室温时效后的特性优异的铝合金板的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及Al-Mg-Si系铝合金板。本发明中所说的铝合金板，是热乳板和冷乳板 等的乳制板，是指在实施了固溶处理和淬火处理等的调质之后，在进行冲压成形和烘烤涂 装硬化处理等的人工时效硬化处理前的铝合金板。另外，在以下的记述中，也将铝称为A1。
【背景技术】
[0002] 近年来，从关照地球环境等的角度出发，汽车等的车辆的轻量化的社会的要求愈 发高涨。为了应对这一要求，作为汽车面板，特别是引擎罩、车门、车顶等的大型车体面板 (外面板，内面板）的材料，除了钢板等的钢铁材料以外，成形性和烘烤涂装硬化性优异的， 更轻量的铝合金材的应用正在增加。
[0003] 其中，在汽车的引擎罩、挡泥板、车门、车顶、后备箱盖等的面板结构体的外面板 (外板）和内面板（内板）等的面板中，作为薄壁且高强度铝合金板，Al-Mg-Si系的AA至 JIS 6000系（以下，均仅称为6000系）铝合金板的使用受到研究。
[0004] 该6000系铝合金板，必须含有Si、Mg，特别是过剩Si型的6000系铝合金，其具有 Si/Mg质量比为1以上的组成，具有优异的时效硬化能力。因此，在冲压成形和弯曲加工时， 通过低屈服点化确保成形性，同时通过成形后的面板的涂装烘烤处理等的人工时效（硬 化）处理时的加热，进行时效硬化，以提高屈服强度，从而具有能够确保作为面板的必要的 强度的烘烤涂装硬化性（以下，均称为烘烤硬化性=BH(bakehardening)性）。
[0005] 另一方面，汽车的外面板，如众所周知的，其制作是对于铝合金板复合进行冲压成 形中的胀大成形时、弯曲成形等的成形加工。例如，在引擎罩和车门等的大型的外面板中， 通过胀大等的冲压成形，形成作为外面板的成形品形状，接着，通过该外面板周边部的平卷 边等的卷边（hemming)加工，进行与内面板的接合，而成为面板结构体。
[0006] 在此，6000系铝合金有着具备优异的BH性这样的优点，而另一方面，其具有室温 时效性，在固溶淬火处理后，经数月间的室温保持而发生时效硬化，强度增加，由此存在面 板的成形性，特别是弯曲加工性降低的课题。例如，将6000系铝合金板用于汽车面板用途 时，在铝制造厂经固溶淬火处理后（制造后），直至由汽车厂成形加工成面板，通常要放置 在室温下1~4个月左右（室温放置），其间，会发生相当的时效硬化（室温时效）。特别 是在面临严酷的弯曲加工的外面板中，即使在刚制造之后没有问题，可以成形，在时效硬化 (室温时效）后也会有卷边加工时发生裂纹等的问题。
[0007] 此外，还会产生这样的问题，即这样的室温时效大时，BH性降低，即使经过前述的 成形后的面板的涂装烘烤处理等的人工时效（硬化）处理时的加热，屈服强度仍难以提高 到作为面板所需要的强度。
[0008] 因此，一直以来，关于6000系错合金的BH性的提尚和室温时效的抑制，进彳丁有各 种提案。例如，在专利文献1中提出，在固溶和淬火处理时，使冷却速度阶段性地变化，由此 抑制制造后的室温下的经过7日后至90日后的强度变化。另外，在专利文献2中提出，固 溶和淬火处理后，在60分钟以内，保持在50~150°C的温度10~300分钟，由此取得BH性 和形状冻结性。另外，在专利文献3中提出，在固溶和淬火处理时，规定第一段的冷却温度 及其后的冷却速度，从而得到BH性和形状冻结性。另外，在专利文献4中提出，通过固溶淬 火后的热处理使BH性提高。
[0009] 另外，作为成分积极地添加Sn，以抑制室温时效和提高烘烤涂装硬化的方法由专 利文献5~11等大量提出。例如，在专利文献5中兼备如下方法，即，将Mg和Si的成分关 系限定为-2. 0 > 4Mg-7Si，适量添加具有经时变化抑制效果的Sn，另外在固溶处理后实施 预时效，从而兼备室温时效抑制和烘烤涂装硬化。另外，在专利文献6中提出有一种方法， 其通过将Mg和Si的成分关系限定为-2. 0彡4Mg-7Si彡1. 0,添加具有经时变化抑制效果的 Sn和使成形性提高的Cu，并且实施锌系镀敷，从而使成形性、烘烤涂装性、耐腐蚀性提高。
