本發(fā)明涉及鋁合金包覆板和成形該原材鋁合金包覆板而成的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件(以下，也將鋁稱為al)。在此所謂包覆板，是使鋁合金層彼此相互層疊，并通過軋制等使其彼此接合為一體的層疊板。

背景技術(shù)：

在汽車的車體和飛機的機體等為了輕量化而使用鋁合金板作為原材的運輸機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，為了高強度化的高合金化、與面向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形性或作為結(jié)構(gòu)材的延展性容易發(fā)生矛盾。

例如，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的7000系鋁合金和超硬鋁合金(al-5.5％zn-2.5％mg合金)等而言，作為用于高強度化的典型的手段，是使zn和mg等高強度化元素量增加，但存在延展性降低而難以成形為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的問題。另外，若如此高合金化，則也有耐腐蝕性降低，或在保管中發(fā)生室溫時效(時效硬化)而強度增加，面向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形性或作為結(jié)構(gòu)材的延展性顯著降低這樣的問題。另外，還有軋制工序等板的生產(chǎn)效率也低這樣的問題。

這樣的高強度化與成形性(延展性)的相矛盾的課題，僅依靠所述7000系鋁合金板、和超硬鋁合金板等的鋁合金板單體(單一的板、單板)的組成、組織或制法來解決非常困難。

作為該問題的解決的方向，以往，已知有使具有不同組成和特性的鋁合金層(板)彼此相互層疊2～4層的鋁合金包覆板(層疊板)。

其代表性的例子，是在3000系鋁合金的芯材上，包覆有7000系鋁合金的犧牲陽極材、4000系鋁合金的釬料的3層～4層結(jié)構(gòu)的熱交換器用鋁合金釬焊板。

此外，在專利文獻1中，也提出有一種分別由用于使芯材高強度化的5000系鋁合金材、用于使皮材耐腐蝕性提高的7000系鋁合金材形成的包覆材所構(gòu)成的汽車箱體用鋁合金材。

另外，在專利文獻2中，也提出有一種利用1000系、3000系、4000系、5000系、6000系、7000系等鋁合金的熔點差異，通過使用了雙輥的連續(xù)鑄造，使鋁合金彼此最大層疊4層而一體化的包覆板的制造方法。

此外，在專利文獻3中，還提出在層疊多個鋁合金層時，使cu防腐層介于這些鋁合金層的層間，使該cu防腐層的cu通過高溫的熱處理而擴散至被接合的鋁合金層中，從而使包覆板的耐腐蝕性提高。

但是，在這些現(xiàn)有的鋁合金包覆板中，為了作為所述的運輸機械等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用途進行使用，需要解決所述的高強度化和成形性(延展性)相矛盾的課題，使兩方特性兼?zhèn)洹?/p>

因此，在專利文獻4中，提出有一種兼?zhèn)溥@兩方特性的、汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的原材鋁合金包覆板，或以該包覆板為原材，經(jīng)沖壓成形等的成形加工的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身。

在該專利文獻4的目的在于，作為組成各不相同的鋁合金板，使al-mg系合金板、al-zn系合金板、或al-cu系合金板相互層疊，以實現(xiàn)單一的鋁合金板始終不能具備的高強度和高沖壓成形性或延展性的并立。

具體來說，如后述的圖3、4所示，使al-mg系合金層和al-zn系合金層等，按特定的組成(含mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種)，且將組成互不相同的al合金層彼此按整體的板厚1～5mm層疊3～7層。

而后，對于該層疊板實施擴散熱處理，使之具有層疊的所述鋁合金層彼此的mg、zn相互擴散而成的相互擴散區(qū)域，并使之具有這些層疊的鋁合金層彼此的各接合界面部的硬度比構(gòu)成該接合界面部的所述層疊的各鋁合金層的硬度全都高的組織。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-285391號公報

專利文獻2：日本專利第5083862號公報

專利文獻3：日本特開2013-95980號公報

專利文獻4：日本特開2015-108163號公報

發(fā)明要解決的課題

根據(jù)所述專利文獻4，作為汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的鋁合金包覆板或鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可實現(xiàn)強度和沖壓成形性等特性的并立。

但是，為了得到汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用所需要的高強度，與單一的al-zn系合金板(7000系合金板)的情況同樣，例如，需要120℃×24小時這樣的低溫且長時間的人工時效處理。

在這一點上，當然在該專利文獻4中，關(guān)于即使以高溫進行短時間化的人工時效處理，仍可實現(xiàn)作為所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需要的高強度化的bh性(烘烤硬化性、人工時效硬化性)的課題并沒有公開。

換言之，所述專利文獻4的鋁合金包覆板或包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件存在如下課題，即，在現(xiàn)行的汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，在其涂裝后實施的，例如160～205℃×20～40分鐘這樣的高溫、短時間化的涂裝烘烤硬化處理(人工時效處理)中，不能獲得需要的高強度。

那么，若沒有解決這一課題，則伴隨著所述涂裝烘烤硬化處理(人工時效處理)的工序(條件)變更的必要性而來的繁雜性和非效率性，因此，所述專利文獻4這樣的鋁合金包覆板或包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件難以在汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中采用。

因此，在鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的鋁合金包覆板中，要求兼?zhèn)涓邚姸然?、高成形性、和高溫、短時間化的所述涂裝烘烤硬化處理(人工時效處理)下的高bh性。

另外，在鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，要求兼?zhèn)涓邚姸然?、高延展性、和高溫、短時間化的所述涂裝烘烤硬化處理(人工時效處理)下的高bh性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對這樣的課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種適于所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其兼?zhèn)涓邚姸群透叱尚涡?高延展性)，并且bh性優(yōu)異，即使經(jīng)汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中使用的高溫短時間的人工時效處理，也能夠得到需要的高強度。

用于解決課題的手段

為了達成這一目的，本發(fā)明的高強度、高成形性、bh性也優(yōu)異的鋁合金包覆板的要點在于，是由多個鋁合金層構(gòu)成的鋁合金包覆板，

相對于該鋁合金包覆板的最表層側(cè)的所述鋁合金層，在內(nèi)側(cè)的所述鋁合金層分別含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種，并且，

所述最表層側(cè)的鋁合金層由如下組成構(gòu)成：在3～10質(zhì)量％的范圍含有mg，并且，將zn抑制在2質(zhì)量％以下(含0質(zhì)量％)，

這些鋁合金層中，mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此鄰接，并且合計層疊數(shù)為5～15層，且整體的板厚為1～5mm，

