鋁合金制塑性加工品、其制造方法和汽車用部件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明得到形成了耐腐蝕性及其強度、屈服強度、伸長率等機械特性良好的鋁的組織狀態(tài)的鋁合金制塑性加工品。一種鋁合金制塑性加工品，具備截面為大致H字形或大致U字形的塑性加工部，所述塑性加工部包含通過塑性加工而形成的減薄區(qū)域(22)、和在該減薄區(qū)域(22)的兩端形成的拱肋區(qū)域(21)，塑性加工部(2)具有應(yīng)變部位(23)，該應(yīng)變部位(23)內(nèi)部存在因塑性加工而產(chǎn)生的最大為4.0mm/mm的當量應(yīng)變，該應(yīng)變部位(23)在減薄區(qū)域(22)與拱肋區(qū)域(21)的邊界中，位于塑性加工部(2)的表面附近，由沒有再結(jié)晶化的鋁(元素符號：Al)的未再結(jié)晶組織N構(gòu)成、或者由未再結(jié)晶組織N和雖然再結(jié)晶化但其晶粒為500μm以下的鋁的微細結(jié)晶組織M構(gòu)成。
【專利說明】
錯合金制塑性加工品、其制造方法和汽車用部件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及由Al-Mg-Si系侶合金的鑄錠制造出的侶合金制塑性加工品、其制造方 法和汽車用部件。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，由Al-Mg-Si系侶合金的鑄錠制造出的侶合金制塑性加工品被用作車輛、 船舶、航空器、汽車或摩托車等運輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料(部件）。運是由于Al-Mg-Si系侶合金的 加工性優(yōu)異、強度高且具備耐腐蝕性。
[0003] 例如，作為Al-Mg-Si系侶合金之一的A6061，常用于懸臂等汽車部件。但是，出于車 身的輕量化的目的，需要比A6061更輕的材料。為了應(yīng)對該情況，嘗試通過Al-Mg-Si侶系合 金的高強度化，來減少所需的合金量。
[0004] 例如，為了謀求Al-Mg-Si系侶合金的高強度化，嘗試使Si量過剩、或增加 Cu元素的 添加量。特別是Cu元素的添加量的增加會促進Mg袖的析出，因此強度提高，并且，Cu元素固 溶于基體而使強度提高，因此在高強度化方面有可能成為有效的手段。但是，如果化元素量 變?yōu)?.05 % W上，則晶界腐蝕的敏感性變高，因此在腐蝕環(huán)境下使用Al-Mg-Si系侶合金時， 有可能引起應(yīng)力腐蝕開裂。
[0005] 作為現(xiàn)有技術(shù)，已知添加銘、儘、錯等過渡元素，使晶體粒徑、結(jié)晶產(chǎn)物微細化，由 此防止晶界腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂，謀求Al-Mg-Si系侶合金的耐腐蝕性的提高。
[0006] 例如，W提供高強度高初性侶合金鍛造材料為目的，下述專利文獻1中公開了 W下 內(nèi)容。
[0007] -種侶合金鍛造材料，包含Mg:0.6~1.6%(質(zhì)量％，W下相同）、Si:0.6~1.8%、 Cu:0.05~1.0%，并且將化控制為0.30% W下，包含Mn:0.15~0.6%、Cr:0.1 ~0.2%、Zr: 0.1~0.2%的一種或兩種W上，進而，氨:0.25cc/100gAlW下，余量由A1和不可避免的雜質(zhì) 構(gòu)成，將Wl〇°C/秒W上的冷卻速度鑄造成的侶合金鑄錠在530~600°C的溫度下進行均質(zhì) 化熱處理后，進行熱態(tài)鍛造制成鍛造材料，使該鍛造材料的侶合金組織中的Mg2Si和Al-Fe- Si-(MnXr、Zr)系的結(jié)晶產(chǎn)物的合計的面積率為單位面積1.5%W下。
[000引另外，W提供高強度高初性、且耐腐蝕性、耐久性優(yōu)異的侶合金鍛造材料為目的， 下述專利文獻2公開了 W下內(nèi)容。
[0009] -種侶合金鍛造材料，包含Mg:0.6~1.8%(質(zhì)量％，W下相同）、Si:0.6~1.8%， 還包含燈:0.1~0.2%和Zr :0.1~0.2%的一種或兩種，并且分別控制為Cu :0.25%?下、 Mn:0.05% W下、Fe:0.30% W下、氨：0.25cc/100gAlW下，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu) 成，使侶合金組織的晶界上存在的1旨251、41斗6-51-(111、吐、化）系結(jié)晶析出物(結(jié)晶產(chǎn)物、 析出物)的平均粒徑為1.2WI1W下，并且使運些結(jié)晶析出物彼此的平均間隔為3.0WI1W上。
[0010] 運些Al-Mg-Si系侶合金材料，具有通過使晶體粒徑、結(jié)晶產(chǎn)物微細化而防止晶界 腐蝕，抑制應(yīng)力腐蝕開裂的發(fā)生的性能。但是，由于Cu元素的添加量的增加，導(dǎo)致耐腐蝕性 惡化，從而無法抑制產(chǎn)生的腐蝕減量。因此，如果使包含運些Al-Mg-Si系侶合金材料的塑性 加工品變薄、輕量化，則強度會根據(jù)因腐蝕減量而變薄的壁厚的程度切實地降低，使耐久性 惡化。即，運些Al-Mg-Si系侶合金材料，具有不適合于在嚴酷的腐蝕環(huán)境中使用運樣的問 題。
[0011] 另外，W即使是增加合金元素量而高強度化、并且變薄了的強度部件用鍛造材料， 也可穩(wěn)定得到350MPaW上的0.2 %屈服強度的6000系侶合金鍛造材料和鍛造用材料為目 的，下述專利文獻3公開了 W下內(nèi)容。
[0012] -種侶合金鍛造材料，包含Mg:0.6~1.8%(質(zhì)量％，W下相同）、Si:0.8~1.8%、 加:0.2~1.0%，51/]\%的質(zhì)量比為1^上，還包含胞:0.1~0.6%、吐:0.1~0.2%和2。0.1 ~0.2%的一種或兩種W上，余量由A1和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，使人工時效硬化處理后的侶 合金鍛造材料的表面的導(dǎo)電率為41.0~42.5IACS%。
[0013] 在先技術(shù)文獻
[0014] 專利文獻1:日本特開2000-144296號公報
[0015] 專利文獻2:日本特開2001-107168號公報
[0016] 專利文獻3:日本特開2004-43907號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對因塑性加工而施加了加工應(yīng)變的侶合金進行固溶處理，由此產(chǎn)生 的侶的再結(jié)晶組織的形態(tài)，會對Al-Mg-Si系侶合金制塑性加工品的強度、屈服強度和伸長 率等各種性能帶來影響。即，已知如果通過固溶處理而使侶具有粗大地再結(jié)晶化的粗大再 結(jié)晶組織的形態(tài)，則Al-Mg-Si系侶合金制塑性加工品的強度、屈服強度和伸長率等各種性 能有降低的傾向。另外，已知侶合金材料的鑄造時的組織狀態(tài)，通過在施加了加工應(yīng)變后也 進行維持，可得到優(yōu)選的強度、屈服強度和伸長率等各種性能。
