(57)【要約】【目的】長期の自然時効を経た場合であっても優れた拡管加工性をそなえた自動二輪車のフロントフォークアウターチューブ材として好適なＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系の高力アルミニウム合金押出管を提供する。【構成】Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｚｒ:０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなるアルミニウム合金押出管のＴ４調質材をさらに熱処理したものであって、該熱処理前のＴ４調質状態における体積抵抗率をＲ０とし、熱処理後の体積抵抗率をＲ１とした時に、Ｒ０−Ｒ１≧１．０ｎΩｍを満たすことを特徴とする。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｚｎ：３．０〜１０．０％（質量％、以下同じ）、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下（０％を含まず、以下同じ）を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下(０％を含まず、以下同じ）、Ｍｎ：０．６０％以下(０％を含まず、以下同じ）、Ｚｒ：０．３０％以下(０％を含まず、以下同じ）のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有するアルミニウム合金押出管のＴ４調質材をさらに熱処理したものであって、該熱処理前のＴ４調質状態における体積抵抗率をＲ０とし、熱処理後の体積抵抗率をＲ１としたときに、
Ｒ０−Ｒ１≧１．０ｎΩｍ
を満たすことを特徴とする拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管。
【請求項２】
前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする請求項１記載の拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管。
【請求項３】
Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有するアルミニウム合金押出管のＴ４調質材をさらに熱処理したものであって、該熱処理前のＴ４状態におけるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ０、熱処理後のＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ１とした時に、
Ｔ１−Ｔ０≧１０℃
を満たすことを特徴とする拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管。
【請求項４】
前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする請求項３記載の拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管。
【請求項５】
Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ:０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有するアルミニウム合金押出管をＴ４調質した後、１０５℃〜２５０℃の温度で３０秒〜１８０分間熱処理し、該熱処理において、少なくとも１００℃から熱処理温度までの昇温速度を１℃/秒未満とすることを特徴とする拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法。
【請求項６】
前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ:０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする請求項５記載の拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の高力アルミニウム合金押出管を冷間加工により拡管し、さらに人工時効処理してなる拡管材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管、特に自動二輪車のフロントフォークアウターチューブなどに好適に使用される高力アルミニウム合金押出管とその製造方法、および拡管材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の倒立型フロントフォークの外筒（アウターチューブ）には高強度であることが要求され、特にモトクロスなどの競技用オフロード車に用いられるフロントフォークには７０００系（Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系）の高力アルミニウム合金が適用されている。
【０００３】
