(57)【要約】【課題】強度と耐圧壊性とを兼備した６０００系アルミニウム合金構造部材および、その素材板を提供する。【解決手段】特定組成の６０００系アルミニウム合金からなる構造部材表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率と、構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率とを一定値以上として、かつ、前記構造部材表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方を大きくして、強度と耐圧壊性とを兼備させる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍｇ：０．３〜１．５質量％、Ｓｉ：０．３〜１．５質量％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなり、板厚が２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金板であって、
ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された集合組織として、板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％以上であるとともに、板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きいことを特徴とする、構造部材用アルミニウム合金板。
【請求項２】
前記アルミニウム合金板が、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が１５％以上であるとともに、板厚の１／４厚さ位置における板表面と平行な面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２０％以上である集合組織を有する請求項１に記載の構造部材用アルミニウム合金板。
【請求項３】
前更に、Ｃｕ：０．００１〜０．７質量％、Ｍｎ：０．０５〜０．５質量％、Ｚｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｓｃ：０．０２〜０．１質量％、Ａｇ：０．０１〜０．２質量％、Ｓｎ：０．００１〜０．１質量％の一種または二種以上を含有する、請求項１または２に記載の構造部材用アルミニウム合金板。
【請求項４】
５〜１５％の予ひずみを付加されるとともに、１７０〜２３０℃×５〜３０分の人工時効処理を施された後の集合組織が、板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上であるとともに、板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記板の板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい集合組織を有し、２２０ＭＰa以上の０．２％耐力とＶＤＡ曲げ試験にて８０°以上の曲げ角度となる圧壊特性とを有している請求項１乃至３のいずれか１項に記載の構造部材用アルミニウム合金板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかのアルミニウム合金板に、５〜１５％の予ひずみを付加した上で、プレス成形して構造部材となし、この構造部材を人工時効処理することによって、前記構造部材表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上であるとともに、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置における前記構造部材表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上で、かつ、前記構造部材表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい集合組織とし、前記人工時効処理後の構造部材が２２０ＭＰa以上の０．２％耐力と、ＶＤＡ曲げ試験にて８０°以上の曲げ角度となる圧壊特性とを有するようにしたことを特徴とするアルミニウム合金構造部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度と耐圧壊性とを兼備したアルミニウム合金構造部材用のアルミニウム合金板およびこのアルミニウム合金板を素材とするアルミニウム合金構造部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車からの排出ガスによる地球環境問題に対して、自動車等の輸送機器の燃費向上が求められている。このため、特に、自動車構造部材として、従来から使用されている鋼材に替わって、より軽量なアルミニウム合金材が適用されるようになっている。素材をアルミニウム合金板とする代表的な自動車構造部材としては、素材板がプレス成形された、フード、フェンダー、ドア、ルーフなどの薄板のパネル材があるが、これとは別に、更に、板厚が２ｍｍ以上で比較的厚く、剛性が要求される構造部材としての自動車構造部材にまで拡大しようとしている。
【０００３】
これら比較的板厚が厚く、剛性が要求されるような構造部材用の自動車構造部材は、前記自動車パネルに比べて、素材板の更なる高強度化や、車体衝突時の衝撃吸収性＝耐圧壊性（圧壊特性あるいは圧壊性とも言う）の特性付与などが新たに必要である。
【０００４】
前記バンパ補強材やドアビームなどの自動車構造部材のうちの、高強度な補強材としては、ＪＩＳ乃至ＡＡ７０００系アルミニウム合金を熱間押出加工して製造される押出形材が、素材として既に汎用されている。これに対して、フレーム、ピラーなどの大型の構造部材は、鋳塊を均熱処理後に熱間圧延する、あるいは更に冷間圧延するような、常法によって製造される圧延板を素材とすることが好ましい。ただ、前記した７０００系アルミニウム合金は、圧延板としては、その高合金ゆえのつくりにくさがあり、これまであまり実用化されていない。
【０００５】
このため、通常の圧延（常法）によって製造される圧延板用の合金としては、前記７０００系よりも低合金であるがゆえに作りやすい、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金であるＪＩＳ乃至ＡＡ６０００系アルミニウム合金が注目される。
【０００６】
この６０００系アルミニウム合金板は、自動車の大型ボディパネル（フード、フェンダー、ドア、ルーフ、トランクリッドなどのアウタパネルやインナパネル)としては既に用いられている。
このため、これら自動車の大型ボディパネルに要求される、曲げ加工性やヘム加工性などを含むプレス成形性と、室温時効抑制を含むＢＨ性（ベークハード性）などの特性向上のために、従来から、成分組成や、板の表面と板厚方向の板内部でのＣｕｂｅ方位などの集合組織を特に規定するなどの冶金的な改善策が、数多く提案されている。
【０００７】
この集合組織の規定の代表例として、例えば、特許文献１では、ＢＨ性が優れ、板製造後の室温時効が少なく、長期間放置した場合でも自然時効による硬化に起因する成形性の低下も少なく、さらには良好な成形加工性（曲げ加工性、ヘム加工性）を有すると同時に、曲げ異方性も少なく、また成形加工時にリジングマークも抑制され、耐粒界腐食性にも優れた成形加工用アルミニウム合金板を、量産的規模で確実かつ安定して低コストで製造し得る方法が提案されている。
