(57)【要約】本発明は、特に自動車産業用のアルミニウム合金を主成分とする圧延製品の製造方法に関し、この方法では、順に、４〜７重量％のＺｎ、０〜３．０重量％のＣｕ、１．５〜３．５重量％のＭｇ、最大で０．５０重量％のＦｅ、最大で０．４０重量％のＳｉと、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｃ、ＨｆおよびＴｉの中から選択される少なくとも１つの元素とを含み、上記元素の量は、それが選択された場合、Ｚｒ：０．０５〜０．１８重量％、Ｍｎ：０．１〜０．６重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％、Ｓｃ：０．０２〜０．２重量％、Ｈｆ：０．０５〜０．５重量％、Ｔｉ：０．００５〜０．１５重量％であり、他の元素が最大でそれぞれ０．０５重量％、合計で０．１５重量％、残部がアルミニウムである、アルミニウムベース合金の液体金属浴を調製し；上記液体金属浴から圧延プレートを鋳造し；この圧延プレートを熱間圧延し、かつ任意で上記プレートを冷間圧延して１枚の板にし、上記板を溶体化処理して焼入れし；上記板が８〜１６時間で６０〜1２０℃、好ましくは１０〜１４時間で８０〜１００℃の温度に達する熱処理を実施し、このように熱処理された製品を少なくとも３０日間室温で時効硬化させる。本発明は、また、この方法により得られる製品と、自動車を製造するためのそれらの使用とに関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車産業用のアルミニウム合金を主成分とする圧延製品の製造方法であって、順に、
ａ）４〜７重量％のＺｎ、１．０〜３．０重量％のＣｕ、１．５〜３．５重量％のＭｇ、最大で０．５０重量％のＦｅ、最大で０．４０重量％のＳｉと、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｃ、ＨｆおよびＴｉの中から選択される少なくとも１つの元素とを含み、前記元素の量は、それが選択された場合、Ｚｒ：０．０５〜０．１８重量％、Ｍｎ：０．１〜０．６重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％、Ｓｃ：０．０２〜０．２重量％、Ｈｆ：０．０５〜０．５重量％、Ｔｉ：０．００５〜０．１５重量％であり、他の元素が最大でそれぞれ０．０５重量％、合計で０．１５重量％、残部がアルミニウムである、アルミニウムベース合金の液体金属浴を調製し、
ｂ）前記液体金属浴から圧延プレートを鋳造し、
ｃ）前記圧延プレートを任意で均質化し、
ｄ）前記圧延プレートを熱間圧延し、かつ任意で冷間圧延して１枚の板にし、
ｅ）前記板を溶体化処理して焼入れし、
ｆ）このように焼入れした前記板を少なくとも０．５％でかつ３％未満の累積変形により任意で平滑化および／または引張り制御し、
ｇ）前記板が８〜１６時間で６０〜２０℃の温度に達する熱処理を実施し、
ｈ）このように熱処理した前記板を少なくとも３０日間室温で時効硬化させる、製造方法。
【請求項２】
前記板の厚さが０．４〜４ｍｍ、好ましくは０．８〜３ｍｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記工程ｇ）の熱処理で前記板が１０〜１４時間で８０〜１００℃の温度に達する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記工程ｇ）の熱処理が、溶体化と焼入れの連続処理ラインの出口で実施され、前記板は、巻取り後、８〜１６時間で６０〜１２０℃、好ましくは１０〜１４時間で８０〜１００℃の温度に達するのに十分な温度に再加熱される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記板は、焼入れ後、２０〜４０℃の温度に冷却され、７０〜９０℃の温度に再加熱され、次いで、ゆっくりと冷却されて少なくとも１０時間にわたって少なくとも６０℃の温度に保持される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記焼入れは、温度が２０〜６０℃、好ましくは３０〜５０℃の水で実施される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記合金は、ＡＡ７０１０、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０２２、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０３２、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０７５、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５の中から選択される請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記工程ｈのＲｐ０．２（ＴＬ）の変化が１５ＭＰａ未満、好ましくは１０ＭＰａ未満、好ましくは７ＭＰａ未満である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記工程ｈ後、