自動二輪車のフロントフォークアウターチューブの製造方法の一つとして、アルミニウム押出管を加工成形した後、切削加工により成形する方法が実用化されている。具体的には、図1に示すように、（１）軟化処理工程、（２）塑性加工工程、（３）溶体化処理工程、（４）矯正工程、（５）人工時効処理工程、（６）切削加工処理工程を経てフロントフォークアウターチューブを製造し、部材の軽量化と強度の確保をしている。
【０００４】
しかしながら、上記の製造方法では、（1）塑性加工するために軟化工程が必要であり、工程数が増える、（2）溶体化処理後の焼入れにより、焼入れひずみが生じるため、矯正が必要であり、工程数が増えるという問題がある。
【０００５】
上記の問題を解決して、製造工程の削減とコスト低減を図るために、図２に示すように、軟化処理を行わずに溶体化処理後のＴ４調質で塑性加工を行う工程が提案されている。工程としては(1)溶体化処理、(2)塑性加工、(3)人工時効処理、(4)切削加工処理により構成されるが、溶体化処理を行ってから塑性加工を行うまでの時間が長くなると、自然時効により材料強度が上昇し、拡管などの塑性加工を行う際に割れが発生しやすくなり、安定した加工性が得られにくいという問題があり、自然時効の長短にかかわらず十分な塑性加工性が得られるという市場要求を満足させることができない。
【０００６】
フロントフォークアウターチューブ用高力アルミニウム合金押出管の耐応力腐食割れ性を向上させるために、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金押出管を溶体化処理および焼入れし、室温で１００時間以上の時間自然時効させたのち、１５０〜２５０℃の温度で３０秒〜１０分間熱処理し、該熱処理において少なくとも１００℃から熱処理温度までの昇温速度を１℃/秒以上とし、最後に人工時効処理を行う手法が提案されているが(特許文献１)、人工時効処理前の冷間加工性の向上については何ら検討されていない。
【０００７】
高力アルミニウム合金の成形方法として、成形直前に１５０℃〜３５０℃で復元処理を行うプロセスも提案されている(特許文献２)が、この方法においては、復元処理により成形性は確保できるものの、復元処理温度が比較的高温であるため、処理時間がばらつくと軟化の度合いが大きく変化し、成形性にばらつきが生じるという問題がある。
【特許文献１】特開平１０−１６８５５３号公報
【特許文献２】特開平７−３０５１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
発明者らは、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系高力アルミニウム合金を溶体化処理後、自然時効し、ついで塑性加工、人工時効処理する工程において、自然時効後の塑性加工、特に拡管加工性を向上させるための手法についての検討過程において、自然時効後、特定の温度域で熱処理を行い、当該温度域への昇温速度を小さくすることにより、自然時効で形成される微細なＧ．Ｐ．ゾーンや準安定相が分解されて安定相が部分的に析出し、塑性加工性を向上させることができることを見出した。また、塑性加工性の向上は、熱処理前後の体積抵抗率の変化、およびＧ．Ｐ．ゾーン、準安定相の分解温度の変化率で制御されることを見出した。
【０００９】
本発明は、上記の知見に基づいてさらに試験、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、塑性加工を行うための素材として、長期の自然時効を経た場合であっても十分な塑性加工性、特に優れた拡管加工性をそなえた高力アルミニウム合金押出管およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するための請求項1による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管は、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ:０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなるアルミニウム合金押出管のＴ４調質材をさらに熱処理したものであって、該熱処理前のＴ４調質状態における体積抵抗率をＲ０とし、熱処理後の体積抵抗率をＲ１とした時に、
Ｒ０−Ｒ１≧１．０ｎΩｍ
を満たすことを特徴とする。
【００１１】
請求項２による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管は、請求項１において、前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項３による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管は、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ:０．３０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｚｒ:０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなるアルミニウム合金押出管のＴ４調質材をさらに熱処理したものであって、該熱処理前のＴ４調質状態におけるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ０、熱処理後のＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ１とした時に、