[0010] 先行技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本国特开2000-160310号公报
[0013] 专利文献2:日本国专利第3207413号公报
[0014] 专利文献3:日本国专利第2614686号公报
[0015] 专利文献4:日本国特开平4-210456号公报
[0016] 专利文献5 :日本国特开平09-249950号公报
[0017] 专利文献6:日本国特开平10-226894号公报
[0018] 专利文献7 :日本国特开平7-207396号公报
[0019] 专利文献8:日本国特开平8-109428号公报
[0020] 专利文献9:日本国特开平9-53161号公报
[0021] 专利文献10:日本国特开平10-219382号公报
[0022] 专利文献11 :日本国特开2002-301249号公报
[0023] 近年来，基于设计性的观点，为了实现汽车面板无变形的优美曲面构成和装饰线， 相比以往要求成形性更优异的铝合金板。对此要求，前述的现有技术其成形性不充分。
【发明内容】
[0024] 本发明为了解决上述的现有技术的问题点而形成，其目的是为了应对更难的汽车 面板的成形加工，提供一种使室温时效后的特性，特别是卷边加工性和烘烤硬化性提高的 6000系铝合金板。更具体地说，是提供一种室温经时100天后的屈服强度为lOOMPa以下， 烘烤涂装带来的硬化量（BH性）为90MPa以上的6000系铝合金板。
[0025] 为了达成这一目的，本发明的烘烤涂装硬化性优异的铝合金板的要旨，是一 种Al-Mg-Si系铝合金板，其以质量％计含有Mg :0. 3~0. 6%、Si :0. 4~1.4%、Sn : 0.01~0.3%，并且Mg与Si的成分平衡满足8X (Mg含量）-(Si含量）彡3.0,余量由 A1和不可避免的杂质构成，其中，对于该板以170°C实施20分钟的热处理之后，对于与 该板的乳制方向呈直角的截面中央部的组织，以倍率300000倍的透射型电子显微镜，在 300nmX300nmX 100nm的范围进行测量时，晶粒内的2. 0~20nm的尺寸的析出物的数密度 平均为5. OX 1021个/m3以上。
[0026] 在本发明中，即使在Al-Si-Mg系铝合金板中含有微量的Sn，经过长时间之后，仍 可抑制室温时效硬化，使卷边加工性（成形性）提高，并且，可提高成形的汽车面板的烘烤 涂装带来的硬化量（BH性）。
[0027]Sn在室温下捕获空穴，抑制室温下的扩散，具有抑制室温下的强度变化的效果。 另外，在烘烤涂装的高温时会放出捕获的空穴，因此反过来能够促进扩散，提高烘烤涂装硬 化。
[0028] 这一点在前述的专利文献5、6中也有指出，积极地添加Sn，抑制室温时效，并且使 烘烤涂装硬化提高。但是，在这些添加Sn的方法中，并未涉及到对于Sn的添加带来的合金 组织的变化的研究。
[0029] 添加有Sn的Al-Si-Mg系铝合金板的组织，与没有添加Sn的相比较大不相同，另 外对于板的制作方法来说也大不相同。只是这些组织的相互区别，在制造后的原材板的阶 段，不能由SEM和TEM或X射线衍射等的通常的组织的测量手段加以区别。
[0030] 能够区别这些组织上的变化的、本发明所规定的微细析出物，若非实施了相当于 烘烤涂装硬化的特定的热处理之后的板的组织便不会出现。即，如第一发明所规定的，若不 是对板实施了相当于烘烤涂装硬化的特定的热处理之后的组织，则不能区别是否满足本发 明。而且，在该微细析出物的测量中，需要以高倍率的透射型电子显微镜进行组织观察。另 外，其组织上的变化，也与板的制造条件密切相关（受到很大影响），即使同样添加Sn，如果 制造条件不同，仍然未必能够在本发明的高水平下，得到具有抑制室温时效且使烘烤涂装 硬化提高这一效果的组织。这也是由于，在前述的添加Sn的现有技术中，未涉及到对于Sn 的添加带来的合金组织的变化进行研究。
[0031] 在