ｉ）局部的に少なくとも２％に達する変形により前記板の成形作業を実施し、
ｊ）このように成形された前記板を好ましくは溶接またはリベット締結により自動車のホワイトボディに組み立て、
ｋ）前記板が１５分間〜１時間で１６０〜２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃の温度に達する焼結を実施する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記成形作業が１５０〜２５０℃の温度で型打ち鍛造により実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記成形作業が室温での引抜き形成または曲げ加工または型打ち鍛造により実施される、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
Ａ％（ＴＬ）≧−０．０５Ｒｐ０．２（ＴＬ）＋４０であってＡ％（ＴＬ）が少なくとも１７％に等しくなるような、Ｒｐ０．２（ＴＬ）特性とＡ％（ＴＬ）特性との組み合わせを有し、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法により得られる圧延製品。
【請求項１３】
規格ＡＳＴＭ  Ｅ２９０−９７ａおよびＦＬＴＭ  ＢＢ１１４−０２により決定される曲率半径ｒと板厚ｔ（双方ともｍｍで示す）との比であるＴＬ方向のｒ／ｔ比が、最大で２．２５、好ましくは最大で２．０である、請求項１２に記載の圧延製品。
【請求項１４】
少なくとも３７０ＭＰａのＲｐ０．２（ＴＬ）と少なくとも１９％のＡ％（ＴＬ）または、少なくとも４３０ＭＰａのＲｐ０．２（ＴＬ）と少なくとも１８％のＡ％（ＴＬ）の中から選択された、Ｒｐ０．２（ＴＬ）特性とＡ％（ＴＬ）特性との組み合わせを有する、請求項１２または１３に記載の圧延製品。
【請求項１５】
自動車を製造するための請求項１から１１のいずれか一項または請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法により得られる、圧延製品の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車産業に特に有効な７ＸＸＸアルミニウム合金薄板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車分野では様々な用途で様々なアルミニウム合金が板または地板の形態で使用されている。これらの合金のうちでＡＡ７０７５合金等のＡＡ７ＸＸＸシリーズのアルミニウム合金は、硬度および耐腐食性等の有効な化学的特徴と機械的特徴を合わせ持っている。しかしながら、ＡＡ７ＸＸＸ合金は、経済的な製造方法を保ちながら成形と組立を行うことが難しいために自動車産業ではまだ広範には使用されていない。
【０００３】
成形を改善するには高温成形処理を実施することができる。オーストリア実用新案第１１７４４号明細書は、たとえば、７０００シリーズアルミニウム合金板から成形された部品の製造方法を記載しており、この方法では、アルミニウム板が加熱され、このように加熱された状態で成形され、次いで冷却される。
【０００４】
欧州特許出願公開第３２６５５９５号明細書は、４〜１５重量％のＺｎ、０．１〜３．５重量％のＣｕ、１．０〜４．０重量％のＭｇ、０．０５〜０．５０重量％のＦｅ、０．０５〜０．３０重量％のＳｉ、０．０５〜０．２５重量％のＺｒ、最大で０．２５重量％のＭｎ、最大で０．２０重量％のＣｒ、最大で０．１５重量％のＴｉ、最大で０．１５重量％の不純物を含み、残りがアルミニウムであって、特に自動車産業で使用可能な合金を記載している。
【０００５】
国際公開第２０１６／０９４４６４号は、７ｘｘｘアルミニウム合金板で所望の強度と伸びを実現するための方法を記載しており、この方法は、ａ）板を４５０℃〜５１０℃の温度に急速加熱し；ｂ）板を４５０℃〜５１０℃の温度で２０分間保持し；ｃ）１秒当たり５０℃強で板を室温に急速冷却し；ｄ）板を約５０℃〜１５０℃の温度に加熱し；ｅ）板を約５０℃〜１５０℃の温度で約０．５時間〜６時間にわたって保持する、工程を有する。
【０００６】
国際公開第２０１４／０４０９３９号は、エンジン付き車両の一部分の製造方法に関し、この方法は：（ａ）約０．５ｍｍ〜４ｍｍの範囲の厚さを有する自然または複合圧延アルミニウム合金板製品を供給し、この板製品がＡＡ７ｘｘｘシリーズアルミニウム合金からなる少なくとも１つの層を含み、この板製品を溶体化熱処理と焼入れに付し、その後、少なくとも１日間の自然時効硬化期間をおき；（ｂ）自然時効硬化した板製品を過時効焼鈍処理に付し、すなわち１００℃〜３５０℃の温度で０．１〜６０秒間の熱処理に付し；（ｃ）加熱されたシート製品を必要に応じて強制冷却操作に付し；（ｄ）過時効焼鈍処理から２時間後、好ましくは３０分後、板製品を成形して３次元部品を得る、ことからなる工程を少なくとも含む。
