(57)【要約】【課題】引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上である高強度特性が得られる機械部品およびその製造方法を提供する。【解決手段】Ｚｎを８．０％以上含む特定組成の７０００系アルミニウム合金の押出加工組織を有する機械部品として、この機械部品、あるいはこの機械部品を模擬した押出材の、特定部位の組織として、小傾角粒界の平均割合と大傾角粒界の平均割合を制御するとともに、ＫＡＭ値の平均値も同じく制御して、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上である高強度特性を得る。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｚｎ：８．０〜１４．０％、
Ｍｇ：２．０〜４．０％、
Ｃｕ：０．５〜２．０％、
Ｍｎ：０．２〜１．５％、
Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金の押出加工組織を有する機械部品であって、
この機械部品の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した前記組織および特性として、
傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上であり、
傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であり、
ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上であり、
引張強さが８００ＭＰａ以上、
全伸びが５％以上であることを特徴とする機械部品。
【請求項２】
前記機械部品が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、Ｓｃ：０．０２〜０．５％のうちの一種または二種を含有する請求項１に記載の機械部品。
【請求項３】
前記機械部品が、更に、質量％で、Ａｇ：０．０１〜０．６％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％のうちの一種または二種を含有する請求項１または２に記載の機械部品。
【請求項４】
質量％で、Ｚｎ：８．０〜１４．０％、Ｍｇ：２．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金鋳塊を、均熱処理後に押出加工して押出材とし、この押出材を機械部品に加工した後に、溶体化および焼入れ処理を行い、更に人工時効処理を行って、この機械部品の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した組織として、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上、かつ傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であるとともに、ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上である組織とし、この機械部品の引張強さを８００ＭＰａ以上、全伸びを５％以上とすることを特徴とする機械部品の製造方法。
【請求項５】
前記機械部品が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、Ｓｃ：０．０２〜０．５％のうちの一種または二種を含有する請求項４に記載の機械部品の製造方法。
【請求項６】
前記機械部品が、更に、質量％で、Ａｇ：０．０１〜０．６％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％のうちの一種または二種を含有する請求項４または５に記載の機械部品の製造方法。
【請求項７】
前記アルミニウム合金鋳塊の押出加工を熱間静水圧押出により行う請求項４乃至６のいずれか１項に記載の機械部品の製造方法。
【請求項８】
質量％で、
Ｚｎ：８．０〜１４．０％、
Ｍｇ：２．０〜４．０％、
Ｃｕ：０．５〜２．０％、
Ｍｎ：０．２〜１．５％、
Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、
残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金の機械部品用押出材であって、
この押出材を、機械部品を模擬して、断面が円形な直径２５ｍｍの線棒押出材とした上で、減面率が８４％で抽伸加工して１０ｍｍφの断面が円形な線棒材とし、この線棒材を４８０℃の温度で５時間保持する溶体化処理後に、５０℃までの平均冷却速度を２００℃/秒として焼入れ処理を行い、その後１２０℃で７２時間保持する人工時効処理を施した際の、この線棒材の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した組織および特性として、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上、かつ傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であるとともに、ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上であり、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上であることを特徴とする押出材。
【請求項９】
前記押出材が、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、Ｓｃ：０．０２〜０．５％のうちの一種または二種を含有する請求項８に記載の押出材。
【請求項１０】
前記押出材が、更に、質量％で、Ａｇ：０．０１〜０．６％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％のうちの一種または二種を含有する請求項８または９に記載の押出材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は機械部品およびその製造方法、押出材に関するものである。本発明で言う機械部品とは、押出材を素材とする、ボルトおよびナット等のねじ部品、歯車（ギア）、軸（シャフト）、軸受け（ベアリング）、ばね（スプリング）などの、様々な機械に共通して使われている最小単位の機能部品としての機械要素である。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボルトおよびナットのねじ部品、ならびにばね（スプリング）などの様々な機械部品用の素材として、強度、耐食性および軽量性に優れた素材（材料）として、Ａｌ−Ｚｎ−Ｍｇ−Ｃｕ系である７０００系アルミニウム合金からなる、断面が円形な線状あるいは棒状の押出材が用いられている。