所述鋁合金包覆板的mg和zn的各平均含量，以使所述層疊的各鋁合金層的mg、zn的各含量平均化的值的形式，為mg：2～8質(zhì)量％，zn：3～20質(zhì)量％的范圍，

作為所述鋁合金包覆板的組織，使所述層疊的各鋁合金層的晶粒直徑平均化的平均晶粒直徑為200μm以下，并且具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域，

并且，在該鋁合金包覆板的差示掃描熱分析曲線中，在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且該放熱峰高度為15μw/mg以上。

另外，用于達成所述目的的本發(fā)明的高強度、高延展性、bh性也優(yōu)異的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要點在于，是由多個鋁合金層構(gòu)成的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，

相對于該鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最表層側(cè)的所述鋁合金層，在內(nèi)側(cè)的所述鋁合金層分別含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種，并且，

所述最表層側(cè)的鋁合金層由如下組成構(gòu)成：在3～10質(zhì)量％的范圍含有mg，并且，將zn抑制在2質(zhì)量％以下(含0質(zhì)量％)，

這些鋁合金層中，mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此鄰接，并且合計層疊數(shù)為5～15層，且整體的板厚為1～5mm，

所述鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的mg和zn的各平均含量，以使所述層疊的各鋁合金層的mg、zn的各含量平均化的值的形式，為mg：2～8質(zhì)量％，zn：3～20質(zhì)量％的范圍，

作為所述鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織，使所述層疊的各鋁合金層的晶粒直徑平均化的平均晶粒直徑為200μm以下，并且具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域，

并且，在該鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的差示掃描熱分析曲線中，在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且該放熱峰高度為15μw/mg以上。

本發(fā)明所說的鋁合金包覆板，是指作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的原材，使鋁合金包覆板鋁合金層彼此相互層疊，經(jīng)軋制等使之相互接合成一體的鋁合金包覆板，是指作為調(diào)質(zhì)，實施了后述的擴散熱處理的鋁合金包覆板(以下，也將鋁稱為al)。

本發(fā)明所說的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，是指以實施了所述擴散熱處理的鋁合金包覆板作為原材，對于該原材鋁合金包覆板(原材層疊板)以沖壓成形等成形加工為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制品形狀的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，是指實施人工時效硬化處理(涂裝烘烤硬化處理)之前的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

另外，在將未實施所述擴散熱處理的鋁合金包覆板作為原材時，是指對于該原材鋁合金包覆板(原材層疊板)以沖壓成形等成形加工為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制品形狀之后，實施了所述擴散熱處理的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，是指人工時效硬化處理(涂裝烘烤硬化處理)之前的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

發(fā)明效果

為了使本發(fā)明鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，為高強度、高成形性(或高延展性)和bh性也優(yōu)異，前提是為所述的層數(shù)和板厚，并使相互包覆的鋁合金層成為含有mg、zn，其中特別是大量含有zn的特定的組成。

此外，在原材鋁合金包覆板的階段或沖壓成形為鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件(制品形狀)之后，通過實施擴散熱處理，成為具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn彼此相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

而且，通過這樣的元素的擴散，使由此mg、zn等形成的新的復(fù)合析出物在彼此的接合界面部析出。

另外，在本發(fā)明中，為了即使通過所述短時間化的人工時效處理，依然保證作為所述運輸機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需要的高強度化(bh性)，作為在所述擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織，進一步使所述元素的擴散形成的納米(nm：1/1000μm)級的復(fù)合析出物分散。

但是，這樣微細的析出物通過所述元素的擴散，在元素的濃度分布不同的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，難以由通常的tem等直接測量。

因此，本發(fā)明中，將所述微細的析出物存在的組織，作為在所述擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織，利用鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的差示掃描熱分析曲線中特定的溫度域的放熱峰，來間接性地規(guī)定。

由此，本發(fā)明能夠使鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件兼?zhèn)涓哐诱剐?、和即使?jīng)過短時間化的人工時效處理仍可實現(xiàn)高強度化的bh性。

具體來說，能夠具有如下這樣的bh性，即，所述擴散熱處理后實施180℃×30分鐘后的短時間化的人工時效硬化處理之后的0.2％屈服強度為400mpa以上。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明包覆板的dsc的說明圖。

圖2是表示比較例包覆板的dsc的說明圖。

圖3是表示本發(fā)明包覆板的一個實施方式的剖面圖。

圖4是表示本發(fā)明包覆板的另一實施方式的剖面圖。

具體實施方式

對于用于實施本發(fā)明的鋁合金包覆板(以下，僅稱為包覆板)和以其為原材成形的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件(以下，僅稱為包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件)的最佳的方式，用圖3、4進行說明。還有，圖3、4不過是表示本發(fā)明包覆板的寬度方向或軋制方向(縱長方向)的一部分的剖面，這樣的剖面結(jié)構(gòu)跨越本發(fā)明包覆板的整個寬度方向或軋制方向均勻地(同樣地)延伸。

另外，在以下的本發(fā)明實施方式的說明中，將包覆之前的板稱為鋁合金板，該板經(jīng)軋制包覆而薄壁化之后的包覆板的層稱為鋁合金層。

因此，關(guān)于包覆板的鋁合金層的組成和層疊的方法等的規(guī)定的意義，也能夠理解為包覆之前的鋁合金板和鑄塊的規(guī)定意義。

(包覆板的層疊的方法)

本發(fā)明的包覆板中，以規(guī)定的范圍含有mg、zn中的一種或兩種的鋁合金層彼此即mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此，被相互層疊(包覆)5～15層(張)。而且，這些層疊的包覆板整體的板厚為1～5mm的范圍，是比較薄的鋁合金包覆板。

在本發(fā)明的包覆板中，需要根據(jù)層疊時組合的鋁合金層的彼此的組成來改變層疊的方法。使用圖3、4說明這樣的層疊的方法。

圖3是使al-mg系的板(后述表1的a等的鋁合金層)作為最表層側(cè)的所述鋁合金層(雙最外層，兩個最外層)，將al-zn系的板(后述表1的d或e等的鋁合金層)分別層疊其內(nèi)側(cè)，在中心配置al-mg系的板(后述表1等的a的鋁合金層)，將這些板合計層疊5層的例子。