[0018] 并且，查明了作為Al-Mg-Si系侶合金材料中所含的過渡金屬的銘、儘、鐵等的析出 物的存在及其種類，會對侶的再結(jié)晶化帶來影響。運是由于在侶的再結(jié)晶化時發(fā)生的晶界 的移動被運些過渡金屬的析出物阻礙等的影響而導(dǎo)致的。
[0019] 本發(fā)明是鑒于上述狀況而提出的，設(shè)及一種Al-Mg-Si系侶合金制塑性加工品，即 使在施加了加工應(yīng)變后進行固溶處理也會形成并維持優(yōu)選的侶的組織狀態(tài)，由此能夠得到 強度、屈服強度和伸長率等良好的性能。并且，本發(fā)明的目的是提供高強度化并且耐腐蝕性 提高、能夠變薄而切實地輕量化的Al-Mg-Si系侶合金制塑性加工品、其制造方法和汽車用 部件。
[0020] 為達成上述目的，本發(fā)明提供一種侶合金制塑性加工品，其具備截面為大致H字形 或大致U字形的塑性加工部，所述塑性加工部包含通過塑性加工而形成的減薄區(qū)域、和在該 減薄區(qū)域的兩端形成的拱肋區(qū)域，所述侶合金制塑性加工品的特征在于，在所述塑性加工 部具有應(yīng)變部位，所述應(yīng)變部位的內(nèi)部存在因所述塑性加工而產(chǎn)生的最大為4. Omm/mm的當 量應(yīng)變，所述應(yīng)變部位位于所述減薄區(qū)域與所述拱肋區(qū)域的邊界、且所述塑性加工部的表 面附近，所述應(yīng)變部位由沒有再結(jié)晶化的侶(元素符號:A1)的未再結(jié)晶組織構(gòu)成、或者由所 述未再結(jié)晶組織和雖然再結(jié)晶化但其晶粒為500M1W下的所述侶的微細結(jié)晶組織構(gòu)成。
[0021] 上述侶合金制塑性加工品的特征在于，組成中含有0.15~0.5質(zhì)量％的銅(元素符 號:Cu)、0.8~1.15質(zhì)量％的儀(元素符號:Mg)、0.95~1.15質(zhì)量％的娃(元素符號：Si)、0.4 ~0.6質(zhì)量％的儘(元素符號:Mn)、0.2~0.3質(zhì)量％的鐵(元素符號:Fe)、0.11~0.19質(zhì)量％ 的銘(元素符號:Cr)、0.25質(zhì)量下的鋒(元素符號：Zn)、0.05質(zhì)量下的錯(元素符 號:Zr)、0.012~0.035質(zhì)量％的鐵(元素符號：Ti)、0.0001~0.03質(zhì)量％的棚(元素符號： B)，余量包含侶和不可避免的雜質(zhì)，在Wx(cm)表示所述拱肋區(qū)域的寬度方向長度、Wy(cm) 表示所述減薄區(qū)域的高度方向長度、Wz(cm)表示所述拱肋區(qū)域的高度方向長度時，所述儘 的含量(質(zhì)量％)滿足下述[數(shù)1]的關(guān)系式。
[0022] [數(shù)1]
[0023] 儘（質(zhì)量 ％)=0.4a{z/(x+y)+0.2 引
[0024] 其中，z/(x+y)>0.65
[0025] a = 〇.8 ~0.9
[0026] 另外，上述侶合金制塑性加工品的特征在于，是汽車用部件。
[0027] 并且，本發(fā)明提供一種制造上述侶合金制塑性加工品的侶合金制塑性加工品的制 造方法，其特征在于，實施烙化鑄造，對所述烙化鑄造中得到的鑄造品實施均質(zhì)化處理和塑 性加工，然后實施固溶化處理、水澤火處理和人工時效硬化處理。
[0028] 上述制造方法的特征在于，所述人工時效硬化處理的時效處理溫度為170°C~210 °C，時效處理時間為0.5小時~18小時。
[0029] 上述制造方法的特征在于，所述固溶處理的固溶處理溫度為520°C~560°C，所述 水澤火處理的水澤火處理溫度為70°C W下。
[0030] 上述制造方法的特征在于，所述塑性加工是選自擠壓加工、鍛造加工和社制加工 中的1種或巧巾W上的組合。
[0031] 另外，本發(fā)明的特征是采用上述侶合金制塑性加工品的制造方法而得到的。
[0032] 本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，即使在因塑性加工而施加了加工應(yīng)變后進行 固溶處理，也會形成和維持優(yōu)選的侶的組織狀態(tài)，因此在其強度、屈服強度和伸長率等方面 能夠得到良好的性能。具體而言，能夠得到抗拉強度為380M化W上、0.2%屈服強度為 350MPaW上、伸長率為10.0% W上運樣的良好性能。另外，也沒有發(fā)現(xiàn)浸潰于規(guī)定的腐蝕液 中時的開裂等，耐腐蝕性優(yōu)異。因此，高強度化、耐腐蝕性提高、并可W變薄，從而能夠減少 所需的合金量而切實地輕量化。因此，能夠擴大Al-Mg-Si系合金制塑性加工品的用途，例 如，在強烈追求輕量化的運輸設(shè)備用途方面，能夠很好地用于汽車用部件。
【附圖說明】
[0033] 圖1是概略地表示作為本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品一例的懸臂的外觀的說 明圖，（a)是表示所謂的直線臂的外觀的概略說明圖，（b)是表示所謂的A臂的外觀的概略說 明圖。
[0034] 圖2是概略地表示作為本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品一例的懸臂的縱截面的 說明圖，（a)是對其截面為大致H字形的情況進行說明的概略說明圖，（b)是對其截面為大致 U字形的情況進行說明的概略說明圖。
[0035] 圖3是表示關(guān)于本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的主要部位(應(yīng)變部位），包含 未再結(jié)晶組織和微細再結(jié)晶組織的組織狀態(tài)的顯微鏡照片。
[0036] 圖4是表示在參考例的侶合金制塑性加工品中，施加了加工應(yīng)變的部位的組織狀 態(tài)成為粗大再結(jié)晶組織的顯微鏡照片。
[0037] 圖5是表示本發(fā)明的生產(chǎn)線一例的概略說明圖。
[0038] 圖6是示意性地表示關(guān)于本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品（實施例1)的應(yīng)變部 位，應(yīng)變量(當量應(yīng)變)的大小與組織狀態(tài)的關(guān)系的示意圖。
[0039] 圖7是示意性地表示關(guān)于W往例的侶合金制塑性加工品（比較例1)的應(yīng)變部位，應(yīng) 變量(當量應(yīng)變)的大小與組織狀態(tài)的關(guān)系的示意圖。
[0040] 圖8是示意性地表示關(guān)于W往例的侶合金制塑性加工品（比較例2)的應(yīng)變部位，應(yīng) 變量(當量應(yīng)變)的大小與組織狀態(tài)的關(guān)系的示意圖。