【０００７】
国際公開第２０１２／０５９５０５号は、自動車用のアルミニウム合金成形部品の製造方法を記載しており、この方法は：（ａ）圧延アルミニウム板製品を供給し、アルミニウム合金が０．５〜４ｍｍの範囲の厚さを有するＡＡ７０００であって溶体化熱処理に付されて冷却され、（ｂ）アルミニウム合金板を形成して３次元成形部品を得、（ｃ）５０〜２５０℃の少なくとも１つの予備時効硬化温度で上記３次元成形部分を加熱し、（ｄ）上記成形品と予備時効硬化されたエンジン付き車両コンポーネントとを塗装焼付けサイクルに付す、ことを含む。
【０００８】
欧州特許出願公開第２５１４５３７号明細書は、少なくとも２つの重なった金属部品の継目を自動穿孔リベット締結により製造する方法を記載している。第１の部品と第２の部品の少なくとも一方が、ＡＡ７０００シリーズアルミニウム合金から構成された板材であり、組立品生産前の１２０分間および／または組立品生産中の少なくとも一部の時間内に少なくとも７０００シリーズの上記板材の部品には熱処理が施され、７０００シリーズの上記板材の部品の少なくとも接合領域における引張強度を小さくする。
【０００９】
欧州特許出願公開第２４７９３０５号明細書は、アルミニウム合金からなる構造用部品の製造方法に関し、この方法は：（ａ）圧延アルミニウム板製品を供給し、アルミニウム合金がＡＡ７０００シリーズであって０．５〜４ｍｍの範囲の厚さを有し、溶体化熱処理に付されて冷却され、（ｂ）アルミニウム合金板を成形して３次元成形部品を得、（ｃ）成形された板を冷却液への含侵によってゼロ未満の温度（Ｔ１）に冷却し、成形された部分がこの温度で平衡に到達できるようにし、（ｄ）ゼロ未満の温度（Ｔ１）から４０℃を上回る温度Ｔ２まで加熱してから室温で冷却し、（ｅ）上記エンジン付き車両コンポーネントを塗装焼付けサイクルに付すこと、を含む。
【００１０】
欧州特許出願公開第２４４０６８０号明細書は、塗装焼付けサイクルに付された後で５００ＭＰａを上回る弾性限度を有するエンジン付き車両部分の製造方法を記載しており、この方法は：（ａ）０．５〜４ｍｍの範囲の厚さを有するＡｌＺｎＭｇＣｕ合金の圧延アルミニウム板製品を供給し、この合金を溶体化熱処理に付して焼入れし、微細組織がほぼ再結晶化され；（ｂ）アルミニウム合金板を成形して、成形部品を得；（ｃ）成形された部分と１つまたは複数の他の金属部品とを組み立てて、エンジン付き車両コンポーネントを形成するアセンブリを形成し；（ｄ）上記エンジン付き車両コンポーネントを塗装焼付けサイクルに付し、成形された部分におけるアルミニウム合金板が５００ＭＰａを上回る弾性限度を有する。
【００１１】
国際公開第２００９／１３０１７５号は、７ｘｘｘ−シリーズアルミニウム合金板から構造用部品を形成することからなる製造方法に関し、この方法は以下の行程：（ｉ）アルミニウム合金板を切断して地板を得；（ii）この地板を４５０℃を上回る温度に加熱し；（ｉｉｉ）このように加熱された地板を成形し；（ｉｖ）冷却し（ｖ）冷却された構造用部品を熱処理して成形する工程を含む。
【００１２】
国際公開第２０１５／１３２９３２号は、構造用アルミニウム合金板と、このアルミニウム合金板の製造方法とに関し、アルミニウム合金板が、７．０〜１２．０質量％のＺｎ、１．５〜４．５質量％のＭｇ、１．０〜３．０質量％のＣｕ、０．０５〜０．３０質量％のＺｒ、０．００５〜０．５質量％のＴｉを含み、Ｓｉ含有量が０．５質量％以下、Ｆｅ含有量が０．５質量％以下、Ｍｎ含有量が０．３質量％以下、Ｃｒ含有量が０．３質量％以下に低減され、残部が不可避的不純物とアルミニウムを含む。
【００１３】
国際公開第２０１７／０７５３１９号は、特に自動車用途向けの高強度７ｘｘｘシリーズアルミニウム合金に関し、これらの合金は４〜１５重量％のＺｎ、０．１〜３．５重量％のＣｕ、１．０〜４．０重量％のＭｇ、０．０５〜０．５０重量％のＦｅ、０．０５〜０．３０重量％のＳｉ、０．０５〜０．２５重量％のＺｒ、最大で０．２５重量％のＭｎ、最大で０．２０重量％のＣｒ、最大で０．１５重量％のＴｉ、最大で０．１５重量％の不純物を含み、残りがアルミニウムである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
自動車産業では、塗装焼付け後に高い機械強度と耐応力腐食性を備え、特に成形性および組立性に関して公知の製品よりも特性が改善されたアルミニウム−亜鉛−銅−マグネシウム合金からなる一般に厚さ０．５〜４ｍｍの圧延製品が求められている。さらに、これらの圧延製品を簡単かつ経済的に得る方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の目的は、特に自動車産業用のアルミニウム合金を主成分とする圧延製品の製造方法であり、この方法では、順に
