[发明专利]铝合金材料及使用该材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件及电池用部件

说明书

本发明涉及铝合金材料及使用该材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件及电池用部件，其中，铝合金材料具有如下合金组成，含有：Mg：2.0质量％以上且6.0质量％以下、Fe：0质量％以上且1.50质量％以下、Si：0质量％以上且1.0质量％以下、选自Cu、Ag、Zn、Ni、Ti、Co、Au、Mn、Cr、V、Zr以及Sn中的1种以上：共计0质量％以上且2.0质量％以下，余量由Al及不可避免的杂质构成，此外，具有晶粒一致朝向一个方向延伸的纤维状的金相组织，并且，在与所述一个方向平行的截面上，所述晶粒的与长度方向垂直的尺寸的平均值为310nm以下。

本申请是申请号为201880013503.9、申请日为2018年02月22日、发明名称为铝合金材料以及使用铝合金材料的紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种高强度的铝合金材料。这样的铝合金材料用于广泛的用途(例如，紧固部件、结构用部件、弹簧用部件、导电部件以及电池用部件)。

背景技术

以往，在汽车、铁道机车等运输机器、各种结构部件和紧固部件中，广泛使用了铁系或铜系的金属材料，最近正在研究替换为铝系材料，该铝系材料与铁系或铜系的金属材料相比，比重小，而且热膨胀系数大，除此之外，导热性和导电性也比较好。

此外，近年来，随着金属部件形状的多样化，利用电子束、激光等使金属粉末烧结，以希望的形状造型三维结构体的技术被广泛研究。但是，虽然在这样的技术中使用了金属粉末，但是如果使金属粉末过于微细化，则存在容易爆炸等问题。

因此，最近在开发通过编、织、连结、接合、连接金属制细线等方法造型三维结构物的技术。这样的方法，例如Wire-Woven Cellular Materials(金属丝编制多孔材料)被进行研究，并期待应用于电池用部件、散热器、冲击吸收部件等。

但是，纯铝材与铁系或铜系的金属材料相比，存在强度低的问题。此外，作为较高强度的铝系合金材料的2000系(Al-Cu系)和7000系(Al-Zn-Mg系)的铝合金材料存在耐腐蚀性、耐应力腐蚀裂纹性差等问题。此外，作为导电性和导热性、以及耐腐蚀性比较优异的铝系合金材料的6000系(Al-Mg-Si系)的铝合金材料虽然在铝系合金材料中强度较高，但还不具有充分的强度，期望进一步的高强度化。

另一方面，作为铝合金的高强度化的方法，利用固溶元素的技术被广泛使用。例如，专利文献1中公开了含有高浓度的Mg，获得高强度的方法。此外，在专利文献2中公开了通过轧制温度的控制来获得具有微细组织的Al-Mg系合金的方法。但是，这些方法虽然在工业批量生产性方面优异，但更高强度化是一个课题。

此外，作为实现铝合金材料的高强度化的方法，已知有如下方法：使用含有非晶质相的铝合金原材料的结晶化的方法(专利文献3)、使用Equal-Channel Angular Pressing(ECAP，等通道转角挤压)法的微细晶粒形成方法(专利文献4)、在室温以下的温度下实施冷加工而形成微细晶粒的方法(专利文献5)等。但是，这些方法均存在如下问题：制造出的铝合金材料的大小较小，工业上的实用化较为困难。

此外，在专利文献6中公开了通过大量添加Mg和冷轧从而获得具有微细组织的Al-Mg系合金的方法。该方法的课题是，由于Mg量多，从而加工性差，合金制作需要特殊的工艺。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-082469号公报

专利文献2：日本特开2003-027172号公报

专利文献3：日本特开平5-331585号公报

专利文献4：日本特开平9-137244号公报

专利文献5：日本特开2001-131721号公报

专利文献6：日本特开2009-24219号公报

发明内容

发明要解决的课题