[0041] 圖9是在實施例1、比較例1和比較例2之間，將應(yīng)變部位的應(yīng)變量（當量應(yīng)變)的大 小與抗拉強度的關(guān)系進行比較并表示的圖。
[0042] 圖10是在實施例1、比較例1和比較例2之間，將應(yīng)變部位的應(yīng)變量（當量應(yīng)變)的大 小與0.2%屈服強度的關(guān)系進行比較并表示的圖。
[0043] 圖11是在實施例1、比較例1和比較例2之間，將應(yīng)變部位的應(yīng)變量（當量應(yīng)變)的大 小與伸長率（％ )的關(guān)系進行比較并表示的圖。
【具體實施方式】
[0044] W下，一邊參照附圖，一邊對本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品相關(guān)的實施方式 進行說明。W下說明的實施方式設(shè)及作為本發(fā)明一例的懸臂。只要不脫離權(quán)利要求的范圍 所記載的事項，本發(fā)明可W進行各種設(shè)計變更。
[0045] 本發(fā)明設(shè)及例如可適用于圖1(a)、（b)所示的作為汽車用部件的直線棒狀的直線 臂11、或與字母A的形狀相似的被稱為A臂12的懸臂等的侶合金制塑性加工品。如圖2(a)所 示，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品具備截面為大致H字形的塑性加工部2而構(gòu)成，所述 塑性加工部2包含作為該大致H字形的兩端部分的拱肋區(qū)域21、和作為與該拱肋區(qū)域21連接 的連接部分的減薄區(qū)域22。再者，本發(fā)明中，如圖2(b)所示，具備包含拱肋區(qū)域21a和減薄區(qū) 域22a、且截面為大致U字形的塑性加工部2a而構(gòu)成的侶合金制塑性加工品，也包括在專利 發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0046] 本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，是對包含規(guī)定組成的侶合金材料實施烙化鑄 造，對烙化鑄造而得到的鑄造品實施均質(zhì)化處理和塑性加工后，實施固溶處理、水澤火處理 和人工時效硬化處理而制造的。
[0047] 通過對鑄造品實施塑性加工，形成減薄區(qū)域22。通過形成減薄區(qū)域22,在該減薄區(qū) 域22的兩端形成拱肋區(qū)域21。即，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品中的塑性加工部2在截 面視圖中W大致H字形或大致U字形通過塑性加工而形成。再者，大致H字形或大致U字形與 圓形截面或矩形截面的侶合金相比，是在被稱為截面效率的單位重量的彎曲剛性、彎曲強 度方面優(yōu)異的形狀。
[004引本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，在該塑性加工部2中，作為因塑性加工而產(chǎn)生 的加工應(yīng)變，具有內(nèi)部存在最大為4. Omm/mm的當量應(yīng)變的應(yīng)變部位23。該應(yīng)變部位23位于 減薄區(qū)域22與拱肋區(qū)域21的邊界、且塑性加工部2的表面附近(在圖2(b)中應(yīng)變部位由23a 表示）。當量應(yīng)變也被稱為有效應(yīng)變，在一般的多軸應(yīng)變狀態(tài)下，是指為了評價并比較至此 為止受到的塑性變形的大小而計算的應(yīng)變值。對于變形途中的微小時間產(chǎn)生的應(yīng)變增量， 基于與當量應(yīng)力類似的思考方式來定義當量應(yīng)變增量，將該當量應(yīng)變增量積分而求出當量 應(yīng)變。一般地，通過當量應(yīng)變來確定材料的加工硬化、變形抗力的變化。
[0049] 應(yīng)變部位23如圖3所示，具有即使通過實施塑性加工、施加加工應(yīng)變后的固溶處 理，也不發(fā)生侶（元素符號:A1)的再結(jié)晶化的未再結(jié)晶組織N。另外還具有微細結(jié)晶組織M， 所述微細結(jié)晶組織M包含通過實施塑性加工、施加加工應(yīng)變后的固溶處理，使侶再結(jié)晶化而 形成的最大直徑(最大長度)為SOOwnW下的晶粒。構(gòu)成未再結(jié)晶組織N的晶粒的粒徑，是構(gòu) 成微細結(jié)晶組織M的晶粒的1~1/2倍。圖3中的黑框內(nèi)部表示微細結(jié)晶組織M，黑框外部表示 未再結(jié)晶組織N。
[0化0]目P，應(yīng)變部位23由未再結(jié)晶組織N和微細結(jié)晶組織M構(gòu)成。通過運樣的組織形態(tài)，本 發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品如后述那樣，其強度、屈服強度和伸長率等各種性能優(yōu)異。 再者，未再結(jié)晶組織是指在對侶合金材料實施了烙化鑄造時生成的晶體沒有再結(jié)晶化，而 W原樣殘留的組織。圖3中，觀察到結(jié)晶產(chǎn)物存在于晶界。本發(fā)明的應(yīng)變部位23僅含有未再 結(jié)晶組織N的侶合金制塑性加工品，其強度、屈服強度和伸長率等各種性能優(yōu)異，也包括于 專利發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
[0051] 另外，再結(jié)晶化是指通過實施固溶處理，在施加加工應(yīng)變的部位生成的晶體。圖4 中作為參考例，示出了施加加工應(yīng)變的部位，通過固溶處理使侶粗大地再結(jié)晶化，成為被稱 為粗大再結(jié)晶組織L的組織形態(tài)的顯微鏡照片。構(gòu)成粗大再結(jié)晶組織L的晶粒的粒徑，變?yōu)?構(gòu)成未再結(jié)晶組織N的晶粒的10~50倍。具有運樣的組織形態(tài)的Al-Mg-Si系侶合金制塑性 加工品，如后所述，其強度、屈服強度和伸長率等性能，比本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工 品差。
[0052] 另外，從耐腐蝕性運樣的觀點出發(fā)，也不優(yōu)選粗大再結(jié)晶組織L。運是由于晶界腐 蝕沿著晶界進展，因此晶粒越來越粗大，會通過腐蝕而形成深的缺口。即腐蝕減量增加。
[0053] 因此，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，包含應(yīng)變部位23僅由沒有再結(jié)晶化的 侶的未再結(jié)晶組織N構(gòu)成的形態(tài)。并且，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，包含應(yīng)變部位 23由該未再結(jié)晶組織N、和其晶粒的最大直徑為500WI1W下的再結(jié)晶化了的侶的微細結(jié)晶組 織M構(gòu)成的形態(tài)。