ａ）４〜７重量％のＺｎ、１．０〜３．０重量％のＣｕ、１．５〜３．５重量％のＭｇ、最大で０．５０重量％のＦｅ、最大で０．４０重量％のＳｉと、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｃ、ＨｆおよびＴｉの中から選択される少なくとも１つの元素とを含み、上記元素の量は、それが選択された場合、Ｚｒ：０．０５〜０．１８重量％、Ｍｎ：０．１〜０．６重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％、Ｓｃ：０．０２〜０．２重量％、Ｈｆ：０．０５〜０．５重量％、Ｔｉ：０．００５〜０．１５重量％であり、他の元素が最大でそれぞれ０．０５重量％、合計で０．１５重量％、残部がアルミニウムである、アルミニウムベース合金の液体金属浴を調製し、
ｂ）上記液体金属浴から圧延プレートを鋳造し、
ｃ）上記圧延プレートを任意で均質化し、
ｄ）上記圧延プレートを熱間圧延し、かつ任意で冷間圧延して１枚の板にし、
ｅ）上記板を溶体化処理して焼入れし、
ｆ）このように焼入れした上記板を少なくとも０．５％でかつ３％未満の累積変形により任意で平滑化および／または引張り制御し、
ｇ）このように焼入れした上記板が８〜１６時間で６０〜１２０℃の温度に達する熱処理を実施し、
ｈ）このように熱処理した上記板を少なくとも３０日間室温で時効硬化させる。
【００１６】
本発明の別の目的は、本発明による方法により得られ、Ａ％（ＴＬ）≧−０．０５Ｒｐ０．２（ＴＬ）＋４０であってＡ％（ＴＬ）が少なくとも１７％に等しくなるような、Ｒｐ０．２（ＴＬ）特性とＡ％（ＴＬ）特性との組み合わせを有する圧延製品である。
【００１７】
本発明のさらに別の目的は、自動車を製造するための、本発明による方法または本発明により得られる圧延製品の使用である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】３０日間の時効硬化後に本発明による方法により得られる板に対してＴＬ方向の伸びと弾性限度Ｒｐ０２との関係を示す図である。
【図２】本発明による実施例２の厚さ１．５ｍｍの板と、ＡＡ５１８２合金からなる厚さ１．２ｍｍの板とのリベット締結による組立を示す横断面図である。
【図３】参考実施例２の厚さ１．５ｍｍの板と、ＡＡ５１８２合金からなる厚さ１．２ｍｍの板とのリベット締結による組立を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
特に指示のない限り、合金の化学組成に関する全ての表示は、合金の全体重量に対する重量百分率として表す。１．４Ｃｕという表現は銅の含有量（重量％で表す）を１．４で乗じたものを示す。合金の名称は、当該技術の専門家に知られたＴｈｅ  Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎの規則に従っている。特に指示のない限り、金属の状態は欧州規格ＥＮ５１５（１９９３年）に示された定義が適用される。
【００２０】
引張時の静的機械特性、換言すれば引張強度Ｒｍ、一般的な０．２％伸び弾性限度Ｒｐ０．２、および破断伸びＡ％は、規格ＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２−１（２０１６年）による引張試験により決定され、サンプリングと試験方向は、規格ＥＮ４８５−１（２０１６年）により定義されている。引張り方向は文字Ｌ（長手方向）またはＴＬ（長手方向に直交する方向）で示す。使用した試験片は幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、すなわち規格ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２−１の表Ｂ．１によるタイプ２である。
【００２１】
本発明の範囲では、機械特性は全厚で測定されている。
【００２２】
特に指示のない限り、規格ＥＮ  １２２５８（２０１２年）の定義が適用される。
【００２３】
本発明で使用される曲げ性は、曲率半径（ｒ）と板厚（ｔ）（双方ともｍｍで示す）との比である「ｒ／ｔ比」を用いて示される。ｒ／ｔ比が大きければ大きいほど板は曲がりやすい。
【００２４】
測定に使用された器具はたとえば米国特許出願公開第２０１６／０１６８６７６号明細書の図２に記載されている。測定は、規格ＡＳＴＭ  Ｅ２９０−９７ａと「Ｆｏｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｅ  Ｅｓｓａｉ  Ｌａｂｏｒａｔｏｉｒｅ」（ＦＬＴＭ）ＢＢ１１４−０２に従って実施される。
【００２５】
本発明の範囲では、再結晶率が７０％を上回り、好ましくは９０％を上回る細粒組織を、大部分が再結晶化された細粒組織と呼ぶ。再結晶率は、再結晶された細粒が占有する金属組織断面における面積区分として定義される。
【００２６】