圖4仍然是將al-mg系的板(后述表1的a等的鋁合金層)作為最表層側(cè)的所述鋁合金層(雙最外層，兩個最外層)，將al-zn-mg系的板分別層疊于其內(nèi)側(cè)，在中心配置al-mg系的板(后述表1的a等的鋁合金層)，將這些板合計層疊5層的例子。

此圖3、4均是使相互層疊的板互為在所述規(guī)定的范圍分別含有mg、zn中的一種或兩種的鋁合金層，并互為至少mg或zn相互的含量不同的鋁合金層的本發(fā)明例。

這些組合的鋁合金層之中，在所述規(guī)定含量范圍含有zn的圖3的al-zn系、圖4的al-zn-mg系的鋁合金層，因為耐腐蝕性差，所以為了確保包覆板的耐腐蝕性，使之成為包覆板的內(nèi)側(cè)而進行層疊。

使這些含zn的鋁合金層成為包覆板的外側(cè)(表面?zhèn)?、表層?cè))而進行層疊時，因為zn的含量多，所以包覆板進而還有包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐腐蝕性降低。

因此，在此圖3、4中，包覆板的最表層側(cè)(兩方的最外側(cè)、雙表面?zhèn)取㈦p表層側(cè))的鋁合金層層疊的是al-mg系等在所述含量范圍(3～10質(zhì)量％的范圍)含有mg的包覆板。但是，即使在這樣的al-mg系等的情況下，除了mg以外，如果還大量含有zn、cu，則耐腐蝕性仍然會降低，因此需要成為不會使耐腐蝕性大幅降低的、將zn分別抑制在2質(zhì)量％以下(含0質(zhì)量％)的鋁合金層。

為了發(fā)揮包覆板的特性，因為越多層越有效，所以層疊的層(后述的鑄塊或板的張數(shù)，層疊數(shù))需要為5層(5張)以上的層。4層以下時，即使籌劃層疊的方法，在板厚為1～5mm的范圍這樣比較薄的鋁合金包覆板中，特性上仍與單體的板(單板)沒有明顯差別，喪失了層疊的意義。另一方面，作為包覆板的特性，如果層疊超過15層(15張)，則雖然可期待特性的進一步提高，但是若考慮實用的制造工序的生產(chǎn)率，則是非效率且不現(xiàn)實的，因此15層左右為上限。

(包覆板的制造方法)

對于截止到實施擴散熱處理之前的本發(fā)明包覆板的制造方法進行說明。

在通常的單體的板(單板)中，如果用所述7000系等，像本發(fā)明這樣使mg達到10質(zhì)量％，或使zn達到30質(zhì)量％等而進行高合金化的情況下，則延展性極端降低，發(fā)生軋制裂紋等而不能進行軋制。相對于此，在本發(fā)明中，是作為薄板彼此的、且組成互不相同的薄板彼此的層疊板(層疊鑄塊)，因此即使進行所述高合金化，延展性也很高，所以可以進行軋制，乃至薄板的包覆在內(nèi)包括冷軋都可以進行。即，至實施擴散熱處理之前的本發(fā)明包覆板，在能夠經(jīng)過通常的軋制工序即可制造成為軋制包覆板這方面也有優(yōu)點。

因此，通過軋制成為包覆板之前，將在規(guī)定的范圍含有mg、zn中的一種或兩種的鋁合金鑄塊或板彼此，且mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金鑄塊或板彼此，相互層疊(包覆)5～15張。而后，與通常的軋制工序一樣，根據(jù)需要實施均質(zhì)化熱處理后，經(jīng)熱軋能夠成為包覆板。

為了在所述板厚范圍進一步薄壁化，除此之外，再一邊根據(jù)需要實施中間退火，一邊進行冷軋。對于這些軋制包覆板根據(jù)需要實施調(diào)質(zhì)(退火，固溶化等的熱處理)，從而制造本發(fā)明包覆板。

在此，也可以在對于各鋁合金鑄塊分別各自進行均質(zhì)化熱處理之后，將相互重合而層疊的鑄塊再加熱至熱軋溫度后進行熱軋?；蛘咭部梢允侨缦鹿ば颍磳τ诟麂X合金鑄塊分別各自進行均質(zhì)化熱處理之后，再分別各自進行熱軋，再根據(jù)需要分別各自實施中間退火或冷軋，分別各自達到適當?shù)陌搴裰?，對于相互重合而層疊的板材再實施冷軋而成為包覆板。

之所以使本發(fā)明的包覆板整體的板厚為1～5mm這樣比較薄的范圍，是由于該范圍是所述運輸機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件所通用的板厚范圍。如果板厚低于1mm，則不滿足作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需要的鋼性、強度、加工性、焊接性等的必要特性。另一方面，板厚高于5mm時，面向運輸機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的沖壓成形困難，另外由于重量增加，會無法實現(xiàn)作為所述運輸機械的結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要的輕量化。

通過所述軋制包覆法，用于使最終的包覆板整體的板厚成為1～5mm的所述鑄塊的厚度(板厚)當然也會基于層疊的張數(shù)(層數(shù))和軋制率等而有所不同，為50～200mm左右。另外，最終的包覆板整體的板厚為1～5mm時所層疊的各合金層的厚度也會根據(jù)層疊的張數(shù)(層數(shù))有所不同，為0.05～2.0mm(50～2000μm)左右。

另外，以單體實施均質(zhì)化熱處理、熱軋或冷軋后，層疊并經(jīng)冷軋工序而成為包覆板的過程的情況下，層疊的階段的各板材的厚度當然也會基于層疊的張數(shù)(層數(shù))和軋制率等有所不同，為0.5～5.0mm左右。

(鋁合金)

擴散熱處理前的(面向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形前的)包覆板中，所述層疊的鋁合金層的組成分別含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種。即，包覆(層疊)之前的鋁合金板和鑄塊或包覆的鋁合金層的組成含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種。

另外，擴散熱處理前的(面向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成形前的)所述鋁合金包覆板整體的mg和zn的各平均含量，以使所述層疊的各鋁合金層的mg、zn的各含量平均化的值的形式，為mg：2～8質(zhì)量％，zn：3～20質(zhì)量％的范圍。

而后，所述組成的鋁合金層(板)彼此即至少mg或zn任意一個的含量互不相同的鋁合金層(板)彼此相互層疊，作為所述鋁合金包覆板整體，需要在成形性和強度兼?zhèn)涞幕A(chǔ)上，分別在所述含量范圍含有mg和zn。

(鋁合金層的組成)