具体的には、特定組成の６０００系アルミニウム合金からなり、板表面から板厚の１／１０の位置のキューブ方位密度と板表面から板厚の１／４の位置のキューブ方位密度との平均値が、板表面から板厚の１／２の位置（板厚方向中心位置）のキューブ方位密度よりも高い関係となるようにするなど、均質処理、熱間圧延、溶体化処理条件などを特定の範囲として制御している。
【０００８】
ただ、本発明が対象とする、前記したフレーム、ピラーなどの自動車構造部材では、前記特許文献１などの自動車パネル構造部材用途とは異なり、更に高強度化させることと、車体衝突時の衝撃吸収性＝耐圧壊性を新たに持たせるなどの、この構造部材用途特有の新たな特性が要求される。
【０００９】
この一例として、近年の自動車の衝突安全基準のレベルアップ（厳格化）によって、ヨーロッパなどでは、前記フレーム、ピラーなどの自動車構造部材に、ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）で規格化されている「ＶＤＡ２３８−１００  Ｐｌａｔｅ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｔｅｓｔ  ｆｏｒ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ（以後、ＶＤＡ曲げ試験と言う）」にて評価される、自動車の衝突時における衝撃吸収性（耐圧壊性、圧壊特性）を満たすことが求められるようになっている。
【００１０】
このような厳しい安全基準に対して、前記した従来の自動車パネル用に板の表面と内部での集合組織を制御した６０００系アルミニウム合金板では、自動車構造部材とした場合に、共通して、より高強度化させた上での耐圧壊性が不足している問題がある。
【００１１】
これに対して、特許文献２では、６０００系アルミニウム合金板に、Ｓｎを新たに添加するとともに、この板の結晶粒界に存在する、円相当径が０．２〜１０μｍの範囲のＳｎ系化合物の平均数密度を０．４個／μｍ３以下（０個／μｍ３を含む）に制御することが提案されている。
そして、このアルミニウム合金板を溶体化・焼き入れ処理および人工時効処理した後の（自動車構造部材としての）特性として、２００ＭＰa以上の０．２％耐力を有するとともに、ＶＤＡ曲げ試験にて７５°以上の曲げ角度となる圧壊特性を有するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第４６０２１９５号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６０５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ただ、特許文献２のように、Ｓｎを新たに必要量添加すると、加工性が低下するなど、圧延板が作りにくくなる問題があり、製造工程や製造条件を変える必要も生じるので、できればＳｎの添加は避けたい。しかし、前記した通り、従来の６０００系アルミニウム合金板の集合組織などの組織制御では、自動車構造部材としての強度と耐圧壊性の向上には大きな限界があった。
【００１４】
したがって、６０００系アルミニウム合金板からなる構造部材（以下、単に６０００系アルミニウム合金構造部材とも言う）をより高強度化させた上で耐圧壊性も向上させることには、未だ開発の余地がある。
【００１５】
本発明では、このような事情に着目してなされたものであり、強度と耐圧壊性（衝撃吸収性）とを向上させた６０００系アルミニウム合金構造部材を得るための、素材６０００系アルミニウム合金板および、この素材６０００系アルミニウム合金板を用いた前記構造部材の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的を達成するための、構造部材用アルミニウム合金板の実施形態は、上記アルミニウム合金構造部材用のアルミニウム合金板であって、Ｍｇ：０．３〜１．５質量％、Ｓｉ：０．３〜１．５質量％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金からなるとともに、板厚が２ｍｍ以上、５ｍｍ以下であり、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された集合組織として、板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％以上であるとともに、板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きいことである。
【００１７】
また、前記目的を達成するための、アルミニウム合金構造部材の製造方法の実施形態は、上記アルミニウム合金板に、５〜１５％の予ひずみを付加した上で、プレス成形して構造部材となし、この構造部材を人工時効処理することによって、前記構造部材表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上であるとともに、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置における前記構造部材表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上で、かつ、前記構造部材表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい集合組織とし、前記人工時効処理後の構造部材が２２０ＭＰa以上の０．２％耐力と、ＶＤＡ曲げ試験にて８０°以上の曲げ角度となる圧壊特性とを有するようにしたことである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明者は、構造部材をより高強度化させた上で耐圧壊性を向上させるための、素材である６０００系アルミニウム合金板の集合組織について検討した。
その結果、前記アルミニウム合金板が、本発明の実施形態に係る構造部材用アルミニウム合金板で規定する板厚方向および、本発明の実施形態に係る、アルミニウム合金構造部材の製造方法で規定する板の面方向の分布など、特定のＣｕｂｅ方位の集合組織を有する場合には、より多くの予ひずみを付加された上で、構造部材としての人工時効処理を施されると、前記特定の集合組織がより発達して、構造部材の高強度化と耐圧壊性の向上が図れることを知見した。
【００１９】
すなわち、素材である６０００系アルミニウム合金板の集合組織として、特にＣｕｂｅ方位の、板厚方向および板の面方向の分布を各々制御した場合、この素材板に、より多くの予ひずみを付加した上で、構造部材としての人工時効処理を施すと、構造部材の厚み方向でのＣｕｂｅ方位がより発達するとともに、構造部材の面方向においても、局所的にＣｕｂｅ方位の面積率が低い箇所を無くして、Ｃｕｂｅ方位の面積率の均一化を図ることが可能となる。
このため、構造部材としての強度と曲げ性（耐圧壊性）のバランスが向上して、高強度化と耐圧壊性（衝撃吸収性）の向上が図れることとなる。
【００２０】
これによって、素材である６０００系アルミニウム合金板の集合組織が、人工時効処理後の構造部材の高強度化と耐圧壊性の向上が図れる集合組織ほどには、Ｃｕｂｅ方位が十分発達していなかったとしても、このような素材６０００系アルミニウム合金板を用いて、人工時効処理後の高強度化と耐圧壊性の向上が図れるＣｕｂｅ方位が十分発達した集合組織の構造部材とすることが可能となる。
このため、構造部材の素材である６０００系アルミニウム合金板の、Ｃｕｂｅ方位を十分発達させるための、製造工程や製造条件の特別な付加や変更が不要となり、板の製造にかかる負荷を大きく減らすことが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施態様について、要件毎に具体的に説明する。