【０００３】
前記７０００系アルミニウム合金からなる押出材は高強度であり、押出後にＴ６調質することで、引張強さが７００ＭＰａ以上のものも、従来から種々提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、Ｚｎ含有量が８質量％を超えるような７０００系アルミニウム合金の線棒押出材につき、時効処理により容易に引張強さ７２０ＭＰａを超える強度が付与できることが開示されている。しかし、同文献に係る押出材では、粗大な再結晶粒層が必然的に生じるので、押出材を大径ボルトに鍛造または転造などの塑性加工（成形加工）する際に、割れが発生する原因となる。このため、塑性加工前に押出材表面（表層部）の粗大な再結晶粒層を除去することを必須としている。
【０００５】
これに対して、このような再結晶粒層自体を抑制しようとする試みも、従来から種々提案されている。例えば、特許文献２では、押出温度を４８０〜５００℃の比較的低温として、７０００系アルミニウム合金押出材内部を繊維状組織とし、表層の再結晶層の肉厚を１０％以下とし、その再結晶粒径を１５０μｍ以下に制御することが開示されている。
しかし、特許文献２のように、押出温度を４８０〜５００℃の比較的低温としても、この温度域の押出では、やはり７０００系アルミニウム合金は再結晶してしまう。そのため、押出材の表層部および内部における再結晶化が避けがたく、再現性よく、引張強さで７００ＭＰａ以上の強度を得ることができない可能性があった。
【０００６】
特許文献３では、熱間静水圧押出によって７０００系アルミニウム合金押出材を製造することが開示されている。当該押出材は、押出されたままの状態での、押出材の軸中心部を通る押出方向に平行な断面の組織として、押出材の表層部の再結晶粒の平均結晶粒径が１００μｍ以下であるとともに、押出材軸中心部における結晶粒の半径方向の平均切片長さが３５μｍ以下であり、かつ、押出方向の＜１１１＞方位の結晶粒の平均面積率が０．５以上１．０以下で、＜００１＞方位の結晶粒の平均面積率と＜１１１＞方位の結晶粒の平均面積率との比、＜００１＞／＜１１１＞が０．２５以下であることが開示されている。
特許文献３では、これによって、熱間押出終了後に、押出温度からの冷却以外は、組織が変化する熱処理および加工を何も加えていない、押出されたまま(押出上がり)の押出材の組織状態として、表層部だけでなく押出材内部の再結晶（再結晶化）も抑制している。これにより微細な押出加工組織（繊維状組織）を得て、人工時効処理後の引張強さで７００ＭＰａ以上の高強度を得ることが開示されている。
しかし、特許文献３では、その実施例の表３の通り、得られる人工時効処理後の引張強さは７００ＭＰａ以上ではあるが、８００ＭＰａ未満程度でしかない。
【０００７】
また、特許文献４では、押出材では無く、フレームおよびピラーなどの自動車構造部材用の７０００系アルミニウム合金圧延板が開示されている。同文献では、高強度化させるために、この圧延板の結晶方位組織として、平均結晶粒径が１５μｍ以下であるとともに、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合を１５％以上、かつ傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合を１５〜５０％とすることが開示されている。
しかし、この特許文献４の場合、その実施例の表２の通り、得られる人工時効処理後の引張強さは５００ＭＰａ未満であり、圧延板でのこのような冶金的手法が、塑性加工方法および製造方法が異なる押出材および機械部品の８００ＭＰａ以上の高強度化に有効かどうかは、実際に試験して確かめてみないと分らない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３６６６５号公報
【特許文献２】特許２９０８９９３号公報
【特許文献３】特開２０１４−１２５６７６号公報
【特許文献４】特開２０１４−６２２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このように、従来の７０００系アルミニウム合金押出材は、前記機械部品用あるいは機械要素用の素材として、合金量を増やして耐ＳＣＣ性および耐粒界腐食感受性などの耐食性を低下させること無しに、人工時効処理後の前記機械部品としての引張強さ８００ＭＰａ以上の高強度を安定して得ることは難しい課題であった。
【００１０】
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、人工時効処理後の引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上である高強度特性が得られる、７０００系アルミニウム合金押出材からなる前記機械部品およびその製造方法、押出材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】
【００１１】
上記目的を達成するための、本発明の強度に優れた機械部品の要旨は、質量％で、Ｚｎ：８．０〜１４．０％、Ｍｇ：２．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金の押出加工組織を有する機械部品であって、この機械部品の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した前記組織および特性として、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上、傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であるとともに、ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上であり、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上であることとする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明の機械部品の製造方法の要旨は、質量％で、Ｚｎ：８．０〜１４．０％、Ｍｇ：２．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金鋳塊を、均熱処理後に押出加工して押出材とし、この押出材を機械部品に加工した後に、溶体化および焼入れ処理を行い、更に人工時効処理を行って、この機械部品の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した組織および特性として、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上、傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であるとともに、ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上である組織とし、この機械部品の引張強さを８００ＭＰａ以上、全伸びを５％以上とすることである。
