(57)【要約】      （修正有）【課題】形状不良や破断を生じることなくブロー成形することができ、大型成形品の超塑性成形を可能とする超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクを提供する。【解決手段】厚さの異なるアルミニウム合金板を固相接合してなる超塑性成形用のテーラードブランクにおいて、薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の板厚比（Ｔ＝Ｂの板厚／Ａの板厚）が０を超え３以下であり、４００〜５５０℃の温度範囲内のある温度における薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さに各板の板厚を乗じた値のうち大きい値（Ｈ）と小さい値（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が１．０  〜１．２の範囲内にあることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さの異なるアルミニウム合金板を固相接合してなる超塑性成形用のテーラードブランクにおいて、薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の板厚比（Ｔ＝Ｂの板厚／Ａの板厚）が０を超え３以下であり、４００〜５５０℃の温度範囲内のある温度における薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さに各板の板厚を乗じた値のうち大きい値（Ｈ）と小さい値（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が１．０  〜１．２の範囲内にあることを特徴とする超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車ボディパネル等の成形品の製造に用いられる超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車外板へのアルミニウム合金板の適用が次第に増加しているが、アルミニウム合金板は、従来の自動車用軟鋼板と比較して延性、ランクフォード値（ｒ値）が低く成形性が劣るために、意匠上の制約を受ける場合が多く、自動車外板のアルミニウム化の進展を阻害している要因となっている。
【０００３】
アルミニウム合金板の成形性を向上させる方法として、超塑性成形加工が挙げられる。超塑性成形加工は、一般的には、素材の変形抵抗が小さくなり、かつ伸びが大きくなる４００〜５６０℃の温度域において、ガス圧を利用した、いわゆるブロー成形により行われる。
【０００４】
自動車外板などへのアルミニウム合金板の適用に際してブロー成形を行う場合、大型成形品の成形のために広幅化が要求されることがあり、また、板厚の異なる板を接合したテーラードブランクも要求される。広幅化の要求に答えるものとして、アルミニウム合金板同士を固相接合した超塑性成形用広幅アルミニウム合金板が提案されている（特許文献１参照）が、この提案のものは、板厚、材質が同じ板同士の接合材に関するものであり、板厚を異にするテーラードブランクを提案するものではない。
【特許文献１】特開２０００−２３７８８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者らは、ブロー成形温度域である４００〜５００℃において同じ引張強さを有する同材質のアルミニウム合金板を固相接合してなるテーラードブランクを作製してブロー成形を試みたが、厚板の変形抵抗が高いため、主に薄板が変形し、成形品を得ることができなかった。
【０００６】
本発明は、超塑性成形用のアルミニウム合金テーラードブランクを得るために、上記の経験に基いて、テーラードブランクを構成する板材の厚さ、４００〜５００℃における引張強さなどと成形性との関係についてさらに試験、検討を重ねた結果としてなされたものであり、その目的は、形状不良や破断を生じることなくブロー成形することができ、大型成形品の超塑性成形を可能とする超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明による超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクは、厚さの異なるアルミニウム合金板を固相接合してなる超塑性成形用のテーラードブランクにおいて、薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の板厚比（Ｔ＝Ｂの板厚／Ａの板厚）が０を超え３以下であり、４００〜５５０℃の温度範囲内のある温度における薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さに各板の板厚を乗じた値のうち大きい値（Ｈ）と小さい値（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が１．０  〜１．２の範囲内にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、形状不良や破断を生じることなくブロー成形することができ、大型成形品の超塑性成形を可能とする超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による超塑性成形用アルミニウム合金テーラードブランクは、厚さの異なるアルミニウム合金板を固相接合してなるものであり、ブロー成形性を向上させるためのブランク条件として、ブランクを構成する薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の板厚比（Ｔ＝Ｂの板厚／Ａの板厚）が０を超え3以下であり、４００〜５５０℃の温度範囲内のある温度における薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さに、各板の板厚を乗じた値のうち大きい値（Ｈ）と小さい値（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が１．０  〜１．２の範囲内であることが重要である。