本発明では、剛性が要求される自動車構造部材用であって、筒状などの複雑な立体形状を有し、素材であるアルミニウム合金板（圧延板）をプレス成形して得られる、板の成形体からなる自動車構造部材などの構造部材を主たる用途としている。したがって、以下の説明では、構造部材のうちでも、この自動車構造部材を意図して説明する。しかし、本発明は自動車構造部材に限定されるものでなく、他の構造部材に用いてよい。
【００２２】
厚み、板厚：
６０００系アルミニウム合金板の実施態様として、板厚は２ｍｍ以上、５ｍｍ以下とする。厚みあるいは板厚が２ｍｍ未満では、構造部材としての強度や剛性が不足する。また、板厚が５ｍｍを超えた場合には、板厚が厚すぎるため、素材のアルミニウム合金板の構造部材へのプレス成形ができなくなる。また、構造材として、鋼板や鋼材に代替されるべき、アルミニウム合金による軽量化の効果が損なわれる。なお、以下の説明では、構造部材の厚みや素材のアルミニウム合金板の板厚を、まとめて厚みあるいは板厚と言う。
【００２３】
アルミニウム合金組成：
６０００系アルミニウム合金板の化学成分組成の実施態様について、以下に説明する。
６０００系アルミニウム合金板の化学成分組成は、前記自動車構造部材などの構造部材としての、あるいは構造部材用としての素材板の、成形性やＢＨ性を含めた強度、耐圧壊性を組成面から満足し、しかも常法での圧延による板の製造条件を大きく変えないことを前提とする、なお、各元素の含有量の％表示は全て質量％の意味である。
このためのアルミニウム合金板の化学成分組成は、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系アルミニウム合金として、Ｍｇ：０．３〜１．５質量％、Ｓｉ：０．３〜１．５質量％を含有し、残部がＡｌおよび不可避的不純物からなるものとする。
この組成に、更に、Ｃｕ：０．００１〜０．７質量％、Ｍｎ：０．０５〜０．５質量％、Ｚｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｓｃ：０．０２〜０．１質量％、Ａｇ：０．０１〜０．２質量％、Ｓｎ：０．００１〜０．１質量％の一種または二種以上を含有しても良い。
【００２４】
Ｓｉ：０．３〜１．５質量％
ＳｉはＭｇとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの人工時効処理時に、強度向上に寄与する時効析出物を形成して、時効硬化能を発揮し、自動車の構造材として必要な強度（耐力）を得るための必須の元素である。
Ｓｉ含有量が０．３質量％未満では、Ｓｉ含有量が少なすぎ、塗装焼付け処理前（人工時効処理前）の固溶Ｓｉ量が減少し、時効析出物の生成量が不足するため、ＢＨ性が著しく低下し、強度が不足する。
一方、Ｓｉ含有量が１．５質量％を超えて多すぎると、板の製造時に粗大な化合物を形成し、延性を劣化させる。従って、Ｓｉ含有量は０．３〜１．５質量％、好ましくは０．７〜１．４質量％の範囲とする。
【００２５】
Ｍｇ：０．３〜１．５質量％
Ｍｇも、Ｓｉとともに、固溶強化と、塗装焼き付け処理などの人工時効処理時に、Ｓｉとともに強度向上に寄与する時効析出物を形成して、時効硬化能を発揮し、自動車の構造材としての必要耐力を得るための必須の元素である。
Ｍｇ含有量が０．３質量％未満では、Ｍｇ含有量が少なすぎ、塗装焼付け処理前（人工時効処理前）の固溶Ｓｉ量が減少し、時効析出物の生成量が不足するため、ＢＨ性が著しく低下し、強度が不足する。
一方、Ｍｇ含有量が１．５質量％を超えて多すぎると、板の冷間圧延時にせん断帯が形成されやすくなり、割れの原因となる。従って、Ｍｇ含有量は０．３〜１．５質量％、好ましくは０．４〜１．２質量％の範囲とする。
【００２６】
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｓｎの一種または二種以上
Ｃｕ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｓｎは、共通して、素材板および構造部材を高強度化させる効果があるので、広い意味で同効元素と見なせるが、その具体的な機構には、共通する部分も、異なる部分も勿論ある。
【００２７】
Ｃｕは、固溶強化にて強度の向上に寄与する他、人工時効処理に際して、構造部材の時効硬化を促進して強度の向上に寄与する効果も有する。選択的に含有させる場合に、Ｃｕのこのような効果を得るためには、０．００１質量％以上含むことが好ましい。一方、Ｃｕの含有量が多過ぎると、耐食性を劣化させるおそれがあり、好ましくない。そのため、Ｃｕ含有量は、０．７質量％以下が好ましい。
また、製品への予ひずみ付与と人工時効処理の制御によって、構造部材や板の表面のＣｕｂｅ方位の面積率をさらに増大させる場合は、Ｃｕ含有量は、好ましくは０．３質量％以下、更に好ましくは０．２質量％以下とする。Ｃｕ含有量が０．３質量％、より厳しくは０．２質量％を越えると、アルミマトリックス中に固溶するＣｕ濃度が増大し、それが予ひずみ付与時のＣｕｂｅ方位粒へのひずみ蓄積を増大させる方向に働き、人工時効処理後のＣｕｂｅ方位粒の成長、面積率の増大の効果を妨げる可能性がある。
【００２８】
Ｍｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｓｃは、鋳塊及び板の結晶粒を微細化して強度を向上させる。これらの含有量が各々下限値未満では、その効果が不足する。一方、これらの含有量が多すぎ、それぞれの上限値を超えた場合には、粗大な化合物を形成して、衝撃吸収性（圧壊特性）を劣化させる。
したがって、選択的に含有させる場合には、Ｍｎ：０．０５〜０．５質量％、Ｚｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｃｒ：０．０４〜０．２０質量％、Ｓｃ：０．０２〜０．１質量％の各範囲とする。
【００２９】
Ａｇは、構造材への成形加工（プレス成形）後の人工時効処理によって強度向上に寄与する時効析出物を緊密微細に析出させ、高強度化を促進する効果があるので、必要に応じて選択的に含有させる。Ａｇの含有量が０．０１％未満では強度向上効果が小さい。一方、Ａｇ含有量が多すぎると、圧延性及び溶接性などの諸特性を却って低下させ、また、強度向上効果も飽和し、高価となるだけである。従って、含有させる場合のＡｇの含有量は０．０１〜０．２質量％の範囲とする。
【００３０】
Ｓｎは室温でのクラスタ形成を抑制して、溶体化・焼き入れ処理後の板の、優れた成形加工性を長時間保持する効果を有し、更にその後に焼付け塗装処理などの人工時効処理した場合の構造部材の強度を向上させる。Ｓｎ含有量が０．００１％未満ではその効果が小さく、また０．１％を超えても、その効果は飽和し、却って熱間脆性を生じて熱間加工性（熱延性）を著しく劣化させる。従って、含有させる場合のＳｎの含有量は０．００１〜０．１質量％の範囲とする。
【００３１】
その他の元素：
これら記載した以外の、Ｔｉ、Ｂ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｖなどのその他の元素は不可避的な不純物であり、６０００系合金としてＪＩＳ規格などで規定する範囲での各々の含有を許容する。
【００３２】
集合組織：
以上の厚みや組成を前提として、本発明では、構造部材用の６０００系アルミニウム合金板の、特にＣｕｂｅ方位の、板厚方向および面方向の分布を各々制御することで、構造部材とされた場合の強度と曲げ性（耐圧壊性）のバランスを向上させる。
【００３３】
（Ｃｕｂｅ方位の厚み方向の分布制御）