這些所謂含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種的鋁合金層，可以是al-zn系、al-mg系的二元系鋁合金。另外，也可以是在此二元系中，進一步添加zn、mg和cu、zr、ag中的選擇性的添加元素的al-zn-mg系、al-zn-cu系、al-mg-cu系等的三元系、al-zn-cu-zr等的四元系、al-zn-mg-cu-zr等的五元系等。

使這些鋁合金層，以mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此鄰接并接合的方式相互組合層疊，作為包覆板整體，以在所述平均含量范圍含有mg和zn，或cu、zr、ag中的選擇性的添加元素等的方式，層疊規(guī)定張數(shù)。

以下，對于作為包覆的鋁合金層和包覆板的組成的各元素的含有或限制的意義分別加以說明。還有，作為包覆板的組成時，將各元素的含量，根據(jù)鋁合金層的各元素的含量理解為所層疊的各板(全部的板)各自的元素的含量的平均值。以下有關(guān)含量的％表達均為質(zhì)量％的意思。

mg：3～10％

作為必須的合金元素的mg，與zn一起，在包覆板和包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織中形成團簇(微細析出物)而使加工硬化特性(成形性和延展性)提高。另外，在包覆板、包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織和接合界面部形成時效析出物，使強度提高。mg含量低于3％時，強度不足，若高于10％，則鑄造裂紋發(fā)生，另外包覆板(鑄塊)的軋制性降低，包覆板的制造變得困難。

zn：5～30％

作為必須的合金元素的zn，與mg一起，在包覆板和包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織中形成團簇(微細析出物)，使加工硬化特性(成形性和延展性)提高。另外，在包覆板、包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織和接合界面部形成時效析出物而使強度提高。zn含量低于5％時，強度不足，強度和成形性的平衡也降低。

另一方面，若zn高于30％，則鑄造裂紋發(fā)生，另外包覆板(鑄塊)的軋制性降低，包覆板的制造變困難。即使可以進行制造時，晶界析出物mgzn2也會增加，容易發(fā)生晶界腐蝕，耐腐蝕性顯著劣化，成形性也降低。

cu、zr、ag之中中的一種或兩種以上

cu、zr、ag雖然在作用機理上有一些差異，但都是使包覆板和包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度提高的同效元素，根據(jù)需要使之含有。

cu除了強度提高效果以外，少量下還具有耐腐蝕性提高效果。zr通過使鑄塊和包覆板的晶粒微細化，ag通過使在包覆板和包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織和接合界面所形成的時效析出物的微細化，即使分別少量的含有，也有強度提高效果。但是，若些cu、zr、ag的含量過多，則包覆板的制造變得困難，或即使可以制造，也會發(fā)生耐scc性等的耐腐蝕性反而降低，或延展性和強度特性反而降低等各種問題。因此，選擇性地使之含有時，為cu：0.5～5質(zhì)量％，zr：0.3質(zhì)量％以下(但不含0％)，ag：0.8質(zhì)量％以下(但不含0％)。

其他的元素：

這些記述以外的其他的元素是不可避免的雜質(zhì)。作為熔化原料，除了純鋁錠以外，也會想到(允許)因鋁合金廢料的使用造成的這些雜質(zhì)元素的混入等并允許含有。具體來說，如果是fe：0.5％以下、si：0.5％以下、li：0.1％以下、mn：0.5％以下、cr：0.3％以下、sn：0.1％以下、ti：0.1％以下的各自的含量，則不會使本發(fā)明的包覆板的延展性和強度特性降低，可允許含有。

(包覆板整體的組成)

在本發(fā)明中，連同所述鋁合金層的組成一起，作為所述擴散熱處理前的包覆板整體的平均組成，規(guī)定mg和zn的平均含量。

該包覆板整體的mg和zn的平均含量，以對于層疊的所述各鋁合金層的mg、zn的各含量進行與所述包覆比率對應(yīng)的加權(quán)的加僅平均值的形式求得的。而且，作為該加權(quán)平均值，是在mg：2～8質(zhì)量％、zn：3～20質(zhì)量％的范圍含有包覆板全體的mg和zn的平均含量的值。

即，作為包覆板整體的平均組成，由如下組成構(gòu)成：在所述規(guī)定的平均含量范圍分別含有mg、zn中的一種或兩種，其中還選擇性地含有cu、zr、ag之中中的一種或兩種以上，余量為鋁和不可避免的雜質(zhì)。

在此，包覆板整體的mg和zn的平均含量，是以對于構(gòu)成包覆板的各鋁合金層的各個鋁合金的mg、zn的含量進行與該鋁合金層的包覆比率所對應(yīng)的加權(quán)而求得的加重相加平均值。還有，所謂包覆比率，例如在5層鋁合金包覆板中，如果各鋁合金層為均等的厚度，則各鋁合金層的包覆比率全部為20％。使用該包覆比率計算mg、zn的含量的加權(quán)平均值，作為包覆板整體的mg和zn的平均含量。

作為該包覆板整體的平均組成，如果mg、zn的含量的各自的平均含量過少，低于所述各下限值，則作為包覆板實施了500℃×4小時的擴散熱處理之后的組織，mg、zn等對相互層疊的板的組織的擴散不足。

其結(jié)果是，通過該擴散，由這些mg、zn等形成的新的復(fù)合析出物(時效析出物)向彼此的接合界面部的析出量不足。因此，mg和zn在相互擴散區(qū)域的所述板厚方向上的合計的厚度過薄，不能使所述鋁合金包覆板高強度化。具體來說，作為對于該鋁合金包覆板實施擴散熱處理和人工時效處理而形成的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度，不能具備400mpa以上的0.2％屈服強度。

另一方面，作為該包覆板整體的平均組成，如果mg、zn的含量各自的平均含量過多，而高于所述各上限值，則包覆板的延展性顯著降低。因此，沖壓成形性降低至與所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的7000系鋁合金板和超硬鋁合金板、2000系鋁合金板和8000系鋁合金板同等的水平，作為包覆板的意義喪失。

本發(fā)明的意圖是替代結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的7000系、超硬鋁合金(al-5.5％zn-2.5％mg合金)、2000系、8000系等鋁合金板。即，其著眼點在于，在作為成形原材的包覆板的階段，大幅提高這些高強度材的延展性，并且在成形為結(jié)構(gòu)構(gòu)件后，通過擴散熱處理和人工時效處理，與這些由現(xiàn)有的單板構(gòu)成的高強度材一樣，使之高強度化。因此，對于最終的包覆板的組成而言，作為包覆板整體的組成，需要成為與所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件用的7000系鋁合金板和超硬鋁合金板、2000系鋁合金板和8000系鋁合金板的組成相同，或與之近似的組成。