[0054] 認為本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的應(yīng)變部位23,包含如圖3所示的未再結(jié) 晶組織N和微細結(jié)晶組織M的理由如下所述。
[0055] 在應(yīng)變部位23中形成未再結(jié)晶組織N是由于通過本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工 品的組成中所含的銘、儘、鐵等的過渡金屬系的微細析出物，使侶的晶界被釘扎固定。由此， 侶的晶界即使通過固溶處理也無法移動，在鑄造時生成的晶體沒有再結(jié)晶化而W原樣殘 留。侶的晶界切實地被釘扎固定，是應(yīng)變部位23的侶的加工應(yīng)變的量為規(guī)定量W下(例如作 為當量應(yīng)變?yōu)?. Omm/mm W下）的情況。
[0056] 在應(yīng)變部位23中形成微細結(jié)晶組織M是由于通過本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工 品的組成中所含的銘、儘、鐵等的過渡金屬系的微細析出物，使侶的晶界被釘扎，抑制了移 動。由此，侶的晶界即使通過固溶處理，其移動也受到抑制，即使是再結(jié)晶化的情況，其晶粒 的最大直徑也停留在500WI1W下。并且，強度、屈服強度和伸長率等各種性能特別優(yōu)異，成為 優(yōu)選形態(tài)的侶合金制塑性加工品的情況下，侶的再結(jié)晶化的晶粒的最大直徑成為100皿。即 不會粗大化。
[0057]本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的組成中，如果應(yīng)變部位23的侶的加工應(yīng)變的 量為規(guī)定量W下，特別是作為當量應(yīng)變?yōu)?.Omm/mmW下，則能夠確認侶的晶界被釘扎，移動 受到抑制。晶粒的大小(粒徑)可W采用例如光學(xué)顯微鏡照片上的切片法來測定。
[005引本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品是Al-Mg-Si系侶合金。其組成含有0.15~0.5 質(zhì)量％的銅(元素符號:Cu)、0.8~1.15質(zhì)量％的儀(元素符號:Mg)、0.95~1.15質(zhì)量％的娃 (元素符號：Si)、0.4~0.6質(zhì)量％的儘(元素符號:Mn)、0.2~0.3質(zhì)量％的鐵(元素符號： 化）、0.11~0.19質(zhì)量％的銘(元素符號：化）、0.25質(zhì)量％ W下的鋒(元素符號:Zn)、0.05質(zhì) 量％ W下的錯(元素符號:Zr)、0.012~0.035質(zhì)量％的鐵(元素符號:Ti)、0.0001~0.03質(zhì) 量％的棚(元素符號:B)，余量包含侶和不可避免的雜質(zhì)。
[0059] Si與Mg共存而形成娃化儀（組成式:Mg2Si)系析出物，有助于最終制品的強度提 高。通過將Si相對于后述的Mg的量超過生成Mg2Si的量而過剩地添加，進一步提高時效處理 后的最終制品的強度，因此Si的含量優(yōu)選為0.95質(zhì)量％ ^上。另一方面，如果Si的含量超過 1.15質(zhì)量％，貝化i的晶界析出增多，容易發(fā)生晶界脆化，有可能使鑄錠的塑性加工性和最終 制品的初性降低。另外，如果Si的含量超過1.15質(zhì)量％，則鑄錠的結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒徑有可 能超過規(guī)定的上限。因此，Si的含量優(yōu)選為0.95質(zhì)量％~1.15質(zhì)量％的范圍。
[0060] Mg與Si共存而形成Mg2Si系析出物，有助于最終制品的強度提高。如果Mg的含量少 于0.8質(zhì)量％，則析出強化的效果有可能減少。另一方面，如果Mg的含量超過1.15質(zhì)量％，貝U 鑄錠的塑性加工性和最終制品的初性有可能降低。另外，如果Mg的含量超過1.15質(zhì)量％，貝U 鑄錠的結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒徑有可能超過規(guī)定的上限。因此，Mg的含量優(yōu)選為0.8質(zhì)量％~ 1.15質(zhì)量％的范圍。
[0061 ] 化通過增加 Mg2Si系析出物的表觀的過飽和量、增加 Mg2Si析出量，從而顯著促進最 終制品的時效硬化。如果化的含量超過0.5質(zhì)量％，則鑄錠的鍛造加工性和最終制品的初性 降低，進而有可能使耐腐蝕性降低。因此，Cu的含量需要為0.5質(zhì)量％ ^下的范圍。另一方 面，如果化的含量少于0.15質(zhì)量％，則有可能無法充分得到增加 Mg2Si系析出物的表觀的過 飽和量、增加 Mg2Si析出量的效果。
[0062] Mn作為AlMnSi相結(jié)晶，未結(jié)晶的Mn會析出而抑制再結(jié)晶。通過抑制該再結(jié)晶的作 用，塑性加工后也使晶粒微細，帶來最終制品的初性提高和耐腐蝕性提高的效果。如果Mn的 含量少于0.4質(zhì)量％，則那樣的效果有可能減少。另一方面，如果Mn的含量超過0.6質(zhì)量％， 則有可能產(chǎn)生巨大金屬間化合物，無法填滿本發(fā)明的鑄錠組織。因此，Mn的含量優(yōu)選為0.4 質(zhì)量％~0.6質(zhì)量％的范圍。
[0063] 特別是Mn的含量(質(zhì)量％)為0.4質(zhì)量％~0.6質(zhì)量％。并且，在Wx(cm)表示拱肋區(qū) 域21的寬度方向長度、Wy(cm)表示減薄區(qū)域22的高度方向長度、Wz(cm)表示拱肋區(qū)域21 的高度方向長度時(參照圖2(a)、（b)所例示的塑性加工部2的截面形狀），滿足下述[數(shù)2]的 關(guān)系式。通過設(shè)為運樣的Mn的含量，能夠由過渡金屬系的微細析出物釘扎侶的晶界，很好地 得到抑制再結(jié)晶化的效果。
[0064] [數(shù) 2]
[00化]Mn(質(zhì)量％ ) = 0.4a{z/(x+y)+0.25}
[0066] 其中，z/(x+y)>0.65
[0067] a = 〇.8 ~0.9
[0068] 化作為A1化Si相結(jié)晶，未結(jié)晶的Cr析出而抑制再結(jié)晶。通過抑制該再結(jié)晶的作用， 塑性加工后也使晶粒微細，帶來最終制品的初性提高和耐腐蝕性提高的效果。如果Cr的含 量少于0.1質(zhì)量％，則那樣的效果有可能減少。另一方面，如果Cr的含量超過0.2質(zhì)量％，貝U 有可能產(chǎn)生巨大金屬間化合物，無法填滿本發(fā)明的鑄錠組織。因此，Cr的含量優(yōu)選為0.11質(zhì) 量％~0.19質(zhì)量％的范圍。