このために、先ず、素材板のＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された集合組織として、板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率を２０％以上とするとともに、前記素材板の板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率を２５％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記素材板の板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方を大きくする。ここで、本発明で言う矩形領域とは、平面的に矩形の領域、または矩形な平面領域の意味である。
【００３４】
これが、６０００系アルミニウム合金板を構造部材とした場合の、人工時効処理後の構造部材の集合組織を、高強度化と耐圧壊性（衝撃吸収性）の向上が図れるＣｕｂｅ方位が発達した集合組織とするための必要条件となる。
【００３５】
ここで、構造部材としての高強度と耐圧壊性（衝撃吸収性）との兼備を保障するためには、構造部材のＣｕｂｅ方位が発達した集合組織として、表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上であるとともに、構造部材の厚みの１／４厚さ位置における構造部材の前記表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上であることが好ましい。そして、これに加えて、構造部材の前記表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きいことが好ましい。
【００３６】
Ｃｕｂｅ方位を発達させた構造部材の場合、Ｃｕｂｅ方位の厚み方向の分布が、耐圧壊性＝前記ＶＤＡ曲げ性に与える影響を解析した結果、構造部材あるいは板の表面のＣｕｂｅ方位粒よりも、１／４厚さ位置のＣｕｂｅ方位（１／４ｔ部）粒の方が耐圧壊性の向上に大きく寄与する。
すなわち、耐圧壊性の向上には、板の板厚の１／４厚さ位置における板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位（以下、単に１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位とも言う）の面積率の方が、前記板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位（以下、単に表面のＣｕｂｅ方位とも言う）よりも大きく寄与する。
これは、車体衝突などの荷重負荷により、自動車構造部材として使用中の構造部材の表面に微小クラックが形成されても、この構造部材の１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位が、そのクラックの進展を阻止する効果を持つからである。
この事実は、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位が必要量存在すれば、表面のＣｕｂｅ方位が、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位よりも多くなくても、耐圧壊性が向上し、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位が少なくなって不足すれば、表面のＣｕｂｅ方位をいくら多くしても、耐圧壊性が向上しないことを意味する。
【００３７】
（Ｃｕｂｅ方位の発達）
６０００系アルミニウム合金板の集合組織として、本発明のように、特にＣｕｂｅ方位の、板厚方向、あるいは後述する板の面方向の分布を各々制御した場合、この素材板に、より多くの予ひずみを付加した上で、構造部材としての人工時効処理を施すと、構造部材の厚み方向でのＣｕｂｅ方位がより発達するとともに、構造部材の面方向においても、局所的にＣｕｂｅ方位の面積率が低い箇所を無くして、Ｃｕｂｅ方位の面積率の均一化を図ることが可能となる。
【００３８】
これは、素材である６０００系アルミニウム合金板を、前記規定するＣｕｂｅ方位が発達した集合組織とした場合には、より多くの予ひずみを付加された上で、構造部材として人工時効処理を施されると、前記特定の集合組織がより発達するからである。
溶体化処理などの調質後の素材板にはひずみが無いが、このひずみが無い素材板に対して、冷間加工によって新たに特定のひずみを付加した上で、更に特定条件下で人工時効処理すると、Ｃｕｂｅ方位粒の粒成長、粗大化による、構造部材の表面のＣｕｂｅ方位や、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の更なる増大が可能である。
溶体化処理などの調質後のひずみが無い素材板に対して、冷間加工の手段によって、新たにひずみを付加すると、ひずみが蓄積されにくいＣｕｂｅ方位粒と、ひずみが蓄積されやすい非Ｃｕｂｅ方位粒との間に、蓄積ひずみ差がつく。この状態で、人工時効処理すると、人工時効処理時の熱履歴によって、ひずみが蓄積されていないＣｕｂｅ方位粒が、周囲の蓄積ひずみ量の高い非Ｃｕｂｅ方位粒のひずみを低減させる駆動力でＣｕｂｅ方位粒の粒界移動を促進し、Ｃｕｂｅ方位粒の粒成長や粗大化により、Ｃｕｂｅ方位の面積率の更なる増大が可能となる。
【００３９】
但し、このようにＣｕｂｅ方位をより発達させる場合でも、前記した通り、６０００系アルミニウム合金板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％以上であるとともに、前記板の板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記板の板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きいことが、前提として必要である。
このように、ある程度以上の量のＣｕｂｅ方位粒が予ひずみ付加前に存在していないと（Ｃｕｂｅ方位が発達していないと）、予ひずみ＋人工時効処理による前記Ｃｕｂｅ方位の増加効果が現れない。
【００４０】
例えば、６０００系アルミニウム合金板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％未満か、前記板の板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％未満では、冷間加工（予ひずみ）と人工時効処理時との組み合わせで、前記板（素材板）が有するＣｕｂｅ方位よりも更に発達させても、特に、構造部材の厚み方向でのＣｕｂｅ方位の平均面積率の規定を満たせない可能性が高い。
【００４１】
構造部材としてのＣｕｂｅ方位を発達させるための、冷間加工による予ひずみの付与および、塗装焼付け処理などの人工時効処理の好ましい条件については、構造部材の製造方法の箇所で詳述する。
【００４２】
（Ｃｕｂｅ方位の面方向の分布制御）
更に、集合組織を制御する実施態様では、素材板のＣｕｂｅ方位の面方向（表面あるいは表面と平行な方向の面）の分布制御を行うことが好ましい。
Ｃｕｂｅ方位の面方向の分布、すなわち、素材板や構造部材の表面のＣｕｂｅ方位および１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の面方向での分布制御、言い換えるとＣｕｂｅ方位の面方向の局所的な分布の制御が、さらなる耐圧壊性の向上につながる。
【００４３】
素材板や構造部材のＣｕｂｅ方位は、その面方向（素材板の幅方向あるいは長手方向）にも変動しており、平均値としてのＣｕｂｅ方位の面積率が高くても、局所的にＣｕｂｅ方位の面積率が低い部位が存在すると、その部位での前記微小クラックが生じやすくなり、表面の割れの発生及びその厚み方向への伝播を助長する可能性がある。