本発明の発明者らは、銅を含有する７ＸＸＸ合金と、８時間〜１６時間、好ましくは１０時間〜１４時間で６０〜１２０℃、好ましくは８０〜１００℃の温度に上記板が達する熱処理との組み合わせを特に含む本発明による方法を用いることによって、機械強度、耐応力腐食性、成形性および組立性を有利に妥協させた板を得た。
【００２７】
本発明による方法では、４〜７重量％のＺｎ、１．０〜３．０重量％のＣｕ、１．５〜３．５重量％のＭｇ、最大で０．５０重量％のＦｅ、最大で０．４０重量％のＳｉと、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｃ、ＨｆおよびＴｉの中から選択される少なくとも１つの元素とを含み、上記元素の量は、それが選択された場合、Ｚｒ：０．０５〜０．１８重量％、Ｍｎ：０．１〜０．６重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％、Ｓｃ：０．０２〜０．２重量％、Ｈｆ：０．０５〜０．５重量％、Ｔｉ：０．００５〜０．１５重量％であり、他の元素が最大でそれぞれ０．０５重量％、合計で０．１５重量％、残部がアルミニウムである、液体金属浴を調製する。
【００２８】
本発明による製品の亜鉛含有量は４〜７重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、亜鉛含有量が少なくとも５重量％、好ましくは少なくとも５．５重量％、好ましくは少なくとも５．６重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、亜鉛含有量が５．５〜６．２重量％、好ましくは５．６〜６．１重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、亜鉛含有量が最大で６．５重量％である。本発明の１つの実施形態では、亜鉛含有量が最大で６．１重量％である。亜鉛含有量が多すぎると、成形性および組立性が劣化する恐れがある。亜鉛含有量が少なすぎると、最小静的機械特性に達しない可能性がある。
【００２９】
本発明による製品の銅の含有量は１．０〜３．０重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、銅の含有量が少なくとも１．１重量％、好ましくは少なくとも１．２重量％、好ましくは少なくとも１．３重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、銅の含有量が１．２〜２．０重量％、好ましくは１．４〜１．６重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、銅の含有量が最大で２．５重量％、好ましくは最大で２．０重量％である。本発明の１つの実施形態では、銅の含有量が最大で１．８重量％である。銅の含有量が多すぎると、成形性および組立性が劣化する恐れがある。銅の含有量が少なすぎると、最小静的機械特性に達せず、耐腐食性が不十分になる。
【００３０】
本発明による製品のマグネシウム含有量は１．５〜３．５重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、マグネシウム含有量が少なくとも１．８重量％、好ましくは少なくとも２．０重量％、好ましくは少なくとも２．２重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、マグネシウム含有量が２．２〜３．０重量％、好ましくは２．４〜２．８重量％である。本発明の有利な１つの実施形態では、マグネシウム含有量が最大で３．２重量％、好ましくは最大で３．０重量％である。本発明の１つの実施形態では、マグネシウム含有量が最大で２．８重量％である。マグネシウム含有量が多すぎると成形性および組立性が劣化する恐れがある。マグネシウム含有量が少なすぎると、最小静的機械特性に達せず、耐腐食性が不十分になる。
【００３１】
鉄およびケイ素の各含有量は、それぞれ最大で０．５重量％と０．４重量％である。本発明の１つの実施形態では、鉄およびケイ素の含有量が最大で０．２重量％、好ましくは最大で０．１５重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、鉄の含有量が０．０５〜０．２５重量％、好ましくは０．１５〜０．２０重量％である。本発明の１つの有利な実施形態では、ケイ素の含有量が０．０３〜０．１５重量％、好ましくは０．０６〜０．１２重量％である。鉄とケイ素の含有量を調節および制御することにより、様々な特性がよりよく妥協する。
【００３２】
本発明による製品の合金は、Ｚｒ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｓｃ、ＨｆおよびＴｉの中から選択される少なくとも１つの元素を含み、上記元素の量は、それが選択された場合、Ｚｒ：０．０５〜０．１８重量％、Ｍｎ：０．１〜０．６重量％、Ｃｒ：０．０５〜０．３重量％、Ｓｃ：０．０２〜０．２重量％、Ｈｆ：０．０５〜０．５重量％、Ｔｉ：０．００５〜０．１５重量％である。