Ｔ１−Ｔ０≧１０℃
を満たすことを特徴とする。
【００１３】
請求項４による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管は、請求項３において、前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法は、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％、Ｃｕ：３．０％以下を含有し、さらにＣｒ：０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ:０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有するアルミニウム合金押出管のＴ４調質した後、１０５℃〜２５０℃の温度で３０秒〜１８０分間熱処理し、該熱処理において、少なくとも１００℃から熱処理温度までの昇温速度を１℃/秒未満とすることを特徴とする。
【００１５】
請求項６による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管の製造方法は、請求項５において、前記アルミニウム合金押出管が、Ｚｎ：３．０〜１０．０％、Ｍｇ：０．５〜３．０％を含有し、さらにＣｒ:０．３０％以下、Ｍｎ:０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下のうちの１種以上を含有し、不純物としてのＦｅ、Ｓｉをそれぞれ０．２５％以下に制限し、不可避不純物がそれぞれ０．０５％以下であり、残部アルミニウムからなる組成を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項７による拡管材は、請求項１〜４のいずれかに記載の高力アルミニウム合金押出管を冷間加工により拡管し、さらに人工時効処理してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、長期の自然時効を経た場合であっても十分な塑性加工性、特に優れた拡管加工性をそなえたＡｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系の高力アルミニウム合金押出管およびその製造方法が提供される。当該アルミニウム押出管は、特に自動二輪車のフロントフォークアウターチューブ材として好適に使用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による拡管加工性に優れた高力アルミニウム合金押出管の合金元素の意義および限定理由について説明すると、Ｚｎは強度を向上させるよう機能する元素であり、その好ましい含有範囲は３．０〜１０．０％である。下限未満では強度が不十分になり、上限を超えて含有されると耐応力腐食割れ性（以下、耐ＳＣＣ性）の低下を招く。さらに好ましい含有範囲は５．０〜９．５％であり、最も好ましい範囲は５．９〜９．２％である。
【００１９】
Ｍｇは強度を向上させるよう機能する元素であり、その好ましい含有範囲は０．５〜３．０％である。下限未満では強度が不十分になり、上限を超えて含有されると耐ＳＣＣ性の低下を招く。さらに好ましい含有範囲は１．０〜２．７％であり、最も好ましい範囲は１．５〜２．５％である。
【００２０】
Ｃｕは強度を向上させるよう機能する元素であり、その好ましい含有範囲は３．０％以下である。添加量が０％でも、必要な強度が得られれば特性上問題ないが、上限を超えて含有されると押出加工性の低下を招く。さらに好ましい含有範囲は１．０〜２．５％であり、最も好ましい範囲は２．０〜２．５％である。
【００２１】
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒは選択的に含有される元素であり、１種以上を含有することで、いずれも押出材の結晶組織を繊維状にし、耐ＳＣＣ性を向上させるよう機能する。それぞれ好ましい含有範囲は、Ｃｒ：０．３０％以下、Ｍｎ：０．６０％以下、Ｚｒ：０．３０％以下であり、いずれも上限を超えて含有されると粗大な金属間化合物を形成し、延性が低下するとともに拡管加工性の低下を招く。さらに好ましい含有範囲は、Ｃｒ：０．０５〜０．２５％、Ｍｎ：０．０５〜０．５０％、Ｚｒ：０．０５〜０．２５％であり、最も好ましい範囲は、Ｃｒ：０．１０〜０．２３％、Ｍｎ：０．１０〜０．４０％、Ｚｒ：０．１０〜０．２０％である。
【００２２】
ＦｅおよびＳｉは不純物として含有される元素であり、好ましい含有範囲はＦｅ：０．２５％以下、Ｓｉ：０．２５％以下である。上限を越えて含有されると延性が低下するとともに拡管加工性の低下を招く。さらに好ましい含有範囲は、Ｆｅ：０．２０％以下、Ｓｉ：０．２０％以下であり、最も好ましい含有範囲はＦｅ：０．１５％以下、Ｓｉ：０．１５％以下である。
【００２３】