これを抑制するためには、局所的にＣｕｂｅ方位の面積率が低い箇所を無くして、平均の面積率からの低下の度合い（ばらつき）を小さくすることが好ましく、局所的なＣｕｂｅ方位の面積率の下限値を一定値以上に維持することが、耐圧壊性をさらに向上させる効果を発揮するために好ましい。
【００４４】
具体的に、素材板の場合には、アルミニウム合金板が、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に更に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、前記板の表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が１５％以上であるとともに、前記板の板厚の１／４厚さ位置における板表面と平行な面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２０％以上であることが好ましい。
これを構造部材とした場合には、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に更に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、構造部材表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値を２０％以上とするとともに、前記構造部材の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の面積率の最小値を２５％以上とすることが好ましい。
【００４５】
ちなみに、従来の組織制御では、本発明のような、Ｃｕｂｅ方位の厚み方向の分布の耐圧壊性に与える影響の解析は見当たらず、このような観点での制御はされていなかった。
【００４６】
(集合組織の測定方法)
以上の規定する各結晶方位は、走査電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope:ＳＥＭ）または電界放出型走査電子顕微鏡（Field Emission-Scanning Electron Microscope:ＦＥ−ＳＥＭ）を使用し、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法によって、測定、評価する。
測定に供する試料は、構造部材あるいは素材板の任意の位置から、前記構造部材あるいは板の表面、および前記構造部材あるいは素材板の厚みの１／４厚さ位置における前記構造部材または素材板の表面と平行な面から、測定領域（５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域）を含む供試材を５個採取する。
そして、その供試材の表面を機械研磨、バフ研磨した後、電解研磨を行い、供試材の測定面となる表面を調製する。
【００４７】
この際、構造部材の表面の場合には、表面の塗装皮膜や酸化皮膜を除去して、これら皮膜界面のアルミマトリックスを露出させて測定面とする。
また、構造部材または板の厚みの１／４厚さ位置における供試材であれば、構造部材または板の表面と平行な面を露出させて測定面とする。
これら５個の供試材のＳＥＭ−ＥＢＳＤ法による測定結果を平均化して、本発明で規定する各部位のＣｕｂｅ方位の平均面積率（％）とする。
但し、前記Ｃｕｂｅ方位の面積率の最小値だけは、平均化せずに、個々の供試材あるいはその供試材の個々の測定部位の測定値のうちの最小のものを、前記Ｃｕｂｅ方位の面積率の最小値とする。
【００４８】
このＳＥＭ−ＥＢＳＤ法は、結晶方位集合組織の測定方法として汎用され、電界放出型走査電子顕微鏡（例えば、日本電子社製ＪＳＭ-７０００Ｆ）に、後方散乱電子回折像（ＥＢＳＤ: Electron Back-Scattered Diffraction Pattern：ＥＢＳＤ）システムを搭載した結晶方位解析法である。
ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法は、前記ＦＥ−ＳＥＭの鏡筒内にセットしたＡｌ合金板の試料に、電子線を照射して、その後方散乱電子の回折パターンをＥＢＳＤ装置（例えば、ＴＳＬ社製のＥＢＳＤ測定・解析システム：ＯＩＭ（Orientation Imaging Macrograph） Data & Analysis）に取り込み、結晶方位解析をしながら試料表面を１μｍおきに走査する。これにより、各点でのＥＢＳＰ（Electron Back Scatter Diffraction Pattern）を得てその指数付けを行い，電子線照射部位の結晶方位を求める。得られた結晶方位測定データを圧延方向軸周りに９０°回転，さらに，圧延面法線方向に９０°回転操作し，測定領域全域においてＥＢＳＤによる結晶方位測定を行った際の、結晶方位分布関数（ＯＤＦ）や面積率を計算し求める。これらＦＥ−ＳＥＭにＥＢＳＤシステムを搭載した結晶方位解析法の詳細は、神戸製鋼技報/Ｖｏｌ. ５２ Ｎｏ.２（Ｓｅｐ. ２００２）Ｐ６６−７０などに詳細に記載されている。
【００４９】
製造方法：
次に、アルミニウム合金板や、その用途である構造部材の製造方法の実施形態について、以下に説明する。
６０００系アルミニウム合金板は、鋳塊を均熱処理後に熱間圧延された熱延板か、更に、この熱延板が冷間圧延された冷延板であって、更に溶体化処理などの調質が施される、常法によって製造される。即ち、工程自体は、常法により、鋳造、均質化熱処理、熱間圧延の通常の各製造工程を経て製造され、板厚が２〜１０ｍｍ程度であるアルミニウム合金熱延板とされる。次いで、冷間圧延されて板厚が２ｍｍ以上、３ｍｍ以下の冷延板とされる。
【００５０】
したがって、素材板は、双ロール法などの薄板連続鋳造後に冷延して熱延を省略したり、温間圧延を行うような特殊な製造方法または圧延方法を用いて製造しなくてもよい。
【００５１】
(溶解、鋳造冷却速度)
先ず、溶解、鋳造工程では、上記６０００系成分組成範囲内に溶解調整されたアルミニウム合金溶湯を、連続鋳造法、半連続鋳造法（ＤＣ鋳造法）等の通常の溶解鋳造法を適宜選択して鋳造する。
【００５２】
(均質化熱処理)
次いで、前記鋳造されたアルミニウム合金鋳塊に、熱間圧延に先立って、均質化熱処理を施す。この均質化熱処理（均熱処理）は、組織の均質化、すなわち、鋳塊組織中の結晶粒内の偏析をなくすことを目的とする。この均熱処理の条件は、冷却速度も含めて、規定する集合組織には影響が無く、通常の１回だけの均熱でも良く、２回均熱あるいは２段均熱としても良い。１回の均熱では、熱延開始温度まで冷却するか、あるいは熱延開始温度か、その近傍で保持して、熱延を開始する。
【００５３】
２回均熱とは、１回目の均熱後に、一旦室温を含む２００℃以下の温度まで冷却し、更に、再加熱し、その温度で一定時間維持した後に、熱延を開始する。これに対して、２段均熱とは、１回目の均熱後に冷却はするものの、２００℃以下までは冷却せず、より高温で冷却を停止した上で、その温度で維持した後に、そのままの温度か、より高温に再加熱した上で熱延を開始する。
【００５４】
１回のみの均熱、あるいは２回均熱における１回目、あるいは２段均熱における１段目の均熱条件は、４５０℃以上、固相線温度以下の温度範囲で、２時間以上の保持時間の範囲から適宜選択する。均熱温度を４５０℃以上とすることで、鋳塊の未固溶析出物の固溶を促進し、最終的な構造部材としての強度の増大をもたらす。
【００５５】