【００１０】
適用されるアルミニウム合金としては、超塑性特性を有するアルミニウム合金であればよく、一般的には、５０８３合金などのＡｌ−Ｍｇ系合金、７４７５合金などのＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−（Ｃｕ）系合金、２００４合金などのＡｌ−Ｃｕ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａｌ−Ｌｉ系合金などが適用できる。
【００１１】
固相接合は、接合部に凝固組織が残存しない接合方式であり、好ましくは摩擦攪拌接合（ＦＳＷ）であるが、接合過程で溶融部が排出されて固相接合界面が生じるフラッシュバット溶接などによる接合も適用可能である。
【００１２】
薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の板厚比：板厚比は０を超え３以下が好ましく、板厚比Ｔ（Ｔ＝Ｂの板厚／Ａの板厚）が０ではテーラードブランクにならず、Ｔが３を超えると、ブロー成形において接合部近傍の応力集中による破断が発生し易く、ブロー成形性が低下する。
【００１３】
薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さと板厚の比：４００〜５５０℃の温度範囲内のある温度における薄板（Ａ）と厚板（Ｂ）の引張強さに、各板の板厚を乗じた値のうち大きい値（Ｈ）と小さい値（Ｌ）の比（Ｈ／Ｌ）が１．０〜１．２の範囲にあることが望ましく、（Ｈ／Ｌ）が１．２を超えると、ブロー成形において（引張強さ×板厚）の小さい値（Ｌ）側の板のみが変形し、大きい値（Ｈ）側の板は変形しないため、ブロー成形性の低下が生じる。
【実施例】
【００１４】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、その効果を実証する。なお、この実施例は本発明の一実施態様を示すものであり、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１５】
実施例１
薄板（Ａ）としてＡｌ−４．５％Ｍｇ（Ａ５０８３）合金板（厚さ１ｍｍ）の焼鈍材（O材）を用い、厚板（Ｂ）としてＡｌ−２．５％Ｍｇ（Ａ５０５２）合金板（厚さ１．５ｍｍ）のO材を用いた。薄板（Ａ）および厚板（Ｂ）の５００℃における、ひずみ速度５．０×１０−３／ｓでの引張強さは、それぞれ１６ＭＰａおよび１２ＭＰａであった。
【００１６】
Ａ、Ｂについて、それぞれ５００ｍｍ×１０００ｍｍの大きさのものを用意し、１０００ｍｍ長さの辺を互いに突合せて拘束し、ほぼ全長を摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）した。接合条件は、回転数１０００ｒｐｍ、接合速度1m／分とした。接合後の母材には変化がなく、撹拌部のみ微細結晶粒となっており、接合方向に引張試験片を採取して引張試験を行ったところ引張強さは１４ＭＰａであった。
【００１７】
得られた接合材について、接合材を５００℃に加熱し、図1に示す間口３００ｍｍ、深さ８０ｍｍの角筒雌金型（下型）で、金型の内周４隅部、底面隅部および内周上端部に適度のＲ部を形成したものを用いて、図２に示すように、上型と下型との間に材料（接合材）をセットし、ガス管を通じてガスを導入して、１０気圧のガス圧を負荷してブロー成形したところ、破断無く健全な成形品が得られた。
【００１８】
比較例１
薄板（Ａ）としてＡｌ−４．５％Ｍｇ（Ａ５０８３）合金板（厚さ０．８ｍｍ）の焼鈍材（O材）を用い、厚板（Ｂ）としてＡｌ−２．５％Ｍｇ（Ａ５０５２）合金板（厚さ３ｍｍ）のO材を用いた。薄板（Ａ）および厚板（Ｂ）の５００℃における、ひずみ速度５．０×１０−３／ｓでの引張強さは、それぞれ１５ＭＰａおよび１２ＭＰａであった。
【００１９】
Ａ、Ｂについて、それぞれ５００ｍｍ×１０００ｍｍの大きさのものを用意し、１０００ｍｍ長さの辺を互いに突合せて拘束し、ほぼ全長を摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）した。接合条件は、回転数１０００ｒｐｍ、接合速度1m／分とした。接合後の母材には変化がなく、撹拌部のみ微細結晶粒となっており、接合方向に引張試験片を採取して引張試験を行ったところ引張強さは１４ＭＰａであった。
【００２０】
得られた接合材について、接合材を５００℃に加熱し、実施例１と同じ角筒雌金型（下型）を用いて、図２に示すように、上型と下型との間に材料（接合材）をセットし、ガス管を通じてガスを導入して、１０気圧のガス圧を負荷してブロー成形したところ、薄板（Ａ）のみが成形され、成形品形状に達する前に薄板（Ａ）で割れが生じた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例および比較例で使用したブロー成形用の角筒雌金型を示す図である。
【図２】実施例および比較例でのブロー成形の概略を示す図である。
【図１】
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【図２】
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