【００１３】
更に、上記目的を達成するための本発明の押出材の要旨は、質量％で、Ｚｎ：８．０〜１４．０％、Ｍｇ：２．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる７０００系アルミニウム合金の機械部品用押出材であって、この押出材を、機械部品を模擬して、断面が円形な直径２５ｍｍの線棒押出材とした上で、減面率が８４％で抽伸加工して１０ｍｍφの断面が円形な線棒材とし、この線棒材を４８０℃の温度で５時間保持する溶体化処理後に、５０℃までの平均冷却速度を２００℃/秒として焼入れ処理を行い、その後１２０℃で７２時間保持する人工時効処理を施した際の、この線棒材の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した組織および特性として、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％以上、傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合が２０％以上であるとともに、ＫＡＭ値の平均値が０．３°以上であり、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上であることとする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、７０００系アルミニウム合金押出材からなる前記機械部品、すなわち、アルミニウム合金の押出微細組織を有する機械部品として、人工時効処理後のＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された結晶粒組織（結晶粒）の、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を制御する。
また、押出材（素材）の、前記機械部品を模擬した、特定の抽伸加工、溶体化処理、人工時効処理を施した際の、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された結晶粒組織（結晶粒）の、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を制御する。
なお、本発明で言う「人工時効処理後」とは、「溶体化および焼入れ処理と人工時効処理とを施した後」という意味である。
これによって、機械部品の特性、あるいはこの機械部品を模擬した押出材の特性として、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上の高強度化を図ることができる。
また、このような本発明の組織制御では、機械部品の耐ＳＣＣ性および耐粒界腐食感受性などの耐食性も低下させる恐れが無く、高強度化できる利点がある。
更に、押出材表層部（表面部）の再結晶粒層を抑制できれば、押出材表層部の再結晶粒層を除去することなく、前記機械部品の製品形状まで加工できる利点もある。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態につき、順に要件ごとに具体的に説明する。
以下に説明するアルミニウム合金組成および組織は、機械部品あるいは押出材としての、共通する意義および個別の意義につき説明する。
なお、本発明の機械部品用の押出材（素材）は、線状あるいは棒状の押出材であり、その断面形状を、本発明では断面形状が円形と規定している。この断面形状が円形とは真円を意味するが、一方で、本発明は、このような真円でなくとも、楕円形や、最外径が円形状となるような、円形に近い断面形状を含むものある。
【００１６】
１．７０００系アルミニウム合金組成：
本発明における７０００系アルミニウム合金組成は、人工時効処理後の機械部品、あるいは、この機械部品を模擬した素材押出材の、各組織について、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値とを、規定する範囲に制御する前提となる。そして、同時に、人工時効処理後の機械部品あるいは押出材として、引張強さを８００ＭＰａ以上、全伸びを５％以上とするための前提となる。
【００１７】
このための７０００系アルミニウム合金組成は、質量％で、Ｚｎ：８．０〜１４．０％、Ｍｇ：２．０〜４．０％、Ｃｕ：０．５〜２．０％、Ｍｎ：０．２〜１．５％、Ｚｒ：０．０５〜０．３％を各々含有し、残部がＡｌ及び不可避的不純物からなる組成とする。この組成に、更に、質量％で、Ｃｒ：０．０５〜０．３％、Ｓｃ：０．０５〜０．３％のうちの一種または二種を選択的に含有してもよい。
また、以上の組成に、更に、質量％で、Ａｇ：０．０１〜０．２％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％のうちの一種または二種を選択的に含有してもよい。
ここで、各元素の含有量の％表示は、以下に記載の各元素の含有量を含めて、全て質量％の意味である。
【００１８】
（１）Ｚｎ：８．０〜１４．０％
必須の合金元素であるＺｎは、Ｍｇとともに、後述する人工時効処理時に、ＭｇとＺｎとの金属間化合物である時効析出物を形成して強度を向上させる。Ｚｎ含有量が８．０％未満では機械部品としての強度が不足し、１４．０％を超えると、素材押出材用の鋳造ビレットの鋳造時に鋳塊割れが発生しやすくなり造塊が困難となる。
従って、Ｚｎ含有量は８．０〜１４．０％の範囲、好ましくは８．０〜１３．０％の範囲とする。なお、Ｚｎ含有量が高いと、ＳＣＣ感受性が鋭くなるが、それを抑えるためには、後述するＣｕあるいはＡｇを添加することが望ましい。
【００１９】
（２）Ｍｇ：２．０〜４．０％
必須の合金元素であるＭｇは、Ｚｎとともに、後述する人工時効処理時に、本発明で規定するＭｇとＺｎとの金属間化合物である時効析出物を形成して機械部品としての強度と伸びを向上させる。Ｍｇ含有量が２．０％未満では強度が不足し、４．０％を超えると、素材押出材用の鋳造ビレットの未再結晶温度域（再結晶温度未満の温度域）の低温での押出性が低下し、ＳＣＣ感受性も強くなる。従って、Ｍｇ含有量は２．０〜４．０％の範囲、好ましくは２．５〜３．５％の範囲とする。