【００３３】
有利には、選択される元素がクロムとチタンであり、クロム含有量が０．１５〜０．２５重量％、好ましくは０．１７〜０．２３重量％、好ましくは０．１８〜０．２２重量％であり、チタン含有量が０．０１〜０．１０重量％、好ましくは０．０２〜０．０６重量％である。必要に応じてホウ素および／または炭素と組み合わせてチタンを添加することにより、特に鋳造時の細粒組織の制御に役立つ。
【００３４】
別の実施形態では、選択される元素がジルコニウムとチタンであり、ジルコニウム含有量が０．０７〜０．１５重量％、好ましくは０．０８〜０．１３重量％、好ましくは０．０９〜０．１２重量％であり、チタン含有量が０．０１〜０．１０重量％、好ましくは０．０２〜０．０６重量％である。
【００３５】
他の元素は不可避的不純物であり、各々が０．０５重量％以下、合計で０．１５重量％以下に保持される。
【００３６】
有利には、合金がＡＡ７０１０、ＡＡ７０１２、ＡＡ７０２２、ＡＡ７１２２、ＡＡ７０２３、ＡＡ７０３２、ＡＡ７０３３、ＡＡ７０４０、ＡＡ７１４０、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０５０Ａ、ＡＡ７１５０、ＡＡ７２５０、ＡＡ７０７５、ＡＡ７１７５、ＡＡ７４７５の中から選択され、好ましくはＡＡ７０１０、ＡＡ７０５０、ＡＡ７０７５、ＡＡ７１７５およびＡＡ７４７５の中から選択される。
【００３７】
本発明による薄板の製造方法は、次に鋳造工程、任意で均質化工程、熱間圧延および任意で冷間圧延工程、溶体化処理工程、焼入れ工程、任意で平滑化および／または引張り制御工程、熱処理および時効硬化工程を含む。
【００３８】
調製された液体金属浴は圧延プレートの形状に鋳造される。
【００３９】
圧延プレートは、その後、任意で４５０℃〜５００℃の温度で均質化される。好ましくは均質化時間が５〜６０時間である。有利には、均質化温度が少なくとも４６０℃である。１つの実施形態では、均質化温度が４９０℃未満である。
【００４０】
均質化後、圧延プレートは一般に室温まで冷却されてから、予備加熱されて熱間変形される。予備加熱の目的は、好ましくは３５０〜４５０℃の熱間圧延開始温度に到達して熱間圧延による変形を可能にすることにある。
【００４１】
熱間圧延は、一般に厚さ３〜８ｍｍの板を得るように実施される。
【００４２】
熱間圧延後、０．４〜４ｍｍの最終厚さを特に得るために、得られた板を任意で冷間圧延することができる。好ましくは、最終厚さは最大で３．０ｍｍであり、好ましくは最大で２．５ｍｍである。有利には、最終厚さは少なくとも０．５ｍｍであり、好ましくは少なくとも０．８ｍｍである。
【００４３】
その後、このように得られた板を４５０〜５１５℃で溶体化処理する。溶体化処理は１つの炉内で１枚の板ずつ実施可能であり、この実施形態における溶体化処理時間は有利には１分間〜１時間である。別の実施形態では、連続処理ラインで溶体化が実施され、この実施形態における溶体化処理時間は、有利には５秒間〜１分間である。次いで、このように溶体化された板を焼入れする。有利には、温度２０〜６０℃、好ましくは３０〜５０℃の水で焼入れが実施される。
【００４４】
硬化する元素を固溶化するように厚さと組成とに応じて正確な溶体化処理条件を選択しなければならないことが、当該技術の専門家には知られている。
【００４５】
その後、少なくとも０．５％でかつ３％未満である永久ひずみにより板を平滑化および／または引張り制御する冷間変形に付すことができる。
【００４６】
次いで熱処理を実施し、板は８〜１６時間で６０〜１２０℃、好ましくは１０〜１４時間で８０〜１００℃の温度に達する。上記温度１２０℃と１００℃は、熱処理中に板が到達可能な最高温度である。本発明の他の実施形態では、板が到達する最高温度が１１０℃または１０５℃または９５℃または９０℃である。１つの実施形態では、熱処理は、溶体化と焼入れの連続処理ラインの出口で実施される。この実施形態では、焼入れ後、板が十分な温度に再加熱されて、巻取り後に８〜１６時間で６０〜１２０℃、好ましくは１０〜１４時間で８０〜１００℃の温度に達するようにされ、有利には、板は、焼入れ後に２０〜４０℃の温度に冷却され、７０〜９０℃の温度に再加熱されてから、ゆっくりと冷却されて少なくとも１０時間にわたって少なくとも６０℃の温度に保持される。最後に、このように熱処理された製品を室温で少なくとも３０日間時効硬化させる。
【００４７】
本発明の発明者らは、熱処理が短すぎた場合および／またはその温度が不十分な場合、板の機械特性が過度に不安定であることを確認した。好ましくは時効硬化工程時のＲｐ０．２（ＴＬ）の変化が、１５ＭＰａ未満、好ましくは１０ＭＰａ未満、好ましくは７ＭＰａ未満である。さらに、本発明の発明者らは、熱処理が短すぎた場合および／またはその温度が不十分な場合、板の機械特性が、特に低温時には十分な成形を可能にしないことを確認した。熱処理が長すぎた場合および／またはその温度が高すぎた場合、板の機械特性は安定しているものの機械強度が高すぎて、および／または成形性が弱すぎて、成形作業および組立作業を十分に実施することができない。