因此，從這樣的觀點出發(fā)，使本發(fā)明的包覆板的組成與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)用的7000系、超硬鋁合金、2000系、8000系等的鋁合金板的單板相近是有意義的。即，在mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％的范圍，分別含有這些作為現(xiàn)有的鋁合金板的主要元素的mg、zn中的一種或兩種有意義。

在這一點上，本發(fā)明包覆板或鋁合金層可以是所述現(xiàn)有的鋁合金板的組成，也可以含有選擇性包含的si和li。

(包覆板的元素的組織)

在本發(fā)明中，如以上這樣規(guī)定合金組成本身；在合金組成的組合的基礎(chǔ)上，在擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板；和對其成形的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織。

通過擴散熱處理，使包覆的鋁合金層含有mg、zn在層疊的(接合的)鋁合金層彼此相互擴散。通過這樣的元素的相互擴散，使由這些mg、zn等形成的zn-mg系的新的微細復(fù)合析出物(時效析出物)在相互的接合界面部高密度地析出，從而進行界面部組織控制(納米級尺寸的微細析出物的超高密度分散)。由此，能夠在實施擴散熱處理后，優(yōu)選能夠在進一步實施人工時效處理后，實現(xiàn)包覆板(結(jié)構(gòu)構(gòu)件)的高強度化。

因此，所謂本發(fā)明的鋁合金包覆板的元素的相互擴散組織，連同鋁合金層的平均晶粒直徑一起，如本申請技術(shù)方案所規(guī)定的，是實施規(guī)定的擴散熱處理后的鋁合金包覆板的組織，實際上，是成形鋁合金包覆板，并實施擴散熱處理后的(人工時效硬化處理前的)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織。

在本發(fā)明中，以使其作為原材的鋁合金包覆板的組織也能夠判別的方式，規(guī)定對該鋁合金包覆板實施了擴散熱處理時、即人工時效硬化處理前的元素的相互擴散組織(mg和zn的相互擴散區(qū)域)或平均晶粒直徑。

即，經(jīng)成形而制成結(jié)構(gòu)構(gòu)件之后即使不實施擴散熱處理，在原材的鋁合金包覆板的階段，也以使該組織能夠判別、評價的方式，如后述的實施例那樣，對于該鋁合金包覆板，規(guī)定作為可謂嘗試而實施擴散熱處理時即人工時效硬化處理前的mg和zn的相互擴散區(qū)域及平均晶粒直徑。

為了使鋁合金層含有的mg、zn在層疊的鋁合金層彼此相互擴散，作為前提，需要相互層疊的鋁合金層，互為在規(guī)定的范圍分別含有mg、zn中的一種或兩種的鋁合金層，并互為至少mg或zn相互的含量不同的鋁合金層。

即，在mg、zn的含量彼此相同時，即使相互的層的其他的元素的含量不同，該mg和zn在接合的層彼此的相互擴散也無法發(fā)生，因此不能使mg和zn的新的微細復(fù)合析出物(時效析出物)在相互的接合界面部高密度地析出，無法實現(xiàn)高強度化。

成為所述包覆的鋁合金層的大量含有mg、zn的所述特定的組成，以及成為使相互層疊、接合的層互為至少mg或zn彼此的含量不同的鋁合金層，不僅是從延展性的觀點出發(fā)，其也是通過擴散熱處理，使所述元素的擴散導(dǎo)致的復(fù)合析出物在彼此的接合界面部析出而用于高強度化的組成。

在本發(fā)明中，為了保證基于這一機理的體現(xiàn)帶來的高強度化，作為實施擴散熱處理之后的鋁合金包覆板(或結(jié)構(gòu)構(gòu)件)的組織和板厚方向的mg和zn的濃度分布，層疊的所述鋁合金層的平均晶粒直徑如后述，均為200μm以下，并且具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn彼此相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域。

(平均晶粒直徑)

使在所述擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的，層疊的所述各鋁合金層的板厚中心部(與包覆板的軋制平行的面中，距板厚中心朝兩側(cè)厚度方向0.05mm(厚度0.1mm))的品粒直徑經(jīng)平均化的平均晶粒直徑，為200μm以下的微細晶粒。換言之，即使經(jīng)擴散熱處理也不使之粗大化。

即，使層疊的所述各鋁合金層(板厚中心部)的晶粒直徑的全部平均化的平均晶粒直徑高于200μm時，意味著層疊的鋁合金層之中大部分的晶粒直徑粗大化而高于200μm。

因此，不能具有如下這樣的bh性，即，對于層疊了所述熱擴散處理后的包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，實施例如180℃×30分鐘等短時間的人工時效硬化處理之后，0.2％屈服強度為400mpa以上。

本發(fā)明包覆板的厚度和為了層疊而組合的各個鋁合金層的厚度厚時，每1層的鋁合金層的平均晶粒直徑對強度和成形性的貢獻變小。但是，在本發(fā)明中，鋁合金層彼此相互層疊(包覆)5～15層(張)，并且，這些層疊的包覆板整體的板厚為1～5mm的薄板，因此每1層的鋁合金層的平均晶粒直徑對強度和成形性的貢獻非常大。

(差示掃描熱分析曲線，差示掃描熱量分析曲線)：

在本發(fā)明中，通過擴散熱處理，使元素相互擴散而使之高強度化的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，使對其進一步實施短時間的人工時效處理和涂裝烘烤處理時的bh性提高。因此，在本發(fā)明中，前提是對于鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件實施短時間的人工時效處理和涂裝烘烤硬化處理

本發(fā)明中，為了保證這樣短時間內(nèi)的人工時效處理和涂裝烘烤硬化處理中的烘烤硬化帶來的高強度化(bh性)，作為冶金上的設(shè)計思想，作為在所述擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織，使所述元素的擴散形成的納米(nm：1/1000μm)級的微細的復(fù)合析出物分散。

但是，這樣微細的析出物通過所述元素的擴散，元素的濃度分布在板厚方向不同的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，根據(jù)測量部位不同，所述微細的析出物的分布狀態(tài)也不同，由通常的tem等直接測量非常困難。另外，即使進行測量，該值是否代表鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，或是否與基于bh性的高強度化相關(guān)也不清楚。

