[发明专利]高强度铝合金材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用在注重强度特性以及外观特性的部位上的高强度铝合金材料。

背景技术

作为用在输送机、体育用品和机械部件等的注重强度特性以及外观特性的部位上的材料，采用高强度且轻量的铝合金的情况开始增加。在这些用途中，由于要求耐久性，因此期望得到耐力为350MPa以上的铝合金。

作为显示如此高强度的铝合金，在铝中添加Zn和Mg的7000系铝合金是已知的。由于Al-Mg-Zn系的析出物为时效析出，7000系铝合金显示出高强度。另外，在7000系铝合金中，除了Zn、Mg以外还添加Cu的铝合金显示出铝合金中的最高强度。

例如通过热挤出加工等制造的7000系铝合金，可使用在要求高强度的航空器或车辆等的输送机、体育用品以及机械部件等。在这些用途中使用时所要求的特性，除了强度以外还有耐应力腐蚀开裂性、冲击吸收性、延展性等。作为满足上述特性的铝合金的实例，提出了如专利文献1中记载的铝合金挤出材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2007-119904号公报

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在通过以往的成分范围以及以往的制造方法所制造的、显示7000系的高耐力的铝合金上，例如，如果以防止表面损伤为目的进行阳极氧化处理等，则在外观上存在的问题是其表面出现条纹状图案。

另外，希望上述铝合金，在进行了阳极氧化处理等的表面处理之后变成银色以产生高级感。然而，如果在上述传统的7000系铝合金上进行阳极氧化处理等之后，会产生表面带有强烈黄色色调的外观上的问题。

这样，由于上述传统的7000系铝合金，在进行表面处理后所出现的条纹状图案或色调变化的表面品质上的问题，因此其使用存在困难。

本发明，鉴于相关背景，提供一种经阳极氧化处理后表面品质优良的高强度铝合金材料及其制造方法。

解决问题的方法

本发明的一个实施方式为一种高强度铝合金材料，其特征在于，具有含有超过7.2%（质量，下同）且8.7%以下的Zn、1.3%以上2.1%以下的Mg、0.01%以上0.10%以下的Cu、0.01%以上0.10%以下的Zr、不足0.02%的Cr、0.30%以下的Fe、0.30%以下的Si、不足0.05%的Mn和0.001%以上0.05%以下的Ti，并且余量由Al以及不可避免的不纯物构成的化学成分；

其耐力为350Mpa以上；

其金属组织由再结晶组织构成；

在使用硫酸浴进行阳极氧化处理后所测定的、由JIS（日本工业标准）Z8729(ISO7724-1)规定的L*值为85以上95以下，且b*值为0以上0.8以下。

本发明的另一个实施方式为一种高强度铝合金材料的制造方法，其特征在于，制造具有以下化学成分的铸块，该化学成分含有超过7.2%（质量，下同）且8.7%以下的Zn、1.3%以上2.1%以下的Mg、0.01%以上0.10%以下的Cu、0.01%以上0.10%以下的Zr、不足0.02%的Cr、0.30%以下的Fe、0.30%以下的Si、不足0.05%的Mn和0.001%以上0.05%以下的Ti，并且余量由Al以及不可避免的不纯物构成；

将该铸块在超过540℃且580℃以下的温度下加热1～24小时进行均质化处理；

之后，将加工开始时的上述铸块的温度设定为440～560℃，在此状态下对上述铸块实施热加工得到延展材料；

在该延展材料的温度为400℃以上期间开始进行冷却，之后进行以下急冷处理，所述急冷处理为在延展材料的温度在400℃至150℃的范围内，将其平均冷却速度控制在5℃/秒以上1000℃/秒以下来进行冷却；

通过该急冷处理或之后的冷却，将该延展材料的温度冷却至室温；

然后，加热该延展材料进行人工时效处理。

发明效果

上述高强度铝合金材料具有上述特定的化学成分。因此，其具有与上述传统的7000系铝合金材料相同的耐力，同时能够抑制表面处理后发生的色调变化等，从而得到良好的表面品质。

另外，上述高强度的铝合金材料具有350Mpa以上的耐力。因此，作为在强度特性和外观特性两者都重视的用途中使用的材料，其可以比较容易地满足在强度方面的要求。

而且，上述高强度铝合金材料的金属组织由再结晶组织构成，所以，能够抑制表面处理后因纤维状组织而产生条纹状图案的现象，从而得到良好的表面品质。