【００２０】
（３）Ｃｕ：０．５〜２．０％
Ｃｕは機械部品としての耐ＳＣＣ性を向上させる作用がある。Ｃｕ含有量が０．５％未満では、耐ＳＣＣ性向上効果が小さい。一方、Ｃｕ含有量が２．０％を超えると、素材押出材用の鋳造ビレットの鋳造時の割れが、鋳造ビレットの再結晶温度未満の低温での押出性を却って低下させる。従って、Ｃｕ含有量は０．５〜２．０％の範囲、好ましくは０．７〜１．８％の範囲とする。
【００２１】
（４）Ｍｎ：０．２〜１．５％
Ｍｎは、結晶粒を微細化するほか、分散粒子を形成して、機械部品の強度向上に寄与する。Ｍｎ含有量が０．２％未満では、含有量が不足して強度が低下する。一方、Ｍｎ含有量が１．５％を超えると、粗大晶出物を形成するため伸びが低下する。従って、従って、Ｍｎ含有量は０．２〜１．５％の範囲、好ましくは０．３〜１．２％の範囲とする。
【００２２】
（５）Ｚｒ：０．０５〜０．３％
Ｚｒは、微細な析出物を形成し、再結晶も抑制して、機械部品の強度向上に寄与する。Ｚｒの含有量が下限未満では、含有量が不足して強度が低下する。一方、Ｚｒの含有量が上限を超えた場合には、粗大晶出物を形成するため、伸びが低下する。従って、Ｚｒは０．０５〜０．３％の範囲、好ましくはＺｒ：０．１〜０．２５％の範囲とする。
【００２３】
本発明の実施形態に係る機械部品および押出材は、上述した組成に限定されるものではない。本発明の実施形態に係る機械部品および押出材の特性を維持できる限り、必要に応じてその他の元素を更に含んでよい。そのように選択的に含有させることができるその他の元素を以下に例示する。
【００２４】
（６）Ｃｒ：０．０５〜０．３％、Ｓｃ：０．０２〜０．５％のうちの一種または二種
ＣｒおよびＳｃは、Ｚｒと同様、微細な析出物を形成し、再結晶も抑制して機械部品の強度向上に寄与する。これらをいずれか一種、或いは二種を選択的に含有させる場合、ＣｒおよびＳｃの含有量がいずれも下限未満では、強度向上効果が低下することがある。一方、ＣｒおよびＳｃの含有量がそれぞれの上限を超えた場合には、粗大晶出物を形成するため、伸びが低下することがある。従って、Ｃｒは０．０５〜０．３％、Ｓｃは０．０２〜０．５％の各範囲であることが好ましく、より好ましくはＣｒは０．１〜０．２５％、Ｓｃは０．０５〜０．４％の各範囲とする。
【００２５】
（７）Ａｇ：０．０１〜０．６％、Ｓｎ：０．０１〜０．２％のうちの一種または二種
ＡｇおよびＳｎは、人工時効処理での結晶粒界近傍の無析出帯の形成を抑制して機械部品の強度向上に寄与する。選択的に含有させる場合、ＡｇおよびＳｎの含有量が各々０．０１％未満では微細化効果が小さいことがある。一方、ＡｇおよびＳｎの含有量がそれぞれ、０．６％、０．２％を超えると、素材押出材用の鋳造ビレットの鋳造時に粗大な初晶化合物を形成し、押出加工時の焼付や、製品としての機械部品の伸びの低下をもたらすことがある。従って、Ａｇ含有量は０．６％以下が好ましく、０．５％以下がより好ましく、０．２％以下がさらに好ましい。Ｓｎ含有量は０．２％以下が好ましく、０．１５％以下がより好ましい。
【００２６】
（８）Ｔｉ、Ｂ：
Ｔｉ、Ｂは、不可避的不純物であるが、アルミニウム合金鋳塊の結晶粒を微細化する効果があるので、７０００系合金としてＪＩＳ規格で規定する範囲での各々の含有を許容する。
【００２７】
（９）その他の元素：
これら記載した以外の、Ｆｅ、Ｓｉなどのその他の元素は不可避的な不純物である。溶解原料として、純アルミニウム地金以外に、アルミニウム合金スクラップの使用による、これら不純物元素の混入なども想定（許容）して、７０００系合金のＪＩＳ規格で規定する範囲での各々の含有を許容する。例えば、Ｆｅ、Ｓｉは各０．５質量％以下（０％を含む）の範囲で、それぞれ含有してもよい。
【００２８】
２．組織：
本発明の機械的部品は、押出材を素材とするため、その組織は、必然的に７０００系アルミニウム合金の押出微細組織となっており、微細なナノレベルのサイズの析出物が、結晶粒内に多数存在して、高強度を達成している。
この析出物とは、結晶粒内に生成する、前記ＭｇとＺｎとの金属間化合物（組成はＭｇＺｎ２など）であり、これに他の合金組成に応じて更にＣｕ、Ｚｒなどの含有元素が含まれる微細分散相である。
【００２９】
本発明では、更なる高強度化と伸び確保のために、機械部品の人工時効処理後の前記押出微細組織として、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値とを、更に制御する。また、機械部品用押出材（素材）の、この機械部品を模擬した、特定の抽伸加工、溶体化処理、人工時効処理を施した際の、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された結晶粒組織（結晶粒）の、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を制御する。
【００３０】
すなわち、素材７０００系アルミニウム合金押出材を冷間加工して製造された機械部品の、前記人工時効処理後の組織を、あるいは、この機械部品を模擬した押出材（素材）の、機械部品の表面と軸中心との中間位置における前記押出加工方向に平行な面をＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した前記組織として規定する。
具体的には、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合を５％以上、傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合を２０％以上とするとともに、ＫＡＭ値の平均値を０．３°以上とする。
【００３１】
この機械部品の前記人工時効処理後の組織および機械的な特性は、素材押出材を実際に機械部品に転造または鍛造加工して人工時効処理せずとも、素材７０００系アルミニウム合金押出材に、機械部品を模擬した、抽伸加工と溶体化処理、人工時効処理を加えた後の組織および機械的な特性を調べれば、評価できる。
この機械部品を模擬するための好ましい処理条件としては、断面が円形な直径２０〜５０ｍｍの素材線棒押出材を減面率が８０〜９０％で抽伸加工まで行った線棒材に、４５０〜５００℃の温度で０．５〜１０時間保持する溶体化処理後、５０℃までの平均冷却速度を５０℃/秒以上として焼入れ処理を行い、その後１００〜２００℃で２〜１２０時間保持する人工時効処理を施した際の組織および機械的な特性を調べれば、実際の前記機械部品との相関性が高く、また再現性よく評価できる。