本発明による拡管加工性に優れたアルミニウム合金押出管は、Ｔ４調質材をさらに熱処理した状態で用いられ、その熱処理前のＴ４調質状態における体積抵抗率をＲ０とし、熱処理後の体積抵抗率をＲ１とした時に、Ｒ０−Ｒ１≧１．０ｎΩｍを満たすことが好ましい。体積抵抗率は合金中の固溶元素量によって決まるため、数値が小さいほど固溶元素量が少ないことを表す。
【００２４】
すなわち、Ｒ０−Ｒ１が１．０ｎΩｍ以上の場合は、熱処理前に比べて熱処理後の固溶元素量が少ないことを表しており、熱処理によって減少した固溶元素は化合物（安定相）を形成し、マトリックス中に分散した状態となる。マトリックス中に安定相が分散すると、拡管などの塑性加工を行う際に転位の均一化を促し、局部変形を少なくするように作用することで塑性加工性を向上させることが見出された。熱処理前後の体積抵抗率の差はマトリックス中に分散した安定相の量を示していることから、Ｒ０−Ｒ１≧１．０ｎΩｍを満たすことが好ましい。
【００２５】
また、本発明による拡管加工性に優れたアルミニウム合金押出管は、前記熱処理前のＴ４調質状態におけるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ０、熱処理後のＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ１とした時に、Ｔ１−Ｔ０≧１０℃を満たすことが好ましい。微細なＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相は、いずれも拡管などの塑性加工を行う際に転位をピン留めしやすいことから、これらを粗大化させたり、安定相に変化させることで、塑性加工性を向上させられることが見出された。
【００２６】
Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相は粗大化すると、その分解温度が上昇するため、熱処理前のＴ４ままにおけるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ０、熱処理後のＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度をＴ１とした時に、Ｔ１−Ｔ０≧１０℃を満たすことにより、拡管などの塑性加工性の向上が達成される。なお、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の測定は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、昇温速度２０℃／ｍｉｎで常温から３００℃まで加熱した時に、最初に観察される吸熱ピークの開始温度を測定することで行われる。
【００２７】
次に、本発明によるアルミニウム合金押出管の製造方法について説明する。上記の組成を有するアルミニウム合金のビレットを造塊して、このビレットを常法に従って熱間押出加工して押出管を製造し、得られた押出管について、例えば４００〜５００℃の温度範囲で、０．１〜１０時間の溶体化処理を行い、水焼入れなどの焼入れ処理後、室温あるいは、それ以下の温度で、１００時間以上の時間自然時効処理させる。溶体化処理後、自然時効処理された材料は、極めて微細なＧ．Ｐ．ゾーンあるいは準安定相の析出により硬化し、自然時効処理前と比較して拡管加工性は低下している。
【００２８】
ついで１０５℃〜２５０℃の温度で３０秒〜１８０分間熱処理を行う。この場合、少なくとも１００℃から所定の熱処理温度までの昇温速度を１℃/秒未満とすることが重要である。この熱処理によって、室温時効で形成された微細なＧ．Ｐ．ゾーンや準安定相が分解され、安定相が部分的に析出し、塑性加工性が向上する。このとき、体積抵抗率は熱処理前に比べて１．０ｎΩｍ以上低下するとともに、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度が１０℃以上高温側に移行する。昇温速度が１℃/秒以上の場合には、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解が不十分となるため、体積抵抗率の変化量Ｒ０−Ｒ１が１．０ｎΩｍ未満になるとともに、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の変化量Ｔ１−Ｔ０が１０℃未満になり、拡管加工性の低下を招く。
【００２９】
熱処理の温度が１０５℃未満では、Ｇ．Ｐ.ゾーンや微細な中間相が分解され難くなり、体積抵抗率の変化量Ｒ０−Ｒ１が１．０ｎΩｍ未満になるとともに、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の変化量Ｔ１−Ｔ０が１０℃未満になり、拡管加工性の低下を招く。また、熱処理の温度が２５０℃以上では、微細な中間相は分解されるが、安定相の粗大析出が生じるため、人工時効処理後の強度低下を招く。熱処理のさらに好ましい温度範囲は、１０５℃以上１４０℃未満である。
【００３０】
熱処理時間は、３０秒〜１８０分間が好ましい。３０秒未満ではＧ．Ｐ．ゾーンや微細な中間相が十分には分解されず、体積抵抗率の変化量Ｒ０−Ｒ１が１．０ｎΩｍ未満になるとともに、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の変化量Ｔ１−Ｔ０が１０℃未満になり、拡管加工性の低下を招く。熱処理時間が１８０分以上では安定相の析出が進行するため、拡管加工性の低下を招く。さらに好ましい熱処理時間は１０分以上、１８０分以下、最も好ましい熱処理時間は２０分以上、１８０分以下である。