[0069] Fe在合金中與Al、Si結(jié)合而結(jié)晶，并且防止晶粒的粗大化。如果Fe的含量少于0.2 質(zhì)量％，則有可能無法得到那樣的效果。另外，如果化的含量超過0.3質(zhì)量％，則有可能生成 粗大的金屬間化合物，使塑性加工性惡化。因此，F(xiàn)e的含量優(yōu)選為0.2質(zhì)量％~0.3質(zhì)量％。
[0070] 化作為雜質(zhì)處理。如果化的含量超過0.25質(zhì)量％，則促進侶的腐蝕本身，使耐腐蝕 性劣化，因此優(yōu)選為0.25質(zhì)量％ W下。
[0071] Zr作為雜質(zhì)處理。如果Zr的含量超過0.05質(zhì)量％，則M-Ti-B系合金的晶粒微細化 效果減弱，導(dǎo)致塑性加工后的加工品的強度降低，因此優(yōu)選為0.05質(zhì)量％ W下。
[0072] Ti是在謀求晶粒的微細化方面有效的合金元素。并且，通過Ti能夠防止在連續(xù)鑄 造棒上產(chǎn)生鑄錠裂紋等。如果Ti的含量少于0.012質(zhì)量％，則有可能得不到微細化效果。另 一方面，如果Ti的含量超過0.035%質(zhì)量％，則有可能結(jié)晶出粗大的Ti化合物，使初性劣化。 因此，Ti的含量優(yōu)選為0.012質(zhì)量％~0.035質(zhì)量％的范圍。
[0073] B也和Ti同樣地，是對于晶粒的微細化有效的元素。如果B的含量少于0.0001質(zhì) 量％，則有可能得不到微細化效果。另一方面，如果B的含量超過0.03質(zhì)量％，則初性有可能 劣化。因此，B的含量優(yōu)選為0.0001質(zhì)量％~0.03質(zhì)量％的范圍。
[0074] 本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，具備由z/(x+y)>0.65(其中，X是拱肋區(qū)域21 的寬度方向長度(cm), y是減薄區(qū)域22的高度方向長度(cm), Z是拱肋區(qū)域21的高度方向長 度(cm);參照圖2(a)、（b))規(guī)定的拱肋區(qū)域21、減薄區(qū)域22的形狀，構(gòu)成該合金的各元素的 組成W上述那樣的規(guī)定的范圍確定。
[0075] 目P，本發(fā)明是具有拱肋區(qū)域21、減薄區(qū)域22的侶合金制塑性加工品，該拱肋區(qū)域 21、減薄區(qū)域22的形狀由z/(x+y) >0.65(其中，X是拱肋區(qū)域21的寬度方向長度km)，y是減 薄區(qū)域22的高度方向長度(cm), Z是拱肋區(qū)域21的高度方向長度(cm);參照圖2(a)、（b))確 定。并且，本發(fā)明中，構(gòu)成該合金的各元素的組成W上述那樣的規(guī)定范圍確定，成為專利發(fā) 明的技術(shù)范圍。
[0076] 此時，能夠得到應(yīng)變部位23包含侶的未再結(jié)晶組織N和微細結(jié)晶組織M，沒有觀察 到粗大再結(jié)晶組織L的本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品。并且，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑 性加工品，能夠得到抗拉強度為380M化W上、0.2%屈服強度為3501化^上、伸長率為 10.0% W上運樣的良好性能。另外，也沒有觀察到浸潰于規(guī)定的腐蝕液中時的開裂等，耐腐 蝕性優(yōu)異。
[0077] 本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的用途，優(yōu)選作為車輛、運輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料。 例如，可舉出汽車部件、摩托車部件、船舶部件、航空器部件、電車、貨運車輛部件等。
[007引并且，作為侶合金制塑性加工品的汽車部件，可舉出上臂、下臂、轉(zhuǎn)向臂、控制臂、 下連桿、副車架、壓桿、橫拉桿等。運些部件中大致H字形或大致U字形的相當于拱肋區(qū)域、減 薄區(qū)域的部分的形狀，滿足由z/(x+y)>0.65巧中，X是拱肋區(qū)域21的寬度方向長度(cm), y 是減薄區(qū)域22的高度方向長度（cm), z是拱肋區(qū)域21的高度方向長度（cm);參照圖2(a)、 (b))規(guī)定的關(guān)系式。
[0079] 另外，運些部件，可W由本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品制造其整體，也可W將 本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品與其它部件組合或接合而作為部件進行制造。即也可W 使用本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品作為部件的一部分。
[0080] W下，對本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的優(yōu)選制造方法進行說明。
[0081] 首先，構(gòu)成本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的組成的各元素，調(diào)整為其含量的 范圍內(nèi)，由烙化的侶合金烙液鑄造侶合金鑄錠。該情況下，選擇水平連鑄法、立式連鑄法、連 鑄連社法、半連續(xù)鑄造法(DC鑄造法）、熱頂鑄造法、氣體加壓連鑄法、氣體加壓熱頂連鑄法 等的任一種烙化鑄造法都能夠進行鑄造。為得到健全的鑄錠，優(yōu)選在鑄造溫度為750±50 °C、鑄造速度為240±50mm/分鐘的條件下進行鑄造。
[0082] 接著，對所得到的鑄錠，在470°C~540°C實施均質(zhì)化處理。運是由于通過在該溫度 范圍實施均質(zhì)化處理，鑄錠的均質(zhì)化和溶質(zhì)原子的溶入化變得充分，通過之后的時效處理 可得到所需的強度。均質(zhì)化處理中的保持時間可W設(shè)為3~10小時。
[0083] 在均質(zhì)化處理后實施塑性加工，根據(jù)需要通過機械加工而加工成規(guī)定的大小。塑 性加工，只要是使加工時的材料的加熱溫度為規(guī)定范圍的加工方法，就可W采用W往的塑 性加工方法。
[0084] 例如，可W采用擠壓加工、鍛造加工或社制加工等加工方法。為了抑制加工后的組 織的再結(jié)晶，謀求強度提高，期望將材料的加熱溫度控制為〔430+塑性加工率（％) rc W上 且55(TCW下的范圍。通過將塑性加工率作為加入到條件中的溫度，能夠進一步抑制粗大再 結(jié)晶的發(fā)生，在之后的時效處理中進一步提高強度。
[0085] 塑性加工率（％ )在擠壓加工的情況下，可W由〔（受到變形的截面積）-(初始截面 積）X 100)(% )來定義。作為鍛造加工的一種的鐵鍛加工的情況下，可W由〔（變形了的高 度）^ (初始高度）X 100)( % )來定義。另外，對于在多個階段經(jīng)過多次工序的塑性加工品的 材料的加熱溫度，將關(guān)于其最終形狀的塑性加工率（％ )加入到上述式的條件中算出即可。 對于復(fù)雜形狀的塑性加工品的材料的加熱溫度，算出各部分的塑性加工率（％)，將其平均 值加入到上述式的條件中算出即可。