ただ、この再現性をより厳密なものとするためには、請求項６に規定した通り、機械部品を模擬する具体的な処理条件を、押出材を断面が円形な直径２５ｍｍの線棒押出材とした上で、減面率が８４％で抽伸加工して１０ｍｍφの断面が円形な線棒材とし、この線棒材を４８０℃の温度で５時間保持する溶体化処理後に、５０℃までの平均冷却速度を２００℃/秒として焼入れ処理を行い、その後１２０℃で７２時間保持する人工時効処理を施す、ワンポイントの条件とすることがより好ましい。
なお、前記抽伸の減面率とは、元の押出材の断面積をＡとし、抽伸した後の線棒材の断面積をａとすると、減少した面積(Ａ−a)を元の面積Ａで割って、％とした、（Ａ−a）×１００／Ａ（％）である。
【００３２】
このように、小傾角粒界が一定割合以上存在するとともに、一定割合の大傾角粒界と混在する、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を特定の範囲とする、微細加工組織にすることによって、機械部品の材料の変形過程で、局所的に歪が集中せずに、均一に変形する材料にできる。
【００３３】
これによって、機械部品の局所的な破断を防止でき、引張強さが８００ＭＰａ以上であるような高強度とし、５％以上の伸びを確保できる。すなわち、前記人工時効処理後の機械部品の特性として、あるいはこの機械部品を模擬したアルミニウム合金押出材の前記人工時効処理後の特性として、引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上とできる。
このような本発明の組織制御では、機械部品の耐ＳＣＣ性および耐粒界腐食感受性などの耐食性も低下させる恐れが無く、高強度化できる。
【００３４】
これらの要件を欠いて、前記人工時効処理後の組織として、機械部品あるいは機械部品用途を模擬した押出材の、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％未満では、例えＫＡＭ値を満足しても、引張強さが８００ＭＰａ以上の特性が得られない。また、大傾角粒界の平均割合が２０％未満では、例えＫＡＭ値を満足しても、伸びが低下する。
【００３５】
また、前記人工時効処理後の組織として、機械部品あるいは機械部品用途を模擬した押出材の、ＫＡＭ値の平均値が０．３°未満でも高強度化が難しくなる。
このＫＡＭ値自体の固有の作用効果は不明であるが、ＫＡＭ値の平均値を０．３°以上とすることで、機械部品の転位の運動を妨げる効果が著しく増して、強度と延性のバランスが向上するのではないかと推考される。
したがって、前記ＫＡＭ値の平均値が０．３°未満では、例え、前記小傾角粒界と大傾角粒界との両者の平均割合を満足しても、やはり引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上の特性が得られない。
【００３６】
（小傾角粒界と大傾角粒界の定義）
本発明で言う小傾角粒界とは、後述するＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した結晶方位の内、結晶方位の相違（傾角）が５〜１５°と小さい結晶粒の間の粒界である。また、本発明で言う大傾角粒界とは、この結晶方位の相違（傾角）が１５°を超え、１８０°以下の結晶粒の間の粒界である。
ここで、方位差が５°未満の結晶粒界の割合は、測定に供する試料の調製条件（表面状態）の影響が大きく、却って外乱となるため、本発明においては考慮せず、規定しない。したがって、この方位差が５°未満の結晶粒界と、前記小傾角粒界および大傾角粒界を合わせて、割合が１００％となる。
この小傾角粒界の平均割合として、本発明では、測定した小傾角粒界の結晶粒界の全長（測定された全小傾角粒の結晶粒界の合計の長さ）の、同じく測定した、結晶方位の相違（方位差）が２〜１８０°の結晶粒界の全長（測定された全結晶粒の結晶粒界の合計の長さ）に対する割合を、傾角５〜１５°の小傾角粒界の割合と規定している。すなわち、規定する傾角５〜１５°の小傾角粒界の割合（％）は、〔（５〜１５°の結晶粒界の全長）／（２〜１８０°の結晶粒界の全長）〕×１００として計算でき、この値の平均を５％以上とする。なお、製造の限界から、５〜１５°の小傾角粒界の割合の上限は５０％程度である。
【００３７】
一方、大傾角粒界の平均割合は、同じく、測定した大傾角粒界の結晶粒界の全長（測定された全小傾角粒の結晶粒界の合計の長さ）の、同じく測定した、結晶方位の相違が２〜１８０°の結晶粒界の全長（測定された全結晶粒の結晶粒界の合計の長さ）に対する割合を、傾角１５°を超える大傾角粒界の割合と規定する。すなわち、規定する大傾角粒界の割合（％）は、〔（１５°を超え１８０°以下の結晶粒界の全長）／（２〜１８０°の結晶粒界の全長）〕×１００として計算でき、この値の平均を２０％以上とする。大傾角粒界の割合は９０％超まで増加させることは可能であり、本願では傾角５〜１５°の小傾角粒界の割合を５％以上とするため、実質的に大傾角粒界の割合の上限は９５％である。
【００３８】
（ＫＡＭ値の定義）
ＫＡＭ値とは、Ｋｅｒｎｅｌ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ値の略であり、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定された結晶粒組織（結晶粒）の平均方位差である。
このＫＡＭ値自体は、残存ひずみと相関があることが、例えば、「材料」（Journal of the Society of Materials Science, Japan）Vol.58、No.7, P568-574,July 2009などで公知である。また、ＫＡＭ値は、隣接する測定点間の結晶方位の差である局所方位差を、平均方位差として定量化した値であることも公知である。
更に、このＫＡＭ値は、アルミニウム合金以外の、銅合金板や鋼板の分野で、プレス成形性および曲げ加工性向上のために制御することが公知である。ただ、この平均ＫＡＭ値と、アミニウム合金特性との関係は、これまでは知られておらず、前記銅合金板や鋼板の分野でのＫＡＭ値制御の目的であるプレス成形性および曲げ加工性と、本発明が課題とする高強度化および高延性化とでは、その機構が大きく異なる。
【００３９】
３．組織の測定：
以上の組織の測定は、機械部品や押出材の表面と、その軸中心との中間位置における、前記押出加工方向に平行な面（断面）を観察面として、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定して行う。
前記押出加工方向に平行な面（断面）を観察面とするのは、押出加工組織である結晶粒の長手方向（押出方向）の結晶方位を、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定するためである。