２回均熱では、この１回目の均熱処理後に、２回均熱のために、一旦、室温を含む２００℃以下まで冷却する。また、２段均熱では、この１段目の均熱処理後に、一旦、２００℃よりも高温の温度まで冷却する。２回目あるいは２段目の均熱条件は、熱延開始温度以上、５００℃以下の温度範囲で２時間以上の保持時間の範囲から選択し、１回目の均熱、冷却後の鋳塊を再加熱し、熱延開始温度まで冷却するか、あるいは熱延開始温度まで再加熱してその近傍で保持すれば良い。また、１段目の均熱後の鋳塊を、熱延開始温度まで冷却して、その近傍で保持しても良い。これら、２回目あるいは２段目の均熱温度は、１回目あるいは１段目の均熱温度よりも低温とする方が好ましい。
【００５６】
(熱間圧延)
この熱延において、規定する集合組織とするためには、常法とは異なる条件で、熱延開始温度（熱間粗圧延開始温度）、粗圧延の合計圧下率（％）、熱延の終了温度（熱間仕上げ圧延終了温度）を組み合わせて制御する必要がある。
【００５７】
熱間粗圧延開始温度は、好ましくは、３５０℃〜４５０℃の範囲から、前記均熱温度よりも低めとなるように選択する。
熱間粗圧延の合計の圧下率は９０％以上とすることが好ましい。
熱間仕上げ圧延の終了温度は、好ましくは１５０〜２８０℃のできるだけ低温とすることが好ましい。
このように、熱間粗圧延開始温度、熱間仕上げ圧延終了温度、粗圧延の圧下率の条件を組み合わせることで、熱延中の再結晶後の粒成長を抑制し、結晶粒の粗大化を抑制できる。
また、熱延終了時の熱延材の結晶粒組織を微細なファイバー組織とし、板幅方向の組織むら（集合組織分布）をできるだけ微細にすることで、マクロ的なばらつきを抑制し、最終的な構造部材でのＣｕｂｅ方位の面積率の局所的なばらつきを抑制できる。
熱延条件がこれらの条件を満たさない場合、熱延終了時の結晶粒組織（集合組織）がマクロ的にばらつき、耐圧壊性が低下する可能性が高い。
【００５８】
(冷間圧延)
冷間圧延では、上記熱延板を圧延して、構造部材用として２〜５ｍｍの範囲の所望の最終板厚の冷延板 (コイルも含む) に製作する。この冷延工程の回数は、熱延板の板厚と冷延板の最終板厚との関係で自由に選択され、この１回当たりの冷延工程における冷間圧延機への板（コイル）のパス回数も自由に選択される。
ちなみに、熱延板の冷間圧延前の焼鈍(荒鈍)および冷間圧延途中の中間焼鈍は、施さなくても良いが、必要に応じて施しても良い。
【００５９】
(溶体化処理)
冷間圧延後は板の調質としてＴ４に相当する溶体化および焼入れ処理を行う。この溶体化処理については、通常の連続熱処理ラインによる加熱、冷却でよいが、各元素の十分な固溶量を得ることおよび結晶粒の微細化のためには、５００℃以上、固相線温度以下の温度で、保持時間は１秒〜３０分の範囲で溶体化処理することが望ましい。
ここで、２０℃から、５００℃〜固相線温度の溶体化温度域までの、溶体化処理時の平均昇温速度は１００〜４００℃/分の範囲とすることが好ましい。この平均昇温速度を上記範囲とすることで、板や構造部材の表面や１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の発達を促進する。
この平均昇温速度が、この範囲から外れて、速すぎても、板や最終的な構造部材での所望のＣｕｂｅ方位の面積率が得られず、Ｃｕｂｅ方位の局所的なばらつきを抑制できない可能性が生じる。また、この平均昇温速度が、この範囲から外れて遅すぎると、生産性が極端に低下するため、工業的に難しい。
【００６０】
溶体化処理後の平均冷却（降温）速度は、粗大な化合物の粒界への形成を防止するために、２００℃〜固相線温度の範囲を４０℃／秒以上とすることが好ましい。このため、溶体化処理後の冷却は、ファンなどの空冷、ミスト、スプレー、浸漬等の水冷手段など、強制的な冷却手段を各々選択して用いるか、室温〜１００℃の水や湯に直接焼き入れることが好ましい。
【００６１】
（予備時効処理：再加熱処理)
このような溶体化処理後に焼入れ処理して室温まで冷却した後、必要により、冷延板を予備時効処理（再加熱処理）しても良い。
【００６２】
以上の工程によって、板表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％以上であるとともに、板の板厚の１／４厚さ位置における前記板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上で、かつ、前記板表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記板の板厚の１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい素材板を得る。
但し、これら素材板のＣｕｂｅ方位を発達させる制御は、従来の溶体化処理までの素材板などの製造工程でのＣｕｂｅ方位を発達させる制御を踏襲している。
【００６３】
このため、素材板の段階で、本発明の実施形態に係る構造部材としての規定を満たす、Ｃｕｂｅ方位が発達した集合組織を得ることは簡単なことではなく、前記した好ましい製造条件を満たしたとしても、必ず、前記規定を満たす、Ｃｕｂｅ方位が発達した集合組織が得られるとは限らない。
このため、素材板の集合組織を、本発明で規定する通り、できるだけＣｕｂｅ方位が発達した集合組織としておいた上で、後述する構造部材の製造において、素材の構造部材への成形加工で加えるひずみ量、塗装焼付け処理後の人工時効処理の温度、または保持時間の条件を調整して、Ｃｕｂｅ方位を更に発達させることが好ましい。
また、これが、素材板の集合組織が、構造部材の高強度化と耐圧壊性の向上が図れるほどには、Ｃｕｂｅ方位が十分発達していなかったとしても、このような素材板を用いて、高強度化と耐圧壊性の向上が図れるＣｕｂｅ方位が十分発達した集合組織の構造部材とすることが可能となる、本発明の利点でもある。
【００６４】
構造部材の製法：
前記調質後のアルミニウム合金板は、素材として、バーリング加工、穴拡げ加工などを含む、プレス成形や加工が施されて、特に自動車、あるいは自転車、鉄道車両などの構造部材とされる。更に必要により、電着塗装などの表面処理や塗装処理と、塗装焼付け処理などの人工時効処理（ベークハード、ＢＨ）、または塗装せずに、人工時効処理（ベークハード、ＢＨ）を施される。
この人工時効処理は、部材に成形する前の、アルミニウム合金板の段階で行うことも可能である。
また、成形性の確保の点で、これら構造部材に成形および加工された後で、別途、必要に応じて、前記人工時効硬化処理されて高強度化されても良い。
【００６５】
ここで、前記した通り、前記集合組織を有する素材板に予ひずみを与える冷間加工をした上で人工時効処理し、構造部材の表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率を２５％以上とするとともに、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上とし、かつ、前記表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方を大きくすることが重要となる。
【００６６】
このため、溶体化処理などの調質後のひずみが無い素材板に対して、プレス成形にて、あるいはプレス成形の前後に引張、冷間圧延、レベラー、ストレッチなどの冷間加工を更に加えて、成形された構造部材に、更に、新たに５〜１５％の範囲のひずみを付加した上で、更に特定条件下で人工時効処理して、Ｃｕｂｅ方位の面積率の更なる増大が可能となる。
【００６７】
ただし、これらのひずみを付加する場合には、前記調質後（製造後）のアルミニウム合金板を、前記調質後に、最低でも６時間以上室温時効させてから、前記プレス成形や冷間加工によって、５〜１５％の範囲のひずみを付加することが好ましい。
