[发明专利]涂装烘烤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。本发明所说的铝合金板，是热轧板和冷轧板等的轧制板，是指实施了固溶处理和淬火处理等的调质的、涂装烘烤硬化处理前的铝合金板。另外，在以下的记述中，也将铝称为Al。

背景技术

近年来，从爱护地球环境等的考虑出发，汽车等车辆的轻量化的社会要求日益提高。为了答复这一要求，汽车面板，特别是作为引擎罩、车门、车顶等的大型车体面板(外部面板，内部面板)的材料，除了钢板等的钢铁材料以外，成形性和涂装烘烤硬化性优异的、更轻量的铝合金材的应用也正在增加。

其中，在汽车的引擎罩、挡泥板、车门、车顶、行李箱盖等的面板结构体的外部面板(外板)和内部面板(内板)等的面板中，作为薄壁且高强度铝合金板，Al-Mg-Si系的AA至JIS6000系(以下，均仅称为6000系)铝合金板的使用得到研究。

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，并具有优异的时效硬化能力。为此，其具有涂装烘烤硬化性(以下，均称为烤漆硬化性＝BH性，烘烤硬化性)，即在冲压成形和弯曲加工时，由于低屈服点化而能够确保成形性，并且通过成形后对面板的涂装烘烤处理等比较低温的人工时效(硬化)处理时的加热而进行时效硬化，屈服强度提高，能够确保作为面板必要的强度。

另外，6000系铝合金板，与Mg量等合金量多的另外的5000系铝合金等相比，合金元素量比较少。因此，将这些6000系铝合金板的废料作为铝合金熔化材料(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，如众所周知的，是对于铝合金板，复合进行冲压成形中的拉伸成形时和弯曲成形等的成形加工而制作。例如，在引擎罩和车门等的大型的外部面板中，通过拉伸等的冲压成形，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折边等的卷边(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，有着具备优异的BH性这样的优点，而另一面存在的课题是，其具有室温时效性，在固溶淬火处理后，在数月的室温保持下发生时效硬化，强度增加，由此致使面板的成形性，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，从在铝厂经固溶淬火处理后(制造后)，直至在汽车厂被成形加工成面板，通常会被放置在室温下(室温放置)1～4个月左右，其间，时效硬化(室温时效)很大程度地进行。特别是在进入严格的弯曲加工的外部面板中，即使制造后经过一个月后成形可以没有问题，但在经过三个月，也会有卷边加工时产生裂纹等的问题。因此，汽车面板用，特别是在外部面板用的6000系铝合金板中，需要抑制1～4个月左右的跨越比较长时期的室温时效。

此外，在这样的室温时效大时，还会产生的问题是，BH性降低，通过所述成形后对面板的涂装烘烤处理等比较低温的人工时效(硬化)处理时的加热，直到作为面板所必要的强度，屈服强度都不会提高。

因此，一直以来，关于6000系铝合金的BH性的提高和室温时效的抑制，提出有各种提案。例如，在专利文献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，抑制在制造后的室温下经过7天后至90天后的强度变化。另外，在专利文献2中提出，在固溶和淬火处理后，在60分钟以内，保持在50～150℃的温度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，在固溶和淬火处理时，规定第一段冷却温度和其后的冷却速度，从而得到BH性和形状冻结性。

另外，在专利文献4中提出，由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DSC(Differential scanning calorimetry，示差扫描量热法)法的吸热峰值规定来提高BH性。在专利文献6中同样提出通过DSC的发热峰值规定来提高BH性。

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

相对于此，在专利文献7中，尝试了直接测量影响6000系铝合金板的BH性和室温时效性的团簇(原子的集合体)并加以规定。即，用100万倍的透射型电子显微镜分析6000系铝合金板的组织时，将所观察到的团簇(原子的集合体)之内等效圆直径为1～5nm的范围的团簇的平均数密度规定在4000～30000个/μm²的范围，从而使BH性优异，抑制室温时效。

【先行技术文献】

【专利文献】