[0086] 塑性加工后，實施固溶處理、水澤火和時效處理。運是為了根據(jù)用途，得到例如車 輛、船舶、航空器、汽車或摩托車等運輸設(shè)備的結(jié)構(gòu)材料(部件)所需的強度和耐腐蝕性。
[0087] 固溶處理優(yōu)選為520~560°C的范圍。如果固溶溫度低于520°C，則有可能Mg2Si等 無法充分固溶，通過之后的時效處理得不到所需的強度。另外，如果固溶溫度超過560°(：，貝。 有可能發(fā)生灼燒(局部烙化）。另外，可W將固溶處理的保持時間設(shè)為2~6小時。
[0088] 固溶處理后的水澤火處理，優(yōu)選在將水溫設(shè)為70°CW下的條件下進行。另外，水澤 火處理優(yōu)選水冷。水溫超過70°C的情況下，有可能得不到澤火的效果，通過之后的時效處理 得不到所需的強度。
[0089] 然后，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品根據(jù)需要進一步實施機械加工、例如切 削加工、彎曲加工、拉深加工等，完成車輛、船舶、航空器、汽車或摩托車等運輸設(shè)備的結(jié)構(gòu) 材料(部件)等。
[0090] 對烙化鑄造的侶合金鑄錠的組織進行說明。鑄錠的晶體粒徑的大小，對實施塑性 加工、之后的時效處理而得到的侶合金制塑性加工品的強度有很大影響。如果鑄錠中的侶 的晶體粒徑大，則得不到塑性加工后的強度提高，因此優(yōu)選將晶體粒徑的大小w平均值計 設(shè)為300wiiW下，進一步優(yōu)選為250wiiW下。再者，侶的晶體粒徑的大小，可W采用例如在光 學(xué)顯微鏡照片上的切片法來測定。
[0091] 鑄錠的DAS(枝晶臂空間，Demlrite Arm Space)的大小，W平均值計需要為40皿W 下，優(yōu)選為20wiiW下。運是由于如果DAS的大小超過40皿，則實施塑性加工、之后的時效處理 而得到的侶合金制塑性加工品的強度降低。再者，DAS的大小，可W采用例如一般社團法人 輕金屬學(xué)會發(fā)行的"輕金屬（1988年），乂〇1.38，齡.1，9.45"中記載的"枝晶臂間距的測定方 法'來測定。
[0092] 包含鑄錠的結(jié)晶產(chǎn)物在內(nèi)，本申請中記載的結(jié)晶產(chǎn)物是指AlMnSi相、Mg2Si相、包 含F(xiàn)e和&的2次相，在侶的晶界W粒狀、片狀的形狀結(jié)晶出的產(chǎn)物。如果結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒 徑為如mW下，則不會對塑性加工性帶來影響，因此需要為如mW下，優(yōu)選為6.祉mW下。再 者，結(jié)晶產(chǎn)物的大小，例如可W利用附有顯微鏡的圖像分析裝置(瓜一節(jié)ッ夕ス，Luzex;注冊 商標)確定顯微組織，作為將各個結(jié)晶產(chǎn)物的截面積換算為圓時的直徑進行測定。
[0093] 利用圖5對基于本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品的優(yōu)選制造方法構(gòu)成的生產(chǎn)線 的一例進行說明。
[0094] 生產(chǎn)線由合金烙化爐31、鑄造裝置32、均質(zhì)化處理爐33、材料預(yù)熱裝置34、鍛造裝 置35、機械加工裝置36、固溶處理爐37、澤火裝置38、時效處理爐39、酸洗裝置40、噴丸裝置 41、最終機械加工裝置42和檢查裝置43構(gòu)成。
[00%]合金烙化爐31是在該爐內(nèi)調(diào)整合金組成，將合金烙液保持在規(guī)定溫度的裝置。可 W設(shè)置烙化保持爐、烙液清洗裝置。
[0096] 鑄造裝置32是使合金烙液凝固而得到鑄錠的裝置?？蒞通過調(diào)整冷卻水溫度、冷 卻水量等的冷卻能來調(diào)整凝固速度。
[0097] 均質(zhì)化處理爐33是將鑄錠插入該爐內(nèi)，對鑄錠實施均質(zhì)化處理的裝置?？蒞控制 溫度W使爐內(nèi)成為規(guī)定的溫度狀態(tài)。
[0098] 鑄錠通過適當?shù)某尚渭庸?、例如擠壓加工、機械加工、切斷加工而加工成材料。
[0099] 材料預(yù)熱裝置34是對成形的材料實施預(yù)熱處理的裝置。
[0100] 鍛造裝置35是配置具有成形孔的上模具下模具，將鑄錠作為成形用材料安裝在成 形孔內(nèi)，使模具上下移動而進行塑性加工的裝置?？蒞根據(jù)需要，設(shè)置用于對模具的成形孔 實施潤滑材料涂布處理、對材料實施潤滑材料涂布處理的潤滑材料噴霧裝置。
[0101] 機械加工裝置36是對進行了塑性加工的成形品實施切削、打孔、倒角等機械加工 的裝置?？蒞根據(jù)制品規(guī)格而省略。
[0102] 固溶處理爐37是對進行了塑性加工的成形品實施固溶處理的裝置?？蒞控制溫度 W使爐內(nèi)成為規(guī)定的溫度狀態(tài)。
[0103] 澤火裝置38是將高溫狀態(tài)的成形品急冷的裝置。將成形品投入被控制在一定溫度 范圍的水中進行急冷。
[0104] 時效處理爐39是實施時效處理的裝置，可W控制溫度W使爐內(nèi)成為規(guī)定的溫度狀 態(tài)。
[0105] 酸洗裝置40是用酸溶液將成形品洗凈的裝置?？蒞根據(jù)制品規(guī)格而省略。
[0106] 噴丸裝置41是對成形品的表面進行噴丸處理的裝置。可W根據(jù)制品規(guī)格而省略。
[0107] 最終機械加工裝置42是為了使成形品成為最終的形狀，實施切削、打孔、倒角等機 械加工的裝置。或是將成形品與其它部材組合、接合而成為最終部件的形狀的裝置。可W根 據(jù)制品規(guī)格而省略。
[0108] 檢查裝置43是進行外觀檢查、根據(jù)需要進行重量檢查等的裝置?？蒞根據(jù)情況，設(shè) 為由人直接目視檢查。
[0109] 各裝置間，優(yōu)選通過傳送器、運輸車等運輸裝置連結(jié)。
[0110] 實施例
[0111] 下面對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0112] 下述[表1]中，對于由A6000系的侶合金構(gòu)成的侶合金制塑性加工品（比較例1)、申 請人所擁有的W往的侶合金制塑性加工品（比較例2、比較例3)、和本發(fā)明設(shè)及的侶合金制 塑性加工品（實施例1、實施例2、實施例3)的每一個，示出了其組成和塑性加工部的截面形 狀、確定拱肋區(qū)域、減薄區(qū)域的形狀的拱肋區(qū)域的寬度方向長度x(cm)、減薄區(qū)域的高度方 向長度y(cm)、拱肋區(qū)域的高度方向長度z(cm)的值。
[0113] 表1
[0114]
