[发明专利]成形性和烘烤涂装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。本发明中所说的铝合金板是热轧板和冷轧板等轧制板，其是指在实施了固溶处理和淬火处理等的调质之后且在进行冲压成形或烘烤涂装硬化处理之前的铝合金板。另外，在以下的记载中也将铝称作Al。

背景技术

近年来，考虑到地球环境等，汽车等车辆的轻量化的社会要求越来越高。为了应对这一要求，作为汽车的大型车体面板结构体(外面板、内面板)的材料，除了钢板等钢铁材料以外，成形性和烘烤涂装硬化性优异且更轻量的铝合金材的应用正在增加。

在该汽车的大型车体面板结构体中，研究了在引擎罩、挡泥板、车门、车顶、行李箱盖等的外面板(外板)中还使用Al-Mg-Si系的AA至JIS 6000系(以下，也简称作6000系)铝合金板作为薄壁且高强度铝合金板。

该6000系铝合金板必须含有Si、Mg，特别是过量Si型的6000系铝合金，其具有Si/Mg质量比为1以上的组成，具有优异的时效硬化能力。因此，在对汽车的上述外面板进行冲压成形、弯曲加工时，利用低屈服强度化来确保成形性。而且，通过成形后的面板的涂装烘烤处理等的、较低温的人工时效(硬化)处理时的加热来进行时效硬化，从而屈服强度提高，且具有可以确保作为面板的所需强度的烘烤涂装硬化性(以下，也称作bake hard性、BH性或烘烤硬化性)。

另一方面，众所周知，汽车的上述外面板通过对铝合金板复合进行冲压成形时的胀出成形、弯曲成形等的成形加工来制作。例如，在引擎罩和车门等的大型的外面板中，通过胀出等的冲压成形，形成作为外面板的成形品形状，接着，通过该外面板周边部的平卷边等的卷边(hemming)加工，进行与内面板的接合，而成为面板结构体。

在此，6000系铝合金具有具备优异的BH性的优点，而另一方面，其具有室温时效性，利用固溶淬火处理后的室温保持而发生时效硬化，使强度增加，由此存在对面板的成形性，特别是弯曲加工性降低的课题。例如，在将6000系铝合金板用于汽车面板用途时，在铝制造厂经固溶淬火处理后(制造后)，在由汽车厂成形加工成面板之前通常要在室温下放置1个月左右(室温放置)，其间会发生相当的时效硬化(室温时效)。特别是在面临严酷的弯曲加工的外面板中，即使在刚制造之后能够无问题地进行成形，在经过1个月后也会有卷边加工时产生裂纹的情况等。因此，在汽车面板用、特别是外面板用的6000系铝合金板中需要抑制长达1个月间左右的较长期的室温时效。

进而，还会产生以下情况：在此种室温时效大的情况下，BH性降低，利用上述的成形后的面板的涂装烘烤处理等的较低温的人工时效(硬化)处理时的加热，屈服强度仍难以提高到作为面板所需要的强度。

以往，对于由此种6000系铝合金板的室温时效所致的成形性和BH性的降低，提出了各种对在板的调质后(固溶化及淬火处理后)的室温放置中所形成的Mg-Si系团簇进行控制的方法。作为其中之一，提出了利用6000系铝合金板的差示扫描热分析曲线(也称作差示扫描热量分析曲线，以下，还称作DSC)的吸热峰或放热峰来限制这些Mg-Si系团簇的技术。

例如，在专利文献1、2中提出了限制抑制室温时效和阻碍低温时效硬化能力的Mg-Si系团簇、尤其是Si/空穴团簇(GPI)的生成量的技术。在这些技术中，为了限制GPI的生成量，而限制为在T4材(固溶处理后自然时效后)的DSC中没有相当于GPI熔化的在150～250℃的温度范围的吸热峰。另外，在这些技术中，为了抑制至控制该GPI的生成，而在固溶化及淬火处理至室温实施在70～150℃保持0.5～50小时左右的低温热处理。

在专利文献3中提出了在包括过量Si型的6000系铝合金材的包括固溶化及淬火处理的调质处理后的DSC中相当于Si/空穴团簇(GPI)熔化的在150～250℃的温度范围的负吸热峰高度为1000μW以下、且相当于Mg/Si团簇(GPII)析出的在250～300℃的温度范围的正放热峰高度为2000μW以下的技术。该铝合金材具有以下特性作为上述调质处理后至少4个月的室温时效后的特性，即，屈服强度为110～160MPa的范围，且与刚上述调质处理后的屈服强度差为15MPa以内，伸长率为28％以上，进而赋予2％的应变后在150℃×20分钟的低温时效处理时的屈服强度为180MPa以上。