【００３１】
本発明においては、上記の熱処理後、自動二輪車のフロントフォークアウターチューブなどの形状に加工するため、拡管加工を行う。拡管加工後の人工時効処理は、常法に従って、例えば、１００℃〜１７０℃で２〜４８時間行う。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例を比較例と対比して説明し、本発明の効果を実証する。なお、これらの実施例は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
実施例1
表1に示す合金Ａ〜Ｇの組成を有するアルミニウム合金押出管（外径６３ｍｍ、内径４９ｍｍ）を常法に従って鋳造、均質化処理、間接押出の工程により製造した。得られたアルミニウム合金押出管を４６０℃の温度に加熱保持した空気炉に装入し、６０分間の保持を行うことにより溶体化処理した。次いで常温の水道水で焼入れ処理した後、室温で４０日間自然時効処理してＴ４調質材とし、試験材１〜７を得た。
【００３４】
試験材を１２０℃で６０分間熱処理し、後述する方法により、熱処理前後での体積抵抗率Ｒ０、Ｒ１をそれぞれ測定してＲ０−Ｒ１を算出するとともに、熱処理前後でのＤＳＣによるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度Ｔ０、Ｔ１をそれぞれ測定して（Ｔ１−Ｔ０）を算出した。また、拡管加工性の評価を行い、さらに、熱処理後１２０℃で５時間、ついで１５０℃で８時間の２段時効処理を行い、引張性能および耐ＳＣＣ性を評価した。結果を表２に示す。
【００３５】
体積抵抗率の測定：２０℃にて磁気感応テストコイル装置（シグマテスター）により導電率を測定し、ＪＩＳ Ｈ ０５０５に基づく次式により体積抵抗率を求めた。
Ｒ＝１７２４．１／γ(Ｒ：体積抵抗率(ｎΩｍ)、γ：導電率(％ＩＡＣＳ))
ＤＳＣによるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の測定:ＪＩＳ Ｋ ０１２９に準拠した入力補償型示差走査熱量計(ＤＳＣ)を用い、昇温速度 ２０℃／ｍｉｎで常温から３００℃まで加熱し、最初に観察される吸熱ピークの開始温度を測定し、Ｔ０またはＴ１とした。
【００３６】
拡管加工性：拡管試験による拡管率により評価した。押出長手方向に長さ３００ｍｍの試験片を切り出し、試験片の端面を旋盤により平坦になるよう切削した。かかる試験片の内面に高粘度潤滑油を塗布した後、同様の潤滑油を塗布した半角３°の円錐状の治具を試験片に押込み、端面が破断した直後の外径Ｄ１(ｍｍ)を測定し、試験前の外径Ｄ０(ｍｍ)から次式を用いて拡管率Ｒ（限界拡管率）を測定した。
Ｒ＝{(Ｄ１−Ｄ０)／Ｄ０}×１００(％)
なお、試験速度（治具を押込む速度）は、１ｍｍ／Ｓとした。
【００３７】
引張性能：引張試験方向が押出長手方向に一致するよう、ＪＩＳ１２号Ａ試験片を作製し、この試験片を用いて、室温でＪＩＳ Ｚ ２２４１に準じて引張試験を行い、引張強さ、耐力及び破断伸びを測定することにより引張性能を評価した。
耐ＳＣＣ性：ＪＩＳ Ｈ ８７１１に準拠したＣリング試験片に成形し、２５０ＭＰａの応力を負荷して、３．５％の塩水交互浸漬法（１０分間浸漬、５０分間乾燥）による応力腐食割れ試験を行い、試験片表面に亀裂が発生するまでの時間（応力腐食割れ寿命と呼ぶ）を測定することにより評価した。なお、試験時間は最長１０００時間とした。
【００３８】
【表１】
2007119853.tif 000002
【００３９】
【表２】
2007119853.tif 000003
【００４０】
表２にみられるように、本発明に従う試験材１〜７は、何れも体積抵抗率の変化（Ｒ０−Ｒ１）が１．０ｎΩｍ以上であり、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の変化量（Ｔ１−Ｔ０）が１０℃以上であり、拡管試験において１２％以上の高い拡管率を示し、２段時効後の引張強さ、耐力、伸びに優れ、応力腐食割れ寿命も１０００時間以上であった。
【００４１】
実施例２
表1に示す合金Ａの組成を有するアルミニウム合金押出管（外径６３ｍｍ、内径４９ｍｍ）を実施例１と同じ方法で鋳造、均質化処理、間接押出することにより製造した。得られたアルミニウム合金押出管を４６０℃の温度に加熱保持した空気炉に装入し、６０分間の保持を行うことにより溶体化処理した。次いで、常温の水道水で焼入れ処理を行った後、室温で４０日間自然時効処理してＴ４調質材とし、表３に示す条件で熱処理を行って試験材８〜１２とした。
【００４２】
試験材８〜１２について、熱処理前後での体積抵抗率Ｒ０、Ｒ１をそれぞれ測定してＲ０−Ｒ１を算出するとともに、熱処理前後でのＤＳＣによるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度Ｔ０、Ｔ１をそれぞれの測定して（Ｔ１−Ｔ０）を算出した。また、拡管加工性の評価を行い、さらに、熱処理後１２０℃で５時間、ついで１５０℃で８時間の２段時効処理を行い、引張性能および耐ＳＣＣ性を評価した。結果を表４に示す。