[0115] 作為比較例1~3和實施例1~3，采用熱頂鑄造法在鑄造溫度為750±50°C、鑄造速 度為240±50mm/分鐘的條件下分別鑄造了表1所示的化學(xué)成分組成的侶合金鑄錠。對通過 該鑄造而得到的鑄錠在470°C(保持時間為6小時)進行了均質(zhì)化處理。接著將進行了均質(zhì)化 處理的鑄錠加熱到530°C，通過熱態(tài)鍛造實施了塑性加工，成為圖1所示的汽車的懸臂的形 狀(直線臂）。再者，塑性加工率為50%。然后，對該塑性加工品在530°C (保持時間為4小時） 進行固溶處理，在60°C進行水澤火后，在180°C (保持時間為2~15小時的范圍內(nèi)）或200°C (保持時間為0.5~12小時的范圍內(nèi)）進行了時效處理。
[0116] 再者，認為通過加工率50 %的塑性加工和之后的530°C的固溶處理，各實施例和比 較例的鑄錠中，在其應(yīng)變部位內(nèi)存在1.33mm/mm的當量應(yīng)變。
[0117] 比較例1~3和實施例1~3的侶合金制塑性加工品的每一個，提取JIS14A號比例試 驗片(參照JIS Z2201)，測定了抗拉強度。
[0118] 另外，在提取了拉伸試驗片的部分的截面上，通過光學(xué)顯微鏡（順光)進行顯微組 織觀察，測定了結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒徑。結(jié)晶產(chǎn)物的平均粒徑的測定方法，通過圖像分析裝置 (/k一電'ッ夕ス，Luzex;注冊商標）W結(jié)晶產(chǎn)物具有當量圓的直徑測定了平均粒徑。然后，用 蝕刻液腐蝕觀察面后，采用偏光顯微鏡進行顯微組織觀察，測定了侶的晶體粒徑。
[0119] 并且，從W上述步驟作成的基于比較例1~3和實施例1~3的懸臂部件，切下2mmX 4.3mm X 42.4mm的試驗片，使用3點彎曲夾具對4.3mm X 42.4mm的面的中央部加載相當于屈 服強度的90%的應(yīng)力。加載時，使試驗片與夾具之間電絕緣。準備了每1升純水溶解36g氧化 銘（IV)、30g重銘酸鐘、：3g氯化鋼，并保持為95~100°C的溶液作為腐蝕液。將加載了應(yīng)力的 試驗片在該腐蝕液中浸潰16小時后，對試驗片進行外觀觀察，確認是否發(fā)生開裂，對于發(fā)生 了開裂的試驗片，判斷為耐腐蝕性差。
[0120] 將包含比較例1~3和實施例1~3的機械特性(抗拉強度、0.2%屈服強度、伸長率） 與結(jié)晶產(chǎn)物的晶體粒徑、耐腐蝕性、綜合判定的評價表示于下述[表2]。再者，評價欄的符號 (0、A、X)的定義如下所述。
[0121] 耐腐蝕性的判定，在n = 3的試驗中，將3個之中全都沒有開裂的記為0,3個之中1 ~2個發(fā)生了開裂的記為A，3個之中全都發(fā)生了開裂的記為X。
[0122] 機械特性的判定，對于抗拉強度為380MPaW上的特性、0.2%屈服強度為350MPaW 上的特性、伸長率為10.0% W上的特性，將滿足所有項目的記為〇,滿足1~2個項目的記為 A，所有項目都不滿足的記為X。
[0123] 作為綜合判定，將耐腐蝕性和機械特性都為〇的記為〇,耐腐蝕性和機械特性的 任一者為0、另一者為A的記為A，耐腐蝕性和機械特性都為A、任一者為X、W及都為X 的記為X。
[0124] 表2
[0125]
[01%]如實施例1~3那樣，構(gòu)成合金的各元素的組成落入上述那樣的規(guī)定范圍中，并且 拱肋區(qū)域、減薄區(qū)域的形狀滿足z/(x+y)>0.65的條件的侶合金制塑性加工品，能夠得到抗 拉強度為380MPaW上、0.2%屈服強度為350MPaW上、伸長率為10.0%W上(特別是14.0% W上)運樣的良好性能。另外，晶粒的平均粒徑也為50皿左右，可知是由侶的未再結(jié)晶組織 或微細結(jié)晶組織構(gòu)成的。
[0127]另一方面，構(gòu)成合金的各元素的組成的任一者在上述那樣的規(guī)定范圍之外，并且 拱肋區(qū)域、減薄區(qū)域的形狀沒有滿足z/(x+y)>0.65的條件的比較例1，抗拉強度為336MPa、 0.2%屈服強度為308MPa、伸長率為17.2%。晶粒的平均粒徑也變?yōu)?50WI1左右，可知根據(jù)塑 性加工的加工率、之后的固溶處理的條件，例如如果使拱肋區(qū)域、減薄區(qū)域中的當量應(yīng)變超 過2.OOmm/mm，則呈現(xiàn)出粗大再結(jié)晶組織(再者，也參照圖7)。腐蝕量多，不能稱其腐蝕性良 好。
[0128] 雖然拱肋區(qū)域、減薄區(qū)域的形狀滿足z/(x+y)>0.65的條件，但構(gòu)成合金的各元素 的組成的任一者在上述那樣的規(guī)定范圍之外的比較例2,腐蝕量少，耐腐蝕性也良好，晶粒 的平均粒徑也為50WI1左右，沒有觀察到粗大再結(jié)晶組織，但抗拉強度為367MPa、0.2%屈服 強度為320MPa、伸長率為18.0%，不能稱其全部滿足了本申請的
【申請人】期待的機械特性的 值。
[0129] 另外，雖然構(gòu)成合金的各元素的組成落入上述那樣的規(guī)定范圍中，但拱肋區(qū)域、減 薄區(qū)域的形狀沒有滿足z/(x+y)>0.65的條件的比較例3,腐蝕量少，耐腐蝕性也良好，晶粒 的平均粒徑也為50WI1左右，沒有觀察到粗大再結(jié)晶組織，但抗拉強度為392MPa、0.2%屈服 強度為332MPa、伸長率為10.5%，不能稱其全部滿足了本申請的
【申請人】期待的機械特性的 值。
[0130] 另外，在圖6~圖8中，關(guān)于比較例1~2和實施例1中的應(yīng)變部位，示意性地表示了 當量應(yīng)變的大小與組織狀態(tài)的關(guān)系，因此對運些圖進行說明。在運些圖中，（a)是當量應(yīng)變 為Omm/mm的大小時的，（b)是當量應(yīng)變?yōu)?.67mm/mm的大小時的，（C)是當量應(yīng)變?yōu)?.25mm/ mm的大小時的，（d)是當量應(yīng)變?yōu)?.00mm/mm的大小時的，（e)是當量應(yīng)變?yōu)?.75mm/mm的大 小時的，（f)是當量應(yīng)變?yōu)?.的大小時的，分別示意性地表示的侶合金制塑性加工品 的應(yīng)變部位的組織狀態(tài)。
[0131 ] 如圖6所示，實施例1中的應(yīng)變部位，如果當量應(yīng)變達到2. Omm/mm的大小，則僅由未 再結(jié)晶組織N構(gòu)成。在當量應(yīng)變?yōu)?.75mm/mm的大小時，W未再結(jié)晶組織N、和一部分成為微 細結(jié)晶組織M的組織狀態(tài)構(gòu)成。另外，可知即使當量應(yīng)變?yōu)?.5mm/mm的大小，也是由微細結(jié) 晶組織M構(gòu)成的。因此，可理解為當量應(yīng)變在0~4. Omm/mm的范圍、特別是0~3.5mm/mm的范 圍中，沒有觀察到粗大再結(jié)晶組織L。