これによって、機械部品や、アルミニウム合金押出材の、人工時効処理後の組織として、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を測定できる。
【００４０】
測定箇所は、測定範囲（面積）が、押出方向と平行方向に６００μｍ、直角方向に４００μｍの範囲となるように、試料を機械部品や押出材の前記した断面から採取する。測定は任意の５箇所から採取した試料５個について行い、これを平均化する。
【００４１】
ＳＥＭ−ＥＢＳＤ（ＥＢＳＰ）法は、電界放出型走査電子顕微鏡（Field Emission Scanning Electron Microscope: FESEM）に、後方散乱電子回折像（Electron Back Scattering (Scattered) Diffraction Pattern: EBSD）システムを搭載した結晶方位解析法である。
より具体的に、ＳＥＭ−ＥＢＳＤの前記観察用試料の調整は、前記観察試料(断面組織)を、更に機械研磨後電解エッチングして鏡面化する。そして、ＦＥＳＥＭの鏡筒内にセットし、試料の鏡面化した表面に、電子線を照射してスクリーン上にＥＢＳＰを投影する。これを高感度カメラで撮影して、コンピュータに画像として取り込む。コンピュータでは、この画像を解析して、既知の結晶系を用いたシミュレーションによるパターンとの比較によって、結晶の方位が決定される。算出された結晶の方位は３次元オイラー角として、位置座標（ｘ、ｙ、z）などとともに記録される。このプロセスが全測定点に対して自動的に行なわれるので、測定終了時には、観察面における数万〜数十万点の結晶方位データが得られる。
【００４２】
これらの結晶解析では、電子チャネリングパターン法（ＥＣＰ法）による結晶解析手法を用い、ＳＥＭと組み合わせて、材料に電子線を照射して走査しながら、材料表面で生じる電子線後方散乱回折により菊池線回折図形すなわちＥＢＳＤパターンを測定、解析する。これらＦＥＳＥＭ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。
【００４３】
これによって、機械部品あるいは押出材の組織を測定、解析することで、これらの各部位の微小領域における、結晶粒径、半径方向の結晶粒の切片長さ、および結晶方位に関する情報が得られる。すなわち、前記小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合、および前記平均方位差であるＫＡＭ値が測定、解析できる。
【００４４】
４．ＫＡＭ値の測定：
なお、ＫＡＭ値の測定に際しては、前記ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法による測定の再現性のために、ＫＡＭ値を計算する基準のピクセルと隣接するピクセルの間の位置関係として、第ｎ近接までの領域内の全てのピクセルを計算するかを設定する必要があり、その設定は、本発明では第１近接までとした。
解析ソフトでの設定は、隣接（Ｎｅａｒｅｓｔ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ）の設定を１ｓｔとした。また、本発明では、各基準のピクセル毎に得られたＫＡＭ値に対して、最大方位差の上限を５°として、５°以内のＫＡＭ値となるピクセルのデータのみを用いて、解析範囲内の平均ＫＡＭ値を算出した。解析ソフトでの設定は、最大方位差（Ｍａｘｉｍｕｍ  ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）を５°と設定した。
【００４５】
５．製造方法：
本発明の押出材および機械部品の好ましい製造方法について説明する。
【００４６】
５−１．押出材の製造方法
先ず、押出材（押出形材）の好ましい製造方法について説明する。以下に説明するように、本発明の実施形態に係る押出材は、適切な条件で溶解・鋳造および均質化熱処理条件を行った後、未済結晶域の低い押出温度で、静水圧押出を行うことにより得ることができる。本発明の実施形態に係る押出材のように、８質量％以上の高い含有量のＺｎを有する７０００系Ａｌ合金では、直接押出または間接押出等の通常の押出方法では、押出素材であるビレットとダイスとの間の摩擦によって焼付きが生じるため、再結晶温度域未満の温度で押出加工を行うことができず、微細な加工組織を有する押出材を得ることができない。本発明の実施形態に係る製造方法では、静水圧押出により熱間押出を行うため、８質量％以上の高いＺｎ含有量であっても、再結晶温度域未満の温度で押出加工を行うことができ、微細な加工組織を有する押出材を得ることができる。そして、このような高いＺｎ含有量と、微細な加工組織とを有する押出材を用いて、後述する条件により機械部品の製造することで、高い引張り強度と全伸びとを有する機械部品を得ることができる。以下に、本発明の実施形態に係る押出材の製造方法について、工程順に説明する。
【００４７】
（１）溶解、鋳造
先ず、溶解、鋳造工程では、上記７０００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、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してビレットとする。
【００４８】
（２）均質化熱処理
熱間押出に先立って、鋳造されたアルミニウム合金ビレット（鋳塊）を均質化熱処理（均熱処理）して、組織の均質化（鋳塊組織中の結晶粒内の偏析をなくすなど）を行う。均熱温度を４００〜４５０℃に制御することで、Ｚｒ系化合物、およびＭｎ、Ｃｒ、Ｓｃからなる化合物を微細に分散させ、押出後および溶体化後の結晶粒組織を微細化する。４００℃未満では十分な微細化効果が得られない。４５０℃を超えると、これらの化合物が粗大化するため、微細化効果が低下する。また、均熱時の保持時間の目安は１〜８時間程度とする。
【００４９】
（３）熱間押出
熱間押出によって、最終の機械部品形状に応じた、この最終形状に近い押出材形状とする。
この際、押出材の表層部だけでなく、押出材内部の再結晶化も抑制して、微細加工組織とするためには、再結晶温度未満の未再結晶域の３００〜４００℃の範囲の低い押出温度（ビレットの押出開始温度と押出加工中の温度）で押出を行うことが好ましい。押出温度を、３００〜４００℃の範囲とすることで、押出材の表層部だけでなく、内部の再結晶化も抑制して、微細な押出加工組織とすることができる。
【００５０】
この押出温度が４００℃を超えると、押出時の温度が上昇し、高温で再結晶が起こりやすくなり、押出材の表層部および内部に粗大な再結晶組織が形成され、耐食性の劣化および強度の低下をもたらす。一方で、押出温度は低いほど良いが、低温側では変形抵抗が増大して押出が困難になるため、３００℃程度を下限とする。好ましくは３２０〜３８０℃とする。
【００５１】
