[发明专利]成形加工用铝合金板

说明书

技术领域

本发明涉及成形性优异的Al-Mg系铝合金板。本发明所说的铝合金板，是热轧板和冷轧板，指实施过固溶处理和淬火处理等的调质的铝合金板。另外，以下也将铝称为Al。

背景技术

近年来，从对于地球环境等保护的角度出发，汽车等的车辆的轻量化的社会的要求日益高涨。为了应对这样的要求，作为汽车面板，特别是引擎罩、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，还研究了铝合金材料的应用。

Al-Mg系的JIS5052合金和JIS5182合金等的5000系铝合金板(以下，也称为Al-Mg系合金板)，由于延展性和强度优异，所以一直以来，被作为这些大型车体面板用的成形加工用(冲压成形用)原材使用。

但是，如专利文献1等所公开的，如果对于这些Al-Mg系合金板进行拉伸试验，则在应力-应变曲线上的屈服点附近有发生屈服伸长的情况，另外在越过屈服点的比较高的应变量(例如拉伸延伸率2％以上)下，在应力-应变曲线上有发生锯齿状或阶梯状的锯齿状突起(振动)的情况。这些应力-应变曲线上的现象，在实际的冲压成形中，招致所谓的拉伸应变痕(stretcher strain，以下也记述为SS痕)的发生，对于作为成形品的大型车体面板，特别是外观很重要的外部面板来说，构成损害商品价值的大问题。

该SS痕如公知的，可分为在应变量比较低的部位发生的像火焰状的无规则的带状模样的所谓不规则痕迹，和在应变量比较高的部位相对于拉伸方向成大约50°而发生的平行的带状模样的平行带。可知前者的不规则痕迹起因于屈服点伸长，另外后者的平行带起因于上述的应力-应变曲线上的锯齿状突起(振动)。

迄今为止，提出有各种消除这些SS痕的方法。例如，作为主要的手法，已知有调整Al-Mg系合金板的晶粒，使之粗大到一定程度的方法。但是，这样的晶粒的调整方法，在SS痕之中，对于防止上述的平行带的发生无效。另外，如果晶粒变得过于粗大，则在冲压成形中表面发生粗糙等，反而产生其他的问题。

另外，作为其他的SS痕的消除方法，还已知对于Al-Mg系合金板的调质材，在冲压成形为大型车体面板前，预先施加表皮光轧加工或流平加工等的加工(预加工)，预先施加一些应变(予应变)。但是，这些的预加工法，在加工度过高时，仍容易发生上述的应力-应变曲线上的锯齿状突起(振动)，在实际的冲压成形时，容易带来幅度宽的明显的平行带的发生。

相对于此，在所述的专利文献1中，提出有一种在抑制不规则痕迹发生的同时，还抑制宽幅的平行带的发生的Al-Mg系合金板的制法。该方法是对于Al-Mg系合金的轧制板实施固溶·淬火处理，其后进行作为预加工的冷加工，实施最终退火，得到平均晶粒直径为55μm以下而粗大晶粒不存在这样的板。

另外，专利文献2没有直接提及到SS痕的发生抑制，但提出通过差示热分析(DSC)测量合金板的热变化，将所得到的自室温起的加热曲线的吸热峰值的位置及其高度，作为该板的冲压成形性提高的指标。

但是，在最近的大型车体面板，特别是外观重要的外部面板中，表面性状的要求水平更加严格，在此专利文献1、2中，对于这样的要求来说，SS痕发生的抑制策略不够充分。

相对于此，如专利文献3等所例示的，提出有一种对于Al-Mg系铝合金板，特别使Zn含有0.1～4.0％，使Al和Mg所形成的团簇(超微细金属间化合物)作为也含有Zn等的团簇并使之量增大，进一步提高锯齿状突起发生的临界应变量(极限应变量)，更进一步提高极限应变量增大效果的技术。由此认为，能够在抑制不规则痕迹的发生的同时，抑制平行带的发生，能够得到抑制了SS痕的、面向汽车面板的冲压成形等的成形性优异的Al-Mg系铝合金板。

另外，在专利文献4中，作为表示同样含有Zn的Al-Mg系铝合金板的组织和SS痕等的冲压成形性的关系的指标，规定由X射线小角散射法测量的细粒子的粒度分布的平均粒子直径，与所述粒度分布的峰值尺寸的平均数密度。

但是，在Al-Mg系铝合金板中，大量含有Zn时，会产生室温下的时效硬化容易发生这样的新问题。这是由于，专利文献3作为抑制SS痕发生的王牌而使之生成的、由Zn所形成的团簇(超微细金属间化合物)，在室温下容易产生。

通常，Al-Mg系铝合金板，并不是由铝板制造厂制造后，立即便由汽车制造厂成形为大型车体面板等，通常会空上数周以上的间隔很很普便的。因此，例如，从板的制造起经过1个月后，在成形为大型车体面板等时，时效硬化显著进行，产生弯曲性和冲压成形性反而受到阻碍这样的新的(其他的)问题。