因此，本發(fā)明利用在所述擴散熱處理后且人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的差示掃描熱分析曲線(以下，也稱為dsc)中的放熱峰的特征性的發(fā)生溫度域，間接性地規(guī)定所述微細的析出物存在的組織。

由此，本發(fā)明保證具有如下bh性，即對于鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在所述擴散熱處理后，實施例如180℃×30分鐘等的短時間的人工時效硬化處理之后的0.2％屈服強度為400mpa以上。

在本發(fā)明中，為了使鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的bh性提高，而實施所述擴散熱處理后的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的dsc(差示掃描熱分析曲線)中，在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且該放熱峰高度為15μw/mg以上。

作為滿足這一條件的dsc的具體例，將后述的實施例的發(fā)明例1的dsc顯示在圖1中。另外，作為不滿足這一條件的dsc的具體例，將后述的實施例的比較例9的dsc顯示在圖2中。

另外，在本發(fā)明中，也要保證成形為包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件之前的，原材鋁合金包覆板在包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的bh性。因此，對于原材鋁合金包覆板實施模擬了包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述擴散熱處理的熱處理之時的dsc(差示掃描熱分析曲線)中，在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且其放熱峰高度為15μw/mg以上。

即，對于作為原材的鋁合金包覆板，在500℃×4小時保持后，以80℃/秒的冷卻速度冷卻至室溫這一點的所述擴散熱處理后的所述dsc中，在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且其放熱峰高度為15μw/mg以上。

為了使原材階段的評價保持再現(xiàn)性，對原材鋁合金包覆板實施的所述擴散熱處理的條件，需要如下這一點：在500℃×4小時保持后，以80℃/秒的冷卻速度冷卻至室溫。

若并非像這樣將所述擴散熱處理的條件鎖定為1個，則由于所述擴散熱處理的條件不同，導(dǎo)致所得到的差示掃描熱分析曲線中，特別是與放熱峰的溫度位置大不相同，因此缺乏再現(xiàn)性。

如上述，通過控制dsc的發(fā)熱的峰值溫度，能夠在短時間內(nèi)得到bh性優(yōu)異的原材鋁合金包覆板或包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，能夠具有如下bh性，例如在所述擴散熱處理后，實施180℃×30分鐘后的人工時效硬化處理和涂裝烘烤處理之后的0.2％屈服強度為400mpa以上。

這被推測為，通過將所述吸熱峰的峰值溫度控制在上述180℃以下的溫度范圍，在人工時效處理或涂裝烘烤處理之時，擴散熱處理后存在的析出物(亞穩(wěn)相)熔化，其后新的析出物(穩(wěn)定相)析出，使之高強度化。

相對于此，如后述的實施例(表2的比較例9)的圖2，最低溫側(cè)生成的放熱峰高于180℃，或即使為180℃以下的溫度，但其放熱峰高度低于15μw/mg的dsc中，在所述短時間的人工時效硬化處理或涂裝烘烤處理之時，擴散熱處理后存在的析出物(亞穩(wěn)相)的熔化仍未發(fā)生，該析出物仍保持粗大化，據(jù)此推測導(dǎo)致bh性降低。

此外，這樣的析出物粗大化而強度降低的傾向，在對于普通的7000系鋁合金的單板進行人工時效處理時屢見不鮮。由此可知，本發(fā)明的dsc的峰值溫度的控制帶來的bh性的提高效果，與所述現(xiàn)有的7000系鋁合金的單板不同，在本發(fā)明的鋁合金包覆板和包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件中呈現(xiàn)特有的傾向。

另外，若在最低溫側(cè)生成的放熱峰高于180℃，則新的析出物的成長速度變慢，這也被推定為bh性降低的一個原因。

(擴散熱處理)

在鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的組織中，如上述，為了使層疊的所述各鋁合金層的晶粒直徑平均化的平均晶粒直徑為200μm以下，并且使之具有用于保證高強度化的所述mg和zn的相互擴散區(qū)域，需要將結(jié)構(gòu)構(gòu)件包覆板，以優(yōu)選的條件對于人工時效硬化處理(t6處理)前的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行擴散熱處理。

這一點上，對于結(jié)構(gòu)構(gòu)件或包覆板，以熱處理爐進行加熱，優(yōu)選以板和構(gòu)件的溫度在470℃～550℃下保持0.1～24小時后，使從該擴散熱處理溫度至室溫的平均冷卻速度為50℃/秒以上而進行急冷。該急冷手段本身可以是公知的水冷和空冷。

擴散熱處理溫度低于470℃時，另外，即使保持時間低于0.1小時或高于24小時，但從擴散熱處理溫度至室溫的平均冷卻速度低于40℃/秒時，存在使所述平均晶粒直徑為200μm以下、或所述mg和zn的相互擴散區(qū)域不足的可能性。因此，存在不能使本發(fā)明的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件成為所述特定的差示掃描熱分析曲線(在最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，其放熱峰高度為15μw/mg以上)的可能性。因此，存在不能保證如下bh性的可能性，即，對于所述擴散熱處理后的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，例如以180℃×30分鐘等的短時間實施人工時效硬化處理后的0.2％屈服強度不能保證在400mpa以上。

這一點在所述專利文獻4中，如其實施例，實施450℃×1小時的擴散熱處理，擴散熱處理溫度低，從擴散熱處理溫度至室溫的平均冷卻速度不明，不能將鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)為所述特定的差示掃描熱分析曲線，存在不能保證所述以短時間實施人工時效硬化處理時的bh性的可能性。

但是，當然根據(jù)層疊的鋁合金層的組成、層疊數(shù)和層疊的組合，擴散熱處理帶來的鋁合金層彼此的mg和zn的相互擴散、和擴散熱處理后的平均晶粒直徑也會大不相同。

因此，根據(jù)層疊的鋁合金層的所述條件不同，即使在所述條件范圍內(nèi)，也有溫度過低或保持時間過短，而不能成為規(guī)定的所述組織的情況。另外，反之，根據(jù)層疊的鋁合金層的所述條件不同，即使在所述條件范圍內(nèi)，也有擴散熱處理的溫度過高或保持時間過長，而不能成為規(guī)定的所述組織的情況。

因此，需要根據(jù)層疊的鋁合金層的組成、層疊數(shù)和層疊的組合，求得(選擇)擴散熱處理的溫度和時間的最佳條件。

(人工時效處理)