また、押出速度としては、押出時の加工発熱を押さえ、押出時の前記再結晶を抑制するために１０ｍ／分以下とすることが好ましい。より好ましくは７ｍ／分以下とする。
これら熱間押出後の冷却については、放冷を含めてその手段および冷却速度を問わないが、押出工程の効率からは、強制的に空冷することが好ましい。
【００５２】
（押出方法）
押出方法としては、前記した未再結晶域の好ましい押出条件にて、静水圧押出で行う。
押出方法を直接押出または間接押出とする場合、静水圧押出に比べれば効率的ではあるが、押出材表層部（表面部）の再結晶粒層が、押出材内部の比較的細かい、押出方向に伸長した繊維状結晶粒（押出加工）組織に比して、粒状の粗大な結晶粒になりやすい問題がある。また、本発明のように、Ｚｎ含有量が８％を超えるような７０００系アルミニウム合金を押出する場合には、直接押出あるいは間接押出の場合には、再結晶温度域未満の押出加工はかなり困難がある。
これは、たとえ、押出素材であるビレットを再結晶温度域未満の低い加熱温度としても、直接押出あるいは間接押出では、その押出機の構造上、ビレットがコンテナ壁面およびダイスと接触して押し出されるために摩擦熱が生じ、この結果、押出中の温度は必然的に再結晶温度域となる。このため、必然的に、特許文献１自身で問題とするような粗大な再結晶（粒）層が押出材の表層部にできやすい。
【００５３】
これに対して、熱間静水圧押出は、コンテナとビレットの間に潤滑剤を入れ、この潤滑剤の中に、押出用のビレットが浮いている状態を作り、ステム（ダミーブロック付き）によって押し出す。このため、ビレットは、この潤滑剤の作用によって、直接押出および間接押出と違って、コンテナおよびダイスと直接接触しない。すなわち、ビレットが直接接触するのは、ダイスの厚みの約５ｍｍ程度を通過する間だけである。この結果、摩擦および摩擦熱も軽減され、メタルフローも均一に近くなる。この結果、Ｚｎ含有量が高い、本発明のような７０００系アルミニウム合金のビレットであっても、再結晶温度未満の低温でも押出加工が可能であり、押出材の表層部および内部の再結晶粒層を抑制（微細化）することが可能となる。
このため、熱間静水圧押出による押出材は、再結晶粒層を含めて、あるいは再結晶粒層が存在していても、表層部から内部までの組織の均一性が図れる。この結果、線棒あるいは線棒製品の素材としても、抽伸性および伸線性あるいは加工性、成形性が著しく向上する。また、本発明のように再結晶粒層を抑制すれば、微細な押出加工組織であることによって、アルミニウム合金製ボルトなどの線棒製品に要求される耐へたり性などの基本特性も保証できる。
【００５４】
５−２．機械部品の製造方法
以上のようにして得られた熱間押出後の押出材は、更に前記各用途の機械部品の製品形状に冷間加工される。
【００５５】
押出材のボルトなどの機械部品への一般的な加工工程は、押出材を焼鈍後細径化のために抽伸して洗浄し、更に焼鈍した上で転造または鍛造して機械部品の製品形状とする。そして、このような製品加工の完了後に、溶体化および焼入れ処理を行い、更に人工時効処理を行って強度を向上させる。
【００５６】
ちなみに、前記焼鈍は選択的であり、抽伸または転造の途中で焼鈍処理を行ってもよい。また、前記抽伸または転造などの冷間加工は、当然ながら、ボルトおよびナット等のねじ部品、歯車（ギア）、軸（シャフト）、軸受け（ベアリング）、ばね（スプリング）などの、具体的な用途および形状に応じて、その条件も含めて変更される。
【００５７】
（１）溶体化処理
本発明の実施形態に係る製造方法では、機械部品の溶体化処理は、４５０℃以上、５００℃以下の温度で、０．５〜１０時間保持する。保持温度が４５０℃未満、または保持時間が０．５時間未満では、Ｍｇ、Ｚｎの固溶が不十分になって強度が不足する。そして、大傾角粒界の平均割合が２０％未満となって伸びが低下する。
一方、保持温度が５００℃を上回ったり、保持時間が１０時間を超えると、小傾角粒界の平均割合が５％未満となり、さらにはＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足する。
【００５８】
（２）焼入れ処理
本発明の実施形態に係る製造方法では、溶体化処理後の焼入れ処理として、溶体化処理温度から５０℃までの冷却（降温）速度は、平均で５０℃/秒以上とする。平均冷却速度が５０℃/秒未満と小さすぎては、粗大な再結晶が生じて、溶体化処理後の組織を、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％未満となり、ＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足する。そして、強度および伸びを低下させる粗大な粒界析出物も形成され、強度および全伸びが不足する。平均冷却速度の上限は、設備能力の限界から、およそ５００℃/秒程度である。
前記５０℃から室温までの冷却速度は特に制限は無く、そのまま引き続き急冷しても、あるいは急冷を停止して放冷してもよい。
【００５９】
（３）人工時効処理
本発明の実施形態に係る製造方法では、機械部品の（あるいは機械部品を模擬した押出材の）人工時効処理の条件を、７０００系アルミニウム合金押出材の一般的な人工時効処理条件に比べて、比較的短時間の時効処理としても、高強度化を達成できる利点がある。
本発明の実施形態に係る製造方法では、１００〜２００℃での人工時効処理を２〜１２０時間行うこととする。
人工時効処理温度が２００℃を超えると、加工組織の回復が進むため、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％未満となり、またＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が低下する。
一方、人工時効処理の時間が１２０時間を超えても、加工組織の回復が進むため、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合が５％未満となり、またＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が低下する。
【００６０】
以上に説明した本発明の実施形態に係る機械部品および押出材の特性、ならびにその製造方法に接した当業者であれば、試行錯誤により、上述した製造方法と異なる製造方法により本発明の実施形態に係る機械部品および押出材を得ることができる可能性がある。
【００６１】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明の実施例を説明する。本発明は以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前記、後記の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００６３】