【００４８】
本発明の１つの有利な実施形態では、時効硬化処理工程後、
ｈ）局部的に少なくとも２％に到達する変形により上記板の成形作業を実施し、
ｉ）このように成形された板を、好ましくは溶接またはリベット締結により自動車のホワイトボディに組み立て、
ｊ）板が１５分間〜１時間で１６０〜２００℃、好ましくは１７０〜１９０℃の温度に達する焼結を実施する。
【００４９】
１つの実施形態では、１５０〜２５０℃の温度で型打ち鍛造により成形作業が実施される。この実施形態は、変形が大きくて局部的に一般には少なくとも５％に達する成形に関して特に有利である。
【００５０】
別の実施形態では、成形作業が室温でのロール成形または曲げ加工または型打ち鍛造により実施され、これは、変形がそれよりも小さくて局部的に一般には５％未満である場合に特に有利である。
【００５１】
本発明による方法により得られる製品は、とりわけアルミニウム製の他の製品とのリベット締結作業に特に適している。有利には、本発明による製品をこの製品に割れが入ることなく０状態でＡＡ５１８２合金とリベット締結し、十字引張試験時に特に１５０ｄａＮを上回る高い静的強度を得ることが可能である。
【００５２】
本発明による方法により得られる圧延製品は、Ａ％（ＴＬ）≧−０．０５Ｒｐ０．２（ＴＬ）＋４０であってＡ％（ＴＬ）が少なくとも１７％に等しく、好ましくは少なくとも１８％に等しくなるような、Ｒｐ０．２（ＴＬ）特性とＡ％（ＴＬ）特性との組み合わせを有する。使用した試験片は幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、すなわち規格ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２−１の表Ｂ．１によるタイプ２であって、この伸びを同様にＡ８０％（ＴＬ）とも表記することができる。
【００５３】
有利には、本発明による圧延製品の場合、規格ＡＳＴＭ  Ｅ２９０−９７ａおよびＦＬＴＭ  ＢＢ１１４−０２により決定される曲率半径（ｒ）と、板厚（ｔ）（双方ともｍｍで示す）との比であるＴＬ方向のｒ／ｔ比が最大で２．２５であり、好ましくは最大で２．０である。１つの実施形態では、本発明による圧延製品の弾性限度Ｒｐ０．２（ＴＬ）が少なくとも３７０ＭＰａ、好ましくは少なくとも３８０ＭＰａであり、破断伸びＡ％（ＴＬ）が少なくとも１９％、好ましくは少なくとも２０％である。別の実施形態では、本発明による圧延製品の弾性限度Ｒｐ０．２（ＴＬ）が少なくとも４３０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４４０ＭＰａであり、破断伸びＡ％（ＴＬ）が少なくとも１８％、好ましくは少なくとも１９％である。
【００５４】
有利には、本発明による圧延製品の機械的な特徴が、熱処理後、室温で３０日間時効硬化した後に得られる。
【００５５】
塗装焼付け時に一般的に実施可能な焼結工程の後は、本発明による製品の機械特性が特に優れている。有利には、本発明による製品は、焼結後の弾性限度Ｒｐ０．２（ＴＬ）が少なくとも４５０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４７０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４７０ＭＰａ、好ましくは少なくとも４９０ＭＰａであり、破断強度Ｒｍ（ＴＬ）が少なくとも５１０ＭＰａ、好ましくは少なくとも５３０ＭＰａ、好ましくは少なくとも５４０ＭＰａである。
【００５６】
本発明による圧延製品の焼結後の耐応力腐食性は高い。応力腐食は、弾性限度７５％の４か所におけるたわみにより応力を得るテストで一般に評価され、その条件はＡＳＴＭ  Ｇ８５で規定されている。有利には、焼結後の本発明による製品は、１５日以内、好ましくは３０日以内は応力腐食割れを起こさない。
【００５７】
自動車を製造するための本発明による方法または本発明により得られる圧延製品の使用は、特に構造用部品、一般には侵入防止構造用部品に有利である。
【実施例】
【００５８】
［実施例１］
この実施例では、表１に組成を示した合金液体金属浴を調製した。この液体金属浴から圧延プレートを鋳造した。
【００５９】
上記圧延プレートを厚さ１．５ｍｍの上記板に熱間および冷間圧延した。このように得られた板を４８０℃で１０分間溶体化処理し、次いで焼入れした。
【００６０】
【表１】
2021529882.tif 000003
【００６１】
次に、表２に挙げた様々な熱処理を実施し、０〜９０日間待機後、機械特性を測定した。この待機後、塗装焼付けをシミュレーションして１８５℃で２０分間焼結処理を実施し、同様に機械特性を測定した。
【００６２】