為了使成為以上這樣的組織(實施了擴散熱處理的組織)的鋁合金包覆板和鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件，進一步具有汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件用所需要的高強度，優(yōu)選實施人工時效硬化處理，或?qū)嵤Y(jié)構(gòu)構(gòu)件涂裝后的涂裝烘烤硬化處理。

在本發(fā)明中，關(guān)于高強度化的目標，作為所述人工時效處理后(涂裝烘烤硬化處理后)的強度，為400mpa以上的0.2％屈服強度。

另外，在本發(fā)明中，作為用于得到這樣的高強度的人工時效處理，不需要進行與通常的單一的al-zn系合金板(7000系合金板)的情況同樣的例如120℃×24小時這樣的低溫下長時間的人工時效處理。

在本發(fā)明中，在現(xiàn)行的汽車等的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，通過其涂裝后實施的例如160～205℃×20～40分這樣的高溫、短時間化的涂裝烘烤硬化處理(人工時效處理)，就能夠充分獲得所述需要的高強度。

因此，能夠省略高溫長時間的人工時效處理這一點，也是本發(fā)明的顯著優(yōu)點。

在此，本發(fā)明的鋁合金包覆板和結(jié)構(gòu)構(gòu)件所規(guī)定的，所述mg和zn的相互擴散組織和鋁合金層的所述平均晶粒直徑，通過這種條件范圍的人工時效處理，幾乎不會發(fā)生變化。因此，本發(fā)明的鋁合金包覆板和結(jié)構(gòu)構(gòu)件所規(guī)定的，所述mg和zn的相互擴散區(qū)域的所述厚度和鋁合金層的所述平均晶粒直徑的測量，可以在所述擴散熱處理后，也可以在此擴散熱處理之后進而實施所述人工時效處理之后。

實施例

以下，列舉實施例更具體地說明本發(fā)明。

分別制造表1、2所示的鋁合金包覆板。

而后，作為對這些鋁合金包覆板進行了擴散熱處理之后的組織，分別測量所述層疊的各鋁合金層的晶粒直徑經(jīng)平均化的平均晶粒直徑(μm)、層疊的鋁合金層彼此的mg和zn相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域的有無、所述dsc中的最低溫側(cè)放熱峰溫度(℃)、最低溫側(cè)放熱峰高度(μw/mg)。

此外，測量、評價這些鋁合金包覆板的機械特性和高溫短時間的人工時效處理后的bh性。

這些結(jié)果顯示在表2中。

鋁合金包覆板的具體的制造如下。

熔化、鑄造表1所示的合金組成的鋁合金鑄塊，分別通過常規(guī)方法進行均質(zhì)化熱處理和熱軋，根據(jù)需要實施冷軋，使包覆比率成為與全部層疊數(shù)相應(yīng)的均等比例，如此分別制造將板厚調(diào)整至相同的1mm的板材。

使這些板材按表2所示的各個組合重合并層疊，對于該層疊板材進行400℃×30分鐘的再加熱后，以此溫度開始熱軋，經(jīng)此軋制包覆法而成為包覆熱軋板。

對于此包覆熱軋板，各例均一邊進一步實施400℃×1秒的中間退火，一邊冷軋，成為表2所示的各包覆板厚(各層的合計板厚)的包覆板。

這些包覆板整體的板厚為1～5mm時，所層疊的各合金板的厚度為0.1～2.0mm(100～2000μm)左右的范圍。這些包覆板的包覆比率，如前述，使各鋁合金層的厚度(包覆比率)分別均等而進行制造。

對于這些包覆板，各例均以平均升溫速度4℃/分鐘，以到達溫度400℃保持2小時后，實施以20℃/秒的冷卻速度進行冷卻的熱處理(最終退火)，然后，在室溫下保持1周后(室溫時效后)，通過后述的室溫拉伸試驗調(diào)查該制造的包覆板的延伸率(％)，其結(jié)果顯示在表2中。

此外，對于所述室溫時效后的鋁合金包覆板保持500℃×4小時后，以冷卻速度80℃/秒冷卻至室溫，特別是在試驗的發(fā)明例的組成和組合的范圍內(nèi)判定為最佳的共通的條件下，實施擴散熱處理。其后，從以室溫再保持1周后(室溫時效后)的鋁合金包覆板上提取試料，進行以下所示的組成、組織和特性的調(diào)查。

在表2的鋁合金包覆板一欄中，從層疊的上側(cè)至下側(cè)，按順序表示作為該鋁合金包覆板整體的mg和zn的各平均含量、和作為表1的板的合計層疊數(shù)、板厚、層疊的板的組合而在表1中所示的a～g的鋁合金層(板)的類別。

例如，按ababa、acaca等的順序，層疊了5層至15層的奇數(shù)層的包覆板中，表1的a的鋁合金層，意味著分別層疊在各包覆板的兩邊外側(cè)(最上側(cè)和最下側(cè))，表1的b、c等的各鋁合金層，意味著層疊在包覆板的內(nèi)側(cè)。

平均組成

所述擴散熱處理后使之經(jīng)過室溫時效的試料的，表2所述的鋁合金包覆板的作為平均組成的mg、zn的各含量，因為各鋁合金層(板)的厚度均等，所以各鋁合金層的包覆比率利用作為與全部層疊數(shù)相應(yīng)的均等比例的加權(quán)平均值計算。

分別按以下的方法，測量所述擴散熱處理后使之經(jīng)室溫時效的試料的作為平均組成的mg、zn的各含量、層疊的各鋁合金層板厚中心部的平均晶粒直徑、所述dsc特性、是否具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn彼此相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域。

平均晶粒直徑

測量所述擴散熱處理后經(jīng)室溫時效的試料中，層疊的各鋁合金層的平均晶粒直徑。即，首先，在層疊的全部的鋁合金層的各板厚中心部的、與測量所述mg和zn的濃度分布相同的斷面，用100倍的光學(xué)顯微鏡分別觀察各5個視野，分別測量晶粒直徑。而后，根據(jù)這些測量結(jié)果，分別求得各鋁合金層的每個板厚中心部的平均晶粒直徑。再以層疊的全部的鋁合金層，使這些各鋁合金層的每個板厚中心部的平均晶粒直徑平均化，作為技術(shù)方案1中所規(guī)定的“使層疊的各鋁合金層的晶粒直徑平均化的平均晶粒直徑”(μm)。其結(jié)果顯示在表2中。

dsc

dsc的測量，是在所述擴散熱處理后經(jīng)室溫時效的試料中，對于鋁合金包覆板的合金層層疊的方向(板厚方向)全部包括在內(nèi)，使厚度(軋制方向或板寬方向)薄片化至0.1mm的試料進行。