【００４３】
【表３】
2007119853.tif 000004
【００４４】
【表４】
2007119853.tif 000005
【００４５】
表４にみられるように、試験材８〜１２は、何れも体積抵抗率の変化（Ｒ０−Ｒ１）が１．０ｎΩｍ以上、Ｇ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度の変化量（Ｔ１−Ｔ０）が１０℃以上であり、熱処理後の拡管試験において１２％以上の高い拡管率を示し、２段時効後の引張強さ、耐力、伸びに優れ、応力腐食割れ寿命も１０００時間以上と優れていた。
【００４６】
比較例１
表５に示す合金Ｈ〜Ｐの組成を有するアルミニウム合金押出管（外径６３ｍｍ、内径４９ｍｍ）を実施例１と同じ方法で鋳造、均質化処理、間接押出することにより製造した。得られたアルミニウム合金押出管を４６０℃の温度に加熱保持した空気炉に装入し、６０分間の保持を行うことにより溶体化処理した。次いで、常温の水道水で焼入れ処理を行った後、室温で４０日間自然時効処理してＴ４調質材とし、試験材１３〜２１を得た。
【００４７】
これらの試験材を１２０℃で６０分間熱処理し、熱処理前後での体積抵抗率Ｒ０、Ｒ１をそれぞれ測定してＲ０−Ｒ１を算出するとともに、熱処理前後でのＤＳＣによるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度Ｔ０、Ｔ１をそれぞれ測定して（Ｔ１−Ｔ０）を算出した。また、拡管加工性の評価を行い、さらに、熱処理後１２０℃で５時間、ついで１５０℃で８時間の２段時効処理を行い、引張性能および耐ＳＣＣ性を評価した。結果を表６に示す。
【００４８】
【表５】
2007119853.tif 000006
【００４９】
【表６】
2007119853.tif 000007
【００５０】
表６に示すように、試験材１３はＺｎが下限未満であったため強度が低かった。試験材１４はＺｎが上限を超えて添加されたため耐ＳＣＣ性（耐応力腐食割れ性）が低下した。試験材１５はＭｇが下限未満のため強度が低かった。試験材１６はＭｇが上限を超えて添加されたため耐ＳＣＣ性が低下した。試験材１７はＣｕが上限を超えて添加されたため押出性が劣り、押出不可となって管の製造が出来なかった。試験材１８はＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒがいずれも添加されなかったため耐ＳＣＣ性が低下した。試験材１９はＭｎ、Ｃｒ、Ｚｒが上限を超えて添加されたため伸びが低下するとともに、拡管加工性が低下した。試験材２０はＳｉが上限を超えて添加されたため伸びが低下するとともに、拡管加工性が低下した。試験材２１はＦｅが上限を超えて添加されたため伸びが低下するとともに、拡管加工性が低下した。
【００５１】
比較例２
表1に示す合金Aの組成を有するアルミニウム合金押出管（外径６３ｍｍ、内径４９ｍｍ）を実施例１と同じ方法で鋳造、均質化処理、間接押出することにより製造した。得られたアルミニウム合金押出管を４６０℃の温度に加熱保持した空気炉に装入し、６０分間の保持を行うことにより溶体化処理した。次いで、常温の水道水で焼入れ処理を行った後、室温で４０日間自然時効処理してＴ４調質材とし、表７に示す条件で熱処理を行い、試験材２２〜２６を得た。
【００５２】
試験材２２〜２６について、熱処理前後での体積抵抗率Ｒ０、Ｒ１をそれぞれ測定してＲ０−Ｒ１を算出するとともに、熱処理前後でのＤＳＣによるＧ．Ｐ．ゾーンおよび準安定相の分解温度Ｔ０、Ｔ１をそれぞれの測定して（Ｔ１−Ｔ０）を算出した。また、拡管加工性の評価を行い、さらに、熱処理後１２０℃で５時間、ついで１５０℃で８時間の２段時効処理を行い、引張性能および耐ＳＣＣ性を評価した。結果を表８に示す。
【００５３】
【表７】
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【００５４】
【表８】
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【００５５】
表８に示すように、試験材２２は熱処理の昇温速度が上限を超えたため、Ｒ０−Ｒ１およびＴ１−Ｔ０が下限未満となり拡管加工性が低下した。試験材２３は熱処理の保持温度が下限未満のため、  Ｒ０−Ｒ１およびＴ１−Ｔ０が下限未満となり拡管加工性が低下した。試験材２４は熱処理の保持温度が上限を超えたため、人工時効処理後の強度が低下した。試験材２５は熱処理の保持時間が下限未満のため、Ｒ０−Ｒ１およびＴ１−Ｔ０が下限未満となり拡管加工性が低下した。試験材２６は熱処理の保持時間が上限を超えたため拡管加工性が低下した。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】アルミニウム押出管からフロントフォークアウターチューブを製造する工程図（軟化工程有り）である。
【図２】アルミニウム押出管からフロントフォークアウターチューブを製造する工程図（軟化工程無し）である。
【図１】
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【図２】
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