[发明专利]弯曲加工性与形状冻结性优良的高强度铝合金板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于汽车用车身面板等的弯曲加工性以及形状冻结性优良的3000系铝合金板。

背景技术

作为汽车用车身板，为了适用铝合金板，需要通过加压模具成形为所需的形状，开发了对结构(日文：集合組織)进行了调控的加压成形性优良的5000系铝合金板。5000系铝合金板由于基质中固溶了Mg而强度高，进一步通过调控结构而加压成形性也优良，因此一直以来作为汽车用车身板材料使用。

例如，专利文献1中开发了深拉成型性优良的Al-Mg系合金板，该Al-Mg系合金板的特征在于，含有2重量％≦Mg≦6重量％的Mg，以总和0.03重量％以上的量含有选自Fe、Mn、Cr、Zr以及Cu的一种以上(选择Cu的情况下Cu的含量为0.2重量％以上)，且每种元素的含有率的上限为Fe≦0.2重量％、Mn≦0.6重量％、Cr≦0.3重量％、Zr≦0.3重量％、Cu≦1.0％，剩余部分的组成为Al和不可避免的杂质，具有CUBE取向的体积分数和S取向的体积分数的比(S/Cube)为1以上、GOSS取向为5％以下的结构，且结晶粒径为20～100μm的范围。专利文献1中对极限拉延比(LDR)和结构的关系进行了详细研究，发现具有所述结构的铝合金板的作为深拉成型性指标的极限拉延比(LDR)显示高值。

进一步，对于汽车用车身板，因为加压成形后要进行烧结涂装，所以要求所谓的烘烤固化性(日文：べークハード性)优良。为此，开发了结构得到控制的加压成形性优良的6000系铝合金板。

例如，专利文献2中记载了铝或铝合金板(以下统称为铝合金板)结构的CR取向({001}<520>、以下相同)的取向密度比CR取向以外的任意取向的取向密度更高的加压成形用铝合金板，例如，其成分组成为含有Si:0.2％～2.0％(质量％、以下同样)、Mg:0.2％～1.5％，进一步含有Cu:1.0％以下、Zn:0.5％以下、Fe:0.5％以下、Mn:0.3％以下、Cr:0.3％以下、V:0.2％以下、Zr:0.15％以下、Ti:0.1％以下、B:0.005％以下的一种或两种以上，剩余部分为不可避免的杂质以及铝。

藉此，通过以冷轧的轧制方向相对于热轧的轧制方向为90°的条件进行设定，提高等双轴变形、平面应变变形和单轴变形时的断裂极限，能够提供适于加压成形的加压成形用铝合金板。

进一步，专利文献3中记载了高成形性Al-Mg-Si系合金板，它是含有Mg:0.3～2.0％(质量％、以下相同)、Si:0.3～2.5％，剩余部分为Al以及不可避免的杂质的经过固溶处理的Al-Mg-Si系合金板，其中，相对于全部结晶取向的晶粒总面积，{432}面在与板面平行～9.0°范围内的晶粒的面积比为0.15以上，将由{111}<112>、{332}<113>、{221}<114>以及{221}<122>构成的取向的取向分布函数中最高的记为α，将{001}<100>以及{001}<110>中取向分布函数较高一方记为β时，α/β为2.0以上，平均兰克福德值(Lankford value)为0.9以上。

藉此，在铸块上以150℃以上且非重结晶温度范围内的温度实施超过50％压下率的粗轧，进一步，以150℃以上且非重结晶温度范围内的温度实施超过50％压下率且轧辊圆周速度比为1.2～4.0的异步轧制作为最终板厚，之后实施固溶处理，可获得如上所述的重结晶结构。

但是，为了将外板和内板用铆接的方式一体化，需要对汽车用车身板实施卷边加工。然而，6000系铝合金板与5000系铝合金板相比，所谓的弯曲加工性等差，所以需要防止弯曲加工后的微小破裂和表面粗糙。进一步，在要求薄型高强度化的同时，也需要抑制加压成形时的弹性变形回复(日文：スプリングバック)。特别在弯曲加工时，经常发生微小破裂等不良情况而导致高密度剪切带形成，对重结晶结构进行适当调节也成为了课题。

例如，非专利文献1中，将Al-Mg-Si合金板材作为供试材料制作单结晶，从剪切带形成的观点对各结晶取向对于弯曲加工性的影响进行了详细调查。根据该调查，发现结晶取向和弯曲加工性之间有密切的联系，调查结果中，具有<001>//ND取向的试验片的弯曲加工性最为良好，或弯曲各向异性最小。