩管时的扩管成形性优异的电磁成形用7000系铝合金中空挤压材。

在以分流组合模挤压成形的铝合金中空挤压材中，模内一旦有铝分流，再度结合而形成的熔敷部，在挤压纵长方向存在。对于以分流组合模挤压成形，由纤维状组织构成的7000系铝合金中空挤压材，通过电磁成形进行扩管时发生的裂纹，在所述熔敷部发生。7000系铝合金中空挤压材由纤维状组织构成时，熔敷部与非熔敷部相比，组织较大，强度比非熔敷部相对地低。因此，以电磁成形进行扩管时熔敷部成为应力集中部，推测在此会发生裂纹。

基于此推测，在本发明中，使以分流组合模挤压成形的7000系铝合金中空挤压材的截面整体为再结晶组织，减小熔敷部与非熔敷部的组织差异。其结果是，在以电磁成形进行扩管时能够得到优异的扩管成形性。

本发明的电磁成形用铝合金中空挤压材，以分流组合模挤压成形，Zn：3.0～8.0质量％、Mg：0.4～2.0质量％、Cu：0.05～2.0质量％、Ti：0.005～0.2质量％、Si：0.3质量％以下、Fe：0.35质量％以下，Mn、Cr和Zr的一种或两种以上的合计为0.10质量％以下，余量由Al和不可避免的杂质构成，截面整体由再结晶组织构成。