１．サンプル作成
表１に示す組成の７０００系アルミニウム合金鋳塊を鋳造後、均熱処理を経て、熱間静水圧押出し、各例とも共通して、断面が円形な直径２５ｍｍの線棒押出材を製造した。
この線棒押出材の押出条件は、各例とも共通させて、前記鋳塊を４３０℃×５時間の均熱処理した後、３５０℃の未再結晶領域の押出開始温度で、および５ｍ／分の押出速度によって、熱間静水圧押出する条件にて行った。
【００６４】
そして、各例とも共通して、機械部品用途を模擬して、前記線棒押出材に減面率が８４％の抽伸加工を施し、１０ｍｍφの断面が円形な線棒材とした上で、この線棒材に、表１に示す各条件で、溶体化および焼入れ処理を行い、更に人工時効処理を行った。
【００６５】
更に、この人工時効処理後の機械部品を模擬した線棒材から、試験片を採取し、試験片組織の小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法により測定した。また、この人工時効処理後の材料の機械的な特性を、機械部品の特性を模擬して、測定した。これらの結果も表１に示す。
ちなみに、前記人工時効処理後の組織は、組成、溶体化および焼入れ処理条件、人工時効処理などの条件を種々変えてつくり分けた。
この際、溶体化処理とその後の焼入れ処理は、表１の通り、溶体化処理の保持温度と時間、各溶体化処理温度から５０℃までの平均冷却速度を種々変えて行った。
【００６６】
前記人工時効処理後の線棒材から採取した前記試験片は、丸棒平滑引張試験片（３ｍｍφ×１２mmＧＬ）とし、この試験片の表面と軸中心との中間（真ん中）位置における、押出加工方向に平行な面（断面）を観察面とできるように採取した。
【００６７】
２．組織の測定：
前記試験片の組織として、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合と、平均方位差であるＫＡＭ値を、ＳＥＭ−ＥＢＳＤ法による測定を、前記した測定方法により行った。具体的には、前記ＴＳＬ社製ＥＢＳＰ測定・解析システム(OIM）を搭載した、日本電子社製ＳＥＭ（JEOL JSM 6500F）を用いた。
各例とも、前記丸棒平滑引張試験片５個について、押出材の表面と軸中心との中間（真ん中）位置における、押出加工方向に平行な面（断面）を観察面として測定し、前記試験片５個の各測定・解析結果を平均化した。
各試験片の測定領域は各々押出材の押出方向に６００μｍ×押出方向と直角方向（押出材幅方向）に４００μｍの領域（２４００００μｍ２）とし、測定ステップ間隔も共通して０．５μｍとした。
【００６８】
３．機械的性質：
前記丸棒平滑引張試験片の機械的性質は、引張試験機を用いて、１２ｍｍ／分のクロスヘッド速度で、常温中で、破断まで引張試験を行った。応力―歪速度より、引張強さ（ＭＰａ）を測定した。全伸び（％）は前記引張試験時の引張試験前後のケガキ線の間隔（引張試験前の間隔１０ｍｍ）より算出した。なお、これらの測定値は、各例とも前記５個の試験片の平均値とした。
【００６９】
４．まとめ
表１の発明例１〜７は、表１の通りアルミニウム合金組成は本発明範囲内である。また、熱間静水圧押出を未再結晶領域にて行うなど、好ましい製造条件にて押出材が製造されている。更に、溶体化および焼入れ処理、人工時効処理も好ましい製造条件にて行なわれている。
この結果、前記発明例は、表１の通り、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が規定範囲内であり、引張強さが８００ＭＰａ以上の高強度で、全伸びが５％以上である高い延性の特性を有する。
【００７０】
これに対して、表１の比較例１〜５は、表１の通りアルミニウム合金組成が本発明範囲から外れている。このため、これら比較例は、押出材および模擬した機械部品が好ましい製造方法で製造されているものの、表１の通り、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合および／またはＫＡＭ値の平均が規定範囲から外れ、あるいはこれら組織が規定範囲内であっても、引張強さが８００ＭＰａ未満と低いか、或いは全伸びが低い。
比較例１はＺｎが下限から外れ、強度が不足した。
比較例２はＭｇが下限から外れ、強度が不足した。
比較例３はＭｎが下限から外れ、強度が不足した。
比較例４はＭｎが上限から外れ、延性が不足した。
比較例５はＺｒが下限から外れ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足した。
【００７１】
また、表１の比較例６〜１１は、表１の通りアルミニウム合金組成は本発明範囲内であるものの、表１の通り、機械部品を模擬した製造条件が好ましい範囲から外れて製造されている。この結果、このため、これら比較例は、表１の通り、小傾角粒界と大傾角粒界の平均割合および／またはＫＡＭ値の平均が、押しなべて規定範囲から外れ、引張強さが８００ＭＰａ未満と低く、全伸びさえも低くなることもある。
比較例６は、前記機械部品を模擬した溶体化処理温度が低すぎ、ＺｎとＭｇの固溶量が減少し、傾角１５°を超える大傾角粒界の平均割合も小さくなり、強度および延性が不足した。
比較例７は、前記機械部品を模擬した溶体化処理温度が高すぎ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足した。
比較例８は、前記機械部品を模擬した溶体化処理の保持時間が長すぎ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足した。
比較例９は、前記機械部品を模擬した溶体化処理後の冷却速度が遅すぎ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度および延性が不足した。
比較例１０は、前記機械部品を模擬した人工時効処理の温度が高すぎ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足した。
比較例１１は、前記機械部品を模擬した人工時効処理の保持時間が長すぎ、傾角５〜１５°の小傾角粒界の平均割合およびＫＡＭ値の平均が小さくなり、強度が不足した。
【００７２】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明によれば、人工時効処理後の引張強さが８００ＭＰａ以上、全伸びが５％以上である高強度特性が得られる、７０００系アルミニウム合金押出材からなる前記機械部品およびその製造方法、その素材である７０００系アルミニウム合金押出材を提供できる。このため、本発明は、軽量化された前記機械部品として、好適に用いることができる。