表面硬化処理材の疲労特性に及ぼす硬さ分布の影響 …...表面硬化処理材の疲労特性に及ぼす硬さ分布の影響 加賀谷忠治（中部大学）
深絞り表面の縞模様 焼付き硬化特性 6000 系熱処理硬化型
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50. 加工・通電熱処理による アルミニウム合金板の機械的特性の向上. 塑性加工学研究室 石黒 農. 地球規模での環境保全. 車両の軽量化. 燃費向上. 自動車運動性能向上. 高比強度. アルミ合金 ， 高張力鋼. リサイクル性， 比重が鉄の 1/3 という利点. 深絞り表面の縞模様 焼付き硬化特性 6000 系熱処理硬化型. 機械的特性向上 成形性向上. 現状の 6000 系合金板の製造工程. 大型炉. 圧延方向. 鋳造. 均質化. 熱間多段圧延. 熱間分塊圧延. 結晶微細化. 冷間多段圧延. 溶体化・人工時効. 中間焼鈍し - PowerPoint PPT Presentation
Transcript of 深絞り表面の縞模様 焼付き硬化特性 6000 系熱処理硬化型
深絞り表面の縞模様焼付き硬化特性
6000 系熱処理硬化型
地球規模での環境保全
機械的特性向上機械的特性向上成形性向上成形性向上
高比強度
アルミ合金アルミ合金，高張力鋼リサイクル性，
比重が鉄の 1/3 という利点
50. 加工・通電熱処理によるアルミニウム合金板の機械的特性の向上
塑性加工学研究室 石黒 農
自動車運動性能向上
燃費向上 車両の軽量化
鋳造 熱間分塊圧延均質化 熱間多段圧延
圧延方向大型炉
現状の 6000 系合金板の製造工程
中間焼鈍し( コイルフォーム )
冷間多段圧延 溶体化・人工時効
組織粗大化 = 成形性低下
結晶微細化
鋳造 熱間分塊圧延均質化 熱間多段圧延
圧延方向大型炉
溶体化 冷間多段圧延
結晶微細化
急速熱処理
結晶粒微細化 結晶粒微細化 = = 成形性向上成形性向上
組織微細化のための組織微細化のための提案する製造工程
本研究本研究
水冷通電加熱
組織微細化のための加工・通電熱処理の工程組織微細化のための加工・通電熱処理の工程
対象材： A6061 Mg 0.77 ， Si 0.61
通電加熱 ｔ：～ 2s加熱温度 T ：室温～ 62
0℃
通電加熱 ｔ：～ 2s加熱温度 T ：室温～ 62
0℃
初期寸法 5 ｔ ×50W×50L
温度
多段冷間圧延5t→0.5t
溶体化 加熱温度： 54
0℃保持時間： 4h
水冷
時間4 時間 30 分
赤外線温度計
圧延後の試験片0.5 ｔ ×50W×450L
電極
8V ， 2500A100A/mm2
急速加熱方法
8V ， 2500A100A/mm2
急速加熱方法
通電
8V ， 2500A100A/mm2
急速加熱方法
余熱による組織粗大化防止 8V ， 2500A
100A/mm2
急速加熱方法
通電時最高加熱温度を加熱温度 T と定義
(b) 開発熱処理材 T= 620℃(a) 従来熱処理材60 μm60 μm圧延方向
板厚方向
光学顕微鏡による組織の比較光学顕微鏡による組織の比較
粒径 60μm 粒径 17μm
大量生産での組織微細化の可能性大量生産での組織微細化の可能性
通電加熱処理後の硬さの上昇通電加熱処理後の硬さの上昇
0 200 400 6000
50
100
加熱温度 T / ℃
ビッ
カー
ス硬
さ /
H
V0.2
T4 ( 自然時効 )
O 材 ( 焼鈍材 )
T6 ( 人工時効 )
ta= 0h
ta= 72h
ta= 12h
ta=96h
125
75
25T=420℃ 以上
時効硬化
100 200 300 400 500 6000
100
200
300
400
0
10
20
加熱温度 T / ℃
引張
強さ
/ M
Pa
破断
伸び
/ %
T4
T4
T6
T6
O 材
O 材
引張強さ伸び
引張強さ，破断伸びと加熱温度の関係引張強さ，破断伸びと加熱温度の関係
再結晶再結晶時効硬化時効硬化
絞り比と加熱温度との関係絞り比と加熱温度との関係
1001.0
200 300 400 500 600
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
加熱温度 T / ℃
絞り
比
O 材， T4
T6
通電加工熱処理による通電加工熱処理による成形性向上の可能性成形性向上の可能性
耳率と加熱温度の関係耳率と加熱温度の関係
100 200 300 400 500 6000
10
20
加熱温度 T / ℃
耳率
/ %
10㎜
耳谷耳山
(a) 390 ℃ (b) 480 ℃
平均山高さ – 平均谷高さ
平均容器高さ耳率 =
耳が発生
ｒ値の変化と加熱温度の関係ｒ値の変化と加熱温度の関係
45 90
1
2
0
290℃
370℃
420℃ 500℃
620℃
圧延方向との角度 / °
r 値
100200300400500600-1.8-1.5-1.2-0.9-0.6-0.30.0
加熱温度 T / ℃
Δ r 値
2r2rr
rΔ 90450
εｒ = εｔ
w
加熱温度 480 ～ 560℃ において，従来熱処理材に 比べ深絞り性が若干向上した．
結晶粒径 17μm 程の微細組織が得られた． 硬さおよび引張強さは T4 に相当し、伸びは T4 および O 材に相当する板材が得られた．
A6061 の加工・通電熱処理の適用結果
加熱温度 T=440℃ 以上では，面内異方性の極めて 小さい板材が得られた．
加工・通電熱処理を変化させることによって更なる機械的特性の向上が期待される
