[发明专利]机动车用铝合金板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及机动车用铝合金板及其制造方法，尤其涉及适合用于机动车等用车身板的成形的铝合金板及其制造方法。

背景技术

迄今为止，主要使用冷轧钢板作为例如机动车的外面板。但是，最近随着机动车车身的轻量化的需求提升，对例如Al-Mg类合金板和Al-Mg-Si类合金板等铝合金板的使用进行了研究。尤其是因为Al-Mg类合金板的强度、成形性和耐腐蚀性良好，所以提出将其作为机动车用车身板。

迄今为止，这样的铝合金板的制造方法如下所述：通过DC铸造来铸造板坯，对板坯的两面进行面铣，在保温炉中将经面铣的板坯均质化，然后对经面铣和均质化的板坯实施热轧、冷轧、中间退火、冷轧、最终退火，使其达到预定的板厚(参照专利文献1)。

另一方面，提出了下述方法：用带式铸造机连续地铸造薄板坯，将所得的薄板坯直接卷绕成板材卷，对卷绕好的薄板坯实施冷轧和最终退火，使其达到预定的板厚。例如，揭示了一种压制成形性和耐应力腐蚀开裂性良好的机动车用铝合金板的制造方法(专利文献2)。该方法包括下述步骤：制备熔体，该熔体包含3.3～3.5重量％的Mg和0.1～0.2重量％的Mn，还包含0.3重量％以下的Fe和0.15重量％以下的Si中的至少一种，余量为普通杂质和Al；用双带式铸造机以5～15m/min的速度将该熔体铸造成厚5～10mm的薄板坯，使得在薄板坯厚度的1/4深度处，冷却速率为40～90℃/秒；将所得的薄板坯卷绕于辊；用辊表面粗糙度为0.2～0.7μm(Ra)的辊对该卷绕于辊的薄板坯进行冷轧；将该经冷轧的薄板退火。

但是，上述方法中，由于为了使重结晶颗粒微细化而在熔体的化学组成中含有0.1～0.2重量％的Mn，且凝固冷却速率较快，因此例如Al-(Fe·Mn)-Si等金属间化合物的粒径减小，导致成形性良好。但另一方面，存在下述问题：因为基质中Mn的溶解量过大，所以屈服强度高，成形后的回弹增大。

为解决该问题，例如提出了所谓的稳定化处理(专利文献3)，该稳定化处理中，对含有3～6重量％的Mg的铝合金的连续铸造轧制板实施退火处理，然后矫平，在240～340℃的预定温度下加热1小时以上，然后缓慢冷却。

专利文献1：日本专利第3155678号

专利文献2：国际公开号WO 2006/011242

专利文献3：日本专利特开平第11-80913号

发明内容

为解决上述问题，本发明采用一种具有极佳压制成形性、抗表面粗糙性和形状固定性的机动车用铝合金板的制造方法，该方法包括下述步骤：用双带式铸造机将熔体铸造成厚5～15mm的薄板坯，铸造时满足以下条件，即薄板坯厚度的1/4深度处的冷却速率为20～200℃/秒，该熔体包含3.0～3.5质量％的Mg、0.05～0.3质量％的Fe、0.05～0.15质量％的Si，且Mn的量限制在小于0.1质量％，余量基本上为不可避免的杂质和Al；将所得的铸造薄板坯卷绕成板材卷；用表面粗糙度为0.2～0.7μm(Ra)的辊对该卷绕成板材卷的薄板坯实施冷轧压缩率为50～98％的冷轧；在CAL中于400～520℃的保持温度下对该经冷轧的薄板连续地实施最终退火；然后用矫平机将所得的板矫平。或者，在分批退火炉中于300～400℃的保持温度下对所述经冷轧的薄板实施最终退火。

通过采用这样的制造方法，可提供压制成形性、抗表面粗糙性和形状固定性良好的机动车用铝合金板，该板包含3.0～3.5质量％的Mg、0.05～0.3质量％的Fe、0.05～0.15质量％的Si，且Mn的量限制在小于0.1质量％，余量基本上为不可避免的杂质和Al，该板厚度的1/4深度处的区域内的金属间化合物的最大粒径以圆形当量直径表示在5μm以下，平均重结晶粒径在15μm以下，表面粗糙度为0.2-0.6μm(Ra)，屈服强度在145MPa以下，拉伸强度在225MPa以上。

根据本发明，可在不对连续铸造轧制板实施稳定化处理的情况下制造成形性和形状固定性良好的Al-Mg基合金板。

发明的最佳实施方式

下面对本发明中限定合金的化学组成的原因进行说明。文中，除非另有说明，表示化学组成的“％”都是指“质量％”。

[3.0～3.5％ Mg]

Mg是通过固溶强化效果来提高强度的元素。如果Mg含量小于3.0％，则无法发挥该效果，拉伸强度下降。如果Mg含量超过3.5％，则屈服强度过高，导致形状固定性下降。

[0.05～0.3％ Fe]