これらの予ひずみは、Ｃｕｂｅ方位の面積率の更なる増大効果を十分発揮させるためには、構造材においても、素材板の圧延方向に加えることが好ましい。
溶体化処理後の上記室温時効時間経過後に、前記範囲で予ひずみを加えることで、予ひずみの効果が最大化する。上記室温時効時間および予ひずみ量が少なければ、蓄積ひずみ差がつかず、Ｃｕｂｅ方位粒の粒界移動も少なくなって、Ｃｕｂｅ方位粒の粒成長や粗大化による、Ｃｕｂｅ方位の面積率の更なる増大効果が十分発揮されない。
【００６８】
また、人工時効処理条件は、前記した予ひずみ量との関係で、１７０〜２３０℃×５〜３０分の範囲とすることが好ましい。この温度範囲や保持間の範囲から外れた場合には、前記特定の範囲の予ひずみとの組み合わせで、Ｃｕｂｅ方位の面積率の更なる増大ができない可能性が生じる。
【００６９】
更に、構造部材のＣｕｂｅ方位の平均面積率を、素材の段階のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも増大させるためには、前提として、素材板の段階で予め、前記した、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率を２０％以上とするとともに、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率を２５％以上とし、かつ、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方を大きくしておく必要がある。つまり、ある程度以上の量のＣｕｂｅ方位粒が予ひずみ付加前に存在していないと、予ひずみ＋人工時効処理による前記Ｃｕｂｅ方位の増加効果が現れない。
【実施例】
【００７０】
次に、本発明の実施例を説明する。表１に示す組成のアルミニウム合金板を、表２に示す各条件にて、均質化熱処理、熱間圧延、冷間圧延を行い、調質して素材板を製造した。
これら素材板を、構造部材を模擬して、表２に示す各条件にて、予ひずみを付加した上で人工時効処理し、各例のＣｕｂｅ方位の発達状態を作り分け、ＢＨ後の０.２％耐力およびＶＤＡ曲げ試験による耐圧壊性を測定、評価した。これらの結果を表３に各々示す。
なお、表１中の各元素の含有量の表示において、数値を空白としている元素は、その含有量が検出限界以下であることを示す。
また表１〜３において、下線を付した数値等は、本発明の実施形態の範囲から外れていることを意味する。
【００７１】
以下に、アルミニウム合金素材板のより具体的な製造条件を説明する。表１に示す各組成の鋳塊を、ＤＣ鋳造法にて溶製した。続いて実施した均質化熱処理は、表２に示す均質化温度（到達温度）にて、各例とも共通して４時間の熱処理を実施した。
均熱パターンが２回均熱の場合は、表２に示す１回目の均熱後に、共通して、一旦室温を含む２００℃以下の温度まで冷却し、更に、表２に示す熱延開始温度まで再加熱した。  また、１回均熱の場合は、表２に示す均熱後に、熱延開始温度まで冷却し、その温度で熱延を開始した。
熱延は、表２に示す熱延（粗圧延）開始温度、粗圧延の合計の圧下率、熱延（仕上げ圧延）終了温度、で実施した。そして、各熱延板の最終板厚を２.２〜１０ｍｍとした。
【００７２】
この熱間圧延後の熱延板に対し、冷間圧延を行って共通して２ｍｍの板厚の冷延板を得た。
この冷延板に、表２に示す平均昇温速度（℃／分）、保持温度（溶体化温度）の条件で、溶体化処理を行い、２００℃〜固相線温度の範囲を４０℃／秒以上の冷却速度で、室温まで冷却し、その後１００℃×８時間の予備時効処理を施し、調質Ｔ４の素材板を得た。
【００７３】
この調質Ｔ４の素材板を、各例とも共通して前記調質後に表２に示す各時間（時間）だけ室温時効させてから、構造部材を模擬して、引張試験機により、表２に示す各条件で、板の圧延方向に予ひずみ（引張）を付与した後、表２に示す各条件で、人工時効処理を施した。
【００７４】
ここで、発明例の場合は、この予ひずみのＣｕｂｅ方位の面積率の増大効果を確認するために、引張試験機による予ひずみを付与せずに、表２に示す各条件で、人工時効処理だけを、予ひずみの付与までの室温時効時間と同じ時間だけ経過後に施した例を、参考例として実施した。表２、３における発明例１、３、５、７、９、１１がこの参考例に該当する。
【００７５】
(機械的性質)
人工時効処理した板の引張試験は、引張方向が圧延方向と垂直となるようにＪＩＳ５号試験片に加工し、評点間距離５０ｍｍで引張速度５ｍｍ／分で、試験片が破断するまで一定の速度で行った。０．２％耐力（ＭＰａ）を測定した。機械的性質の測定に供する引張試験片は、前記供試板から引張方向が圧延方向に平行方向および直角方向となるように、ＪＩＳ２２０１の１３Ａ号試験片（２０ｍｍ×８０ｍｍＧＬ×板厚１ｍｍ）とした。なお、これら引張試験の測定数は２回とし、０．２％耐力はその平均値で求めた。これらの結果を表３に記載する。
【００７６】
（集合組織）
ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された集合組織として、前記調質Ｔ４の素材板と、構造部材を模擬した前記人工時効処理した板の、表面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率（％）、厚みの１／４厚さ位置における板表面と平行な面の５ｍｍ×５ｍｍの矩形領域におけるＣｕｂｅ方位の平均面積率（％）、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に更に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、板表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値（％）、板の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の面積率の最小値（％）を各々、前記した測定方法にて測定した。
測定条件は、視野面積８００μｍ×８００μｍ、結晶方位測定点間の距離（ステップサイズ）３μｍとして、測定後に、前記ＴＳＬ社製ＯＩＭのバージョン５を方位解析ソフトウェアとして用いて結晶方位解析を実施した。これらの結果を表３に記載する。
【００７７】
衝撃吸収性を評価する曲げ試験は、ＶＤＡ曲げ試験として、前記ドイツ自動車工業会（ＶＤＡ）の規格の中の「ＶＤＡ２３８−１００  Ｐｌａｔｅ  ｂｅｎｄｉｎｇ  ｔｅｓｔ  ｆｏｒ  ｍｅｔａｌｌｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ」に従って実施した。
試験方法は、構造部材を模擬した前記人工時効処理後の板から採取した板状試験片を、その圧延方向と、上方に垂直に立てて配置した板状の押し曲げ治具の延在方向とが、互いに平行になるように、ロールギャップ中央にその中央部が位置するよう、互いに平行に並ぶ２個のロール上に、水平で左右均等の長さに載置する。
そして、上方から前記押し曲げ治具を板状試験片の中央部に押し当てて荷重を負荷し、この板状試験片を前記狭いロールギャップに向けて押し曲げ（突き曲げ）て、曲げ変形した板状試験片中央部を前記狭いロールギャップ内に押し込む。この際に、上方からの押し曲げ治具からの荷重Ｆが最大となる時の、板状試験片の中央部の曲げ外側の角度を曲げ角度（°）として測定して、その曲げ角度の大きさで衝撃吸収性を評価する。
この曲げ角度が大きいほど、板状試験片は、途中で圧壊せずに、曲げ変形が持続しており、衝撃吸収性（圧壊特性）が高い。これらの結果を表３に記載する。
ここで、前記板状試験片は幅：６０ｍｍ×長さ：６０ｍｍの正方形形状とし、２個のロール直径Ｄは各々３０ｍｍ、ロールギャップは板状試験片板厚の２．０倍の４ｍｍとした。また、板状の押し曲げ治具は、板状試験片の中央部に押し当たる下端側の辺が、その先端（下端）の半径が０．２ｍｍφとなるように尖ったテーパ状とした。
