耐SCC性优异的高强度铝合金挤出材料的制造方法及其中所用的铝合金与流程

本发明涉及由高强度且耐scc性优异的al-zn-mg系铝合金构成的挤出材料的制造方法及其中所用的铝合金。

背景技术：

1、在车辆等领域等中，出于轻量化的目的，要求高强度的铝合金挤出材料。

2、已知在铝合金中，al-zn-mg系合金为高强度，但若要得到更高强度，则存在耐应力腐蚀裂纹性(耐scc性)降低的技术课题。

3、例如专利文献1中，通过使表面再结晶的厚度为壁厚的7％以下，使表面再结晶的平均粒径为150μm以下，从而改善了耐scc性，但拉伸强度为约450mpa水平。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利第2928445号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、本发明的目的在于，通过使用由规定的成分组成构成的al-zn-mg系合金，在规定的挤出条件下得到挤出材料，从而得到耐scc性优异的高强度铝合金挤出材料。

3、用于解决课题的方案

4、本发明中用于挤出加工的铝合金，其特征在于，以下，以质量％计，zn：6.0～10.0％，mg：1.5～3.5％，cu：0.20～2.50％，zr：0.10～0.25％，ti：0.005～0.05％，mn：0.30％以下，cr：0.25％以下，[mn+cr+zr]的合计为0.10～0.50％，剩余部分为al以及不可避免的杂质，铸造后的平均结晶粒径为250μm以下。

5、在此，为了得到平均结晶粒径为250μm以下的铸造组织，使用上述合金组成的铝合金的熔液，以50mm/min以上的铸造速度进行铸造，进行480～520℃×1～12hr的均质化处理(homo处理)，然后以50℃以上的冷却速度进行冷却。

6、本发明所涉及的耐scc性优异的高强度铝合金挤出材料的制造方法，其特征在于，使用权利要求1所述的铝合金进行挤出加工，使得刚挤出加工后的挤出材料温度为440℃以上，从刚挤出加工后至挤出材料的温度达到300～400℃为止，用1分钟以上的时间进行缓慢冷却，然后以200～480℃/min的冷却速度冷却至挤出材料温度达到150℃以下，然后进行时效处理。

7、由此，可以得到拉伸强度为500mpa以上，0.2％屈服强度为470mpa以上。

8、在此，缓慢冷却是指：对刚挤出加工后的挤出材料温度进行挤出直至达到440℃以上，然后用1分钟以上以低于200℃/min的冷却速度进行放冷(空冷)。

9、另外，冷却速度为200～400℃/min的冷却通过使用了风扇等的强制空冷等进行。

10、另外，如果挤出材料为150℃以下，则对其强度和耐scc性没有影响。

11、选定本发明中使用的铝合金组成的理由如下。

12、＜zn以及mg成分＞

13、zn即使在比较高的浓度下挤出性也不会降低，有助于强度的提高，通过添加mg，mgzn2在组织中析出，强度提高。

14、但是，当mg的添加量增多时，挤出性会降低，并且mgzn2的析出量过多，韧性有可能会降低。

15、因此，优选zn：6.0～10.0％，mg：1.5～3.5％的范围的组合。

16、＜cu成分＞

17、cu成分的添加在通过固溶效果实现强度提高上是有效的，但如果添加量增多，则一般的耐腐蚀性降低，因此优选cu：0.20～2.50％的范围。

18、＜zr、mn以及cr成分＞

19、这些成分均为过渡元素，可以抑制在挤出加工时在挤出材料的表面形成的再结晶深度，并且对晶粒的微细化有效果。

20、由此，耐应力腐蚀裂纹性提高。

21、其中，cr成分的淬火敏感性最高，mn成分的淬火敏感性虽然不比cr强，但其影响比zr大。

22、因此，本发明优选zr：0.10～0.25％，在添加mn的情况下，将mn抑制在0.30％以下，在添加cr的情况下，将cr抑制在0.25％以下，并且将[mn+cr+zr]的合计抑制在0.10～0.50％的范围。

23、＜ti成分＞

24、ti成分在铸造用于挤出加工的钢坯时对晶粒的微细化有效，一般而言也极微量添加b。

25、ti：少量添加量(0.005～0.05％)即可。

26、＜其他成分＞

27、在7000系的铝合金的铸造过程等中，作为杂质含有fe成分以及si成分的情况较多，但其量增多时，对挤出性、耐应力腐蚀裂纹性等产生影响，因此优选抑制在fe：0.2％以下、si：0.1％以下。

28、发明的效果

29、使用由规定的组成构成的铝合金，进行挤出加工，通过控制刚挤出加工后的冷却条件(模端淬火)，能够确保优异的耐scc性，同时得到高强度的挤出材料。

技术特征：

1.一种铝合金，其特征在于，

2.一种耐scc性优异的高强度铝合金挤出材料的制造方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的耐scc性优异的高强度铝合金挤出材料的制造方法，其特征在于，

技术总结本发明涉及耐SCC性优异的高强度铝合金挤出材料的制造方法及其中所用的铝合金。其目的在于，通过使用由规定的成分组成构成的Al‑Zn‑Mg系合金，在规定的挤出条件下得到挤出材料，从而得到耐SCC性优异的高强度铝合金挤出材料。其特征在于，以下以质量％计，Zn：6.0～10.0％，Mg：1.5～3.5％，Cu：0.20～2.50％，Zr：0.10～0.25％，Ti：0.005～0.05％，Mn：0.30％以下，Cr：0.25％以下，[Mn+Cr+Zr]的合计为0.10～0.50％，剩余部分为Al以及不可避免的杂质，铸造后的平均结晶粒径为250μm以下。技术研发人员：滨高祐树,柴田果林受保护的技术使用者：爱信轻金属株式会社技术研发日：技术公布日：2024/9/29