[0132] 另一方面，如圖7所示，比較例1中的應(yīng)變部位，當量應(yīng)變?yōu)?. Omm/mm的大小，觀察 到了粗大再結(jié)晶組織L。如圖8所示，即使在比較例2中的應(yīng)變部位，如果當量應(yīng)變成為 3.的大小，則也觀察到了粗大再結(jié)晶組織L。
[0133] 另外，在圖9中進行圖示使得在實施例1、比較例1和比較例2之間，應(yīng)變部位中的當 量應(yīng)變的大小與拉伸輕度的關(guān)系能夠進行比較。由該圖可知，與比較例1和比較例2不同，實 施例1的侶合金制塑性加工品，即使應(yīng)變部位的當量應(yīng)變增大，其抗拉強度的強度也被維 持，是優(yōu)異的。特別是在作為汽車部件的懸臂大量觀察到的當量應(yīng)變?yōu)?~3mm/mm左右時， 確認了實施例1的抗拉強度與比較例1和比較例2相比極其優(yōu)異。
[0134] 在圖10中進行圖示使得在實施例1、比較例1和比較例2之間，應(yīng)變部位中的當量應(yīng) 變的大小與0.2%屈服強度的關(guān)系能夠進行比較。由該圖可知，與比較例1和比較例2不同， 實施例1的侶合金制塑性加工品，即使應(yīng)變部位的當量應(yīng)變增大，其0.2%屈服強度的值也 被維持，是優(yōu)異的。特別是在作為汽車部件的懸臂大量觀察到的當量應(yīng)變?yōu)?~左右 時，確認了實施例1的0.2%屈服強度與比較例1和比較例2相比極其優(yōu)異。
[0135] 在圖11中圖示了在實施例1、比較例1和比較例2中，應(yīng)變部位的當量應(yīng)變的大小與 伸長率（％ )的關(guān)系。由該圖可知，W與比較例1和比較例2同樣的水平，實施例1的侶合金制 塑性加工品，即使應(yīng)變部位的當量應(yīng)變增大，其伸長率（％)方面也是優(yōu)異的。
[0136] 因此，本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，即使在因塑性加工而施加了加工應(yīng)變 后進行固溶處理，其應(yīng)變部位包含侶的未再結(jié)晶組織和微再結(jié)晶組織，可形成和維持觀察 不到粗大結(jié)晶組織且良好的侶的組織狀態(tài)。本發(fā)明設(shè)及的侶合金制塑性加工品，能夠得到 抗拉強度為380MPaW上、0.2%屈服強度為350MPaW上、伸長率為10.0%W上運樣的良好的 性能。由此，高強度化、耐腐蝕性提高、可W變薄，從而能夠減少所需的合金量而切實地輕量 化。將Al-Mg-Si系合金制塑性加工品的用途擴大，例如作為強烈追求輕量化的運輸設(shè)備用 途很好地用于汽車用部件，能夠?qū)⑵溆猛具M一步擴大。
[0137] 附圖標記說明 [013引 11. ??直線臂
[0139] 12. . .A臂
[0140] 2 ? ??塑性加工部
[0141] 21- ??拱肋區(qū)域
[014^ 22 ? ??減薄區(qū)域
[0143] 23 ? ??應(yīng)變部位
[0144] 2a ? ??塑性加工部
[0145] 21a. ??拱肋區(qū)域
[0146] 22a ? ??減薄區(qū)域
[0147] N...未再結(jié)晶組織 [014引 M - ??微細結(jié)晶組織 [0149] L...粗大結(jié)晶組織
【主權(quán)項】
1. 一種鋁合金制塑性加工品，具備截面為大致Η字形或大致U字形的塑性加工部，所述 塑性加工部包含通過塑性加工而形成的減薄區(qū)域、和在該減薄區(qū)域的兩端形成的拱肋區(qū) 域，所述鋁合金制塑性加工品的特征在于， 在所述塑性加工部具有應(yīng)變部位，所述應(yīng)變部位的內(nèi)部存在因所述塑性加工而產(chǎn)生的 最大為4.0mm/mm的當量應(yīng)變， 所述應(yīng)變部位位于所述減薄區(qū)域與所述拱肋區(qū)域的邊界、且所述塑性加工部的表面附 近， 所述應(yīng)變部位由沒有再結(jié)晶化的鋁(A1)的未再結(jié)晶組織構(gòu)成、或者由所述未再結(jié)晶組 織和雖然再結(jié)晶化但其晶粒為500μπι以下的所述鋁的微細結(jié)晶組織構(gòu)成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁合金制塑性加工品，其特征在于，組成中含有0.15~0.5質(zhì) 量％的銅(Cu)、0.8~1.15質(zhì)量％的鎂(Mg)、0.95~1.15質(zhì)量％的硅(Si)、0.4~0.6質(zhì)量％ 的錳(Mn)、0.2~0.3質(zhì)量％的鐵(Fe)、0.11~0.19質(zhì)量％的鉻(Cr)、0.25質(zhì)量％以下的鋅 (21〇、0.05質(zhì)量％以下的鋯(2〇、0.012~0.035質(zhì)量％的鈦(11)、0.0001~0.03質(zhì)量％的硼 (B)，余量包含鋁和不可避免的雜質(zhì)， 在以X表示所述拱肋區(qū)域的寬度方向長度、以y表示所述減薄區(qū)域的高度方向長度、以z 表示所述拱肋區(qū)域的高度方向長度時，所述錳的含量滿足下述[數(shù)1]的關(guān)系式， [數(shù)1] 猛=0.4<1{2/(叉+5〇+0.25}， 其中，z/(x+y)彡0.65， α = 0·8 ~0.9， 所述X、y和ζ的單位均為cm，所述猛的含量的單位為質(zhì)量％。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁合金制塑性加工品，其特征在于，是汽車用部件。4. 一種鋁合金制塑性加工品的制造方法，是制造權(quán)利要求1~3的任一項所述的鋁合金 制塑性加工品的方法，其特征在于， 實施熔化鑄造，對所述熔化鑄造中得到的鑄造品實施均質(zhì)化處理和塑性加工，然后實 施固溶化處理、水淬火處理和人工時效硬化處理。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋁合金制塑性加工品的制造方法，其特征在于，所述人工時效 硬化處理的時效處理溫度為170 °C~210 °C，時效處理時間為0.5小時~18小時。6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的鋁合金制塑性加工品的制造方法，其特征在于，所述固溶 化處理的固溶化處理溫度為520°C~560°C， 所述水淬火處理的水淬火處理溫度為70°C以下。7. 根據(jù)權(quán)利要求4~6的任一項所述的鋁合金制塑性加工品的制造方法，其特征在于， 所述塑性加工是選自擠壓加工、鍛造加工和乳制加工中的1種或2種以上的組合。8. -種汽車用部件，其特征在于，是采用權(quán)利要求4~7的任一項所述的鋁合金制塑性 加工品的制造方法得到的。
【文檔編號】C22F1/04GK106062225SQ201580001123
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】竹村英貴
【申請人】昭和電工株式會社