【００７８】
表１〜３に示すように、各発明例の（前記調質Ｔ４の）素材板は、本発明成分組成範囲内で、かつ、各製造条件が好ましい範囲で製造されている。
このため、表３に示す通り、各発明例の素材板は、本発明で規定する人工時効処理前の集合組織を有し、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％以上であるとともに、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上で、かつ、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい。
この結果、発明例は、総じて素材板を用途である構造材を模擬して人工時効処理した際の、０．２％耐力が２２０ＭＰa以上であるとともに、ＶＤＡ曲げ試験でも８０°以上の曲げ角度となる圧壊特性を有して、強度と耐圧壊性とを兼備できている。
【００７９】
また、表３の発明例３、４と、５、６と、９、１０と、１１、１２とは、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、板表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が１５％以上であるとともに、板の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２０％以上である。
このため、板表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が１５％未満か、板の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２０％未満かの、発明例１、２、７、８に比して、人工時効処理した際の、０．２％耐力やＶＤＡ曲げ試験での圧壊特性が比較的優れている。
【００８０】
更に、構造部材を模擬し、これら素材板を、好ましい範囲で予ひずみを付与した後に人工時効処理を施した表２、３の発明例２、４、６、８、１０、１２は、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％以上であるとともに、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％以上で、かつ、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも、前記１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が大きい。
また、これら発明例のうち、表２、３の発明例４、６、８、１０、１２は、前記矩形領域を１０００μｍ×１０００μｍの矩形領域毎に各々区切った際の、これら区切られた全ての箇所における、板表面のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２５％以上であるとともに、板の厚みの１／４厚さ位置におけるＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が２５％以上である。
【００８１】
ここで、これらの発明例２、４、６、８、１０、１２と、予ひずみを施していない表２、３の発明例１、３、５、７、９、１１との集合組織を、互いに隣り合う同士、１と２、３と４、５と６、７と８、９と１０、１１と１２の同士で比較する。
すると、発明例２、４、６、８、１０、１２の方が、予ひずみを付与した人工時効処理によって、板表面と１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率および、板表面と１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の面積率の最小値が、予ひずみを施していない発明例１、３、５、７、９、１１よりも増加しており、０．２％耐力およびＶＤＡ曲げ試験での圧壊特性が比較的優れている。
したがって、前記好ましい範囲で予ひずみを付与した後に人工時効処理を施すことの効果として、構造部材の厚み方向でのＣｕｂｅ方位がより発達するとともに、構造部材の面方向においても、局所的にＣｕｂｅ方位の面積率が低い箇所を無くし、Ｃｕｂｅ方位の面積率の均一化できる効果が裏付けられる。
【００８２】
これに対して、比較例１３〜１９は、表１〜３に示すように、素材板は、本発明成分組成範囲内であるが、製造条件が好ましい範囲を外れて製造されている。
このため、表３に示す通り、これら比較例の素材板は、前記１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも小さくなったり、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２０％未満か、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％未満で、本発明で規定する集合組織から外れている。
また、構造部材を模擬し、調質Ｔ４の素材板を、予ひずみを付与した後に人工時効処理を施した場合も、前記１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率の方が表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率よりも小さくなったり、表面のＣｕｂｅ方位の平均面積率が２５％未満か、１／４ｔ部のＣｕｂｅ方位の平均面積率が３０％未満で、本発明で規定する集合組織から外れている。
この結果、素材板を用途である構造材を模擬して人工時効処理した際の、０．２％耐力が２２０ＭＰa未満か、ＶＤＡ曲げ試験でも８０°未満であり、強度と耐圧壊性とを兼備できていない。
【００８３】
比較例１３は、均質化温度が低すぎる。
比較例１４は、熱延開始温度（粗圧延）が高すぎる。
また、比較例１４、１５は、人工時効処理温度が高すぎる。
比較例１５、１６は、熱延終了温度（仕上げ圧延）が高すぎる。
比較例１７は、粗圧延の合計圧下率が低すぎ、予ひずみを付与するまでの経過時間が短すぎる。
比較例１８、１９は、溶体化処理時の平均昇温速度が速すぎ、溶体化温度が低すぎる。
【００８４】
また、比較例２０、２１は、表１に示すように、合金番号７、８のＭｇ、Ｓｉの含有量が少なすぎて、製造条件が好ましい範囲で、素材板は、本発明で規定する集合組織を有しているにもかかわらず、構造材を模擬して人工時効処理した際の、０．２％耐力が２２０ＭＰa未満であり、強度と耐圧壊性とを兼備できていない。
【００８５】
以上の結果から、強度と耐圧壊性とを兼備するための、本発明において規定する組成や集合組織の意義、そして、これらを得るための好ましい製造条件の意義が裏付けられる。
【００８６】
【表１】
2019026897.tif 000002
【００８７】
【表２】
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【００８８】
【表３】
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【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明によれば、６０００系アルミニウム合金組織的な工夫によって、圧延によって製造される板や、この板を成形素材とした構造部材の、強度と耐圧壊性（衝撃吸収性）を向上させることが可能となる。この結果、自動車などの構造部材として、６０００系アルミニウム合金板の適用を拡大できる。