試驗裝置使用精工儀器制dsc220g，在標準物質(zhì)：鋁，試料容器：鋁，升溫條件：15℃/min，氣氛：氬(50ml/min)，試料重量：24.5～26.5mg的同一條件下分別進行，用所得到的差示掃描熱分析的輪廓線(μw)，除以所述薄片化的試料的重量而使之標準化(μw/mg)后，將所述差示掃描熱分析輪廓線中的，差示掃描熱分析的輪廓線處于水平的區(qū)域作為0的基準水平，根據(jù)該基準水平分別識別放熱峰，即能夠識別為分別具有最高的高度的峰值。

相互擴散區(qū)域

所述試料的mg和zn的相互擴散區(qū)域的測量，是對于從包覆板的寬度方向的任意的5處提取的5個試料，使用電子探針微分析儀(epma)，分別測量各自的各板厚方向的斷面的板厚方向的mg和zn的濃度，根據(jù)板厚方向上每1μm上測量的mg和zn的濃度，與實施所述擴散熱處理之前的鋁合金層的mg和zn的各含量之中的各最大量進行比較，判斷在層疊的各鋁合金層間，是否分別具有各自處于30～70％的范圍的mg和zn的相互擴散區(qū)域。

其結(jié)果是，全部發(fā)明例和除比較例12、13以外的比較例，通過所述擴散熱處理，在所層疊的各鋁合金層間分別具有所述mg和zn的相互擴散區(qū)域。

機械特性

另外，使用在所述擴散熱處理后經(jīng)室溫時效的試料，通過拉伸試驗測量0.2％屈服強度(mpa)。此外，為了評價所述擴散熱處理后經(jīng)室溫時效的試料的bh性，對于該試料，也通過拉伸試驗測量模擬涂裝烘烤硬化處理的185℃×20分鐘的短時間的熱處理后的0.2％屈服強度(mpa)。其結(jié)果顯示在表2中。模擬這樣的涂裝烘烤處理的短時間的人工時效硬化處理后的0.2％屈服強度在400mpa以上時為合格。

各例均一樣，拉伸試驗中，將所述試料加工成jis5號試驗片，使拉伸方向相對于軋制方向平行而進行室溫拉伸試驗，測量總延伸率(％)和0.2％屈服強度(mpa)。室溫拉伸試驗基于jis2241(1980)，在室溫20℃下進行試驗，以評價點間距50mm，拉伸速度5mm/分鐘，至試驗片斷裂之前在固定的速度下進行。所述制造后的(所述t6處理前的)包覆板的總延伸率(％)也以此要領(lǐng)進行測量。

表2的發(fā)明例中，其組成構(gòu)成如下：層疊于鋁合金包覆板的內(nèi)側(cè)的所述鋁合金層分別含有mg：3～10質(zhì)量％、zn：5～30質(zhì)量％中的一種或兩種，并且所述最表層側(cè)的鋁合金層在3～10質(zhì)量％的范圍含有mg，并且，將zn抑制2質(zhì)量％以下(含0質(zhì)量％)。

另外，這些鋁合金層的層疊方式為，使mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此鄰接而接合，合計層疊數(shù)為5～15層，并且使整體的板厚為1～5mm。

而且，所述鋁合金包覆板的mg和zn的各平均含量，以使所述層疊的各鋁合金層的mg、zn的各含量平均化的值的形式，為mg：2～8質(zhì)量％，zn：3～20質(zhì)量％的范圍。

此外，作為所述特定的條件下的擴散熱處理后的所述鋁合金包覆板的組織，使所述層疊的各鋁合金層的晶粒直徑平均化的平均晶粒直徑為200μm以下，并且具有層疊的鋁合金層彼此的mg和zn相互擴散而成的mg和zn的相互擴散區(qū)域。

而且，在該鋁合金包覆板的dsc中，如圖1(發(fā)明例1)所示，最低溫側(cè)生成的放熱峰為180℃以下的溫度，并且其放熱峰高度為15μw/mg以上。

其結(jié)果是，各發(fā)明例中，所述制造后的(所述t6處理前的)包覆板的延伸率為13％以上，顯示出高成形性乃至延展性。另外，模擬涂裝烘烤處理的短時間內(nèi)的人工時效硬化處理后的0.2％屈服強度顯示出400mpa以上的高強度，bh性也優(yōu)異。

相對于此，表2的比較例脫離本發(fā)明所規(guī)定的，相對于包覆板的最表層側(cè)的鋁合金層而層疊在內(nèi)側(cè)的鋁合金層的組成、和包覆板的mg和zn的各平均含量，或脫離合計層疊數(shù)。

因此，即使以所述最佳的條件進行擴散熱處理，如前述，雖然在層疊的各鋁合金層間分別具有mg和zn的相互擴散區(qū)域，但如圖2(表2的比較例9)所示，并不滿足平均晶粒直徑、該鋁合金包覆板的dsc中的在最低溫側(cè)生成的放熱峰溫度、該放熱峰高度等的要件。

其結(jié)果是，模擬涂裝烘烤處理的短時間內(nèi)的人工時效硬化處理后的0.2％屈服強度低至低于400mpa，特別是bh性差。

比較例9～11、14所用的表1的合金組成f、g的mg含量、zn含量分別過少。

比較例12、13，在層疊于內(nèi)側(cè)的鋁合金層中，mg或zn中的任意一個的含量互不相同的鋁合金層彼此不鄰接，而mg、zn含量相同的d和a的鋁合金層彼此鄰接。另外層疊數(shù)也過少而為4層。其結(jié)果是，至少在該mg、zn含量相同的d和a的鋁合金層間，沒有所述mg和zn的相互擴散區(qū)域。

【表1】

【表2】

由這些實施例可證明用于成為兼?zhèn)涓邚姸然?、高成形性和高bh性的鋁合金包覆板，或成為兼?zhèn)涓邚姸然⒏哐诱剐院透遙h性的鋁合金包覆結(jié)構(gòu)構(gòu)件的本發(fā)明的各要件的意義。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供解決現(xiàn)有的7000系鋁合金等的單板的高強度水平與延展性的矛盾，兼?zhèn)涓邚姸然透叱尚涡?高延展性)，而且在短時間化的人工時效硬化處理中提高了的bh性的鋁合金包覆板或該包覆板經(jīng)過成形的運輸機械用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。