静的機械特性はＴＬ方向（長手方向に垂直な方向）で特徴づけられ、この特性を表２に示した。使用した試験片は幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、すなわち規格ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２−１の表Ｂ．１によるタイプ２である。
【００６３】
【表２】
2021529882.tif 000004
【００６４】
Ｌ方向とＴＬ方向における曲げ半径と、規格ＡＳＴＭ  Ｅ２９０−９７ａおよび「Ｆｏｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｅ  Ｅｓｓａｉ  Ｌａｂｏｒａｔｏｉｒｅ」（ＦＬＴＭ）ＢＢ１１４−０２による対応するｒ／ｔ比とを同様に測定した。結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
2021529882.tif 000005
【００６６】
［実施例２］
この実施例では、表４に組成を示した合金液体金属浴を調製した。この液体金属浴から圧延プレートを鋳造した。圧延プレートを４７５℃で１９時間均質化した。
【００６７】
上記圧延プレートを厚さ１．５ｍｍの板に熱間および冷間圧延した。このように得られた板を途中の炉で２５秒間、５００℃で溶体化処理し、次いで室温になるまで２０℃の水で焼入れしてから、０．２％伸び率で平滑化した。
【００６８】
【表４】
2021529882.tif 000006
【００６９】
次に、８０℃の温度で板を再加熱することにより熱処理を実施してから、これをロール状に巻き、６０℃を上回る温度で１０時間保持し、その後、４〜６２日間待機した後で機械特性を測定した。この待機後、塗装焼付けをシミュレーションして１８５℃で２０分間焼結処理を実施し、同様に機械特性を測定した。
【００７０】
静的機械特性はＴＬ方向で特徴づけられ、この特性を表５に示した。使用した試験片は幅２０ｍｍ、長さ８０ｍｍであり、すなわち規格ＥＮ  ＩＳＯ  ６８９２−１の表Ｂ．１によるタイプ２である。
【００７１】
【表５】
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【００７２】
［実施例３］
この実施例では、実施例２の厚さ１．５ｍｍの板とＡＡ５１８２合金の厚さ１．２ｍｍの板とのリベット締結組立をテストした。型打ち鍛造による成形作業をシミュレーションするために板を２００℃で１分間の処理に付した。比較として、１２０℃で２４時間熱処理に付したＡＡ７０７５合金板による組立についても同様にテストした。
【００７３】
長さ４．５ｍｍの基準リベットＫ５０Ｅ４６ＡＭと、ヘンロブ（Ｈｅｎｒｏｂ）社の基準マトリクスＥＨＧ１４０３２とを用いて５１８２  Ｏ  １．２ｍｍ／７ＸＸＸ  １．５ｍｍの構成の組立を実施し、６５〜８５ｋＮの応力を付与して組立品上部の板とリベット頭部とがほぼ０ｍｍのすれすれになるようにした（５１８２  ０  １．２ｍｍ）。
【００７４】
本発明による板では、図２に示したように割れが全く検知されなかった。１２０℃で２４時間熱処理に付した７０７５合金板では、図３に示したように幾つかの割れが観察された。
【００７５】
さらに、本発明による板による組立品の機械特性をせん断試験および十字引張試験でテストした。
【００７６】
結果を表６に示す。
【００７７】
【表６】
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【００７８】
上記リベットによる５１８２  Ｏ  １．２ｍｍ／本発明１．５ｍｍの構成では割れが全くなく、静的強度に優れ、特に十字引張試験では１５０ｄａＮを上回った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】オーストリア実用新案第１１７４４号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第３２６５５９５号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１６／０９４４６４号
【特許文献４】国際公開第２０１４／０４０９３９号
【特許文献５】国際公開第２０１２／０５９５０５号
【特許文献６】欧州特許出願公開第２５１４５３７号明細書
【特許文献７】欧州特許出願公開第２４７９３０５号明細書
【特許文献８】欧州特許出願公開第２４４０６８０号明細書
【特許文献９】国際公開第２００９／１３０１７５号
【特許文献１０】国際公開第２０１５／１３２９３２号
【特許文献１１】国際公開第２０１７／０７５３１９号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2021529882.tif 000013
2021529882.tif 000014
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